Glavni izvor energije za osobu je glukoza, koja ulazi u tijelo zajedno s ugljikohidratima i obavlja mnoge vitalne funkcije za puno funkcioniranje ljudskog tijela. Mnogi smatraju da glukoza ima negativan učinak, dovodi do pretilosti, ali s medicinskog gledišta, to je nezamjenjiva supstanca koja pokriva energetske potrebe organizma.
U medicini se glukoza može naći pod pojmom "dekstoza" ili "grožđani šećer", ona mora biti prisutna u krvi (eritrociti), opskrbljivati moždane stanice potrebnom energijom. Međutim, za ljudski organizam, glukoza može biti opasna i u višku iu nedostatku. Pokušajmo se detaljnije upoznati s glukozom, njenim svojstvima, karakteristikama, indikacijama, kontraindikacijama i drugim važnim aspektima.
Šta je glukoza. Opće informacije?
Glukoza se odnosi na jednostavne ugljikohidrate koje tijelo dobro apsorbira, lako topljive u vodi, ali praktično nerastvorljive u alkoholnim otopinama. U medicini se glukoza proizvodi u obliku hipertonične ili izotonične otopine, koja se široko koristi za kompleksno liječenje mnogih bolesti. Glukoza je sama po sebi bijeli prah sa bezbojnim kristalima, koji imaju blago slatkog ukusa bez mirisa.
Oko 60% glukoze ulazi u ljudski organizam s hranom u obliku kompleksa hemijska jedinjenja, među kojima su polisaharidni škrob, saharoza, celuloza, dekstrin i mala količina polisaharida životinjskog porijekla, koji aktivno učestvuju u mnogim metaboličkim procesima.
Nakon što ugljikohidrati uđu u gastrointestinalni trakt, razlažu se na glukozu, fruktozu, galaktozu. Dio glukoze se apsorbira u krvotok i koristi za energetske potrebe. Drugi dio se deponuje u masnim rezervama. Nakon procesa varenja hrane, počinje obrnuti proces u kojem masti i glikogen počinju da se pretvaraju u glukozu. Dakle, postoji stalna koncentracija glukoze u krvi. Smatra se da je sadržaj glukoze u krvi tokom normalnog funkcionisanja organizma od 3,3 do 5,5 mmol / l.
Ako se nivo glukoze u krvi smanji, tada osoba osjeća glad, smanjuju se energetske snage i osjeća se slabost. Sustavno smanjenje glukoze u krvi može dovesti do unutrašnjih poremećaja i bolesti različite lokalizacije.
Osim što tijelu daje energiju, glukoza je uključena u sintezu lipida, nukleinskih kiselina, aminokiselina, enzima i drugih korisnih tvari.
Da bi telo dobro apsorbovalo glukozu, nekim ćelijama je potreban hormon pankreasa (inzulin), bez kojeg glukoza ne može da uđe u ćelije. Ako se primijeti nedostatak inzulina, tada se veći dio glukoze ne razgrađuje, već ostaje u krvi, što dovodi do njihove postupne smrti i razvoja dijabetes melitusa.
Uloga glukoze u ljudskom tijelu
Glukoza aktivno učestvuje u mnogim procesima u ljudskom tijelu:
- učestvuje u važnim metaboličkim procesima;
- smatra se glavnim izvorom energije;
- stimuliše rad kardiovaskularnog sistema;
- koristi se u medicinske svrhe za liječenje mnogih bolesti: patologije jetre, bolesti centralnog sustava nervni sistem, razne infekcije, intoksikacije organizma i druge bolesti. Glukoza se nalazi u mnogim lijekovima protiv kašlja, zamjenama za krv;
- osigurava prehranu moždanih stanica;
- eliminira osjećaj gladi;
- ublažava stres, normalizira rad nervnog sistema.
Pored navedenih prednosti glukoze u ljudskom tijelu, poboljšava mentalne i fizičke performanse, normalizira rad unutrašnjih organa i poboljšava cjelokupno zdravlje.
Glukoza - indikacije i kontraindikacije za upotrebu
Glukozu često prepisuju liječnici u različitim oblastima medicine, dostupna je u nekoliko farmaceutskih oblika: tablete, intravenski rastvor za 40; 200 ili 400 mil. Glavne indikacije za imenovanje glukoze:
- patologija jetre: hepatitis, hipoglikemija, distrofija jetre, atrofija jetre;
- plućni edem;
- liječenje kroničnog alkoholizma, ovisnosti o drogama ili drugih intoksikacija tijela;
- kolaps i anafilaktički šok;
- dekompenzacija srčane funkcije;
- zarazne bolesti;
Glukoza se za liječenje gore navedenih bolesti često koristi u kombinaciji s drugim lijekovima.
Kontraindikacije - za koga je glukoza opasna
Osim pozitivnih kvaliteta glukoze, ona, kao i svaki lijek, ima nekoliko kontraindikacija:
- dijabetes;
- hiperglikemija;
- anurija;
- teške faze dehidracije;
- preosjetljivost na glukozu.
Ako je glukoza kontraindicirana za pacijenta, tada liječnik propisuje izotonični rastvor natrijevog klorida.
Koja hrana sadrži glukozu?
Glavni izvor glukoze je hrana, koja mora biti u potpunosti opskrbljena ljudskom tijelu, opskrbljujući ga potrebnim tvarima. Velika količina glukoze se nalazi u prirodnim sokovima od voća i bobica. Velika količina glukoze sadrži:
- grožđe različitih sorti;
- trešnja, trešnja;
- malina;
- Jagoda šumska jagoda;
- šljiva;
- lubenica;
- šargarepa, beli kupus.
S obzirom da je glukoza složeni ugljikohidrat, ne nalazi se u životinjskim proizvodima. Mala količina nalazi se u jajima, mliječnim proizvodima, pčelinjem medu i nekim morskim plodovima.
Kada se prepisuje glukoza?
Preparate glukoze liječnici često propisuju u obliku intravenskih infekcija za razne poremećaje i tegobe organizma:
- fizička iscrpljenost tijela;
- obnavljanje energetske ravnoteže – tipično za sportiste;
- medicinski pokazatelji tijekom trudnoće - gladovanje fetusa kisikom, kronični umor;
- hipoglikemija - smanjenje razine šećera u krvi;
- zarazne bolesti različite etiologije i lokalizacije;
- bolest jetre;
- hemoragijska dijateza - pojačano krvarenje;
- šok, kolaps - oštro smanjenje krvnog tlaka.
Dozu lijeka, tijek liječenja propisuje liječnik pojedinačno za svakog pacijenta, ovisno o dijagnozi, karakteristikama organizma.
Fermentacija glukoze
Fermentacija ili fermentacija je složen biohemijski proces tokom kojeg se složene organske supstance razlažu na jednostavnije.
Fermentacija koja uključuje glukozu događa se pod utjecajem određenih mikroorganizama, bakterija ili kvasca, što vam omogućava da dobijete drugačiji proizvod. Tokom procesa fermentacije, saharoza se pretvara u glukozu i fruktozu, a dodaju se i drugi sastojci.
Na primjer, za pripremu piva dodaju se slad i hmelj, votka - šećer od trske, nakon čega slijedi destilacija, a vino - sok od grožđa i prirodni kvasac. Ako proces fermentacije prolazi kroz sve faze, onda se dobija suho vino ili svijetlo pivo, ali ako se fermentacija prerano zaustavi, onda će se dobiti slatko vino i tamno pivo.
Proces fermentacije sastoji se od 12 faza u kojima se morate pridržavati svih pravila i propisa za pripremu određenog pića. Stoga bi takve postupke trebali provoditi stručnjaci s određenim vještinama i znanjem.
Nivo glukoze u krvi ima veliki utjecaj na zdravlje ljudi, pa liječnici preporučuju povremeno uzimanje laboratorijskih testova krvi na nivo šećera u krvi, što će pomoći u praćenju unutrašnjeg okruženja tijela.
antale.ru
Glukoza: o šteti koju donosi tijelu. Šta je opasno u prevelikim količinama
Glukoza postoji već dugo vremena. Međutim, tu nema ničeg čudnog, jer je odlična prirodna zamjena za šećer, a danas je sve prirodno visoko cijenjeno. Najviše glukoze u soku od grožđa (otuda naziv grožđani šećer). Ne nalazi se samo u hrani, već ga proizvodi i sam organizam.
Da, nesumnjivo je ovaj monosaharid vrlo koristan, ali ipak, u prevelikim količinama, može nanijeti veliku štetu ljudskom tijelu, postati katalizator ozbiljnih bolesti. Povišeni nivoi glukoze u krvi nazivaju se hiperglikemijom.
Ovaj poremećaj karakteriziraju sljedeći simptomi:
Hiperhidroza (tzv. prekomjerno znojenje);
Tahikardija (ubrzan rad srca);
Sindrom hroničnog umora;
Pojava znakova dijabetesa (dijabetes tipa 2);
Na prvi pogled, gubitak težine bez razloga;
Utrnulost prstiju
Jaka "zlonamjerna" dijareja;
Razne gljivične infekcije;
Razvoj kratkoće daha;
Pojava boli u grudima;
Problemi sa imunološkim sistemom, dugo zarastajuće rane.
Hiperglikemija takođe uzrokuje zatajenje bubrega, otežava rad perifernog nervnog sistema. U posebno teškim slučajevima generalno možete pasti u komu.
Da biste se zaštitili od hiperglikemije, morate jesti manje slatke i masne hrane, jer ona sadrži veliku količinu glukoze i drugih ugljikohidrata.
Šta je opasan nedostatak glukoze
Hipoglikemija je ono što se naziva manjkom glukoze. Šteta za organizam od ovog poremećaja je veoma velika. Najviše pati mozak, za koji je glukoza glavni izvor energije. Počinju problemi s pamćenjem, postaje teško koncentrirati se, učiti i rješavati elementarne zadatke. Sve u svemu, Negativan uticaj Poremećaj se proteže na sve kognitivne funkcije.
Može postojati nekoliko razloga za hipoglikemiju: ili ugljikohidrati ulaze u krvotok u nedovoljnim količinama, ili se prebrzo kreću iz njega u ćelije. U prvom slučaju, krivci poremećaja mogu biti neredovni obroci, terapeutsko gladovanje, specifične dijete. Prebrzo "napuštanje" glukoze iz krvi, začudo, često se nalazi kod dijabetičara. Čim zaborave da nečim "uhvate" insulin i napišu potrošeno - nivo glukoze će pasti katastrofalno. Činjenica je da ako se hormon daje umjetno, onda prebrzo dolazi iz krvi u stanice. Zbog toga se kod dijabetičara javlja hipoglikemija. Istina, ne zadugo.
Tumor pankreasa (insulinom)- još jedan razlog za nedostatak glukoze. Takva neoplazma nekontrolirano proizvodi inzulin, zbog čega razina grožđanog šećera u krvi pada ispod normalnog.
Glavni simptomi hipoglikemije uključuju:
Jaka bezrazložna razdražljivost;
tahikardija;
Hladan znoj (posebno noću);
migrena;
blanširanje kože;
zamagljivanje svijesti;
Teška vrtoglavica, nesvjestica.
Takođe, poremećena je i koordinacija pokreta osobe.
Da biste „podigli“ nivo šećera u krvi, potrebno je samo da pojedete nešto bogato glukozom. Čokolada ili kolač je odličan.
Glukoza: o kontraindikacijama. Ko to ne bi trebao koristiti i zašto?
Glukoza je posebno opasna za dijabetičare, čiji organizam ne proizvodi dovoljno inzulina. Čim pojedu nešto slatko (bombone, čak i običnu bananu), koncentracija ugljikohidrata raste do kritičnih nivoa. Zbog toga se moraju pridržavati stroge dijete sa niskim sadržajem glukoze. To je jedini način na koji dijabetičari mogu spasiti svoje srce, krvne sudove i nervne ćelije od ozbiljnih bolesti.
