Углеводы пищи в пищеварительном тракте распадаются на мономеры при действии
гликозидаз - ферментов, катализирующих гидролиз гликозидных связей.
С пищей среди полисахаридов значительную часть составляет клетчатка (целлюлоза),
которая незначительно расщепляется в толстом отделе кишечника под действием бета-
гликозидазы, выделяемой кишечной микрофлорой собственных бета-гликозидаз
макроорганизм не вырабатывает.
Биологическая роль клетчатки велика. Она формирует пищевой комок, усиливает
секрецию пищеварительных желез при продвижении по желудочно-кишечному тракту,
усиливает перистальтику кишечника и продвижение пищи, очищает ворсинки тонкого и
толстого отделов кишечника, необходима для формирования каловых масс.
Значительная часть глюкозы, поступающей в клетки при пищеварении, превращается
в них в гликоген - резервный полисахарид, используемый в интервалах между приемами
пищи.
Биосинтез и распад гликогена в тканях регулируется гормонами: инсулином,
адреналином и глюкагоном.
Метаболизм глюкозы в клетках органов и тканей организма начинается с ее
фосфорилирования при участии АТФ и фермента гексокиназы или глюкокиназы с
образованием глюкозо-6-фосфата. Глюкокиназа – фермент печени, в отличие от гексокиназы
не ингибируется глюкозо-6-фосфатом. Это позволяет печеночным клеткам накапливать
большое количество глюкозы в виде глюкозо-6-фосфата, предупреждая тем самым
повышение содержания глюкозы в крови на высоте пищеварения.
В клетках глюкозо-6-фосфат может превращаться в четырех направлениях:
1. Под действием фосфоглюкомутазы превращается в глюкозо-1-фосфат -
промежуточный продукт синтеза гликогена.
2. Под действием глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы окисляется в глюконолактон и
далее претерпевает превращения по пентозофосфатному пути. Гексозомонофосфатный
(пентозофосфатный, апотомический) путь расщепления глюкозы можно разделить на две
фазы: окислительную и неокислительную. Окислительная ветвь приводит к образованию
восстановленных эквивалентов НАДФН + Н+ , пентоз и углекислого газа.
Биологическое значение гексозомонофосфатного пути прежде всего состоит в том, что
он является важным источником восстановленных эквивалентов НАДФН + Н+ в организме,
которые используются в реакциях синтеза жирных кислот, холестерола, стероидных
гормонов, желчных кислот, витамина Д3 и тд. В эритроцитах молекулы НАДФН + Н+
поддерживают высокий уровень восстановленного глутатиона, который предохраняет
полиненасыщенные ВЖК биомембран от перекисного окисления (ПОЛ). Значение
гексозомонофосфатного пути окисления глюкозы состоит также и в том, что он поставляет
пентозы для синтеза нуклеотидов и нуклеиновых кислот.
3. Под действием глюкозо-6-фосфатазы расщепляется до глюкозы и фосфата.
Этот процесс возможен только в печени, почках, в эпителии кишечника, там, где есть этот
фермент. Это позволяет быстро пополнять при необходимости кровоток глюкозой.
4. Под действием фосфоглюкоизомеразы глюкозо-6-фосфат изомеризуется
превращаясь во фруктозо-6-фосфат и далее вовлекается в превращения, ведущие к
окислению в зависимости от условий. При достаточном снабжении кислородом клеток
органов и тканей процесс окисления происходит до СО2 и Н2О, при дефиците кислорода - до
лактата.
Глюконеогенез - это процесс синтеза глюкозы в организме из неуглеводных
компонентов, таких, как пируват, лактат, глицерин, некоторых аминокислот и метаболитов
ЦТК. Глюконеогенез главным образом протекает в печени и корковом веществе почек.