Osim dijabetičara, postoji mnogo drugih različitih grupa ljudi kojima je bolje da ne konzumiraju previše glukoze. Kontraindikacije se, na primjer, odnose na starije i starije osobe, jer ova tvar uvelike remeti njihov metabolizam u njima.
Takođe ga ne bi trebalo da zloupotrebljavaju osobe sklone gojaznosti. Bolje im je da to ne rade, jer se višak monosaharida pretvara u trigliceride – opasnu tvar sličnu po svojim svojstvima kolesterolu. Zbog toga pati kardiovaskularni sistem, ima ishemijska bolest, pritisak raste.
Međutim, niko ne bi trebao zloupotrebljavati glukozu, inače:
Inzulin će se proizvoditi u višku, što znači da će se rizik od razvoja dijabetesa dramatično povećati;
U krvi će se povećati sadržaj holesterola, supstance koja izaziva aterosklerozu;
Može se razviti tromboflebitis.
Osim toga, zbog zloupotrebe ovog ugljikohidrata pojavljuju se alergije na razne namirnice i lijekove.
Glukoza: o korisnim svojstvima monosaharida
Ovaj monosaharid je veoma važan za sve nas, jer čovek najveći deo energije dobija iz hrane bogate njime. Osim toga, glukoza je "strateška" energetska rezerva tijela, koja se nalazi u jetri i mišićima. Ima veliku ulogu u procesu termoregulacije i radu respiratornog aparata. Omogućava našim mišićima da se kontrahuju i našim srcima da kucaju. A ovaj monosaharid je veoma važan za normalno funkcionisanje centralnog nervnog sistema, jer je glavni izvor energije za nervne ćelije.
Zbog niskog sadržaja kalorija, glukoza se vrlo dobro apsorbira i brzo oksidira.
o glukozi i korisna svojstva koje ona poseduje može se reći beskrajno. Na primjer, zahvaljujući njoj:
Raspoloženje se poboljšava, postaje lakše podnositi stres;
Mišićno tkivo se regeneriše. Zato je preporučljivo užinati ubrzo nakon fizičkog napora kako bi se popunile rezerve zdravih ugljikohidrata.
Povećava se ukupna izvedba, jer je višak grožđanog šećera u mišićima koji nam pomaže da fizički radimo duže vrijeme;
Ubrzava se prijenos nervnih impulsa, poboljšavaju se mentalne sposobnosti: postaje lakše pamtiti informacije, koncentrirati se i rješavati različite probleme. Glukoza pomaže čak i mentalno retardiranim osobama, kao i onima sa demencijom (senilna demencija), da djelimično obnove izgubljene kognitivne funkcije svog mozga.
A glukoza je i sastavni dio raznih lijekova koji spašavaju u slučaju trovanja i bolesti jetre. Često se ugljikohidrati koriste u zamjenama za krv.
Koje namirnice su bogate glukozom
Ugljikohidrati su posebno bogati u:
grožđe;
Razni sokovi;
mrkva;
Mlijeko (posebno u mlijeku, skuteno mlijeko, kefir).
Takođe je bogat medom, kukuruzom i mahunarkama.
Bez glukoze bukvalno ne možete živjeti ni dana, ali ipak morate biti oprezni s namirnicama koje je sadrže mnogo – inače ćete biti u nevolji. Jedite takvu hranu mudro i tada će vas bolesti zaobići.
zhenskoe-opinion.ru
Šta je glukoza?
Glukoza je vrsta jednostavnog šećera (monosaharida). Ime dolazi od starogrčke riječi za "slatko". Naziva se i grožđani šećer ili dekstroza. U prirodi se ova tvar nalazi u soku mnogih bobica i voća. Glukoza je također jedan od glavnih proizvoda fotosinteze.
Molekul glukoze je dio složenijih šećera: polisaharida (celuloza, škrob, glikogen) i nekih disaharida (maltoze, laktoze i saharoze). Takođe je i krajnji proizvod hidrolize (razgradnje) najsloženijih šećera. Na primjer, disaharidi, dospijevši u naš želudac, brzo se razgrađuju na glukozu i fruktozu.
Svojstva glukoze
U čistom obliku, ova supstanca je u obliku kristala, bez izražene boje i mirisa, slatkog ukusa i veoma rastvorljiva u vodi. Postoje tvari slađe od glukoze, na primjer, saharoza je čak 2 puta slađa od nje!
Koje su prednosti glukoze?
Glukoza je glavni i najsvestraniji izvor energije za metaboličke procese kod ljudi i životinja. Čak je i našem mozgu preko potrebna glukoza i počinje aktivno slati signale u obliku osjećaja gladi, uz njen nedostatak. Tijelo ljudi i životinja ga skladišti u obliku glikogena, dok ga biljke skladište u obliku škroba. Više od polovine sve biološke energije dobijamo iz procesa konverzije glukoze! Da bismo to učinili, naše tijelo ga hidrolizira, zbog čega se jedan molekul glukoze pretvara u dva molekula pirogrožđane kiseline (ime je užasno, ali supstanca je vrlo važna). I tu zabava počinje!
Različite konverzije glukoze u energiju
Dalja konverzija glukoze odvija se na različite načine, u zavisnosti od uslova u kojima se dešava:
- aerobna ruta. Kada ima dovoljno kiseonika, pirogrožđana kiselina se pretvara u poseban enzim koji učestvuje u Krebsovom ciklusu (proces katabolizma i stvaranja različitih supstanci).
- anaerobni put. Ako nema dovoljno kisika, tada je razgradnja pirogrožđane kiseline praćena oslobađanjem laktata (mliječne kiseline). Prema narodnom verovanju, upravo zbog laktata imamo P±PẑP»SDŽ‚ RjS‹S€S†S‹ Rí̈RẑSǴR»Rµ S‚SĐRµRẐRëSĐRẑRÍRêRë. (U stvari, ovo nije tačno).
Nivo glukoze u krvi reguliše poseban hormon - insulin.
Upotreba čiste glukoze
U medicini se glukoza koristi za ublažavanje intoksikacije organizma, jer ima univerzalno antitoksično djelovanje. A uz njegovu pomoć endokrinolozi mogu utvrditi prisutnost i vrstu dijabetesa kod pacijenta, za to se provodi test stresa uz unošenje velike količine glukoze u tijelo. Određivanje glukoze u krvi je obavezan korak u dijagnostici dijabetes melitusa.
Norma glukoze u krvi
Približna razina glukoze u krvi je norma za različite dobi:
- kod djece mlađe od 14 godina - 3,3-5,5 mmol / l
- kod odraslih od 14 do 60 godina - 3,5-5,8 mmol / l
Nivo glukoze u krvi može porasti s godinama i tokom trudnoće. Ako ste, prema rezultatima analize, znatno premašili nivo šećera, odmah se obratite liječniku!
stopkilo.net
Hemijski sastav
Glukoza je monosaharidi sa heksozom. Sastav uključuje škrob, glikogen, celulozu, laktozu, saharozu i maltozu. Jednom u želucu, grožđani šećer se razlaže na fruktozu.
Kristalizovana supstanca je bezbojna, ali sa izraženim slatkim ukusom. Glukoza se može otopiti u vodi, posebno u cink hloridu i sumpornoj kiselini.
To vam omogućava da napravite lijekove na bazi grožđanog šećera kako biste nadoknadili njegov nedostatak. U poređenju sa fruktozom i saharozom, ovaj monosaharid je manje sladak.
Značaj u životu životinja i ljudi
Zašto je glukoza toliko važna u tijelu i zašto je potrebna? U prirodi, ova hemikalija je uključena u proces fotosinteze.
To je zato što je glukoza u stanju da veže i prenosi energiju do ćelija. U tijelu živih bića glukoza, zahvaljujući proizvedenoj energiji, igra važnu ulogu u metaboličkim procesima. Glavne prednosti glukoze:
- Grožđani šećer je energetsko gorivo, zahvaljujući kojem ćelije mogu nesmetano funkcionisati.
- U 70% glukoze u ljudski organizam ulazi preko složenih ugljikohidrata, koji, kada uđu u probavni trakt, razgrađuju fruktozu, galaktozu i dekstrozu. Ostatak tijela proizvodi ovu kemikaliju, koristeći svoje pohranjene rezerve.
- Glukoza prodire u ćeliju, zasićuje je energijom, zbog čega se razvijaju unutarstanične reakcije. Dolazi do metaboličke oksidacije i biohemijskih reakcija.
Mnoge ćelije u telu su sposobne da same proizvode grožđani šećer, ali ne i mozak. Važan organ ne može sintetizirati glukozu, pa se hrani direktno kroz krv.
Norma glukoze u krvi, za normalno funkcioniranje mozga, ne smije biti niža od 3,0 mmol / l.
Višak i nedostatak
Glukoza se ne apsorbira bez inzulina, hormona koji se proizvodi u pankreasu.
Ako u tijelu postoji nedostatak inzulina, glukoza ne može prodrijeti u stanice. Ostaje neprerađen u ljudskoj krvi i zatvoren je u vječni ciklus.
U pravilu, s nedostatkom grožđanog šećera, stanice slabe, gladuju i umiru. Ovaj odnos se detaljno proučava u medicini. Sada je ovo stanje klasifikovano kao ozbiljna bolest i naziva se dijabetes melitus.
U nedostatku inzulina i glukoze ne umiru sve stanice, već samo one koje nisu u stanju samostalno apsorbirati monosaharid. Postoje i ćelije nezavisne od insulina. Glukoza se u njima apsorbira bez inzulina.
To uključuje moždano tkivo, mišiće, crvena krvna zrnca. Ishrana ovih ćelija vrši se na račun ulaznih ugljikohidrata. Vidi se da se tokom gladovanja ili loše ishrane osoba značajno mijenja mentalni kapacitet, slabost, javlja se anemija (anemija).
Prema statistikama, nedostatak glukoze javlja se u samo 20%, a preostali postotak se odnosi na višak hormona i monosaharida. Ova pojava je direktno povezana sa prejedanjem. Tijelo nije u stanju razgraditi ugljikohidrate koji dolaze u velikim količinama, zbog čega jednostavno počinje skladištiti glukozu i druge monosaharide.
Ako se glukoza pohranjuje u tijelu duže vrijeme, ona će se pretvoriti u glikogen, koji se skladišti u jetri i mišićima. U ovoj situaciji tijelo upada stresno stanje kada ima previše glukoze.
Budući da tijelo ne može samostalno ukloniti veliku količinu grožđanog šećera, jednostavno ga taloži u masno tkivo, zbog čega osoba brzo dobiva višak kilograma. Cijeli ovaj proces zahtijeva veliki broj energije (razgradnja, konverzija glukoze, taloženje), pa postoji stalni osjećaj gladi i osoba konzumira ugljikohidrate 3 puta više.
Iz tog razloga, važno je pravilno koristiti glukozu. Ne samo u dijetama, već i u pravilnu ishranu preporučljivo je u prehranu uključiti složene ugljikohidrate koji se polako razgrađuju i ravnomjerno zasićuju stanice. Koristeći jednostavne ugljikohidrate, počinje oslobađanje grožđanog šećera u velikim količinama, koji odmah ispunjava masno tkivo. Jednostavni i složeni ugljeni hidrati:
- Jednostavno: mlijeko, konditorski proizvodi, med, šećer, konzerve i džemovi, gazirana pića, bijeli hljeb, slatko povrće i voće, sirupi.
- Kompleks: nalazi se u pasulju (grašak, pasulj, sočivo), žitaricama, cvekli, krompiru, šargarepi, orašastim plodovima, sjemenkama, tjestenini, žitaricama i žitaricama, crnom i raženom hljebu, bundevi.
Upotreba glukoze
Već nekoliko decenija, čovečanstvo je naučilo kako da dobije glukozu u velikim količinama. Za to se koristi hidroliza celuloze i škroba. U medicini se lijekovi na bazi glukoze klasificiraju kao metabolički i detoksikacijski.
Oni su u stanju da obnove i poboljšaju metabolizam, a također imaju blagotvoran učinak na redoks procese. Glavni oblik oslobađanja je sublimirana kombinacija i tečna otopina.
Kome koristi glukoza
Monosaharid ne ulazi uvek u organizam sa hranom, posebno ako je hrana siromašna i nije kombinovana. Indikacije za upotrebu glukoze:
- Tokom trudnoće i sumnje na nisku težinu fetusa. Redovna konzumacija glukoze utiče na težinu bebe u materici.
- Sa intoksikacijom tijela. Na primjer, hemikalije kao što su arsen, kiseline, fosgen, ugljen monoksid. Glukoza se također propisuje kod predoziranja i trovanja lijekovima.
- Sa kolapsom i hipertenzivnom krizom.
- Nakon trovanja kao regenerativno sredstvo. Posebno s dehidracijom na pozadini proljeva, povraćanja ili u postoperativnom periodu.
- Hipoglikemija ili nizak nivo šećera u krvi. Pogodno za dijabetes, redovno se proverava glukometrima i analizatorima.
- Bolesti jetre, crijevne patologije na pozadini infekcija, s hemoragijskom dijatezom.
- Koristi se kao regenerativno sredstvo nakon dugotrajnih zaraznih bolesti.
Obrazac za oslobađanje
Postoje tri oblika oslobađanja glukoze:
- intravenski rastvor. Propisuje se za povećanje osmotskog krvnog pritiska, kao diuretik, za širenje krvnih sudova, za ublažavanje otoka tkiva i uklanjanje viška tečnosti, za obnavljanje metaboličkog procesa u jetri, kao i kao ishrana za miokard i srčane zaliske. Proizveden u obliku sušenog grožđanog šećera, koji se rastvara u koncentratima u različitim procentima.
- Tablete. Dodijelite za poboljšanje općeg stanja, fizičke i intelektualne aktivnosti. Djeluje kao sedativ i vazodilatator. Jedna tableta sadrži najmanje 0,5 grama suhe glukoze.
- Rastvori za infuzije (kapaljke, sistemi). Dodijelite za obnavljanje ravnoteže vode i elektrolita i acidobazne ravnoteže. Takođe se koristi u suvom obliku sa koncentrovanim rastvorom.
Kako provjeriti nivo šećera u krvi, naučite iz videa:
Kontraindikacije i nuspojave
Glukoza se ne propisuje osobama koje pate od dijabetesa i patologija koje povećavaju razinu šećera u krvi. Pogrešnim imenovanjem ili samoliječenjem može doći do akutnog zatajenja srca, gubitka apetita i oštećenja otočnog aparata.
Glukozu je nemoguće ubrizgati intramuskularno, jer to može uzrokovati nekrozu potkožnog masnog tkiva. Brzim unošenjem tečne otopine može doći do hiperglukozurije, hipervolemije, osmotske diureze i hiperglikemije.
Neobična upotreba glukoze
U obliku sirupa, grožđani šećer se dodaje u tijesto prilikom pečenja kruha. Zbog toga se hljeb može dugo čuvati kod kuće, a ne ustajati ili osušiti.
Kod kuće možete napraviti i takav kruh, ali koristeći glukozu u ampulama. Grožđani šećer u tečnom kandiranom obliku dodaje se pekarskim proizvodima, kao što su mafini ili kolači.
Glukoza konditorskim proizvodima daje mekoću i dugotrajnu svježinu. Dekstroza je takođe odličan konzervans.
Kupke za oči ili ispiranje rastvorom na bazi dekstroze. Ova metoda pomaže u uklanjanju vaskulariziranog zamućenja rožnjače, posebno nakon keratitisa. Kupke se koriste prema strogim uputama kako bi se spriječilo odvajanje sloja rožnice. Takođe, glukoza se ukapava u oko, koristeći u obliku domaćih kapi ili razrijeđena.
Koristi se za završnu obradu tekstila. Slaba otopina glukoze koristi se kao prihrana za biljke koje uvenu. Za to se kupuje grožđani šećer u ampuli ili suhom obliku, koji se dodaje vodi (1 ampula: 1 litar). Takva voda se redovno zalijeva cvijećem kako se osuši. Zahvaljujući tome, biljke će ponovo postati zelene, jake i zdrave.
Suvi glukozni sirup se dodaje u hranu za bebe. Koristi se i tokom dijeta. Važno je pratiti svoje zdravlje u bilo kojoj dobi, pa se preporučuje da obratite pažnju na količinu monosaharida koji se unose uz lako probavljive ugljikohidrate.
Kod manjka ili viška glukoze dolazi do zatajenja u kardiovaskularnom, endokrinom i nervnom sistemu, dok je moždana aktivnost značajno smanjena, metabolički procesi su poremećeni i imunitet se pogoršava. Pomozite svom organizmu koristeći samo zdravu hranu kao što su voće, med, sušeno voće, povrće i žitarice. Ograničite se od nepotrebnih kalorija koje ulaze u organizam zajedno sa vaflima, kolačićima, kolačima i kolačima.
Reci svojim prijateljima! Podijelite ovaj članak sa svojim prijateljima na vašoj omiljenoj društvenoj mreži koristeći dugmad društvenih mreža. Hvala ti!
pishhevarenie.com
Glukoza je bijela ili bezbojna tvar bez mirisa, slatkog okusa koja je topiva u vodi. Šećer od trske je oko 25% slađi od glukoze. Glukoza je najvažniji ugljikohidrat za ljude. Naučnici se još uvijek pitaju zašto je to glukoza, a ne neki drugi monosaharid, na primjer fruktozaFruktoza - prednosti i štete prirodni proizvod
, široko je rasprostranjen u živim organizmima.
Jedan od razloga za to može biti taj što je manja vjerovatnoća da će reagovati nespecifično sa amino grupama proteina od drugih šećera. Takve reakcije smanjuju ili uništavaju funkciju mnogih enzima. Međutim, neke od komplikacija dijabetesa (povezane s povišenim razinama glukoze u krvi) vjerojatno su uzrokovane reakcijama koje glukoza ima s proteinima i lipidima. Ove komplikacije uključuju sljepoću, otkazivanja bubrega i periferna neuropatija.
Čemu služi glukoza?
Glukoza je ključni izvor energije za ljude, kao i za biljke i životinje. Štaviše, on je glavna hrana za mozak, a na mnogo načina upravo ovaj šećer utiče na mnoge mentalnih procesa. Sa niskim nivoom glukoze, procesi koji zahtijevaju mentalni napor (na primjer, samokontrola, donošenje teških odluka i tako dalje) mogu biti poremećeni.
Osim toga, glukoza se koristi u proizvodnji određenih namirnica. Pet ili deset postotna otopina glukoze koristi se za intravensku ishranu pacijenata koji iz bilo kojeg razloga ne mogu uzimati hranu na usta.
Kako se koristi glukoza?
Ako tijelo dobije više glukoze nego što je potrebno, višak u obliku glikogena se taloži u jetri, a u obliku masti u masnom tkivu. U krvi odrasle osobe u prosjeku se nalazi 5-6 g glukoze (ili kašičica). Ova zapremina je dovoljna da obezbedi organizam energijom za otprilike 15 minuta. Zbog toga se nivo glukoze u krvi konstantno održava glikogenom pohranjenim u jetri.
Izvori glukoze su voće, cvjetni nektar, razne biljke, njihovi sokovi i krv.
Inzulin je hormon koji reguliše nivo glukoze u krvi. Visok nivo glukoze može ukazivati na dijabetes ili predijabetes. Glukoza je prisutna u urinu samo kada je njen nivo u krvi značajno viši od normalnog – to može biti slučaj sa dijabetesom.
Kod zdravih ljudi, čak i kada jedu velike količine hrane bogate ugljikohidratima, glukoza se brzo oksidira i pretvara u glikogen, a njeni nivoi u krvi nikada ne postaju dovoljno visoki da glukoza uđe u urin.
Osim dijabetesa, nivo glukoze u krvi može biti povišen zbog sljedećih stanja:
Osim toga, neki lijekovi utiču na nivo glukoze. Uzimanje sljedećih lijekova može uzrokovati visok nivo glukoze u krvi:
- Atipični antipsihotici, posebno olanzapin, kvetiapin i risperidon
- Beta blokatori (npr. propranolol)
- Kortikosteroidi
- Dekstroza
- Adrenalin
- Estrogeni
- Glukagon
- Izoniazid
- Lithium
- Oralni kontraceptivi (kontracepcijske pilule)
- Fenotiazini
- Fenitoin
- Salicilate
- Tiazidni diuretici
- Triamterene
- Triciklički antidepresivi
Lijekovi za snižavanje glukoze uključuju:
- Acetaminophen
- Alkohol
- Anabolički steroid
- Klofibrat
- Dizopiramid
- Gemfibrozil
- Inhibitori monoamin oksidaze (MAOI)
- pentamidin
- Sulfonilureje (npr. glipizid, glibenklamid i glimepirid).
www.womenhealthnet.ru
Glukoza djeluje kao gorivo u tijelu. On je glavni izvor energije za ćelije, a sposobnost ćelija da normalno funkcionišu u velikoj meri je određena njihovom sposobnošću da apsorbuju glukozu. U organizam ulazi sa hranom. Hrana se u gastrointestinalnom traktu razlaže na molekule, nakon čega se glukoza i neki drugi produkti cijepanja apsorbiraju, a nesvareni ostaci (šljake) se izlučuju kroz ekskretorni sistem.
Da bi se glukoza apsorbirala u tijelu, nekim stanicama je potreban hormon pankreasa inzulin. Inzulin se obično poredi sa ključem koji otvara vrata ćelije za glukozu, a bez kojeg ona tamo neće moći da prodre. Ako nema inzulina, veći dio glukoze ostaje u krvi u neasimiliranom obliku, dok stanice gladuju i slabe, a zatim umiru od gladi. Ovo stanje se naziva dijabetes melitus.
Neke tjelesne ćelije nisu zavisne od insulina. To znači da se glukoza apsorbira direktno u njima, bez inzulina. Moždano tkivo, crvena krvna zrnca i mišići sastoje se od inzulinsko-nezavisnih ćelija – zato, pri nedovoljnom unosu glukoze u organizam (dakle, tokom gladi), osoba vrlo brzo počinje da doživljava poteškoće u mentalnoj aktivnosti, postaje anemičan i slab.
Međutim, mnogo češće savremeni ljudi suočavaju se ne sa nedostatkom, već sa viškom unosa glukoze u organizam kao rezultatom prejedanja. Višak glukoze se pretvara u glikogen, neku vrstu "skladišta" ćelijske ishrane. Većina glikogena se pohranjuje u jetri, manji dio - u skeletnim mišićima. Ako osoba duže vrijeme ne uzima hranu, počinje proces cijepanja glikogena u jetri i mišićima, a tkiva dobijaju potrebnu glukozu.
Ako u organizmu ima toliko glukoze da se više ne može koristiti ni za potrebe tkiva ni u depoima glikogena, nastaje mast. Masno tkivo je takođe „skladište“, ali je telu mnogo teže da izvuče glukozu iz masti nego iz glikogena, sam ovaj proces zahteva energiju, zbog čega je mršavljenje tako teško. Ako trebate da razgradite masnoće, onda prisustvo ... u pravu, 
glukoze da obezbedi energiju.
To objašnjava činjenicu da dijete za mršavljenje treba uključivati ugljikohidrate, ali ne bilo koje, već teško probavljive. Sporo se razgrađuju, a glukoza ulazi u organizam u malim količinama koje se odmah koriste za zadovoljenje potreba ćelija. Lako svarljivi ugljikohidrati odmah izbacuju prekomjernu količinu glukoze u krv, ima je toliko da se odmah mora odložiti u depoe masti. Dakle, glukoza u organizmu je neophodna, ali je neophodno mudro obezbediti telo glukozom.
www.neboleem.net
Svi dijelovi tijela (mišići, mozak, srce, jetra) trebaju energiju za rad. Ova energija dolazi iz hrane koju jedemo. Naša tijela probavljaju hranu koju jedemo miješajući je s tekućinama (kiselinama i enzimima) u želucu. Kada želudac probavi hranu, ugljikohidrati (šećeri i škrob) sadržani u hrani pretvaraju u druge vrste šećera koje se nazivaju glukoza i fruktoza. Fruktoza nije uključena u opskrbu tijela energijom, već je glukoza, naprotiv, izvor energije.
Želudac i tanko crijevo apsorbiraju glukozu, a zatim je ispuštaju u krvotok. Jednom kada glukoza uđe u krv, može se odmah iskoristiti za energiju ili uskladištiti u našim tijelima za kasnije korištenje. Ali našem tijelu je potreban inzulin za metabolizam glukoze. Bez inzulina, glukoza ostaje u krvotoku, održavajući šećer u krvi visokim (a ponekad i opasno visokim).
Kako tijelo metabolizira glukozu?
Insulin je hormon koji luči pankreas. Ćelije koje ga luče vrlo su osjetljive na nivo glukoze u krvi. Oni su kao provjeravajte koncentraciju inzulina svakih nekoliko sekundi da se ubrza ili uspori oslobađanje insulina. Kada pojedete nešto bogato ugljenim hidratima, kao što je komad hleba, nivo insulina u krvi raste i ćelije počinju da luče više insulina.
Inzulin, ulazeći u krv, daje instrukcije ćelijama da puste glukozu unutra. Kada jednom uđu, ćelije ga ili koriste za energiju ili pohranjuju za buduću upotrebu. Istovremeno, količina glukoze u krvi počinje opadati, a stanice gušterače smanjuju lučenje inzulina.
Takvi usponi i padovi lučenja inzulina dešavaju se više puta tokom dana, a osoba to ne primjećuje. Kod normalne osobe, nivo šećera u krvi je između 70 i 120 miligrama po decilitru. Međutim, čak i kod nedijabetičara, nivo šećera u krvi može porasti na 180 tokom ili neposredno nakon obroka. U roku od dva sata nakon jela, šećer u krvi bi trebao pasti ispod 140.
Dijabetes.
Kod dijabetesa tijelo ne prestaje proizvoditi inzulin, jednostavno ga luči premalo ili prestaje da koristi sopstveni insulin. To dovodi do niza loših posljedica. Na primjer, glukoza ne može ući u stanice gdje je potrebna, pa količina glukoze u krvi počinje rasti. To se zove hiperglikemija (visok šećer u krvi) . Kada šećer u krvi dostigne 180 ili više, bubrezi pokušavaju da se riješe viška šećera kroz mokraću. To uzrokuje da osoba mokri češće nego inače. Takođe izaziva žeđ zbog vode koju gubi toliko mokrenjem.
Kada osoba izgubi šećer u urinu, to je isto kao i gubitak energije jer šećer više nije dostupan ćelijama za korištenje ili skladištenje. Kada se to dogodi, osoba se može osjećati umorno, gubiti na težini i stalno osjećati glad.
Ljudskom tijelu je glukoza potrebna za normalno funkcioniranje mozga i drugih tkiva. Ako je poremećen sistem za dobijanje, stvaranje i korišćenje glukoze, dolazi do dijabetesa i mogu uslediti mnoge loše stvari, kao što su srčani udari, slepilo i gubitak udova.
Glukoza (ili dekstroza) je najvažniji jednostavni šećer, koji je dio svih važnih polisaharida (glikogen, celuloza, dekstrin, škrob itd.) i uključen je u metaboličke procese u tijelu. Ova tvar pripada potklasi monosaharida klase saharida (ugljikohidrata) i bezbojni su kristali slatkastog okusa i lako topljivi u raznim tekućinama: vodi, amonijačnom rastvoru bakrenog hidroksida, koncentriranim rastvorima cink hlorida i sumporne kiseline.
Glukoza se nalazi u bobicama i voćnim sokovima, povrću, raznim dijelovima biljaka i tkivima živih organizama. Zbog visokog sadržaja u grožđu (glukoza se u njemu nalazi u količini od 7,8%), ponekad se naziva i grožđani šećer.
Glukoza u organizmu životinja i ljudi igra ulogu najvažnijeg izvora energije i osigurava normalan tok metaboličkih procesa. Sve stanice živih organizama bez izuzetka imaju sposobnost asimilacije, dok su samo neke njihove vrste obdarene sposobnošću korištenja slobodnih masnih kiselina, fruktoze, mliječne kiseline ili glicerola kao izvora energije.
Glukoza je najzastupljeniji ugljikohidrat kod životinja. To je povezujuća nit između energetske i plastične funkcije ugljikohidrata, budući da se iz glukoze formiraju svi ostali monosaharidi koji se pretvaraju u nju. U jetri se mliječna kiselina, većina slobodnih masnih kiselina, glicerol, aminokiseline, glukuronska kiselina i glikoproteini mogu pretvoriti u glukozu. Ovaj proces se naziva glukoneogeneza. Drugi način konverzije je glikogenoliza. Teče kroz nekoliko metaboličkih lanaca, a njegova suština leži u činjenici da izvore energije koji nemaju direktan put biohemijske konverzije u glukozu jetra koristi za sintezu adenozin trifosfata (ATP) i potom se uključuje u procese. opskrbe energijom glukoneogeneze (proces stvaranja glukoze u tjelesnim stanicama jetre i, u maloj mjeri, kortikalne tvari bubrega), resinteze glukoze iz mliječne kiseline, kao i opskrbe energijom za sintezu glikogena od monomera glukoze.
Preko 90% rastvorljivih niskomolekularnih ugljenih hidrata sadržanih u krvi živih organizama je glukoza. Preostalih nekoliko posto su fruktoza, maltoza, manoza, pentoza, polisaharidi vezani za proteine, a u slučaju razvoja bilo kakvih patoloških procesa i galaktoza.
Najintenzivnija potrošnja glukoze u organizmu se javlja u tkivima centralnog nervnog sistema, u eritrocitima, a takođe i u srži bubrega.
Glavni oblik skladištenja glukoze u tijelu je glikogen, polisaharid nastao iz njegovih ostataka. Mobilizacija glikogena u tijelu počinje kada se smanji količina slobodne glukoze sadržane u stanicama, a time i u krvi. Sinteza glikogena odvija se u gotovo svim tkivima tijela, međutim, njegova najveća količina nalazi se u jetri i skeletnim mišićima. Proces akumulacije glikogena u mišićnom tkivu počinje u periodima oporavka nakon fizičkog napora, posebno nakon obroka bogatog ugljikohidratima. U jetri se nakuplja neposredno nakon jela ili tokom hiperglikemije.
Međutim, energija koja se oslobađa zbog "sagorevanja" glikogena kod prosječne osobe je prosječna fizički razvoj Uz dovoljnu njegu, dovoljno je ne više od jednog dana. Stoga je glikogen svojevrsna "rezerva za hitne slučajeve" tijela, namijenjena vanredne situacije kada iz nekog razloga prestane dotok glukoze u krv (uključujući i tokom prisilnog noćnog posta i u intervalima između obroka). U takvim slučajevima najveći dio potrošnje glukoze u tijelu otpada na mozak.Glukoza je općenito jedini energetski supstrat koji osigurava njegovu vitalnu aktivnost. To je zbog činjenice da moždane stanice nemaju sposobnost da ga samostalno sintetiziraju.
Korištenje glukoze u tijelu, dobivene kao rezultat razgradnje glikogena, počinje otprilike tri sata nakon obroka, odmah nakon njega ponovo počinje proces akumulacije. Nedostatak glukoze je relativno bezbolan za osobu i bez ozbiljnih negativnih posljedica u onim slučajevima kada se njena količina u toku dana može normalizirati uz pomoć prehrane.
Fiziološka regulacija nivoa glukoze u organizmu
Sposobnost tijela da održava normalnu koncentraciju glukoze u krvi jedan je od najnaprednijih mehanizama za održavanje relativne postojanosti unutrašnje sredine (homeostaze), kojom je obdareno. Njegovo normalno funkcioniranje osiguravaju:
- Jetra;
- Odvojeni hormoni;
- ekstrahepatična tkiva.
Regulaciju nivoa glukoze u krvi vrše proizvodi 30-40 gena. Zahvaljujući njihovoj interakciji, održava se potrebna koncentracija glukoze čak i kada se proizvodi koji su njen izvor unose u prehranu neredovno i neravnomjerno.
U intervalima između obroka, sadržana količina glukoze je u rasponu od 80 do 100 mg / 100 ml. Nakon obroka (posebno koji sadrži veliku količinu ugljikohidrata), ova brojka je 120-130 mg / 100 ml. Tokom perioda gladovanja, nivo glukoze u organizmu pada na oznaku od 60-70 mg / 100 ml. Njegovom smanjenju mogu doprinijeti i metabolički procesi propadanja, posebno u stresnim situacijama, sa povećanjem nivoa fizičke aktivnosti, kao i sa povećanjem tjelesne temperature.
Narušena tolerancija glukoze
Poremećaj tolerancije glukoze je preduslov za nastanak određenih bolesti (npr. dijabetes melitus tipa II) ili složene disfunkcije kardiovaskularnog sistema i metaboličkih procesa (tzv. metabolički sindrom). Uz poremećaj metabolizma ugljikohidrata i razvoj metaboličkog sindroma mogu nastati komplikacije koje mogu dovesti do prerane smrti osobe. Najčešći od njih su hipertenzija i infarkt miokarda.
Tolerancija glukoze u pravilu je poremećena u pozadini drugih patoloških procesa u tijelu. To u velikoj mjeri doprinosi:
- povišen krvni pritisak;
- povišen holesterol;
- povišeni trigliceridi;
- povećani nivoi lipoproteina niske gustine;
- snižavanje nivoa holesterola lipoproteina visoke gustine.
Kako bi se smanjila vjerovatnoća porasta poremećaja, pacijentima se savjetuje poduzimanje niza mjera, uključujući kontrolu tjelesne težine (posebno, ako je potrebno, njeno smanjenje), uključivanje zdrave hrane u prehranu, povećanje razine fizičke aktivnosti, zdravog načina životaživot.
Najvažniji od monosaharida je glukoza C 6 H 12 O 6, koji se inače naziva grožđani šećer. To je bijela kristalna supstanca, slatkog ukusa, dobro rastvorljiva u vodi. Glukoza se nalazi u biljnim i živim organizmima, njen sadržaj je posebno visok u soku od grožđa (otuda naziv – grožđani šećer), u medu, kao i u zrelom voću i bobicama.
Struktura glukoze je izvedena proučavanjem njenih hemijskih svojstava. Dakle, glukoza pokazuje svojstva svojstvena alkoholima: formira alkoholate (saharate) s metalom, ester octene kiseline koji sadrži pet kiseli ostaci(prema broju hidroksilnih grupa). Dakle, glukoza je polihidrični alkohol. Sa rastvorom srebrnog oksida amonijaka, daje reakciju "srebrnog ogledala", što ukazuje na prisustvo aldehidne grupe na kraju ugljeničnog lanca. Dakle, glukoza je aldehidni alkohol, njen molekul može imati strukturu
Međutim, nisu sva svojstva u skladu s njegovom strukturom kao aldehidnog alkohola. Dakle, glukoza ne daje neke reakcije aldehida. Jedan od pet hidroksila karakterizira najveća reaktivnost, a zamjena vodika u njemu metilnim radikalom dovodi do nestanka aldehidnih svojstava tvari. Sve je to dovelo do zaključka da, uz aldehidnu formu, postoje ciklični oblici molekula glukoze (α-ciklični i β-ciklični) koji se razlikuju po položaju hidroksilnih grupa u odnosu na ravan prstena. Ciklična struktura molekule glukoze je u kristalnom stanju, dok u vodenim rastvorima postoji u različitim oblicima koji se međusobno transformišu:
Kao što vidite, aldehidna grupa je odsutna u cikličnim oblicima. Hidroksilna grupa na prvom atomu ugljika je najreaktivnija. Ciklični oblik ugljikohidrata objašnjava mnoga njihova hemijska svojstva.
U industrijskim razmjerima, glukoza se proizvodi hidrolizom škroba (u prisustvu kiselina). Savladana je i njegova proizvodnja od drveta (celuloze).
Glukoza je vrijedan nutrijent. Kada se oksidira u tkivima, oslobađa se energija neophodna za normalno funkcioniranje organizama. Reakcija oksidacije može se izraziti ukupnom jednadžbom:
C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
Glukoza se u medicini koristi za pripremu medicinskih preparata, konzervaciju krvi, intravenske infuzije itd. proizvodnja konditorskih proizvoda, u proizvodnji ogledala i igračaka (srebrenje). Koristi se za bojenje i završnu obradu tkanina i kože.
Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod
Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.
Objavljeno na http://www.allbest.ru/
Ministarstvo obrazovanja i nauke Ruske Federacije
Federalna državna budžetska obrazovna ustanova visokog obrazovanja
Tambov Državni univerzitet nazvan po G.R. Deržavin
na temu: Biološka uloga glukoze u organizmu
Završeno:
Shamsidinov Shokhiyorjon Fazliddin ugli
Tambov 2016
1. Glukoza
1.1 Karakteristike i funkcije
2.1 Katabolizam glukoze
2.4 Sinteza glukoze u jetri
2.5 Sinteza glukoze iz laktata
Korištena literatura
1. Glukoza
1.1 Karakteristike i funkcije
Glukomza (od drugog grčkog glkhket slatkog) (C 6 H 12 O 6), ili grožđani šećer, ili dekstroza, nalazi se u soku mnogih voća i bobica, uključujući grožđe, od čega dolazi i naziv ove vrste šećera. To je monosaharid i šestoatomni šećer (heksoza). Glukozna veza je dio polisaharida (celuloza, škrob, glikogen) i niza disaharida (maltoze, laktoze i saharoze), koji se, na primjer, brzo razlažu na glukozu i fruktozu u probavnom traktu.
Glukoza pripada grupi heksoza, može postojati u obliku β-glukoze ili β-glukoze. Razlika između ovih prostornih izomera leži u činjenici da se kod prvog atoma ugljika u β-glukozi hidroksilna grupa nalazi ispod ravnine prstena, a kod β-glukoze iznad ravnine.
Glukoza je bifunkcionalno jedinjenje, jer. sadrži funkcionalne grupe - jedan aldehid i 5 hidroksil. Dakle, glukoza je polihidrični aldehidni alkohol.
Strukturna formula glukoze je:
Kratka formula
1.2 Hemijska svojstva i struktura glukoze
Eksperimentalno je utvrđeno da su aldehidne i hidroksilne grupe prisutne u molekulu glukoze. Kao rezultat interakcije karbonilne grupe sa jednom od hidroksilnih grupa, glukoza može postojati u dva oblika: otvorenog lanca i cikličkog.
U rastvoru glukoze, ovi oblici su međusobno u ravnoteži.
Na primjer, u vodenoj otopini glukoze postoje sljedeće strukture:
Ciklični b- i c-oblici glukoze su prostorni izomeri koji se razlikuju po položaju hemiacetalnog hidroksila u odnosu na ravan prstena. U β-glukozi, ovaj hidroksil je u trans poziciji na hidroksimetil grupu -CH 2 OH, u β-glukozi - u cis poziciji. Uzimajući u obzir prostornu strukturu šestočlanog prstena, formule ovih izomera imaju oblik:
U čvrstom stanju, glukoza ima cikličnu strukturu. Obična kristalna glukoza je b oblik. U rastvoru, s-oblik je stabilniji (u ravnoteži, on čini više od 60% molekula). Udio aldehidnog oblika u ravnoteži je beznačajan. Ovo objašnjava nedostatak interakcije sa fuksin sumpornom kiselinom (kvalitativne reakcije aldehida).
Za glukozu je, pored fenomena tautomerije, karakteristična strukturna izomerija sa ketonima (glukoza i fruktoza su strukturni međuklasni izomeri)
Hemijska svojstva glukoze:
Glukoza ima hemijska svojstva karakteristična za alkohole i aldehide. Osim toga, ima i neka specifična svojstva.
1. Glukoza je polihidrični alkohol.
Glukoza sa Cu (OH) 2 daje rastvor plave boje(bakar glukonat)
2. Glukoza - aldehid.
a) Reaguje sa rastvorom amonijaka srebrnog oksida i formira srebrno ogledalo:
CH 2 OH-(CHOH) 4 -CHO + Ag 2 O> CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH + 2Ag
glukonska kiselina
b) Sa bakar hidroksidom daje crveni talog Cu 2 O
CH 2 OH-(CHOH) 4 -CHO + 2Cu(OH) 2 > CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH + Cu 2 Ov + 2H 2 O
glukonska kiselina
c) Redukuje se vodonikom da nastane šestohidrični alkohol (sorbitol)
CH 2 OH-(CHOH) 4 -CHO + H 2 > CH 2 OH-(CHOH) 4 -CH 2 OH
3. Fermentacija
a) Alkoholna fermentacija (za dobijanje alkoholnih pića)
C 6 H 12 O 6 > 2CH 3 -CH 2 OH + 2CO 2 ^
etanol
b) mliječnokiselinska fermentacija (kiseljenje mlijeka, fermentacija povrća)
C 6 H 12 O 6 > 2CH 3 -CHOH-COOH
mlečne kiseline
1.3 Biološki značaj glukoze
Glukoza je neophodna komponenta hrane, jedan od glavnih učesnika u metabolizmu organizma, veoma je hranljiva i lako svarljiva. Kada se oksidira, oslobađa se više od trećine energije koja se koristi u tijelu – masti, ali je uloga masti i glukoze u energiji različitih organa različita. Srce koristi masne kiseline kao gorivo. Skeletnim mišićima je potrebna glukoza da bi „pokrenuli“, ali nervne ćelije, uključujući ćelije mozga, rade samo na glukozi. Njihova potreba je 20-30% proizvedene energije. nervne celije energija je potrebna svake sekunde, a telo dobija glukozu kada jede. Glukoza se lako apsorbuje u organizam, pa se u medicini koristi kao sredstvo za jačanje. Specifični oligosaharidi određuju krvnu grupu. U konditorskoj djelatnosti za proizvodnju marmelade, karamele, medenjaka itd. Velika važnost imaju procese fermentacije glukoze. Tako, na primjer, kod kiseljenja kupusa, krastavaca, mlijeka dolazi do mliječne fermentacije glukoze, kao i kod siliranja hrane. U praksi se koristi i alkoholna fermentacija glukoze, na primjer, u proizvodnji piva. Celuloza je polazni materijal za proizvodnju svile, pamučne vune i papira.
Ugljikohidrati su zaista najčešće organske tvari na Zemlji, bez kojih je postojanje živih organizama nemoguće.
U živom organizmu, u procesu metabolizma, glukoza se oksidira uz oslobađanje velike količine energije:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 ??? 6CO 2 +6H 2 O+2920kJ
2. Biološka uloga glukoze u tijelu
Glukoza je glavni proizvod fotosinteze i formira se u Calvinovom ciklusu. Kod ljudi i životinja, glukoza je glavni i najsvestraniji izvor energije za metaboličke procese.
2.1 Katabolizam glukoze
Katabolizam glukoze je glavni snabdjevač energijom za vitalne procese u tijelu.
Aerobna razgradnja glukoze je njena konačna oksidacija do CO 2 i H 2 O. Ovaj proces, koji je glavni put za katabolizam glukoze u aerobnim organizmima, može se izraziti sljedećom zbirnom jednačinom:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 > 6CO 2 + 6H 2 O + 2820 kJ / mol
Aerobna razgradnja glukoze uključuje nekoliko faza:
* aerobna glikoliza - proces oksidacije glukoze sa stvaranjem dva molekula piruvata;
* opšti put katabolizma, uključujući pretvaranje piruvata u acetil-CoA i njegovu dalju oksidaciju u citratnom ciklusu;
* lanac prijenosa elektrona na kisik, u kombinaciji s reakcijama dehidrogenacije koje se javljaju tokom razgradnje glukoze.
U određenim situacijama, opskrba tkiva kisikom možda neće zadovoljiti njihove potrebe. Na primjer, u početnim fazama intenzivnog rada mišića pod stresom, otkucaji srca možda neće dostići željenu frekvenciju, a potreba mišića za kisikom za aerobni razgradnju glukoze je velika. U takvim slučajevima se aktivira proces koji se odvija bez kisika i završava stvaranjem laktata iz pirogrožđane kiseline.
Ovaj proces se naziva anaerobna razgradnja ili anaerobna glikoliza. Anaerobna razgradnja glukoze energetski je neefikasna, ali upravo taj proces može postati jedini izvor energije za mišićnu ćeliju u opisanoj situaciji. U budućnosti, kada je opskrba mišića kisikom dovoljna kao rezultat prijelaza srca na ubrzani ritam, anaerobno raspadanje prelazi u aerobno.
Aerobna glikoliza je proces oksidacije glukoze u pirogrožđanu kiselinu u prisustvu kiseonika. Svi enzimi koji kataliziraju reakcije ovog procesa lokalizirani su u citosolu stanice.
1. Faze aerobne glikolize
U aerobnoj glikolizi mogu se razlikovati 2 faze.
1. Pripremna faza, tokom koje se glukoza fosforilira i dijeli na dva molekula fosfotrioze. Ova serija reakcija odvija se pomoću 2 ATP molekula.
2. Faza povezana sa sintezom ATP-a. Kao rezultat ove serije reakcija, fosfotrioze se pretvaraju u piruvat. Energija oslobođena u ovoj fazi koristi se za sintezu 10 molova ATP-a.
2. Reakcije aerobne glikolize
Pretvaranje glukoza-6-fosfata u 2 molekule gliceraldehid-3-fosfata
Glukoza-6-fosfat, nastao kao rezultat ATP-potpomognute fosforilacije glukoze, pretvara se u fruktoza-6-fosfat tokom sljedeće reakcije. Ova reverzibilna reakcija izomerizacije odvija se pod dejstvom enzima glukoza fosfat izomeraze.
Putevi katabolizma glukoze. 1 - aerobna glikoliza; 2, 3 - opći put katabolizma; 4 - aerobna razgradnja glukoze; 5 - anaerobna razgradnja glukoze (uokvirena); 2 (zaokruženo) - stehiometrijski koeficijent.
Konverzija glukoza-6-fosfata u trioza fosfate.
Pretvaranje gliceraldehid-3-fosfata u 3-fosfoglicerat.
Ovaj dio aerobne glikolize uključuje reakcije povezane sa sintezom ATP-a. Najsloženija reakcija u ovoj seriji reakcija je konverzija gliceraldehid-3-fosfata u 1,3-bisfosfoglicerat. Ova transformacija je prva reakcija oksidacije tokom glikolize. Reakciju katalizira gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaza, koja je enzim ovisan o NAD. Značaj ove reakcije nije samo u tome što nastaje redukovani koenzim čija je oksidacija u respiratornom lancu povezana sa sintezom ATP-a, već i u činjenici da je slobodna energija oksidacije koncentrisana u makroergijskom veza produkta reakcije. Gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaza sadrži cisteinski ostatak u aktivnom centru, čija sulfhidrilna grupa je direktno uključena u katalizu. Oksidacija gliceraldehid-3-fosfata dovodi do redukcije NAD i stvaranja uz učešće H 3 PO 4 visokoenergetske anhidridne veze u 1,3-bisfosfogliceratu na poziciji 1. U sljedećoj reakciji, visokoenergetski fosfat se prenosi na ADP sa formiranjem ATP-a
Formiranje ATP-a na ovaj način nije povezano sa respiratornim lancem, a naziva se supstratna ADP fosforilacija. Formirani 3-fosfoglicerat više ne sadrži makroergijsku vezu. U sljedećim reakcijama dolazi do intramolekularnih preuređivanja, čije se značenje svodi na to da niskoenergetski fosfoester prelazi u spoj koji sadrži visokoenergetski fosfat. Intramolekularne transformacije se sastoje u prijenosu fosfatnog ostatka sa pozicije 3 u fosfogliceratu na poziciju 2. Zatim se molekul vode odcijepi od rezultirajućeg 2-fosfoglicerata uz učešće enzima enolaze. Naziv enzima za dehidrataciju dolazi od obrnute reakcije. Kao rezultat reakcije nastaje supstituirani enol - fosfoenolpiruvat. Nastali fosfoenolpiruvat je makroergično jedinjenje, čija se fosfatna grupa u sljedećoj reakciji prenosi na ADP uz učešće piruvat kinaze (enzim je nazvan i po obrnutoj reakciji u kojoj se fosforilira piruvat, iako takva reakcija ne uzima mjesto u ovom obliku).
Konverzija 3-fosfoglicerata u piruvat.
3. Oksidacija citoplazmatskog NADH u mitohondrijskom respiratornom lancu. Shuttle sistemi
NADH, nastao tokom oksidacije gliceraldehid-3-fosfata u aerobnoj glikolizi, oksidira se prijenosom atoma vodika u mitohondrijski respiratorni lanac. Međutim, citosolni NADH nije u stanju prenijeti vodik u respiratorni lanac jer je mitohondrijska membrana nepropusna za njega. Vodonik se prenosi preko membrane specijalni sistemi nazvan "šatl". U ovim sistemima vodonik se transportuje kroz membranu uz učešće parova supstrata vezanih odgovarajućim dehidrogenazama, tj. na obje strane mitohondrijalne membrane je specifična dehidrogenaza. Poznata su 2 šatl sistema. U prvom od ovih sistema, vodonik se prenosi iz NADH u citosolu u dihidroksiaceton fosfat pomoću enzima glicerol-3-fosfat dehidrogenaze (NAD-ovisni enzim, nazvan po reverznoj reakciji). Glicerol-3-fosfat koji nastaje tokom ove reakcije dalje oksidira enzim unutrašnja membrana mitohondrije - glicerol-3-fosfat dehidrogenaza (FAD-ovisni enzim). Zatim protoni i elektroni iz FADH 2 prelaze u ubikinon i dalje duž CPE.
Glicerol fosfatni šatl sistem radi u bijelim mišićnim stanicama i hepatocitima. Međutim, mitohondrijska glicerol-3-fosfat dehidrogenaza je odsutna u stanicama srčanog mišića. Drugi šatl sistem, koji uključuje malatne, citosolne i mitohondrijalne malat dehidrogenaze, je univerzalniji. U citoplazmi NADH reducira oksaloacetat u malat, koji uz sudjelovanje nosača prelazi u mitohondrije, gdje se oksidira u oksaloacetat pomoću NAD-zavisne malat dehidrogenaze (reakcija 2). NAD smanjen tokom ove reakcije donira vodonik mitohondrijskom CPE. Međutim, oksaloacetat nastao iz malata ne može sam izaći iz mitohondrija u citosol, jer je mitohondrijska membrana nepropusna za njega. Stoga se oksaloacetat pretvara u aspartat, koji se transportuje u citosol, gdje se ponovo pretvara u oksaloacetat. Konverzija oksaloacetata u aspartat i obrnuto povezana je sa dodatkom i eliminacijom amino grupe. Ovaj šatl sistem se zove malat-aspartat. Rezultat njenog rada je regeneracija citoplazmatskog NAD+ iz NADH.
Oba šatl sistema se značajno razlikuju u količini sintetizovanog ATP-a. U prvom sistemu, odnos P/O je 2, pošto se vodonik uvodi u CPE na nivou KoQ. Drugi sistem je energetski efikasniji, jer prenosi vodonik do CPE preko mitohondrijalnog NAD+ i P/O odnos je blizu 3.
4. ATP ravnoteža tokom aerobne glikolize i razgradnje glukoze do CO 2 i H 2 O.
Izlaz ATP-a tokom aerobne glikolize
Formiranje fruktoza-1,6-bisfosfata iz jednog molekula glukoze zahtijeva 2 molekula ATP. Reakcije povezane sa sintezom ATP-a nastaju nakon razgradnje glukoze na 2 molekula fosfotrioze, tj. u drugom koraku glikolize. U ovoj fazi se javljaju 2 reakcije fosforilacije supstrata i sintetišu se 2 molekula ATP. Osim toga, jedan molekul gliceraldehid-3-fosfata je dehidrogeniran (reakcija 6), a NADH prenosi vodik do mitohondrijalnog CPE, gdje se 3 molekula ATP sintetiziraju oksidativnom fosforilacijom. U ovom slučaju, količina ATP-a (3 ili 2) zavisi od tipa šatl sistema. Stoga je oksidacija u piruvat jedne molekule gliceraldehid-3-fosfata povezana sa sintezom 5 ATP molekula. S obzirom da se iz glukoze formiraju 2 molekula fosfotrioze, rezultujuća vrijednost se mora pomnožiti sa 2, a zatim oduzeti 2 molekula ATP potrošena u prvoj fazi. Dakle, izlaz ATP-a tokom aerobne glikolize je (5×2) - 2 = 8 ATP.
Prinos ATP-a tokom aerobne razgradnje glukoze do krajnjih proizvoda kao rezultat glikolize proizvodi piruvat, koji se dalje oksidira do CO 2 i H 2 O u OPC. Sada možemo procijeniti energetsku efikasnost glikolize i OPC, koji zajedno čine proces aerobne razgradnje glukoze do krajnjih proizvoda.Tako je prinos ATP-a kada se 1 mol glukoze oksidira u CO 2 i H 2 O 38 mola. od ATP. U procesu aerobne razgradnje glukoze dolazi do 6 reakcija dehidrogenacije. Jedan od njih se javlja u glikolizi, a 5 u GPC. Supstrati za specifične NAD-zavisne dehidrogenaze: gliceraldehid-3-fosfat, žiruvat, izocitrat, β-ketoglutarat, malat. Jedna reakcija dehidrogenacije u citratnom ciklusu pod dejstvom sukcinat dehidrogenaze odvija se uz učešće koenzima FAD. Ukupna količina ATP-a sintetiziranog oksidativnom fosforilacijom je 17 mola ATP-a po 1 molu gliceraldehid fosfata. Ovome treba dodati 3 mola ATP-a sintetiziranog fosforilacijom supstrata (dvije reakcije u glikolizi i jedna u citratnom ciklusu).S obzirom da se glukoza razlaže na 2 fosfotrioze i da je stehiometrijski koeficijent daljih transformacija 2, rezultirajuća vrijednost mora biti pomnoženo sa 2, a od rezultata oduzmite 2 mola ATP-a koji se koristi u prvoj fazi glikolize.
Anaerobna razgradnja glukoze (anaerobna glikoliza).
Anaerobna glikoliza je proces razgradnje glukoze u laktat kao krajnji proizvod. Ovaj proces se odvija bez upotrebe kisika i stoga ne ovisi o funkcioniranju mitohondrijalnog respiratornog lanca. ATP nastaje reakcijama fosforilacije supstrata. Ukupna jednačina procesa:
C 6 H 12 0 6 + 2 H 3 P0 4 + 2 ADP \u003d 2 C 3 H 6 O 3 + 2 ATP + 2 H 2 O.
anaerobna glikoliza.
Tokom anaerobne glikolize, svih 10 reakcija identičnih aerobnoj glikolizi odvija se u citosolu. Samo reakcija 11, gdje se piruvat reducira citosolnim NADH, specifična je za anaerobnu glikolizu. Redukciju piruvata u laktat katalizira laktat dehidrogenaza (reakcija je reverzibilna, a enzim je nazvan po obrnutoj reakciji). Ova reakcija osigurava regeneraciju NAD+ iz NADH bez sudjelovanja mitohondrijalnog respiratornog lanca u situacijama koje su povezane s nedostatkom kisika u stanicama.
2.2 Značaj katabolizma glukoze
Glavna fiziološka svrha katabolizma glukoze je korištenje energije oslobođene u ovom procesu za sintezu ATP-a.
Aerobna razgradnja glukoze događa se u mnogim organima i tkivima i služi kao glavni, ali ne i jedini izvor energije za život. Neka tkiva za energiju najviše zavise od katabolizma glukoze. Na primjer, moždane stanice troše do 100 g glukoze dnevno, oksidirajući je aerobno. Stoga se nedovoljna opskrba mozga glukozom ili hipoksija manifestiraju simptomima koji ukazuju na kršenje moždanih funkcija (vrtoglavica, konvulzije, gubitak svijesti).
Anaerobna razgradnja glukoze se dešava u mišićima, u prvim minutama mišićnog rada, u eritrocitima (koji nemaju mitohondrije), kao iu raznim organima u uslovima ograničenog snabdevanja kiseonikom, uključujući i tumorske ćelije. Metabolizam tumorskih stanica karakterizira ubrzanje i aerobne i anaerobne glikolize. Ali preovlađujuća anaerobna glikoliza i povećanje sinteze laktata služe kao pokazatelj povećane stope diobe ćelija uz nedovoljnu opskrbu njima sa sistemom krvnih žila.
Osim energetske funkcije, proces katabolizma glukoze može obavljati i anaboličke funkcije. Metaboliti glikolize se koriste za sintezu novih spojeva. Dakle, fruktoza-6-fosfat i gliceraldehid-3-fosfat su uključeni u formiranje riboze-5-fosfata, strukturne komponente nukleotida; 3-fosfoglicerat može biti uključen u sintezu aminokiselina kao što su serin, glicin, cistein (vidjeti dio 9). U jetri i masnom tkivu acetil-CoA, nastao iz piruvata, koristi se kao supstrat za biosintezu masnih kiselina i holesterola, a dihidroksiaceton fosfat kao supstrat za sintezu glicerol-3-fosfata.
Pretvaranje piruvata u laktat.
2.3 Regulacija katabolizma glukoze
Budući da je glavni značaj glikolize sinteza ATP-a, njena brzina bi trebala korelirati s potrošnjom energije u tijelu.
Većina reakcija glikolize je reverzibilna, s izuzetkom tri koje kataliziraju heksokinaza (ili glukokinaza), fosfofruktokinaza i piruvat kinaza. Regulatorni faktori koji mijenjaju brzinu glikolize, a time i stvaranje ATP-a, usmjereni su na ireverzibilne reakcije. Pokazatelj potrošnje ATP-a je akumulacija ADP i AMP. Potonji nastaje u reakciji koju katalizira adenilat kinaza: 2 ADP - AMP + ATP
Čak i mala potrošnja ATP-a dovodi do primjetnog povećanja AMP-a. Odnos nivoa ATP prema ADP i AMP karakteriše energetski status ćelije, a njegove komponente služe kao alosterični regulatori brzine i opšteg puta katabolizma i glikolize.
Za regulaciju glikolize bitna je promjena aktivnosti fosfofruktokinaze, jer ovaj enzim, kao što je ranije spomenuto, katalizira najsporiju reakciju procesa.
Fosfofruktokinazu aktivira AMP, ali je inhibira ATP. AMP, vezivanjem za alosterični centar fosfofruktokinaze, povećava afinitet enzima za fruktoza-6-fosfat i povećava brzinu njegove fosforilacije. Učinak ATP-a na ovaj enzim primjer je homotropnog šisterizma, budući da ATP može komunicirati i sa alosteričnim i sa aktivnim mjestom, u posljednjem slučaju kao supstratom.
Pri fiziološkim vrijednostima ATP-a, aktivni centar fosfofruktokinaze je uvijek zasićen supstratima (uključujući ATP). Povećanje nivoa ATP-a u odnosu na ADP smanjuje brzinu reakcije, jer u ovim uslovima ATP deluje kao inhibitor: vezuje se za alosterični centar enzima, izaziva konformacione promene i smanjuje afinitet za njegove supstrate.
Promjene u aktivnosti fosfofruktokinaze doprinose regulaciji brzine fosforilacije glukoze heksokinazom. Smanjena aktivnost fosfofruktokinaze sa visoki nivo ATP dovodi do akumulacije i fruktoza-6-fosfata i glukoza-6-fosfata, a potonji inhibira heksokinazu. Treba podsjetiti da je heksokinaza u mnogim tkivima (osim β-ćelija jetre i pankreasa) inhibirana glukoza-6-fosfatom.
Visoki nivoi ATP-a smanjuju brzinu ciklusa limunske kiseline i respiratornog lanca. U ovim uslovima usporava se i proces glikolize. Treba podsjetiti da je alosterična regulacija OPC i enzima respiratornog lanca također povezana s promjenom koncentracije takvih ključnih proizvoda kao što su NADH, ATP i neki metaboliti. Dakle, NADH, akumulirajući se ako nema vremena da se oksidira u respiratornom lancu, inhibira neke alosterične enzime citratnog ciklusa.
Regulacija katabolizma glukoze u skeletnim mišićima.
2.4 Sinteza glukoze u jetri (glukoneogeneza)
Nekim tkivima, poput mozga, potrebna je stalna opskrba glukozom. Kada unos ugljikohidrata u sastavu hrane nije dovoljan, sadržaj glukoze u krvi se održava neko vrijeme u granicama normale zbog razgradnje glikogena u jetri. Međutim, zalihe glikogena u jetri su niske. Znatno se smanjuju za 6-10 sati posta i gotovo se potpuno iscrpljuju nakon dnevnog posta. U tom slučaju počinje de novo sinteza glukoze u jetri - glukoneogeneza.
Glukoneogeneza je proces sinteze glukoze iz neugljikohidratnih supstanci. Njegova glavna funkcija je održavanje nivoa glukoze u krvi tokom perioda dugotrajnog gladovanja i intenzivnog fizičkog napora. Proces se odvija uglavnom u jetri i manje intenzivno u kortikalnoj tvari bubrega, kao iu crijevnoj sluznici. Ova tkiva mogu obezbijediti sintezu 80-100 g glukoze dnevno. Mozak tokom posta pokriva većinu tjelesnih potreba za glukozom. To je zbog činjenice da moždane stanice nisu u stanju, za razliku od drugih tkiva, osigurati energetske potrebe zbog oksidacije masnih kiselina. Osim mozga, glukoza je potrebna i tkivima i ćelijama u kojima je aerobni put propadanja nemoguć ili ograničen, kao što su eritrociti (nemaju mitohondrije), ćelije retine, srži nadbubrežne žlezde itd.
Primarni supstrati za glukoneogenezu su laktat, aminokiseline i glicerol. Uključivanje ovih supstrata u glukoneogenezu zavisi od fiziološkog stanja organizma.
Laktat je proizvod anaerobne glikolize. Nastaje u svim stanjima organizma u crvenim krvnim zrncima i radnim mišićima. Tako se laktat stalno koristi u glukoneogenezi.
Glicerol se oslobađa tokom hidrolize masti u masnom tkivu tokom posta ili tokom dužeg fizičkog napora.
Aminokiseline nastaju kao rezultat razgradnje mišićnih proteina i uključuju se u glukoneogenezu tijekom dugotrajnog gladovanja ili produženog mišićnog rada.
2.5 Sinteza glukoze iz laktata
Laktat koji nastaje u anaerobnoj glikolizi nije metabolički krajnji proizvod. Upotreba laktata povezana je s njegovom konverzijom u jetri u piruvat. Laktat kao izvor piruvata važan je ne samo tokom posta, već i tokom normalnog funkcionisanja organizma. Njegovo pretvaranje u piruvat i dalju upotrebu potonji su način da se iskoristi laktat. Laktat, koji nastaje u mišićima koji intenzivno rade ili u stanicama s dominantnim anaerobnim načinom katabolizma glukoze, ulazi u krvotok, a zatim u jetru. U jetri je odnos NADH/NAD+ manji nego u kontrakcijskom mišiću, pa se reakcija laktat dehidrogenaze odvija u suprotnom smjeru, tj. ka stvaranju piruvata iz laktata. Nadalje, piruvat je uključen u glukoneogenezu, a rezultirajuća glukoza ulazi u krvotok i apsorbira se u skeletnim mišićima. Ovaj slijed događaja naziva se "ciklus glukoza-laktat" ili "Cori ciklus". Corey ciklus obavlja 2 važne funkcije: 1 - osigurava iskorištavanje laktata; 2 - sprječava nakupljanje laktata i, kao posljedicu, opasno smanjenje pH (laktacidoza). Dio piruvata koji nastaje iz laktata oksidira jetra u CO 2 i H 2 O. Energija oksidacije može se iskoristiti za sintezu ATP-a, koji je neophodan za reakcije glukoneogeneze.
Corey ciklus (ciklus glukoze laktata). 1 - primanje layugata iz kontraktivnog mišića s protokom krvi u jetru; 2 - sinteza glukoze iz laktata u jetri; 3 - protok glukoze iz jetre s protokom krvi u radni mišić; 4 - korištenje glukoze kao energetskog supstrata od strane kontrakcijske mišiće i stvaranje laktata.
Laktacidoza. Termin "acidoza" označava povećanje kiselosti životne sredine (smanjenje pH vrednosti) do vrednosti koje su izvan normalnog opsega. Acidoza ili povećava proizvodnju protona ili smanjuje izlučivanje protona (u nekim slučajevima i jedno i drugo). Metabolička acidoza nastaje povećanjem koncentracije srednjih metaboličkih proizvoda (kiselinske prirode) zbog povećanja njihove sinteze ili smanjenja brzine propadanja ili izlučivanja. U slučaju kršenja kiselinsko-baznog stanja tijela, brzo se uključuju tampon sistemi kompenzacija (nakon 10-15 minuta). Plućna kompenzacija osigurava stabilizaciju odnosa HCO 3 -/H 2 CO 3 , koji normalno odgovara 1:20, a smanjuje se s acidozom. Plućna kompenzacija se postiže povećanjem volumena ventilacije i, posljedično, ubrzavanjem uklanjanja CO 2 iz tijela. Međutim, glavnu ulogu u kompenzaciji acidoze igraju bubrežni mehanizmi uz sudjelovanje amonijačnog pufera. Jedan od uzroka metaboličke acidoze može biti nakupljanje mliječne kiseline. Normalno, laktat u jetri se glukoneogenezom pretvara natrag u glukozu ili oksidira. Osim jetre, drugi potrošači laktata su bubrezi i srčani mišić, gdje se laktat može oksidirati do CO 2 i H 2 O i koristiti kao izvor energije, posebno pri fizičkom radu. Nivo laktata u krvi rezultat je ravnoteže između procesa njegovog stvaranja i iskorištavanja. Kratkotrajna kompenzirana laktacidoza javlja se prilično često čak i kod zdravih ljudi s intenzivnim mišićnim radom. Kod netreniranih ljudi laktacidoza pri fizičkom radu nastaje kao rezultat relativnog nedostatka kisika u mišićima i razvija se prilično brzo. Kompenzacija se vrši hiperventilacijom.
Kod nekompenzirane laktacidoze, sadržaj laktata u krvi raste na 5 mmol / l (normalno do 2 mmol / l). U ovom slučaju, pH krvi može biti 7,25 ili manje (normalno 7,36-7,44). Povećanje laktata u krvi može biti posljedica poremećaja u metabolizmu piruvata.
Poremećaji metabolizma piruvata u laktacidozi. 1 - kršenje upotrebe piruvata u glukoneogenezi; 2 - kršenje oksidacije piruvata. biološki katabolizam glukoze glukoneogeneza
Dakle, tijekom hipoksije koja je posljedica poremećaja opskrbe tkiva kisikom ili krvlju, aktivnost kompleksa piruvat dehidrogenaze se smanjuje i oksidativna dekarboksilacija piruvata se smanjuje. Pod ovim uslovima, ravnoteža reakcije piruvat - laktat se pomera ka stvaranju laktata. Osim toga, tijekom hipoksije, sinteza ATP-a se smanjuje, što posljedično dovodi do smanjenja brzine glukoneogeneze, drugog puta za iskorištavanje laktata. Povećanje koncentracije laktata i smanjenje intracelularnog pH negativno utječu na aktivnost svih enzima, uključujući piruvat karboksilazu, koja katalizira početnu reakciju glukoneogeneze.
Pojavu laktacidoze olakšavaju i poremećaji glukoneogeneze kod zatajenja jetre različitog porijekla. Osim toga, hipovitaminoza B 1 može biti praćena laktacidozom, budući da derivat ovog vitamina (tiamin difosfat) obavlja koenzimsku funkciju u PDC-u tokom oksidativne dekarboksilacije piruvata. Nedostatak tiamina može se javiti, na primjer, kod alkoholičara s poremećenom prehranom.
Dakle, razlozi za nakupljanje mliječne kiseline i razvoj laktacidoze mogu biti:
aktivacija anaerobne glikolize zbog hipoksije tkiva različitog porijekla;
oštećenje jetre (toksična distrofija, ciroza itd.);
kršenje upotrebe laktata zbog nasljednih nedostataka enzima glukoneogeneze, insuficijencije glukoza-6-fosfataze;
kršenje MPC-a zbog defekta enzima ili hipovitaminoze;
primjena broja lijekovi, kao što su bigvanidi (blokatori glukoneogeneze koji se koriste u liječenju dijabetes melitusa).
2.6 Sinteza glukoze iz aminokiselina
U uslovima gladovanja, dio proteina u mišićnom tkivu se razgrađuje do aminokiselina, koje se zatim uključuju u proces katabolizma. Aminokiseline koje se kataboliziraju u metabolite piruvatnog ili citratnog ciklusa mogu se smatrati potencijalnim prekursorima glukoze i glikogena i nazivaju se glikogenim. Na primjer, oksaloacetat, nastao iz asparaginske kiseline, je međuproizvod citratnog ciklusa i glukoneogeneze.
Od svih aminokiselina koje ulaze u jetru, otprilike 30% otpada na alanin. To je zbog činjenice da se tijekom razgradnje mišićnih proteina stvaraju aminokiseline, od kojih se mnoge odmah pretvaraju u piruvat ili prvo u oksaloacetat, a zatim u piruvat. Potonji se pretvara u alanin, dobijajući amino grupu od drugih aminokiselina. Alanin se iz mišića krvlju transportuje do jetre, gdje se ponovo pretvara u piruvat, koji se djelomično oksidira i dijelom uključuje u neogenezu glukoze. Dakle, postoji sljedeći slijed događaja (glukoza-alaninski ciklus): mišićna glukoza > mišićni piruvat > mišićni alanin > jetreni alanin > glukoza u jetri > mišićna glukoza. Cijeli ciklus ne dovodi do povećanja količine glukoze u mišićima, ali rješava probleme transporta aminskog dušika iz mišića u jetru i sprječava laktacidozu.
Glukoza-alaninski ciklus
2.7 Sinteza glukoze iz glicerola
Glicerol se može koristiti samo u tkivima koja sadrže enzim glicerol kinazu, kao što su jetra, bubrezi. Ovaj enzim ovisan o ATP-u katalizuje konverziju glicerola u β-glicerofosfat (glicerol-3-fosfat).Kada je glicerol-3-fosfat uključen u glukoneogenezu, dehidrogenira se dehidrogenazom zavisnom od NAD da bi se formirao dihidroksiaceton koji se zatim pretvara u fosfat u glukozu.
Pretvaranje glicerola u dihidroksiaceton fosfat
Dakle, možemo reći da je biološka uloga glukoze u organizmu veoma velika. Glukoza je jedan od glavnih izvora energije našeg tijela. Lako probavljiv je izvor vrijedne ishrane koja povećava energetske rezerve organizma i poboljšava njegove funkcije. Glavna vrijednost u tijelu je to što je najsvestraniji izvor energije za metaboličke procese.
U ljudskom tijelu, upotreba hipertonične otopine glukoze potiče vazodilataciju, povećanu kontraktilnu aktivnost srčanog mišića i povećanje volumena urina. Kao opšti tonik, glukoza se koristi u hronične bolesti praćeno fizičkom iscrpljenošću. Detoksikacijska svojstva glukoze su posljedica njene sposobnosti da aktivira funkcije jetre da neutralizira otrove, kao i smanjenja koncentracije toksina u krvi kao rezultat povećanja volumena cirkulirajuće tekućine i pojačanog mokrenja. Osim toga, kod životinja se taloži u obliku glikogena, u biljkama - u obliku škroba, polimer glukoze - celuloza je glavna komponenta ćelijskih membrana svih viših biljaka. Kod životinja glukoza pomaže preživjeti mrazeve.
Ukratko, glukoza je jedna od vitalnih supstanci u životu živih organizama.
Spisak korišćene literature
1. Biohemija: udžbenik za univerzitete / ur. E.S. Severina - 5. izd., - 2014. - 301-350 st.
2. T.T. Berezov, B.F. Korovkin biološka hemija.
3. Klinička endokrinologija. Vodič / N. T. Starkova. - 3. izdanje, revidirano i prošireno. - Sankt Peterburg: Peter, 2002. - S. 209-213. - 576 str.
Hostirano na Allbest.ru
...Slični dokumenti
Klasifikacija i distribucija ugljikohidrata, njihov značaj za ljudski život. Upotreba refraktometrije u analizi glukoze. Analiza glukoze kao aldehidnog alkohola, djelovanje lužina, oksidansa i kiselina na preparate. Stabilizacija rastvora glukoze.
seminarski rad, dodan 13.02.2010
Karakteristike distribucije glukoze u krvi. kratak opis suština glavnih modernih metoda za određivanje glukoze u krvi. Tehnike za poboljšanje procesa mjerenja nivoa glukoze u krvi. Procjena glikemije u dijagnozi dijabetes melitusa.
članak, dodan 08.03.2011
Fizička svojstva glukoze. Main prehrambeni proizvodi bogata ugljenim hidratima. Pravilan omjer ugljikohidrata, masti i proteina kao osnova zdrave prehrane. Održavanje nivoa glukoze u krvi, imunološke funkcije. Povećanje nivoa insulina u krvi.
prezentacija, dodano 15.02.2014
Potrošnja kisika i glukoze u mozgu. Aerobna oksidacija glukoze u mozgu i mehanizmi njene regulacije. Ciklus trikarboksilne kiseline i mehanizmi koji kontroliraju njegovu brzinu u mozgu. Opskrba energijom specifičnih funkcija nervnog tkiva.
seminarski rad, dodan 26.08.2009
Razmatranje strukture molekule inzulina, veza aminokiselina. Proučavanje karakteristika sinteze proteinskog hormona u krvi, opis sheme transformacije. Regulacija lučenja inzulina u tijelu. Djelovanje ovog hormona je smanjenje nivoa glukoze u krvi.
prezentacija, dodano 12.02.2016
Određivanje glukoze u krvi na analizatoru glukoze ECO TWENTY. Određivanje kreatinina, uree, bilirubina u krvi na ROKI biohemijskom analizatoru. Proučavanje promjena biohemijskih parametara krvi tokom trudnoće. Evaluacija primljenih podataka.
izvještaj o praksi, dodan 02.10.2011
Građa i funkcija bubrega, teorija stvaranja urina. Značajke strukture nefrona. Fizička svojstva urina i klinički i dijagnostički značaj. Vrste proteinurije, metode za kvalitativno i kvantitativno određivanje proteina u urinu. Određivanje glukoze u urinu.
cheat sheet, dodano 24.06.2010
Epidemiologija dijabetes melitusa, metabolizam glukoze u ljudskom tijelu. Etiologija i patogeneza, pankreasna i ekstrapankreasna insuficijencija, patogeneza komplikacija. Klinički znakovi dijabetes melitusa, njegova dijagnoza, komplikacije i liječenje.
prezentacija, dodano 06.03.2010
Proučavanje radionuklidne tomografske metode za proučavanje unutrašnjih organa ljudi i životinja. Analiza distribucije u tijelu aktivnih spojeva označenih radioizotopima. Opisi metoda za procjenu metabolizma glukoze u srcu, plućima i mozgu.
sažetak, dodan 15.06.2011
Uzroci dijabetičke (ketoacidotske) kome - stanje koje se razvija kao posljedica nedostatka inzulina u tijelu kod pacijenata sa dijabetesom. Početne manifestacije njegove dekompenzacije. Homeostaza glukoze kod ljudi. Etiologija i manifestacije hipoglikemije.
Naziv "ugljikohidrati" zadržao se još od vremena kada struktura ovih jedinjenja još nije bila poznata, ali je utvrđen njihov sastav koji odgovara formuli Cn (H 2 O) m. Stoga su se ugljikohidrati nazivali ugljičnim hidratima, tj. na spojeve ugljika i vode - "ugljikohidrate". Danas se većina ugljenih hidrata izražava formulom C n H 2n O n.
1. Ugljikohidrati se koriste od davnina - prvi ugljikohidrat (tačnije, mješavina ugljikohidrata) koji je osoba upoznala bio je med.
2. Rodno mjesto šećerne trske je sjeverozapadna Indija-Bengal. Evropljani su se upoznali sa šećerom od trske zahvaljujući pohodima Aleksandra Velikog 327. godine prije nove ere.
3. Čisti šećer od repe otkrio je tek 1747. godine njemački hemičar A. Marggraf.
4. Škrob je bio poznat još starim Grcima.
5. Slično celulozi komponenta drvo koje se koristi od davnina.
6. Izraz riječi “slatko” i završetak – ose- za zašećerene supstance predložio je francuski hemičar J. Dula 1838. Istorijski gledano, slatkoća je bila glavna karakteristika po kojoj se ova ili ona supstanca pripisivala ugljikohidratima.
7. 1811. godine ruski hemičar Kirchhoff je prvi dobio glukozu hidrolizom škroba, a po prvi put švedski hemičar J. Berzemus je 1837. godine predložio ispravnu empirijsku formulu za glukozu. C 6 H 12 O 6
8. Sintezu ugljenih hidrata iz formaldehida u prisustvu Ca(OH) 2 izvršio je A.M. Butlerov 1861
Glukoza je bifunkcionalno jedinjenje, jer. sadrži funkcionalne grupe - jedan aldehid i 5 hidroksil. Dakle, glukoza je polihidrični aldehidni alkohol.
Strukturna formula glukoze je:
Skraćena formula je:
Molekul glukoze može postojati u tri izomerna oblika, od kojih su dva ciklična, a jedan linearan.
Sva tri izomerna oblika su u dinamičkoj ravnoteži jedan s drugim:
ciklički [(alfa oblik) (37%)]<-->linearni (0,0026%)<-->ciklički [(beta oblik) (63%)]
Ciklični alfa i beta oblici glukoze su prostorni izomeri koji se razlikuju po položaju hemiacetalnog hidroksila u odnosu na ravan prstena. U alfa-glukozi, ovaj hidroksil je u trans poziciji na hidroksimetil grupu -CH2OH, u beta-glukozi - u cis poziciji.
Hemijska svojstva glukoze:
Svojstva zbog prisustva aldehidne grupe:
1. Reakcije oksidacije:
a) sa Cu (OH) 2:
C 6 H 12 O 6 + Cu(OH) 2 ↓ ------> svijetloplava otopina
2. Reakcija oporavka:
sa vodonikom H 2:
U ovoj reakciji može učestvovati samo linearni oblik glukoze.
Svojstva zbog prisustva nekoliko hidroksilnih grupa (OH):
1. Reaguje sa karboksilnim kiselinama i formira estre(pet hidroksilnih grupa glukoze reaguje sa kiselinama):
2. Kako polihidrični alkohol reaguje sa bakar (II) hidroksidom da nastane bakar (II) alkohol:
Specifična svojstva
Od velikog značaja su procesi fermentacije glukoze koji se odvijaju pod dejstvom organskih enzimskih katalizatora (proizvode ih mikroorganizmi).
a) alkoholno vrenje (pod dejstvom kvasca):
b) mliječna fermentacija (pod djelovanjem bakterija mliječne kiseline):
d) fermentacija limunske kiseline:
e) aceton-butanol fermentacija:
Dobijanje glukoze
1. Sinteza glukoze iz formaldehida u prisustvu kalcijum hidroksida (Butlerovova reakcija):
2. Hidroliza škroba (Kirhofova reakcija):
Biološki značaj glukoze, njena primjena
Glukoza- neophodna komponenta hrane, jedan od glavnih učesnika u metabolizmu u organizmu, veoma je hranljiva i lako svarljiva. Kada se oksidira, oslobađa se više od trećine energije koja se koristi u tijelu – masti, ali je uloga masti i glukoze u energiji različitih organa različita. Srce koristi masne kiseline kao gorivo. Skeletnim mišićima je potrebna glukoza da bi „pokrenuli“, ali nervne ćelije, uključujući ćelije mozga, rade samo na glukozi. Njihova potreba je 20-30% proizvedene energije. Nervnim ćelijama je potrebna energija svake sekunde, a telo dobija glukozu kada jede. Glukoza se lako apsorbuje u organizam, pa se u medicini koristi kao sredstvo za jačanje. Specifični oligosaharidi određuju krvnu grupu. U konditorskoj djelatnosti za proizvodnju marmelade, karamele, medenjaka itd. Od velikog značaja su procesi fermentacije glukoze. Tako, na primjer, kod kiseljenja kupusa, krastavaca, mlijeka dolazi do mliječne fermentacije glukoze, kao i kod siliranja hrane. U praksi se koristi i alkoholna fermentacija glukoze, na primjer, u proizvodnji piva.
Ugljikohidrati su zaista najčešće organske tvari na Zemlji, bez kojih je postojanje živih organizama nemoguće. U živom organizmu, u procesu metabolizma, glukoza se oksidira uz oslobađanje velike količine energije: