Хүний амьдралд глюкозын хэрэглээ - хими. Глюкозын ашиг тус, хор хөнөөл юу вэ?

Глюкоз гэдэг нь грек хэлээр "чихэрлэг" гэсэн утгатай. Байгальд энэ нь жимс, жимсгэний шүүс, түүний дотор усан үзмийн шүүсэнд их хэмжээгээр агуулагддаг тул үүнийг "дарсны элсэн чихэр" гэж нэрлэдэг.

Нээлтийн түүх

Глюкозыг 19-р зууны эхээр Английн эмч, химич, гүн ухаантан Уильям Проут нээжээ. Энэ бодис нь 1819 онд Анри Бракконо модны үртэсээс гарган авсны дараа олны танил болсон.

Физик шинж чанар

Глюкоз нь чихэрлэг амттай өнгөгүй талст нунтаг юм. Энэ нь ус, төвлөрсөн хүхрийн хүчил, Швейтцерийн урвалжид маш сайн уусдаг.

Молекулын бүтэц

Бүх моносахаридын нэгэн адил глюкоз нь гетерофункциональ нэгдэл (молекул нь хэд хэдэн гидроксил бүлэг, нэг карбоксил бүлэг агуулдаг). Глюкозын хувьд карбоксил бүлэг нь альдегид юм.

Глюкозын ерөнхий томъёо нь C6H12O6 юм. Энэ бодисын молекулууд нь мөчлөгийн бүтэцтэй бөгөөд орон зайн хоёр изомер, альфа, бета хэлбэртэй байдаг. Хатуу төлөвт альфа хэлбэр нь бараг 100% давамгайлдаг. Уусмалын хувьд бета хэлбэр нь илүү тогтвортой байдаг (энэ нь ойролцоогоор 60% -ийг эзэлдэг). Глюкоз нь бүх поли- ба дисахаридын гидролизийн эцсийн бүтээгдэхүүн бөгөөд өөрөөр хэлбэл глюкозыг ихэнх тохиолдолд ийм аргаар олж авдаг.

Бодис олж авах

Байгальд глюкоз нь фотосинтезийн үр дүнд ургамалд үүсдэг. Глюкоз үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн болон лабораторийн аргуудыг авч үзье. Лабораторид энэ бодис нь альдол конденсацийн үр дүн юм. Аж үйлдвэрийн хувьд хамгийн түгээмэл арга бол цардуулаас глюкоз авах явдал юм.

Цардуул нь полисахарид бөгөөд түүний монопартууд нь глюкозын молекулууд юм. Өөрөөр хэлбэл, үүнийг олж авахын тулд полисахаридыг монопарт болгон задлах шаардлагатай. Энэ үйл явц хэрхэн явагддаг вэ?

Цардуулаас глюкоз үйлдвэрлэх нь цардуулыг устай саванд хийж, хольсон (цардуултай сүү) -ээс эхэлдэг. Өөр нэг савтай ус буцалгана. Цардуултай сүүтэй харьцуулахад буцалж буй ус хоёр дахин их байх ёстой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Глюкоз үүсгэх урвалыг дуусгахын тулд катализатор хэрэгтэй. Энэ тохиолдолд энэ нь давстай ус эсвэл тооцоолсон хэмжээг буцалсан устай саванд нэмнэ. Дараа нь цардуултай сүүг аажмаар хийнэ. Энэ процесст зуурмагийг авахгүй байх нь маш чухал бөгөөд хэрэв энэ нь үүссэн бол бүрэн арилах хүртэл буцалгана. Дунджаар буцалгахад нэг цаг хагасын хугацаа шаардагдана. Цардуул бүрэн гидролиз болсон гэдэгт итгэлтэй байхын тулд өндөр чанартай урвал явуулах шаардлагатай. Сонгосон дээжинд иод нэмнэ. Хэрэв шингэн хөх өнгөтэй болвол гидролиз бүрэн болоогүй, харин хүрэн эсвэл улаан хүрэн өнгөтэй бол уусмалд цардуул байхгүй болно гэсэн үг юм. Гэхдээ энэ уусмал нь зөвхөн глюкоз агуулдаггүй, энэ нь катализатор ашиглан үйлдвэрлэсэн бөгөөд энэ нь бас хүчил агуулдаг гэсэн үг юм. Хүчиллэгийг яаж арилгах вэ? Хариулт нь энгийн: цэвэр шохой, нилээд буталсан шаазангаар саармагжуулах аргыг ашиглана.

Саармагжуулалтыг шалгана. Дараа нь үүссэн уусмалыг шүүнэ. Зөвхөн нэг л зүйл хийх хэрэгтэй: үүссэн өнгөгүй шингэнийг ууршуулах хэрэгтэй. Үүссэн талстууд нь бидний эцсийн үр дүн юм. Одоо цардуул (урвал) -аас глюкозын үйлдвэрлэлийг авч үзье.

Үйл явцын химийн мөн чанар

Глюкозын үйлдвэрлэлийн энэхүү тэгшитгэлийг завсрын бүтээгдэхүүн болох мальтозын өмнө үзүүлэв. Мальтоз бол глюкозын хоёр молекулаас бүрдэх дисахарид юм. Цардуул ба мальтозоос глюкоз үйлдвэрлэх аргууд ижил байдаг нь тодорхой харагдаж байна. Өөрөөр хэлбэл, урвалыг үргэлжлүүлэхийн тулд бид дараах тэгшитгэлийг тавьж болно.

Эцэст нь хэлэхэд цардуулаас глюкозыг амжилттай үйлдвэрлэхэд шаардлагатай нөхцлийг нэгтгэн дүгнэх нь зүйтэй.

Урьдчилсан нөхцөл

• катализатор (давс эсвэл хүхрийн хүчил);
• температур (дор хаяж 100 градус);
• даралт (агаар мандлын даралт хангалттай, гэхдээ даралт ихсэх нь процессыг хурдасгадаг).

Энэ арга нь эцсийн бүтээгдэхүүний өндөр гарц, эрчим хүчний зардал багатай хамгийн энгийн арга юм. Гэхдээ тэр цорын ганц биш. Мөн глюкозыг целлюлозоос гаргаж авдаг.

Целлюлозоос гаралтай

Үйл явцын мөн чанар нь өмнөх урвалтай бараг бүрэн нийцдэг.

Целлюлозоос глюкозын үйлдвэрлэл (томъёо) өгөгдсөн. Бодит байдал дээр энэ үйл явц нь илүү төвөгтэй бөгөөд эрчим хүч зарцуулдаг. Тиймээс урвалд орж буй бүтээгдэхүүн нь 1.1 - 1.6 мм ширхэгийн хэмжээтэй хэсэг болгон буталсан мод боловсруулах үйлдвэрийн хаягдал юм. Энэ бүтээгдэхүүнийг эхлээд цууны хүчил, дараа нь устөрөгчийн хэт исэл, дараа нь хүхрийн хүчил 110 градусаас багагүй температурт, гидромодуль 5. Энэ процессын үргэлжлэх хугацаа 3-5 цаг байна. Дараа нь хоёр цагийн турш тасалгааны температурт хүхрийн хүчил ба гидромодуль 4-5-тай гидролиз явагдана. Дараа нь усаар шингэлж, урвуу нь ойролцоогоор нэг цаг хагасын турш явагдана.

Тоо хэмжээг тодорхойлох аргууд

Глюкозыг олж авах бүх аргыг авч үзсэний дараа та түүний тоон тодорхойлох аргыг судлах хэрэгтэй. Технологийн процесст зөвхөн глюкоз агуулсан уусмал оролцох шаардлагатай байдаг, өөрөөр хэлбэл талстыг олж авах хүртэл шингэнийг ууршуулах процесс шаардлагагүй байдаг. Дараа нь тухайн бодис ямар концентрацитай уусмалд байгааг хэрхэн тодорхойлох вэ гэсэн асуулт гарч ирнэ. Уусмал дахь глюкозын хэмжээг спектрофотометрийн, поляриметрийн болон хроматографийн аргаар тодорхойлно. Тодорхойлох илүү тодорхой арга байдаг - ферментийн (глюкозидазын ферментийг ашиглан). Энэ тохиолдолд энэ ферментийн үйл ажиллагааны бүтээгдэхүүнийг тоолно.

Глюкозын хэрэглээ

Анагаах ухаанд глюкозыг хордлогод хэрэглэдэг (энэ нь хоолны хордлого эсвэл халдвар байж болно). Энэ тохиолдолд глюкозын уусмалыг дусаагуур ашиглан судсаар тарина. Энэ нь эмийн санд глюкоз нь бүх нийтийн антиоксидант юм гэсэн үг юм. Энэ бодис нь чихрийн шижин өвчнийг илрүүлэх, оношлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энд глюкоз нь стресс тестийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Глюкоз нь хүнсний үйлдвэрлэл, хоол хийхэд маш чухал байр суурь эзэлдэг. Дарс үйлдвэрлэх, шар айраг, сарны туяа үйлдвэрлэхэд глюкозын үүргийг тусад нь авч үзэх хэрэгтэй. Этанол үйлдвэрлэх гэх мэт аргын талаар бид энэ үйл явцыг нарийвчлан авч үзье.

Согтууруулах ундаа авах

Согтууруулах ундаа үйлдвэрлэх технологи нь исгэх, нэрэх гэсэн хоёр үе шаттай. Исгэх нь эргээд бактерийн тусламжтайгаар хийгддэг. Биотехнологийн хувьд бичил биетний өсгөвөр эртнээс боловсруулагдсан бөгөөд энэ нь хамгийн бага хугацаанд согтууруулах ундааны хамгийн их ургац авах боломжийг олгодог. Өдөр тутмын амьдралд ердийн ширээний мөөгөнцрийг урвалын туслах болгон ашиглаж болно.

Юуны өмнө глюкозыг усаар шингэлнэ. Хэрэглэсэн бичил биетүүдийг өөр саванд шингэлнэ. Дараа нь үүссэн шингэнийг хольж, сэгсэрч, энэ хоолойг өөр (U хэлбэртэй) холбосон саванд хийнэ. Хоолойн төгсгөлийг хоёр дахь хоолойн голд цутгаж, сунгасан төгсгөлтэй хөндий шилэн саваа бүхий резин таглаагаар хаадаг.

Энэ савыг дөрвөн өдрийн турш 25-27 градусын температурт термостатад байрлуулна. Шохойн ус агуулсан хоолой нь үүлэрхэг харагдах бөгөөд энэ нь нүүрстөрөгчийн давхар исэлтэй урвалд орсныг илтгэнэ. Нүүрстөрөгчийн давхар исэл ялгарахаа болмогц исгэх ажиллагаа дууссан гэж үзэж болно. Дараа нь нэрэх үе шат ирдэг. Лабораторид согтууруулах ундаа нэрэхийн тулд рефлюкс конденсаторуудыг ашигладаг - хүйтэн ус гаднах хананы дагуу урсаж, улмаар үүссэн хийг хөргөж, шингэн болгон хувиргадаг төхөөрөмжүүд.

Энэ үе шатанд бидний саванд байгаа шингэнийг 85-90 градус хүртэл халаах хэрэгтэй. Ингэснээр архи уурших боловч усыг буцалгаад авчрахгүй.

Согтууруулах ундаа үйлдвэрлэх механизм

Урвалын тэгшитгэлд глюкозоос архи үйлдвэрлэхийг авч үзье: C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2.

Тиймээс глюкозоос этилийн спирт үйлдвэрлэх механизм нь маш энгийн гэдгийг тэмдэглэж болно. Түүнээс гадна, энэ нь олон зууны туршид хүн төрөлхтөнд мэдэгдэж байсан бөгөөд бараг төгс төгөлдөрт хүргэгдсэн.

Хүний амьдрал дахь глюкозын ач холбогдол

Тиймээс энэ бодис, түүний физик, химийн шинж чанар, үйлдвэрлэлийн янз бүрийн салбарт ашиглах талаар тодорхой ойлголттой бол бид глюкоз гэж юу болохыг дүгнэж болно. Үүнийг полисахаридаас авах нь бүх сахарын гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох глюкоз нь хүний ​​хувьд орлуулашгүй эрчим хүчний эх үүсвэр гэдгийг аль хэдийн тодорхой харуулж байна. Бодисын солилцооны үр дүнд энэ бодисоос аденозин трифосфорын хүчил үүсдэг бөгөөд энэ нь эрчим хүчний нэгж болж хувирдаг.

Гэхдээ хүний ​​биед орж буй бүх глюкоз нь эрчим хүчийг нөхөхөд зарцуулагддаггүй. Хүн сэрүүн байхдаа хүлээн авсан глюкозын дөнгөж 50 хувийг ATP болгон хувиргадаг. Үлдсэн хэсэг нь гликоген болж хувирч элгэнд хуримтлагддаг. Гликоген нь цаг хугацааны явцад задардаг бөгөөд ингэснээр цусан дахь сахарын хэмжээг зохицуулдаг. Бие дэх энэ бодисын тоон агууламж нь түүний эрүүл мэндийн шууд үзүүлэлт юм. Бүх системийн дааврын үйл ажиллагаа нь цусан дахь сахарын хэмжээнээс хамаардаг. Тиймээс энэ бодисыг хэтрүүлэн хэрэглэх нь ноцтой үр дагаварт хүргэж болзошгүйг санах нь зүйтэй.

Эхлээд харахад глюкоз нь энгийн бөгөөд ойлгомжтой бодис юм. Химийн үүднээс авч үзвэл түүний молекулууд нь нэлээд энгийн бүтэцтэй бөгөөд химийн шинж чанарууд нь өдөр тутмын амьдралд ойлгомжтой, танил байдаг. Гэсэн хэдий ч глюкоз нь тухайн хүний ​​хувьд болон түүний амьдралын бүхий л салбарт чухал ач холбогдолтой юм.

Сайн бүтээлээ мэдлэгийн санд оруулах нь амархан. Доорх маягтыг ашиглана уу

Мэдлэгийн баазыг суралцаж, ажилдаа ашигладаг оюутнууд, аспирантууд, залуу эрдэмтэд танд маш их талархах болно.

Нийтэлсэн http://www.allbest.ru/

ОХУ-ын Боловсрол, шинжлэх ухааны яам

Дээд боловсролын холбооны улсын төсвийн боловсролын байгууллага

Г.Р нэрэмжит Тамбовын улсын их сургууль. Державина

сэдвээр: Бие дэх глюкозын биологийн үүрэг

Дууссан:

Шамсидинов Шохиёржон Фазлиддин нүүрс

Тамбов 2016 он

1. Глюкоз

1.1 Онцлогууд ба функцууд

2.1 Глюкозын катаболизм

2.4 Элэг дэх глюкозын нийлэгжилт

2.5 Лактатаас глюкозын нийлэгжилт

Ашигласан уран зохиол

1. Глюкоз

1.1 Онцлогууд ба функцууд

Глюкоз (эртний Грек хэлнээс гаралтай чихэрлэг glkhket) (C 6 H 12 O 6) буюу усан үзмийн сахар буюу декстроз нь усан үзэм зэрэг олон жимс, жимсгэний шүүсэнд агуулагддаг бөгөөд энэ төрлийн чихрийн нэр эндээс гардаг. -аас. Энэ нь моносахарид ба зургаан гидрокси сахар (гексоз) юм. Глюкозын нэгж нь полисахарид (целлюлоз, цардуул, гликоген) ба олон тооны дисахаридын (мальтоза, лактоз, сахароз) нэг хэсэг бөгөөд хоол боловсруулах замд глюкоз, фруктоз руу хурдан задардаг.

Глюкоз нь гексозын бүлэгт багтдаг бөгөөд b-глюкоз эсвэл б-глюкоз хэлбэрээр байж болно. Эдгээр орон зайн изомеруудын ялгаа нь b-глюкозын эхний нүүрстөрөгчийн атомын үед гидроксил бүлэг нь цагирагийн хавтгайн доор байрладаг бол b-глюкозын хувьд хавтгайн дээр байрладаг.

Учир нь глюкоз нь хоёр үйлдэлт нэгдэл юм функциональ бүлгүүдийг агуулдаг - нэг альдегид ба 5 гидроксил. Тиймээс глюкоз нь олон атомт альдегидийн спирт юм.

Глюкозын бүтцийн томъёо нь:

Товчилсон томъёо

1.2 Глюкозын химийн шинж чанар, бүтэц

Глюкозын молекул нь альдегид ба гидроксил бүлэг агуулдаг болохыг туршилтаар тогтоосон. Карбонил бүлэг нь гидроксил бүлгүүдийн аль нэгтэй харилцан үйлчлэлийн үр дүнд глюкоз нь нээлттэй гинж ба циклик гэсэн хоёр хэлбэрээр байж болно.

Глюкозын уусмалд эдгээр хэлбэрүүд нь хоорондоо тэнцвэртэй байдаг.

Жишээлбэл, глюкозын усан уусмалд дараахь бүтэц байдаг.

Глюкозын циклийн b- ба c-хэлбэрүүд нь цагирагийн хавтгайтай харьцуулахад хагас ацетал гидроксилийн байрлалаар ялгаатай орон зайн изомерууд юм. b-глюкозын хувьд энэ гидроксил нь гидроксиметилийн бүлэг -CH 2 OH руу транс байрлалд, b-глюкозын хувьд cis байрлалд байна. Зургаан гишүүнтэй цагирагийн орон зайн бүтцийг харгалзан эдгээр изомеруудын томъёо нь дараах хэлбэртэй байна.

Хатуу төлөвт глюкоз нь мөчлөгт бүтэцтэй байдаг. Энгийн талст глюкоз нь b хэлбэр юм. Уусмал дахь b хэлбэр нь илүү тогтвортой байдаг (тогтвортой төлөвт энэ нь молекулуудын 60 гаруй хувийг эзэлдэг). Тэнцвэрт альдегидийн хэлбэрийн эзлэх хувь нь ач холбогдолгүй юм. Энэ нь fuchsinous хүчил (альдегидийн чанарын урвал) -тай харилцан үйлчлэхгүй байгааг тайлбарладаг.

Таутомеризмын үзэгдлээс гадна глюкоз нь кетонуудтай бүтцийн изомеризмаар тодорхойлогддог (глюкоз ба фруктоз нь бүтцийн анги хоорондын изомерууд юм)

Глюкозын химийн шинж чанар:

Глюкоз нь спирт, альдегидийн шинж чанартай химийн шинж чанартай байдаг. Үүнээс гадна, энэ нь бас зарим онцлог шинж чанартай байдаг.

1. Глюкоз нь олон атомт спирт юм.

Cu(OH) 2-тай глюкоз нь цэнхэр уусмал (зэсийн глюконат) үүсгэдэг.

2. Глюкоз нь альдегид юм.

a) Мөнгөний оксидын аммиакийн уусмалтай урвалд орж мөнгөн толь үүсгэнэ.

CH 2 OH-(CHOH) 4 -CHO+Ag 2 O > CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH + 2Ag

глюконы хүчил

б) Зэсийн гидроксидын тусламжтайгаар Cu 2 O улаан тунадас үүсгэдэг

CH 2 OH-(CHOH) 4 -CHO + 2Cu(OH) 2 > CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH + Cu 2 Ov + 2H 2 O

глюконы хүчил

в) зургаан атомт спирт (сорбитол) үүсгэхийн тулд устөрөгчөөр багасгасан.

CH 2 OH-(CHOH) 4 -CHO + H 2 > CH 2 OH-(CHOH) 4 -CH 2 OH

3. Исгэх

a) Архины исгэх (архи, согтууруулах ундаа үйлдвэрлэх)

C 6 H 12 O 6 > 2CH 3 -CH 2 OH + 2CO 2 ^

этанол

б) Сүүн хүчлийн исгэх (исгэлэн сүү, хүнсний ногоо исгэх)

C 6 H 12 O 6 > 2CH 3 -CHOH-COOH

сүүн хүчил

1.3 Глюкозын биологийн ач холбогдол

Глюкоз нь хоол хүнсний зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд бие махбод дахь бодисын солилцооны гол оролцогчдын нэг бөгөөд маш тэжээллэг бөгөөд амархан шингэдэг. Исэлдэлтийн явцад бие махбодид ашиглагддаг эрчим хүчний нөөцийн гуравны нэгээс илүү нь өөх тос ялгардаг боловч янз бүрийн эрхтнүүдийн энерги дэх өөх тос, глюкозын үүрэг өөр өөр байдаг. Зүрх нь өөх тосны хүчлийг түлш болгон ашигладаг. Араг ясны булчингуудад глюкоз "эхлэх" шаардлагатай байдаг ч мэдрэлийн эсүүд, түүний дотор тархины эсүүд зөвхөн глюкоз дээр ажилладаг. Тэдний хэрэгцээ нь үйлдвэрлэсэн эрчим хүчний 20-30% байдаг. Мэдрэлийн эсүүд секунд тутамд эрчим хүч шаарддаг бөгөөд хоол идэх үед бие нь глюкозыг хүлээн авдаг. Глюкоз нь бие махбодид амархан шингэдэг тул анагаах ухаанд үүнийг бэхжүүлэх эм болгон ашигладаг. Тодорхой олигосахаридууд нь цусны төрлийг тодорхойлдог. Мармелад, карамель, цагаан гаа гэх мэт нарийн боовны үйлдвэрт. Глюкозын исгэх үйл явц нь маш чухал юм. Жишээлбэл, байцаа, өргөст хэмх, сүүг даршилж байхдаа глюкозын сүүн хүчлийн исгэх, түүнчлэн тэжээлийг сийлбэрлэх үед үүсдэг. Практикт глюкозыг согтууруулах ундаагаар исгэх, жишээлбэл, шар айраг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Целлюлоз нь торго, хөвөн ноос, цаас үйлдвэрлэх эхлэлийн материал юм.

Нүүрс ус бол дэлхий дээрх хамгийн түгээмэл органик бодис бөгөөд үүнгүйгээр амьд организм оршин тогтнох боломжгүй юм.

Амьд организмд бодисын солилцооны явцад глюкоз нь исэлдэж, их хэмжээний энерги ялгаруулдаг.

C 6 H 12 O 6 +6O 2 ??? 6CO 2 +6H 2 O+2920kJ

2. Бие дэх глюкозын биологийн үүрэг

Глюкоз нь фотосинтезийн гол бүтээгдэхүүн бөгөөд Калвины мөчлөгт үүсдэг. Хүн, амьтны биед глюкоз нь бодисын солилцооны үйл явцын эрчим хүчний гол бөгөөд хамгийн түгээмэл эх үүсвэр юм.

2.1 Глюкозын катаболизм

Глюкозын катаболизм нь бие махбодийн амин чухал үйл явцын эрчим хүчний гол нийлүүлэгч юм.

Глюкозын аэробик задрал нь CO 2 ба H 2 O болж эцсийн исэлдэлт юм. Аэробик организм дахь глюкозын катаболизмын гол зам болох энэхүү процессыг дараах хураангуй тэгшитгэлээр илэрхийлж болно.

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 > 6CO 2 + 6H 2 O + 2820 кЖ/моль

Глюкозын аэробик задрал нь хэд хэдэн үе шатыг агуулдаг.

* аэробик гликолиз нь хоёр пируват молекул үүсэх глюкозын исэлдэлтийн процесс юм;

* катаболизмын ерөнхий зам, үүнд пируватыг ацетил-КоА болгон хувиргах, цитратын цикл дэх цаашдын исэлдэлт;

* электроныг хүчилтөрөгч рүү шилжүүлэх гинжин хэлхээ, глюкозын задралын үед үүсдэг усгүйжүүлэх урвалууд.

Зарим тохиолдолд эд эсийг хүчилтөрөгчөөр хангах нь тэдний хэрэгцээг хангахгүй байж болно. Жишээлбэл, стресст орсон булчингийн эрчимтэй ажлын эхний үе шатанд зүрхний агшилт нь хүссэн давтамжид хүрэхгүй байх магадлалтай бөгөөд глюкозын аэробик задралын үед булчингийн хүчилтөрөгчийн хэрэгцээ өндөр байдаг. Ийм тохиолдолд хүчилтөрөгчгүйгээр явагддаг процесс идэвхжиж, пирувийн хүчлээс лактат үүсэх замаар дуусдаг.

Энэ процессыг агааргүй задрал буюу агааргүй гликолиз гэж нэрлэдэг. Глюкозын анаэроб задрал нь эрчим хүчний хувьд үр дүнгүй боловч энэ үйл явц нь тайлбарласан нөхцөлд булчингийн эсийн эрчим хүчний цорын ганц эх үүсвэр болж чаддаг. Хожим нь зүрх түргэвчилсэн хэмнэлд шилжсэний үр дүнд булчинд хүчилтөрөгчийн хангамж хангалттай бол агааргүй задрал нь аэробик руу шилждэг.

Аэробик гликолиз нь хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор тохиолддог глюкозыг пирувийн хүчилд исэлдүүлэх үйл явц юм. Энэ үйл явцын урвалыг хурдасгадаг бүх ферментүүд нь эсийн цитозолд байрладаг.

1. Аэробик гликолизийн үе шатууд

Аэробик гликолизийг хоёр үе шатанд хувааж болно.

1. Глюкозыг фосфоржуулж, хоёр фосфотриоз молекул болгон хуваах бэлтгэл үе шат. Энэ цуврал урвал нь ATP-ийн 2 молекулыг ашиглан явагддаг.

2. ATP синтезтэй холбоотой үе шат. Энэ цуврал урвалаар фосфотриозууд пируват болж хувирдаг. Энэ үе шатанд ялгарсан энерги нь 10 моль ATP синтез хийхэд зарцуулагддаг.

2. Аэробик гликолизийн урвалууд

Глюкоз-6-фосфатыг глицеральдегид-3-фосфатын 2 молекул болгон хувиргах

ATP-ийн оролцоотойгоор глюкозын фосфоржилтын үр дүнд үүссэн глюкоз-6-фосфат нь дараагийн урвалд фруктоз-6-фосфат болж хувирдаг. Энэхүү урвуу изомержих урвал нь глюкоз фосфат изомераза ферментийн нөлөөн дор явагддаг.

Глюкозын катаболизмын замууд. 1 - аэробик гликолиз; 2, 3 - катаболизмын ерөнхий зам; 4 - глюкозын аэробик задрал; 5 - глюкозын агааргүй задрал (хүрээнд); 2 (дугуйлсан) - стехиометрийн коэффициент.

Глюкоз-6-фосфатыг триоз фосфат болгон хувиргах.

Глицеральдегид 3-фосфатыг 3-фосфоглицерат болгон хувиргах.

Аэробик гликолизийн энэ хэсэг нь ATP синтезтэй холбоотой урвалуудыг агуулдаг. Энэ цуврал урвалын хамгийн төвөгтэй урвал бол глицеральдегид-3-фосфатыг 1,3-бисфосфоглицерат болгон хувиргах явдал юм. Энэхүү хувиргалт нь гликолизийн үеийн анхны исэлдэлтийн урвал юм. Урвал нь NAD-аас хамааралтай фермент болох глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназаар явагддаг. Энэхүү урвалын ач холбогдол нь амьсгалын замын гинжин хэлхээнд исэлдэлт нь ATP-ийн нийлэгжилттэй холбоотой багассан коэнзим үүсэхээс гадна исэлдэлтийн чөлөөт энерги нь өндөр түвшинд төвлөрдөгт оршдог. - урвалын бүтээгдэхүүний энергийн холбоо. Глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа нь идэвхтэй төвд цистеины үлдэгдэл агуулдаг бөгөөд сульфгидрил бүлэг нь катализд шууд оролцдог. Глицеральдегид-3-фосфатын исэлдэлт нь NAD-ийг бууруулж, H 3 PO 4-ийн оролцоотойгоор 1-р байрлал дахь 1,3-бисфосфоглицерат дахь өндөр энергитэй ангидридын холбоо үүсэхэд хүргэдэг. Дараагийн урвалд өндөр -энергийн фосфат нь АТФ үүсэх үед ADP руу шилждэг

Ийм байдлаар ATP үүсэх нь амьсгалын замын гинжин хэлхээтэй холбоогүй бөгөөд үүнийг ADP-ийн субстратын фосфоржилт гэж нэрлэдэг. Үүссэн 3-фосфоглицерат нь өндөр энергитэй холбоог агуулахаа больсон. Дараах урвалуудад молекул доторх өөрчлөлтүүд явагддаг бөгөөд үүний утга нь бага энергитэй фосфоэфир нь өндөр энергитэй фосфат агуулсан нэгдэл болж хувирдаг. Молекул доторх хувирал нь фосфоглицератын 3-р байрлалаас 2-р байрлал руу фосфатын үлдэгдлийг шилжүүлэх явдал юм. Дараа нь үүссэн 2-фосфоглицератаас усны молекулыг энолазын ферментийн оролцоотойгоор салгана. Усгүйжүүлэх ферментийн нэрийг урвуу урвалаар өгдөг. Урвалын үр дүнд орлуулсан энол үүсдэг - фосфоенолпируват. Үүссэн фосфоенолпируват нь өндөр энергитэй нэгдэл бөгөөд фосфатын бүлэг нь пируват киназын оролцоотойгоор дараагийн урвалд ADP-д шилждэг (энэ ферментийг пируват фосфоржилтын урвуу урвалын хувьд мөн нэрлэдэг боловч ийм урвал байдаг. Энэ хэлбэрээр явагдахгүй).

3-фосфоглицератыг пируват болгон хувиргах.

3. Митохондрийн амьсгалын замын гинжин хэлхээнд цитоплазмын NADH-ийн исэлдэлт. Шатл системүүд

Аэробик гликолиз дэх глицеральдегид-3-фосфатын исэлдэлтийн үр дүнд үүссэн NADH нь устөрөгчийн атомыг амьсгалын замын митохондрийн гинжин хэлхээнд шилжүүлэх замаар исэлдэлтэнд ордог. Гэсэн хэдий ч цитозолын NADH нь устөрөгчийг амьсгалын замын гинжин хэлхээнд шилжүүлэх боломжгүй, учир нь митохондрийн мембран нь ус нэвчдэггүй. Мембранаар дамжуулан устөрөгчийн дамжуулалт нь "шаттл" гэж нэрлэгддэг тусгай системийг ашиглан явагддаг. Эдгээр системүүдэд устөрөгчийг харгалзах дегидрогеназуудаар холбогдсон хос субстратын оролцоотойгоор мембранаар дамжуулдаг. Митохондрийн мембраны хоёр талд өвөрмөц дегидрогеназ байдаг. Мэдэгдэж байгаа 2 шаттл систем байдаг. Эдгээр системүүдийн эхнийх нь цитозол дахь NADH-аас устөрөгчийг глицерол-3-фосфат дегидрогеназа ферментээр (урвуу урвалын нэрээр нэрлэгдсэн NAD-аас хамааралтай фермент) дигидроксиацетон фосфат руу шилжүүлдэг. Энэ урвалын явцад үүссэн глицерин-3-фосфат нь дотоод митохондрийн мембраны фермент - глицерол-3-фосфат дегидрогеназа (FAD-аас хамааралтай фермент) -ээр цааш исэлддэг. Дараа нь FADH 2-ийн протон ба электронууд нь ubiquinone руу шилжиж, цаашлаад CPE-ийн дагуу явагдана.

Глицерол фосфатын шаттл систем нь цагаан булчингийн эсүүд болон гепатоцитуудад ажилладаг. Гэсэн хэдий ч митохондрийн глицерол-3-фосфат дегидрогеназ нь зүрхний булчингийн эсүүдэд байдаггүй. Малат, цитозол ба митохондрийн малатдегидрогеназуудыг агуулсан хоёр дахь шаттл систем нь илүү түгээмэл байдаг. Цитоплазмд NADH нь оксалоацетатыг малат болгон бууруулж, тээвэрлэгчийн оролцоотойгоор митохондри руу шилжиж, NAD-аас хамааралтай малатдегидрогеназын нөлөөгөөр оксалоацетат болж исэлддэг (2-р урвал). Энэ урвалын үед багассан NAD нь устөрөгчийг митохондрийн CPE-д өгдөг. Гэсэн хэдий ч малатаас үүссэн оксалоацетат нь митохондрийн мембран нь түүнийг нэвчүүлэхгүй тул цитозол руу өөрөө гарч чадахгүй. Тиймээс оксалоацетат нь аспартат болж хувирдаг бөгөөд энэ нь цитозол руу зөөгдөж, дахин оксалоацетат болж хувирдаг. Оксалоацетатын аспартат болон эсрэгээр хувирах нь амин бүлгийг нэмэх, устгахтай холбоотой юм. Энэхүү шаттл системийг малат-аспартат гэж нэрлэдэг. Түүний ажлын үр дүн нь NADH-аас цитоплазмын NAD+-ийг нөхөн сэргээх явдал юм.

Хоёр шаттл систем нь нийлэгжүүлсэн ATP-ийн хэмжээгээр ихээхэн ялгаатай байдаг. Эхний системд устөрөгчийг CPE-д KoQ түвшинд оруулдаг тул P/O харьцаа 2 байна. Хоёрдахь систем нь устөрөгчийг митохондрийн NAD+-ээр дамжуулан CPE руу шилжүүлдэг ба P/O харьцаа 3-тай ойролцоо байдаг тул эрчим хүчний хувьд илүү үр дүнтэй байдаг.

4. Аэробик гликолиз ба глюкозыг CO 2 ба H 2 O болгон задлах үед ATP тэнцвэр.

Аэробик гликолизийн үед ATP ялгардаг

Глюкозын нэг молекулаас фруктоз-1,6-бисфосфат үүсэхэд 2 молекул ATP шаардлагатай. ATP синтезтэй холбоотой урвалууд нь глюкозыг 2 фосфотриозын молекул болгон задалсаны дараа үүсдэг. гликолизийн хоёр дахь үе шатанд. Энэ үе шатанд 2 субстратын фосфоржих урвал явагдаж, 2 ATP молекул нийлэгдэнэ. Түүнчлэн, глицеральдегид-3-фосфатын нэг молекул нь усгүйжүүлсэн (6-р урвал) бөгөөд NADH нь устөрөгчийг митохондрийн CPE-д шилжүүлж, 3 молекул ATP исэлдэлтийн фосфоржилтоор нийлэгждэг. Энэ тохиолдолд ATP (3 эсвэл 2) хэмжээ нь явагч системийн төрлөөс хамаарна. Үүний үр дүнд нэг глицеральдегид-3-фосфатын молекулыг пируват болгон исэлдүүлэх нь 5 ATP молекулын нийлэгжилттэй холбоотой юм. Глюкозоос 2 фосфотриозын молекул үүсдэгийг харгалзан үзвэл үүссэн утгыг 2-оор үржүүлж, эхний шатанд зарцуулсан 2 ATP молекулыг хасах шаардлагатай. Тиймээс аэробик гликолизийн үед ATP-ийн гарц (5H2) - 2 = 8 ATP байна.

Гликолизийн үр дүнд глюкозыг эцсийн бүтээгдэхүүн болгон аэробикийн задралын явцад ATP ялгарах нь пируватыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь OPC-д CO 2 ба H 2 O болж исэлддэг. Одоо бид глюкозыг эцсийн бүтээгдэхүүн болгон аэробикээр задлах процессыг бүрдүүлдэг гликолиз ба OPC-ийн эрчим хүчний үр ашгийг үнэлэх боломжтой. Тиймээс 1 моль глюкозыг CO 2 ба H 2 O болгон исэлдүүлснээр ATP гарц нь 38 моль байна. ATP. Глюкозын аэробик задралын үед усгүйжүүлэх 6 урвал явагдана. Тэдгээрийн нэг нь гликолиз, 5 нь OPC-д тохиолддог өвөрмөц NAD-аас хамааралтай дегидрогеназууд: глицеральдегид-3-фосфат, өөхний хүчил, изоцитрат, б-кетоглутарат, малат. Сукцинатдегидрогеназын нөлөөн дор цитратын мөчлөгт нэг усгүйжүүлэх урвал FAD коэнзимийн оролцоотойгоор явагддаг. Исэлдэлтийн фосфоржилтоор нийлэгжсэн ATP-ийн нийт хэмжээ нь 1 моль глицеральдегид фосфат тутамд 17 моль ATP байна. Үүнд субстратын фосфоржилтоор нийлэгжсэн 3 моль АТФ нэмэх шаардлагатай (гликолизийн хоёр урвал, цитратын мөчлөгт нэг нь глюкоз 2 фосфотриоз болж задардаг ба цаашдын хувирлын стехиометрийн коэффициент 2 байна гэж үзвэл үр дүнгийн утга нь байх ёстой). 2-оор үржүүлж, үр дүнгээс гликолизийн эхний шатанд ашигласан 2 моль ATP-ийг хасна.

Глюкозын анаэроб задрал (анаэроб гликолиз).

Анаэроб гликолиз нь глюкозыг задалж эцсийн бүтээгдэхүүн болох лактат үүсгэх процесс юм. Энэ үйл явц нь хүчилтөрөгч хэрэглэхгүйгээр явагддаг тул амьсгалын замын митохондрийн гинжин хэлхээнээс хамааралгүй байдаг. ATP нь субстратын фосфоржих урвалын улмаас үүсдэг. Процессын ерөнхий тэгшитгэл:

C 6 H 12 0 6 + 2 H 3 P0 4 + 2 ADP = 2 C 3 H 6 O 3 + 2 ATP + 2 H 2 O.

Анаэроб гликолиз.

Агааргүй гликолизийн үед аэробик гликолизтэй ижил 10 урвал бүгд цитозолд явагддаг. Зөвхөн 11-р урвал буюу пируватыг цитозолын NADH-ээр бууруулдаг нь агааргүй гликолизийн өвөрмөц шинж чанартай байдаг. Пируватыг лактат болгон бууруулах нь лактат дегидрогеназаар явагддаг (урвал буцах боломжтой бөгөөд ферментийг урвуу урвалын нэрээр нэрлэдэг). Энэ урвал нь эсэд хүчилтөрөгчийн хангамж хангалтгүй байгаа нөхцөлд митохондрийн амьсгалын замын гинжин хэлхээний оролцоогүйгээр NADH-аас NAD+-ийн нөхөн сэргэлтийг баталгаажуулдаг.

2.2 Глюкозын катаболизмын ач холбогдол

Глюкозын катаболизмын физиологийн гол зорилго нь энэ процесст ялгарсан энергийг ATP-ийн нийлэгжилтэд ашиглах явдал юм.

Глюкозын аэробик задрал нь олон эрхтэн, эд эсэд тохиолддог бөгөөд цорын ганц биш ч гэсэн амьдралын эрчим хүчний гол эх үүсвэр болдог. Зарим эдүүд эрчим хүчний эх үүсвэр болох глюкозын катаболизмаас хамгийн их хамааралтай байдаг. Жишээлбэл, тархины эсүүд өдөрт 100 г глюкоз хэрэглэж, аэробикийн аргаар исэлдүүлдэг. Тиймээс тархинд глюкозын хангалтгүй нийлүүлэлт эсвэл гипокси нь тархины үйл ажиллагаа суларсан (толгой эргэх, таталт, ухаан алдах) шинж тэмдгээр илэрдэг.

Глюкозын анаэроб задрал нь булчинд, булчингийн ажлын эхний минутанд, цусны улаан эсэд (митохондри байхгүй), түүнчлэн хүчилтөрөгчийн хангамж хязгаарлагдмал нөхцөлд янз бүрийн эрхтэнд, түүний дотор хавдрын эсүүдэд тохиолддог. Хавдрын эсийн бодисын солилцоо нь аэробик ба агааргүй гликолизийн хурдатгалаар тодорхойлогддог. Гэхдээ зонхилох агааргүй гликолиз ба лактат синтезийн өсөлт нь цусны судасны системээр хангалтгүй хангагдсан тохиолдолд эсийн хуваагдал нэмэгдэж байгааг илтгэнэ.

Эрчим хүчний функцээс гадна глюкозын катаболизмын үйл явц нь анаболик функцийг гүйцэтгэдэг. Гликолизийн метаболитуудыг шинэ нэгдлүүдийг нэгтгэхэд ашигладаг. Тиймээс фруктоз-6-фосфат ба глицеральдегид-3-фосфат нь нуклеотидын бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг болох рибоз-5-фосфат үүсэхэд оролцдог; 3-фосфоглицератыг серин, глицин, цистеин зэрэг амин хүчлүүдийн нийлэгжилтэнд оруулж болно (9-р хэсгийг үзнэ үү). Элэг, өөхний эдэд пируватаас үүссэн ацетил-КоА нь өөх тосны хүчил, холестерины биосинтезийн субстрат болгон, дигидроксиацетон фосфатыг глицерин-3-фосфатын нийлэгжилтэнд субстрат болгон ашигладаг.

Пируватыг лактат болгон бууруулах.

2.3 Глюкозын катаболизмын зохицуулалт

Гликолизийн гол ач холбогдол нь ATP-ийн нийлэгжилт учраас түүний хурд нь бие махбод дахь энерги зарцуулалттай хамааралтай байх ёстой.

Гексокиназа (эсвэл глюкокиназа), фосфофруктокиназа ба пируват киназаар катализлагдсан гурваас бусад гликолитик урвалын ихэнх нь буцах боломжтой байдаг. Гликолизийн хурдыг өөрчилдөг зохицуулалтын хүчин зүйлүүд, улмаар ATP үүсэх нь эргэлт буцалтгүй урвалд чиглэгддэг. ATP-ийн хэрэглээний үзүүлэлт нь ADP ба AMP-ийн хуримтлал юм. Сүүлийнх нь аденилаткиназагаар катализлагдсан урвалаар үүсдэг: 2 ADP - AMP + ATP

ATP-ийн бага хэрэглээ ч AMP-ийн мэдэгдэхүйц өсөлтөд хүргэдэг. ATP-ийн түвшний ADP ба AMP-ийн харьцаа нь эсийн энергийн төлөв байдлыг тодорхойлдог бөгөөд түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь катаболизм ба гликолизийн ерөнхий замуудын хурдыг аллостерик зохицуулагч болдог.

Фосфофруктокиназын үйл ажиллагааны өөрчлөлт нь гликолизийг зохицуулахад зайлшгүй шаардлагатай, учир нь энэ фермент нь өмнө дурьдсанчлан үйл явцын хамгийн удаан урвалыг хурдасгадаг.

Фосфофруктокиназа нь AMP-ээр идэвхждэг боловч ATP-ээр дарангуйлдаг. AMP нь фосфофруктокиназын аллостерийн төвтэй холбогдож, фруктоз-6-фосфаттай ферментийн хамаарлыг нэмэгдүүлж, фосфоржилтын хурдыг нэмэгдүүлдэг. ATP-ийн энэ ферментэд үзүүлэх нөлөө нь гомотропик асчустеризмын жишээ юм, учир нь ATP нь аллостерийн болон идэвхтэй талбайн аль алинтай нь харилцан үйлчилж, сүүлийн тохиолдолд субстрат болж чаддаг.

Физиологийн ATP утгын хувьд фосфофруктокиназын идэвхтэй төв нь субстрат (ATP орно) үргэлж ханасан байдаг. ADP-тэй харьцуулахад ATP-ийн түвшин нэмэгдэх нь урвалын хурдыг бууруулдаг, учир нь эдгээр нөхцөлд ATP нь дарангуйлагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг: энэ нь ферментийн аллостерийн төвтэй холбогдож, конформацийн өөрчлөлтийг үүсгэж, субстратуудын ойр дотно байдлыг бууруулдаг.

Фосфофруктокиназын үйл ажиллагааны өөрчлөлт нь глюкозын фосфоржилтын хурдыг гексокиназагаар зохицуулахад хувь нэмэр оруулдаг. Өндөр ATP түвшинд фосфофруктокиназын идэвхжил буурах нь фруктоз-6-фосфат ба глюкоз-6-фосфатын аль алиныг нь хуримтлуулахад хүргэдэг бөгөөд сүүлийнх нь гексокиназыг дарангуйлдаг. Олон эдэд (элэг, нойр булчирхайн β-эсээс бусад) гексокиназыг глюкоз-6-фосфат дарангуйлдаг гэдгийг санах нь зүйтэй.

ATP-ийн түвшин өндөр байх үед нимбэгийн хүчил, амьсгалын замын гинжин хэлхээний хурд буурдаг. Ийм нөхцөлд гликолизийн үйл явц мөн удааширдаг. OPC болон амьсгалын замын гинжин ферментийн аллостерик зохицуулалт нь NADH, ATP болон зарим метаболит зэрэг гол бүтээгдэхүүнүүдийн концентрацийн өөрчлөлттэй холбоотой гэдгийг санах нь зүйтэй. Тиймээс амьсгалын замын гинжин хэлхээнд исэлдүүлэх цаг байхгүй тохиолдолд хуримтлагддаг NADH нь цитратын мөчлөгийн зарим аллостерик ферментийг дарангуйлдаг.

Араг ясны булчин дахь глюкозын катаболизмын зохицуулалт.

2.4 Элэг дэх глюкозын нийлэгжилт (глюконеогенез)

Тархи гэх мэт зарим эдүүд глюкозын байнгын хангамжийг шаарддаг. Хоол хүнсэнд нүүрс усны хэрэглээ хангалтгүй үед элэг дэх гликоген задрахаас болж цусан дахь глюкозын хэмжээ тодорхой хугацаанд хэвийн хэмжээнд хадгалагддаг. Гэсэн хэдий ч элэг дэх гликогенийн нөөц бага байдаг. Тэд 6-10 цагийн мацаг барилтаар мэдэгдэхүйц буурч, өдөр тутмын мацаг барьсны дараа бараг бүрэн ядарсан байдаг. Энэ тохиолдолд де ново глюкозын синтез нь элгэнд эхэлдэг - глюконеогенез.

Глюконеогенез нь нүүрсустөрөгчийн бус бодисоос глюкозыг нийлэгжүүлэх үйл явц юм. Үүний гол үүрэг нь удаан хугацаагаар мацаг барих, бие махбодийн эрчимтэй дасгал хийх үед цусан дахь глюкозын түвшинг хадгалах явдал юм. Энэ үйл явц нь голчлон элэг, бага эрчимтэй бөөрний бор гадар, түүнчлэн гэдэсний салст бүрхэвчинд тохиолддог. Эдгээр эдүүд нь өдөрт 80-100 г глюкозын нийлэгжилтийг хангаж чаддаг. Мацаг барих үед тархи нь биеийн глюкозын хэрэгцээний ихэнх хэсгийг бүрдүүлдэг. Үүнийг тархины эсүүд бусад эд эсээс ялгаатай нь өөх тосны хүчлийг исэлдүүлэх замаар эрчим хүчний хэрэгцээг хангах чадваргүй байдагтай холбон тайлбарладаг. Аэробик задралын зам боломжгүй эсвэл хязгаарлагдмал тархи, эд, эсээс гадна цусны улаан эсүүд (тэдгээрт митохондри байхгүй), нүдний торлог бүрхэвч, бөөрний дээд булчирхайн булчирхай гэх мэт глюкоз шаардлагатай байдаг.

Глюконеогенезийн үндсэн субстрат нь лактат, амин хүчил, глицерин юм. Эдгээр субстратуудыг глюконеогенезид оруулах нь тухайн организмын физиологийн төлөв байдлаас хамаарна.

Лактат нь агааргүй гликолизийн бүтээгдэхүүн юм. Энэ нь биеийн ямар ч нөхцөлд цусны улаан эс, ажлын булчинд үүсдэг. Тиймээс лактатыг глюконеогенезид байнга хэрэглэдэг.

Мацаг барих эсвэл удаан хугацаагаар дасгал хийх үед өөх тос нь өөхний эдэд гидролизжих үед глицерин ялгардаг.

Амин хүчлүүд нь булчингийн уургийн задралын үр дүнд үүсдэг бөгөөд удаан хугацаагаар мацаг барих эсвэл булчингийн удаан хугацаагаар ажиллах үед глюконеогенезид ордог.

2.5 Лактатаас глюкозын нийлэгжилт

Агааргүй гликолизийн үед үүссэн лактат нь бодисын солилцооны эцсийн бүтээгдэхүүн биш юм. Лактатын хэрэглээ нь элэгний пируват болгон хувиргахтай холбоотой юм. Пируватийн эх үүсвэр болох лактат нь мацаг барих үед төдийгүй биеийн хэвийн үйл ажиллагаанд чухал ач холбогдолтой юм. Үүнийг пируват болгон хувиргаж, дараагийн хэрэглээ нь лактатыг ашиглах арга юм. Эрчимтэй ажиллаж буй булчинд эсвэл глюкозын задралын анаэробын арга давамгайлсан эсүүдэд үүссэн лактат нь цус руу орж, дараа нь элэг рүү ордог. Элэгний хувьд NADH/NAD+-ийн харьцаа нь булчингийн агшилтаас бага байдаг тул лактатдегидрогеназын урвал эсрэг чиглэлд явагддаг, өөрөөр хэлбэл. лактатаас пируват үүсэх чиглэлд. Дараа нь пируват нь глюконеогенезид ордог бөгөөд үүссэн глюкоз нь цусанд орж, араг ясны булчинд шингэдэг. Энэ үйл явдлын дарааллыг "глюкоз-лактатын мөчлөг" эсвэл "Кори цикл" гэж нэрлэдэг. Улаанбурханы мөчлөг нь 2 чухал үүргийг гүйцэтгэдэг: 1 - лактатыг ашиглахыг баталгаажуулдаг; 2 - лактат хуримтлагдахаас сэргийлж, үр дүнд нь рН-ийн аюултай бууралт (сүүн хүчлийн ацидоз). Лактатаас үүссэн пируватын нэг хэсэг нь элэгээр исэлддэг CO 2 ба H 2 O. Исэлдэлтийн энерги нь глюконеогенезийн урвалд шаардлагатай ATP-ийн нийлэгжилтэд ашиглагддаг.

Кори цикл (глюкозолактатын мөчлөг). 1 - элэг рүү цусны урсгалаар агшилтын булчингаас лайугат орох; 2 - элэг дэх лактатаас глюкозын нийлэгжилт; 3 - элэгнээс цусан дахь глюкозын урсгалыг ажлын булчинд хүргэдэг; 4 - агшилтын булчингаар глюкозыг эрчим хүчний субстрат болгон ашиглах, лактат үүсэх.

Сүүний ацидоз. "Ацидоз" гэсэн нэр томъёо нь хүрээлэн буй орчны хүчиллэгийг хэвийн хэмжээнээс хэтрүүлэх (рН буурах) гэсэн үг юм. Ацидозын үед протоны үйлдвэрлэл нэмэгдэх эсвэл протоны ялгаралт буурдаг (зарим тохиолдолд хоёулаа). Бодисын солилцооны ацидоз нь бодисын солилцооны завсрын бүтээгдэхүүний концентраци (хүчиллэг шинж чанартай) тэдгээрийн нийлэгжилт ихсэх, задрах, ялгарах хурд буурах зэргээс шалтгаалан нэмэгддэг. Хэрэв биеийн хүчил-суурь байдал эвдэрсэн бол буфер нөхөн олговрын систем хурдан асдаг (10-15 минутын дараа). Уушигны нөхөн олговор нь HCO 3 - / H 2 CO 3 харьцааг тогтворжуулахыг баталгаажуулдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн 1:20 харьцаатай байдаг бөгөөд хүчиллэгээр буурдаг. Уушигны нөхөн олговор нь агааржуулалтын хэмжээг нэмэгдүүлэх, улмаар CO 2-ыг биеэс зайлуулах ажлыг хурдасгах замаар хийгддэг. Гэсэн хэдий ч ацидозыг нөхөх гол үүрэг нь аммиакийн буфертэй холбоотой бөөрний механизм юм. Бодисын солилцооны ацидозын нэг шалтгаан нь сүүн хүчлийн хуримтлал байж болно. Ер нь элэг дэх лактат нь глюконеогенез эсвэл исэлдүүлэн глюкоз болгон хувиргадаг. Элэгнээс гадна лактатыг бусад хэрэглэгчид нь бөөр, зүрхний булчингууд бөгөөд лактат нь CO 2 ба H 2 O болж исэлдүүлж, эрчим хүчний эх үүсвэр болгон, ялангуяа бие махбодийн ажлын үед ашиглагддаг. Цусан дахь лактатын түвшин нь түүний үүсэх, хэрэглэх үйл явцын хоорондын тэнцвэрт байдлын үр дүн юм. Богино хугацааны нөхөн олговортой сүүн хүчлийн ацидоз нь булчингийн эрчимтэй ажлын үед эрүүл хүмүүст ч ихэвчлэн тохиолддог. Бэлтгэлгүй хүмүүст бие махбодийн ажлын явцад сүүн хүчлийн ацидоз нь булчинд хүчилтөрөгчийн харьцангуй дутагдлын үр дүнд үүсдэг бөгөөд маш хурдан хөгждөг. Нөхөн төлбөрийг гипервентиляци хийдэг.

Нөхөн олгогдоогүй сүүн хүчлийн ацидозын үед цусан дахь лактат агууламж 5 ммоль / л хүртэл нэмэгддэг (ихэвчлэн 2 ммоль / л хүртэл). Энэ тохиолдолд цусны рН нь 7.25 ба түүнээс бага (ихэвчлэн 7.36-7.44) байж болно. Цусан дахь лактат ихсэх нь пируват бодисын солилцоог зөрчсөний үр дагавар байж болно

Сүүн хүчлийн ацидозын үед пируват бодисын солилцооны эмгэг. 1 - глюконеогенез дэх пируватыг хэрэглэхийг зөрчих; 2 - пируват исэлдэлтийг зөрчих. глюкозын биологийн катаболизм глюконеогенез

Тиймээс эд эсэд хүчилтөрөгч эсвэл цусны хангамж тасалдсаны үр дүнд үүсдэг гипоксийн үед пируватдегидрогеназын цогцолборын идэвхжил буурч, пируват исэлдэлтийн декарбоксилжилт буурдаг. Ийм нөхцөлд пируват-лактат урвалын тэнцвэрт байдал нь лактат үүсэх рүү шилждэг. Үүнээс гадна гипоксийн үед ATP-ийн нийлэгжилт буурч, улмаар глюконеогенезийн хурд буурахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь лактатыг ашиглах өөр нэг зам юм. Лактатын концентраци нэмэгдэж, эсийн доторх рН буурах нь глюконеогенезийн анхны урвалыг хурдасгадаг пируват карбоксилаза зэрэг бүх ферментийн идэвхжилд сөргөөр нөлөөлдөг.

Янз бүрийн гаралтай элэгний дутагдлын үед глюконеогенезийн эмгэгүүд нь сүүн хүчлийн ацидоз үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Нэмж дурдахад, сүүн хүчлийн ацидоз нь гиповитаминоз В1 дагалдаж болно, учир нь энэ витамины дериватив (тиамин дифосфат) нь пируватыг исэлдэлтийн декарбоксилжих явцад MDC-ийн нэг хэсэг болох коэнзимийн үүргийг гүйцэтгэдэг. Тиамины дутагдал нь жишээлбэл, буруу хооллолттой архичинд тохиолдож болно.

Тиймээс сүүн хүчлийн хуримтлал, сүүн хүчлийн ацидоз үүсэх шалтгаан нь дараахь байж болно.

янз бүрийн гарал үүслийн эд эсийн гипоксийн улмаас агааргүй гликолизийг идэвхжүүлэх;

элэгний гэмтэл (хорт дистрофи, элэгний хатуурал гэх мэт);

глюконеогенезийн ферментийн удамшлын гажиг, глюкоз-6-фосфатазын дутагдал зэргээс шалтгаалан лактатыг хэрэглэхийг зөрчсөн;

ферментийн гажиг эсвэл гиповитаминозын улмаас MPC-ийн тасалдал;

олон тооны эмийг хэрэглэх, жишээлбэл, бигуанидууд (чихрийн шижин өвчний эмчилгээнд хэрэглэдэг глюконеогенезийн хориглогч).

2.6 Амин хүчлүүдээс глюкозын нийлэгжилт

Мацаг барих нөхцөлд булчингийн эд эсийн зарим уураг нь амин хүчлүүд болж задарч, улмаар катаболик үйл явцад оролцдог. Катаболизмын явцад пируват эсвэл цитратын мөчлөгийн метаболит болж хувирдаг амин хүчлүүдийг глюкоз ба гликогенийн боломжит прекурсорууд гэж үзэж, гликоген гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, аспарагины хүчлээс үүссэн оксалоацетат нь цитрат болон глюконеогенезийн аль алиных нь завсрын бүтээгдэхүүн юм.

Элгэнд ордог бүх амин хүчлүүдийн 30 орчим хувь нь аланин юм. Энэ нь булчингийн уургийн задралын үр дүнд амин хүчлүүд үүсдэг бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь шууд пируват эсвэл эхлээд оксалоацетат, дараа нь пируват болж хувирдагтай холбон тайлбарладаг. Сүүлийнх нь аланин болж хувирч, бусад амин хүчлүүдээс амин бүлгийг олж авдаг. Булчингаас авсан аланин нь цусаар элэг рүү зөөгдөж, дахин пируват болж хувирдаг бөгөөд энэ нь хэсэгчлэн исэлдэж, глюкозогенезид хэсэгчлэн ордог. Иймээс дараах үйл явдлын дараалал (глюкоз-аланин цикл) байдаг: булчингийн глюкоз > булчингийн пируват > булчингийн аланин > элэгний аланин > элэгний глюкоз > булчингийн глюкоз. Бүх мөчлөг нь булчинд глюкозын хэмжээг ихэсгэдэггүй, харин амин азотыг булчингаас элэг рүү зөөвөрлөх асуудлыг шийдэж, сүүн хүчлийн хүчил үүсэхээс сэргийлдэг.

Глюкоз-аланин цикл

2.7 Глицеролоос глюкозын нийлэгжилт

Глицеролыг зөвхөн элэг, бөөр зэрэг глицерол киназа фермент агуулсан эдэд хэрэглэж болно. Энэхүү АТФ-аас хамааралтай фермент нь глицеролыг b-глицерофосфат (глицерин-3-фосфат) болгон хувиргах үйл явцыг хурдасгадаг. Глицерол-3-фосфатыг глюконеогенезид оруулахад NAD-аас хамааралтай дегидрогеназын нөлөөгөөр дегидрогеназаж, улмаар дигидроксиацетон болж хувирдаг. глюкоз руу.

Глицеролыг дигидроксиацетон фосфат болгон хувиргах

Тиймээс бие махбод дахь глюкозын биологийн үүрэг маш чухал гэж бид хэлж чадна. Глюкоз нь бидний биеийн энергийн гол эх үүсвэрүүдийн нэг юм. Биеийн эрчим хүчний нөөцийг нэмэгдүүлж, үйл ажиллагааг нь сайжруулдаг үнэ цэнэтэй шим тэжээлийн амархан шингэцтэй эх үүсвэр юм. Бие махбод дахь гол ач холбогдол нь бодисын солилцооны үйл явцын эрчим хүчний хамгийн түгээмэл эх үүсвэр юм.

Хүний биед гипертоны глюкозын уусмалыг хэрэглэх нь судас тэлэх, зүрхний булчингийн агшилтыг нэмэгдүүлж, шээсний хэмжээг нэмэгдүүлдэг. Ерөнхий тоник болгон глюкозыг бие махбодийн ядаргаа дагалддаг архаг өвчинд хэрэглэдэг. Глюкозын хоргүйжүүлэх шинж чанар нь хорт бодисыг саармагжуулах элэгний үйл ажиллагааг идэвхжүүлэх, цусны эргэлтийн шингэний хэмжээ ихсэх, шээс ихсэх зэргээс үүдэн цусан дахь хорт бодисын агууламж буурч байгаатай холбоотой юм. Үүнээс гадна амьтдад гликоген хэлбэрээр, ургамалд - цардуул хэлбэрээр, глюкозын полимер - целлюлоз нь бүх дээд ургамлын эсийн хананы гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Амьтанд глюкоз нь хярууг даван туулахад тусалдаг.

Товчхондоо, глюкоз бол амьд организмын амьдралын амин чухал бодисуудын нэг юм.

Ашигласан уран зохиолын жагсаалт

1. Биохими: их дээд сургуулиудад зориулсан сурах бичиг / ed. E.S. Severina - 5-р хэвлэл, - 2014. - 301-350 урлаг.

2. Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин "Биологийн хими".

3. Эмнэлзүйн эндокринологи. Удирдамж / N. T. Старкова. - 3 дахь хэвлэл, засварлаж, өргөтгөсөн. - Санкт-Петербург: Петр, 2002. - 209-213 х. - 576 х.

Allbest.ru дээр нийтлэгдсэн

Үүнтэй төстэй баримт бичиг

Нүүрс усны ангилал, тархалт, хүний ​​амьдралд ач холбогдол. Глюкозын шинжилгээнд рефрактометрийн хэрэглээ. Альдегидийн спирт болох глюкозын шинжилгээ, бэлдмэл дэх шүлт, исэлдүүлэгч бодис, хүчлийн нөлөө. Глюкозын уусмалыг тогтворжуулах.

курсын ажил, 2010 оны 02-р сарын 13-нд нэмэгдсэн


Цусан дахь глюкозын тархалтын онцлог. Цусан дахь глюкозыг тодорхойлох орчин үеийн үндсэн аргуудын мөн чанарын товч тайлбар. Цусан дахь глюкозын түвшинг хэмжих үйл явцыг сайжруулах арга. Чихрийн шижин өвчний оношлогоонд гликемийн үнэлгээ.

нийтлэл, 03/08/2011 нэмэгдсэн


Глюкозын физик шинж чанар. Нүүрс усаар баялаг үндсэн хоол хүнс. Нүүрс ус, өөх тос, уургийн зөв харьцаа нь эрүүл хоолны дэглэмийн үндэс юм. Цусан дахь глюкозын түвшинг хадгалах, дархлааны үйл ажиллагаа. Цусан дахь инсулины түвшин нэмэгддэг.

танилцуулга, 2014/02/15 нэмэгдсэн


Тархины хүчилтөрөгч, глюкозын хэрэглээ. Тархи дахь глюкозын аэробик исэлдэлт ба түүнийг зохицуулах механизмууд. Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг ба түүний тархи дахь хурдыг хянах механизмууд. Мэдрэлийн эд эсийн тодорхой үйл ажиллагаанд эрчим хүчний хангамж.

курсын ажил, 2009 оны 8-р сарын 26-нд нэмэгдсэн


Инсулины молекул ба амин хүчлийн бондын бүтцийг авч үзэх. Цусан дахь уургийн гормоны синтезийн шинж чанарыг судлах, хувиргах схемийн тодорхойлолт. Бие дэх инсулины шүүрлийг зохицуулах. Энэ дааврын нөлөө нь цусан дахь глюкозын хэмжээг бууруулдаг.

танилцуулга, 2016 оны 02-р сарын 12-нд нэмэгдсэн


ECO TWENTY глюкозын анализатор ашиглан цусан дахь сахарын хэмжээг тодорхойлох. ROKI биохимийн анализатор ашиглан цусан дахь креатинин, мочевин, билирубиныг тодорхойлох. Жирэмсний үед цусны биохимийн үзүүлэлтүүдийн өөрчлөлтийг судлах. Хүлээн авсан мэдээллийн үнэлгээ.

дадлагын тайлан, 2011 оны 02-р сарын 10-нд нэмэгдсэн


Бөөрний бүтэц, үйл ажиллагаа, шээс үүсэх онол. Нефроны бүтцийн онцлог. Шээсний физик шинж чанар ба клиник оношлогооны ач холбогдол. Протеинурийн төрлүүд, шээс дэх уургийн чанарыг тоон болон чанарын тодорхойлох арга. Шээс дэх глюкозыг тодорхойлох.

Cheat хуудас, 2010 оны 06-р сарын 24-нд нэмэгдсэн


Чихрийн шижин өвчний тархвар судлал, хүний ​​биед глюкозын солилцоо. Этиологи ба эмгэг жам, нойр булчирхайн болон нойр булчирхайн гаднах дутагдал, хүндрэлийн эмгэг жам. Чихрийн шижин өвчний эмнэлзүйн шинж тэмдэг, оношлогоо, хүндрэл, эмчилгээ.

танилцуулга, 06/03/2010 нэмэгдсэн


Хүн, амьтны дотоод эрхтнийг судлах радионуклидын томографийн аргыг судлах. Бие дэх радиоизотопоор тэмдэглэгдсэн идэвхтэй нэгдлүүдийн тархалтын шинжилгээ. Зүрх, уушиг, тархи дахь глюкозын солилцоог үнэлэх аргуудын тодорхойлолт.

хураангуй, 2011 оны 06-р сарын 15-нд нэмэгдсэн


Чихрийн шижингийн (кетоацидотик) комын шалтгаанууд - чихрийн шижинтэй өвчтөнд бие махбодид инсулин дутагдсанаас үүсдэг нөхцөл байдал. Түүний декомпенсацийн анхны илрэлүүд. Хүний биед глюкозын гомеостаз. Гипогликемийн шалтгаан ба илрэл.

Бидний биеийн эрчим хүчний нийлүүлэгч нь өөх тос, уураг, нүүрс ус байж болно. Гэхдээ бидний биеийн эрчим хүчний хэрэгцээнд ашигладаг бүх бодисуудаас глюкоз нь гол байр суурийг эзэлдэг.

Глюкоз гэж юу вэ?

Глюкоз буюу декстроз нь өнгөгүй эсвэл цагаан, үнэргүй, чихэрлэг амттай нарийн талст нунтаг юм. Глюкозыг бүх нийтийн түлш гэж нэрлэж болно, учир нь биеийн энергийн ихэнх хэрэгцээг түүгээр хангадаг.

Энэ бодис бидний цусанд байнга байх ёстой. Түүнээс гадна түүний илүүдэл ба дутагдал нь бие махбодид аюултай. Тиймээс өлсгөлөнгийн үед бие нь юунаас бүтсэнээ "хоол хүнсэндээ хэрэглэж" эхэлдэг. Дараа нь булчингийн уураг глюкоз болж хувирч эхэлдэг, энэ нь нэлээд аюултай байж болно.

Заагч харааны туршилтын туузны өнгөний хуваарь

Эдгээр туршилтын туузыг гэртээ цусан дахь сахарын хэвийн бус байдлыг илрүүлэхэд ашигладаг.

ДЭМБ-аас батлагдсан цусан дахь глюкозын албан ёсны стандартууд.

Хүнс-глюкоз-гликоген систем

Глюкоз нь хүний ​​биед нүүрс устай хамт ордог. Нэгэнт гэдэс дотор, нарийн төвөгтэй нүүрс усГлюкоз болж задардаг бөгөөд дараа нь цусанд шингэдэг. Глюкозын зарим хэсгийг эрчим хүчний хэрэгцээнд зарцуулдаг бол нөгөө хэсэг нь өөх тосны нөөц, зарим нь гликоген хэлбэрээр хадгалагддаг. Хоол хүнс шингэж, гэдэснээс глюкозын урсгал зогссоны дараа өөх тос, гликогенийг глюкоз болгон урвуу хувиргаж эхэлдэг. Ингэснээр бидний бие тогтмол байдлыг хадгалж байдаг цусан дахь глюкозын концентраци.

Уураг, өөх тосыг глюкоз болон нуруу болгон хувиргахмаш их цаг зарцуулдаг процесс юм. Гэхдээ глюкоз ба гликогенийн харилцан солилцоо маш хурдан явагддаг. Тиймээс гликоген нь үндсэн нүүрс усны нөөцийн үүргийг гүйцэтгэдэг. Бие махбодид энэ нь янз бүрийн төрлийн эсүүдэд мөхлөг хэлбэрээр хуримтлагддаг боловч голчлон элэг, булчинд байдаг. Дундаж бие бялдрын хөгжилтэй хүний ​​гликогенийн нөөц нь түүнийг өдрийн турш эрчим хүчээр хангаж чаддаг.

Гормоны зохицуулагчид

Глюкозыг гликоген болгон хувиргах ба эсрэгээр нь олон тооны гормоноор зохицуулагддаг.Инсулин нь цусан дахь глюкозын концентрацийг бууруулдаг. Мөн энэ нь нэмэгддэг - глюкагон, соматотропин, кортизол, бамбай булчирхайн даавар, адреналин. Глюкоз ба гликогенийн хоорондох эдгээр урвуу урвалыг зөрчих нь ноцтой өвчинд хүргэдэг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн сайн мэддэг нь чихрийн шижин юм.

Цусан дахь глюкозыг хэмжих

Чихрийн шижингийн гол шинжилгээ бол цусан дахь сахарын хэмжээг хэмжих явдал юм.

Төвлөрөл глюкозхялгасан судас болон венийн цусанд өөр өөр байдаг ба хүний ​​хоол идсэн, өлссөн эсэхээс хамаарч хэлбэлздэг. Ихэвчлэн өлөн элгэн дээр (сүүлийн хоол идсэнээс хойш 8-аас доошгүй цагийн дараа) хэмжихэд хялгасан судасны цусан дахь глюкозын агууламж 3.3 - 5.5 (ммоль / л), венийн цусан дахь 4.0 - 6.1 (ммоль / л) байдаг. Хоол идсэнээс хойш хоёр цагийн дараа глюкозын хэмжээ хялгасан болон венийн цусны аль алинд нь 7.8 (ммоль / л) -аас хэтрэхгүй байх ёстой. Хэрэв долоо хоногт өлөн элгэн дээрээ глюкозын хэмжээ 6.3 ммоль / л-ээс багагүй байвал та эндокринологичтой холбоо барьж, биеийн нэмэлт шинжилгээ хийлгэх хэрэгтэй.

Гипергликеми - цусан дахь глюкоз ихтэй байдаг

Гипергликеми нь чихрийн шижин өвчний үед ихэвчлэн үүсдэг. Глюкозын түвшин дараахь тохиолдолд нэмэгдэж болно.

• чихрийн шижин
• стресс, хүчтэй сэтгэл хөдлөлийн хурцадмал байдал
• дотоод шүүрлийн систем, нойр булчирхай, бөөрний өвчин
• миокардийн шигдээс

Эндокринологич

Стресстэй нөхцөл байдлын үед цусан дахь глюкоз нэмэгдэж болно. Баримт нь цочмог нөхцөл байдлын хариуд бие нь стрессийн даавар ялгаруулдаг бөгөөд энэ нь эргээд цусан дахь глюкозыг нэмэгдүүлдэг.

Гипергликеми үүсдэг:

• гэрэл - 6.7 ммоль / л
• дунд зэрэг - 8.3 ммоль / л
• хүнд - 11.1 ммоль / литрээс их
• комын байдал - 16.5 ммоль / л
• кома - 55.5 ммоль / л-ээс их

Гипогликеми - цусан дахь сахарын хэмжээ бага

ГипогликемиЦусан дахь глюкозын концентраци 3.3 ммоль / л-ээс бага байвал нөхцөл байдал гэж тооцогддог. Гипогликемийн эмнэлзүйн илрэл нь чихрийн хэмжээ 2.4 - 3.0 ммоль / л-ээс доош буусны дараа эхэлдэг. Гипогликемийн үед дараахь зүйл ажиглагддаг.

• булчингийн сулрал
• хөдөлгөөний зохицуулалт муудсан
• төөрөгдөл
• хөлрөх нэмэгдсэн

Глюкозын түвшин дараахь тохиолдолд буурдаг.

• нойр булчирхай, элэгний өвчин
• дотоод шүүрлийн системийн зарим өвчин
• хоол тэжээлийн эмгэг, өлсгөлөн
• гипогликемийн эм, инсулиныг хэтрүүлэн хэрэглэх

Маш хүнд гипогликемитэй бол энэ нь хөгжиж болно.

Анагаах ухаанд глюкоз

Глюкозын уусмалыг хэд хэдэн өвчнийг эмчлэх, гипогликеми, янз бүрийн хордлого, түүнчлэн судсаар тарих үед зарим эмийг шингэлэхэд ашигладаг.

Глюкоз- бидний биеийн үйл ажиллагаанд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг чухал бодис.

Израилийн эмч элсэн чихэр чихрийн шижин өвчнийг өдөөдөг гэсэн хэвшмэл ойлголтыг няцааж, өвчний бусад шалтгааныг нэрлэв.

жимс, жимсгэнээс олддог байгалийн декстроз юм. Энэ бодисын гол агуулгыг усан үзмийн шүүсээс олж болох тул бодис нь хоёр дахь нэрээ авсан - амтат усан үзмийн элсэн чихэр.

Глюкоз нь жимс, жимсгэнээс их хэмжээгээр агуулагддаг.

Глюкоз нь гексоз агуулсан моносахарид юм. Энэ найрлагад цардуул, гликоген, целлюлоз, лактоз, сахароз, мальтоз орно. Нэгэнт усан үзмийн элсэн чихэр фруктоз болж задардаг.

Талстжсан бодис нь өнгөгүй боловч тод амтлаг амттай байдаг. Глюкоз нь усанд уусдаг, ялангуяа цайрын хлорид, хүхрийн хүчилд уусдаг.

Энэ нь усан үзмийн элсэн чихэр дээр үндэслэн түүний дутагдлыг нөхөх эмнэлгийн бэлдмэлийг бий болгох боломжийг олгодог. Фруктоз ба сахарозтой харьцуулахад энэ моносахарид бага чихэрлэг байдаг.

Амьтан ба хүний ​​амьдрал дахь ач холбогдол

Глюкоз яагаад биед маш чухал бөгөөд яагаад хэрэгтэй вэ? Байгалийн хувьд энэ химийн бодис нь фотосинтезийн үйл явцад оролцдог.

Учир нь глюкоз нь эсэд энергийг холбож, зөөвөрлөх чадвартай байдаг. Амьд оршнолуудын биед үүссэн энергийн улмаас глюкоз нь бодисын солилцооны үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Глюкозын үндсэн ашиг тус:

• Усан үзмийн сахар нь эсийн хэвийн үйл ажиллагааг хангадаг эрчим хүчний түлш юм.
• Глюкозын 70% нь хүний ​​биед нарийн төвөгтэй нүүрс усаар дамжин ордог бөгөөд тэдгээр нь бие махбодид орохдоо фруктоз, галактоз, декстроз болон задардаг. Үгүй бол бие нь өөрийн нөөцийг ашиглан энэ химийн бодисыг үйлдвэрлэдэг.
• Глюкоз нь эсэд нэвтэрч, эрчим хүчээр хангадаг тул эсийн доторх урвал үүсдэг. Бодисын солилцооны исэлдэлт, биохимийн урвал явагдана.

Биеийн олон эсүүд бие даан усан үзмийн элсэн чихэр үйлдвэрлэх чадвартай байдаг ч тархи нь биш юм. Чухал эрхтэн нь глюкозыг нэгтгэж чадахгүй тул цусаар дамжуулан тэжээлийг шууд хүлээн авдаг.

Тархины хэвийн үйл ажиллагааг хангахын тулд цусан дахь глюкозын хэмжээ 3.0 ммоль / л-ээс багагүй байх ёстой.

Илүүдэл ба дутагдал

Хэт их идэх нь илүүдэл глюкоз үүсгэдэг.

Глюкоз нь инсулин үүсгэдэг дааваргүйгээр шингэдэггүй.

Хэрэв биед инсулины дутагдал байгаа бол глюкоз нь эсэд нэвтэрч чадахгүй. Энэ нь хүний ​​цусанд боловсруулагдаагүй хэвээр үлдэж, мөнхийн мөчлөгт оршдог.

Дүрмээр бол усан үзмийн элсэн чихэр дутагдсанаар эсүүд суларч, өлсөж, үхдэг. Энэ харилцааг анагаах ухаанд нарийвчлан судалдаг. Одоо энэ нөхцөл байдал нь ноцтой өвчин гэж ангилагдаж, нэрлэгддэг.

Инсулин ба глюкоз байхгүй тохиолдолд бүх эсүүд үхдэггүй, харин моносахаридыг бие даан шингээх чадваргүй эсүүд л үхдэг. Мөн инсулинаас хамааралгүй эсүүд байдаг. Глюкоз нь инсулингүйгээр шингэдэг.

Үүнд тархины эд, булчин, цусны улаан эс орно. Эдгээр эсүүд орж ирж буй нүүрс усаар тэжээгддэг. Мацаг барих эсвэл хоол тэжээлийн дутагдалд орох үед хүний ​​сэтгэцийн чадвар эрс өөрчлөгдөж, сул дорой байдал, цус багадалт (цус багадалт) гарч ирдгийг та анзаарч магадгүй юм.

Статистикийн мэдээгээр глюкозын дутагдал нь зөвхөн 20% -д тохиолддог бол үлдсэн хувь нь илүүдэл даавар, моносахаридаас үүдэлтэй байдаг. Энэ үзэгдэл нь хэт их идэхтэй шууд холбоотой. Бие махбодь нь их хэмжээгээр ирдэг нүүрс усыг задлах чадваргүй байдаг тул глюкоз болон бусад моносахаридуудыг хуримтлуулж эхэлдэг.

Хэрэв глюкоз нь биед удаан хугацаагаар хадгалагдаж байвал булчинд хадгалагддаг гликоген болж хувирдаг. Энэ нөхцөлд глюкоз хэт их байх үед бие нь стресст ордог.

Бие махбодь нь усан үзмийн элсэн чихрийг их хэмжээгээр бие даан арилгаж чаддаггүй тул өөхний эдэд хадгалдаг тул хүн хурдан илүүдэл жинтэй болдог. Энэ бүх үйл явц нь их хэмжээний эрчим хүч (эвдрэл, глюкозын хувирал, хуримтлал) шаарддаг тул байнгын өлсгөлөнгийн мэдрэмж байдаг бөгөөд хүн нүүрс усыг 3 дахин их хэрэглэдэг.

Энэ шалтгааны улмаас глюкозыг зөв хэрэглэх нь чухал юм. Зөвхөн хоолны дэглэмд төдийгүй зөв хооллолтын хувьд хоолны дэглэмд аажмаар задарч, эсийг жигд хангадаг нарийн төвөгтэй нүүрс усыг оруулахыг зөвлөж байна. Энгийн нүүрс ус хэрэглэснээр усан үзмийн элсэн чихэр их хэмжээгээр ялгарч эхэлдэг бөгөөд энэ нь өөхний эдийг нэн даруй дүүргэдэг. Энгийн ба нарийн төвөгтэй нүүрс ус:

1. Энгийн: чихэр, зөгийн бал, элсэн чихэр, консерв, чанамал, хийжүүлсэн ундаа, цагаан талх, амтат ногоо, жимс жимсгэнэ, сироп.
2. Цогцолбор: шош (вандуй, шош, сэвэг зарам), үр тариа, манжин, төмс, лууван, самар, үр, гоймон, үр тариа, үр тариа, хар, хөх тарианы талх, хулуу зэрэгт агуулагддаг.

Глюкозын хэрэглээ

Хэдэн арван жилийн турш хүн төрөлхтөн глюкозыг их хэмжээгээр авч сурсан. Энэ зорилгоор целлюлоз, цардуулын гидролизийг ашигладаг. Анагаах ухаанд глюкоз дээр суурилсан эмийг бодисын солилцоо, хоргүйжүүлэх гэж ангилдаг.

Тэд бодисын солилцоог сэргээж, сайжруулж, исэлдэлтийн процесст эерэг нөлөө үзүүлдэг. Суллах гол хэлбэр нь хөлдөөж хатаасан хослол ба шингэн уусмал юм.

Глюкоз нь хэнд ашигтай вэ?

Глюкозын тогтмол хэрэглээ нь хэвлий дэх хүүхдийн жинд нөлөөлдөг.

Моносахарид нь бие махбодид үргэлж хоол хүнсээр ордоггүй, ялангуяа хоолны дэглэм муу, хослуулаагүй тохиолдолд. Глюкозыг хэрэглэх заалтууд:

• Жирэмсэн үед болон сэжигтэй ургийн жин бага байна. Глюкозын тогтмол хэрэглээ нь хэвлий дэх хүүхдийн жинд нөлөөлдөг.
• Бие махбодь согтуу байх үед. Жишээлбэл, хүнцэл, хүчил, фосген, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл зэрэг химийн бодисууд. Мансууруулах бодис хэтрүүлэн хэрэглэх, хордлогын үед глюкозыг мөн зааж өгдөг.
• Уналт, гипертензийн хямралын хувьд.
• Сэргээх бодисоор хордлогын дараа. Ялангуяа бөөлжих эсвэл мэс заслын дараах үе шатанд шингэн алдалтын үед.
• Гипогликеми буюу цусан дахь сахарын хэмжээ багатай. Чихрийн шижин өвчний үед хэрэглэхэд тохиромжтой, глюкометр, анализатор ашиглан тогтмол шалгаж байгаарай.
• Элэгний өвчин, халдварын улмаас үүссэн гэдэсний эмгэг, цусархаг диатез.
• Урт хугацааны халдварт өвчний дараа нөхөн сэргээх эм болгон ашигладаг.

Гаргах маягт

Глюкозыг ялгаруулах гурван хэлбэр байдаг:

1. Судсаар хийх уусмал. Цусны осмосын даралтыг нэмэгдүүлэх, шээс хөөх эм, цусны судсыг өргөжүүлэх, эд эсийн хавдрыг арилгах, илүүдэл шингэнийг арилгах, элэгний бодисын солилцооны үйл явцыг сэргээх, түүнчлэн миокарди, зүрхний хавхлагыг тэжээх зорилгоор хэрэглэнэ. Энэ нь хатаасан усан үзмийн элсэн чихэр хэлбэрээр үйлдвэрлэгддэг бөгөөд өөр өөр хувьтай баяжмалд уусдаг.
2. . Ерөнхий байдал, бие бялдар, оюуны үйл ажиллагааг сайжруулах зорилгоор томилсон. Тайвшруулах, судас тэлэх үйлчилгээтэй. Нэг шахмал нь дор хаяж 0.5 грамм хуурай глюкоз агуулдаг.
3. Судсаар хийх уусмал (дусаагуур, систем). Ус-электролит ба хүчил-суурь тэнцвэрийг сэргээх зорилгоор тогтоосон. Мөн төвлөрсөн уусмалаар хуурай хэлбэрээр хэрэглэнэ.

Цусан дахь сахарын хэмжээг хэрхэн шалгах вэ, видеог үзээрэй.

Эсрэг заалт ба гаж нөлөө

Чихрийн шижин, цусан дахь сахарын хэмжээг ихэсгэдэг эмгэг бүхий хүмүүст глюкозыг хэрэглэхийг зөвлөдөггүй. Хэрэв эмийг буруу зааж өгсөн эсвэл өөрөө эмчилсэн бол зүрхний цочмог дутагдал, хоолны дуршил буурах, салстын аппарат тасрах зэрэг шинж тэмдгүүд илэрч болно.

Мөн глюкозыг булчинд тарьж болохгүй, учир нь энэ нь арьсан доорх өөхний үхжил үүсгэдэг. Шингэн уусмалыг хурдан хэрэглэснээр гиперглюкозури, гиперволеми, осмосын шээс хөөх эмгэг, гипергликеми үүсч болно.

Глюкозын ер бусын хэрэглээ

Бүтээгдэхүүнийг зөөлөн, шинэлэг болгохын тулд глюкозыг гурилан бүтээгдэхүүнд хэрэглэдэг.

Сироп хэлбэрээр усан үзмийн элсэн чихэр нь талхыг жигнэх үед зуурсан гуриланд нэмнэ. Үүнээс болж талхыг гэртээ хуучирч, хатахгүйгээр удаан хадгалах боломжтой.

Та мөн ийм төрлийн талх хийж болно, гэхдээ ампулыг глюкоз ашиглана. Усан үзмийн шингэн сахарыг маффин эсвэл бялуу гэх мэт гурилан бүтээгдэхүүнд нэмнэ.

Глюкоз нь нарийн боовны бүтээгдэхүүнийг зөөлөн, удаан эдэлгээтэй шинэхэн болгодог. Декстроз нь мөн маш сайн хадгалалтын бодис юм.

Декстроз дээр суурилсан уусмалаар нүд угаах, эсвэл зайлж угаана. Энэ арга нь ялангуяа кератитын дараа судасжилтын эвэрлэг бүрхэвчийг арилгахад тусалдаг. Баннуудыг эвэрлэгийн давхаргыг задлахаас сэргийлэхийн тулд хатуу зааврын дагуу хэрэглэдэг. Мөн глюкозыг нүд рүү дусааж, гар хийцийн дусал эсвэл шингэрүүлсэн хэлбэрээр хэрэглэдэг.

Нэхмэл эдлэлийг дуусгахад ашигладаг. Глюкозын сул уусмалыг гандах ургамалд бордоо болгон ашигладаг. Үүнийг хийхийн тулд усан үзмийн элсэн чихэрийг ампул эсвэл хуурай хэлбэрээр худалдаж аваад усанд нэмнэ (1 ампул: 1 литр). Цэцэг хатаж байхдаа энэ усаар тогтмол усалдаг. Үүний ачаар ургамал дахин ногоон, хүчтэй, эрүүл болно.

Хуурай глюкозын сиропыг хүүхдийн хоолонд нэмнэ. Мөн хоолны дэглэмийн үед хэрэглэдэг. Ямар ч насны эрүүл мэндээ хянах нь чухал тул амархан шингэцтэй нүүрс устай хамт идэж буй моносахаридын хэмжээг анхаарч үзэхийг зөвлөж байна.

Глюкозын дутагдал эсвэл илүүдэлтэй үед зүрх судас, дотоод шүүрэл, мэдрэлийн системд гэмтэл гарч, тархины үйл ажиллагаа мэдэгдэхүйц буурч, бодисын солилцооны үйл явц алдагдаж, дархлаа мууддаг. Жимс, зөгийн бал, хүнсний ногоо, үр тариа гэх мэт эрүүл хоол хүнс хэрэглэж биедээ туслаарай. Вафли, жигнэмэг, нарийн боов, бялуугаар дамжин биед орж ирэх шаардлагагүй илчлэгээс өөрийгөө хязгаарлаарай.

Молекулын бүтэц.

Глюкозын найрлагыг судлахад түүний хамгийн энгийн томъёо нь CH 2 O, молийн масс нь 180 г / моль болохыг олж мэдсэн. Эндээс бид глюкозын молекулын томъёо нь C 6 H 12 O 6 байна гэж дүгнэж болно.

Глюкозын молекулын бүтцийн томъёог тогтоохын тулд түүний химийн шинж чанарыг мэдэх шаардлагатай. Нэг моль глюкоз нь таван моль цууны хүчилтэй урвалд орж эфир үүсгэдэг нь туршилтаар батлагдсан. Энэ нь глюкозын молекулд таван гидроксил бүлэг байдаг гэсэн үг юм. Мөнгөний оксидын аммиакийн уусмал бүхий глюкоз нь "мөнгөн толь" урвал үүсгэдэг тул түүний молекул нь альдегидийн бүлэг агуулсан байх ёстой.

Мөн глюкоз нь салбарлаагүй нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээтэй болох нь туршилтаар батлагдсан.

Эдгээр өгөгдөл дээр үндэслэн глюкозын молекулын бүтцийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

Глюкозын биологийн ач холбогдол, түүний хэрэглээ.

Глюкоз нь хоол хүнсний зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд бие махбод дахь бодисын солилцооны гол оролцогчдын нэг бөгөөд маш тэжээллэг бөгөөд амархан шингэдэг. Исэлдэлтийн явцад бие махбодид ашиглагддаг эрчим хүчний нөөцийн гуравны нэгээс илүү нь өөх тос ялгардаг боловч янз бүрийн эрхтнүүдийн энерги дэх өөх тос, глюкозын үүрэг өөр өөр байдаг. Зүрх нь өөх тосны хүчлийг түлш болгон ашигладаг. Араг ясны булчингуудад глюкоз "эхлэх" шаардлагатай байдаг ч мэдрэлийн эсүүд, түүний дотор тархины эсүүд зөвхөн глюкоз дээр ажилладаг. Тэдний хэрэгцээ нь үйлдвэрлэсэн эрчим хүчний 20-30% байдаг. Мэдрэлийн эсүүд секунд тутамд эрчим хүч шаарддаг бөгөөд хоол идэх үед бие нь глюкозыг хүлээн авдаг. Глюкоз нь бие махбодид амархан шингэдэг тул анагаах ухаанд үүнийг бэхжүүлэх эм болгон ашигладаг. Тодорхой олигосахаридууд нь цусны төрлийг тодорхойлдог. Мармелад, карамель, цагаан гаа гэх мэт нарийн боовны үйлдвэрт. Глюкозыг исгэх үйл явц нь маш чухал юм. Жишээлбэл, байцаа, өргөст хэмх, сүүг даршилж байхдаа глюкозын сүүн хүчлийн исгэх, түүнчлэн тэжээлийг сийлбэрлэх үед үүсдэг. Практикт глюкозыг согтууруулах ундаагаар исгэх, жишээлбэл, шар айраг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Целлюлоз нь торго, хөвөн ноос, цаас үйлдвэрлэх эхлэлийн материал юм.
Нүүрс ус бол дэлхий дээрх хамгийн түгээмэл органик бодис бөгөөд үүнгүйгээр амьд организм оршин тогтнох боломжгүй юм.
Амьд организмд бодисын солилцооны явцад глюкоз нь исэлдэж, их хэмжээний энерги ялгаруулдаг.

Өргөдөл.

Глюкознүүрс усыг хэлдэг бөгөөд бүтээгдэхүүний нэг юм бодисын солилцоохүн ба амьтны бие. Бодисын солилцоонд глюкоз нь голчлон эрчим хүчний үнэ цэнэтэй байдаг. 1 г глюкоз бүрэн задрахад 17.15 кЖ (4.1 ккал) дулаан ялгардаг. Энэ үйл явцын үед ялгарах энерги нь биеийн эсийн үйл ажиллагааг хангадаг. Глюкозын эрчим хүчний үнэ цэнэ нь төв мэдрэлийн систем, зүрх, булчин зэрэг эрчимтэй ажилладаг эрхтнүүдийн хувьд өндөр байдаг. Үүнтэй холбогдуулан глюкозыг өргөн хэрэглэдэг тоникбие махбодийн ядаргаа дагалддаг олон архаг өвчний хувьд.

Глюкоз нь элэгний янз бүрийн хорыг саармагжуулах чадварыг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь глюкозын хордлогын эсрэг шинж чанарыг ихээхэн тайлбарладаг. Үүнээс гадна, хордлогын үед глюкозын уусмалыг их хэмжээгээр хэрэглэх нь судаснуудад эргэлдэж буй шингэний масс нэмэгдэж, шээс ихсэх зэргээс шалтгаалан цусан дахь хордлогын концентраци буурдаг.

1.Полисахаридууд (гликанууд) нь урт гинжээр холбогдсон полимер нүүрсустөрөгчийн молекулууд бөгөөд гликозидын холбоогоор нэгддэг бөгөөд гидролизийн үед моносахаридууд эсвэл олигосахаридын салшгүй хэсэг болдог.

2. Цардуулын физик шинж чанар Энэ нь хүйтэн усанд уусдаггүй цагаан нунтаг юм.

.Байгальд байх

Ургамлын эсийн нөөц энергийн гол эх үүсвэр болох цардуул нь фотосинтезийн явцад ургамалд үүсч, булцуу, үндэс, үрэнд хуримтлагддаг: 6CO 2 + 6H 2 O гэрэл, хлорофилл→ C 6 H 12 O 6 + 6O 2

nC 6 H 12 O 6 → (C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O

глюкозын цардуул

Төмсний булцуу, улаан буудайн үр тариа, будаа, эрдэнэ шиш зэрэгт агуулагддаг гликоген (амьтны цардуул) нь амьтны элэг, булчинд үүсдэг.

.Биологийн үүрэг.

Цардуул нь ургамлын шим тэжээлийн гол нөөц болох фотосинтезийн бүтээгдэхүүний нэг юм. Цардуул нь хүний ​​хоол хүнсний гол нүүрс ус юм.

3. 1) Ферментийн үйлчлэлээр эсвэл хүчлээр халах үед (устөрөгчийн ион нь катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг) цардуул нь бүх нийлмэл нүүрс усны нэгэн адил гидролизд ордог. Энэ тохиолдолд эхлээд уусдаг цардуул, дараа нь бага төвөгтэй бодисууд - декстрин үүсдэг. Гидролизийн эцсийн бүтээгдэхүүн нь глюкоз юм. Ерөнхий урвалын тэгшитгэлийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

Макромолекулууд аажмаар задарч байна. Цардуулын гидролиз нь түүний химийн чухал шинж чанар юм.
- глюкоз. Цардуул үүсэх үйл явцыг дараах байдлаар илэрхийлж болно (поликонденсацын урвал): a2) Цардуул нь "мөнгөн толь" урвалыг өгдөггүй, харин түүний гидролизийн бүтээгдэхүүнүүд. Цардуулын макромолекулууд нь олон циклийн молекулуудаас бүрддэг

3) Онцлог урвал бол цардуулын иодын уусмалтай харилцан үйлчлэлцэх явдал юм. Хөргөсөн цардуулын зуурмаг дээр иодын уусмал нэмбэл цэнхэр өнгө гарч ирнэ. Зуурмагийг халаахад алга болж, хөргөхөд дахин гарч ирнэ. Энэ шинж чанарыг хүнсний бүтээгдэхүүн дэх цардуулыг тодорхойлоход ашигладаг. Жишээлбэл, хэрчсэн төмс эсвэл цагаан талхны зүсмэл дээр нэг дусал иодын дусал дусвал цэнхэр өнгө гарч ирнэ.

4.целлюлозын бүтэц

Целлюлоз бол ургамалд өргөн тархсан бодис юм

ертөнц. Энэ нь нэг наст болон олон наст ургамал, ялангуяа модны төрөл зүйлээс олддог.

Целлюлозын бүтцийн орчин үеийн онол нь дараахь үндсэн асуултуудад хариулдаг.

Целлюлозын макромолекулын бүтэц: үндсэн нэгж ба макромолекулын химийн бүтэц; макромолекул ба түүний нэгжийн конформаци.

Целлюлозын молекул жин ба түүний полидисперс чанар.

Целлюлозын бүтэц: целлюлозын тэнцвэрийн фазын төлөв (аморф эсвэл талст); макромолекулуудын хоорондох холболтын төрлүүд; supramolecular бүтэц; целлюлозын бүтцийн гетероген байдал; целлюлозын бүтцийн өөрчлөлт.

2) Целлюлозын макромолекулын бүтцийг томъёогоор илэрхийлж болно

5.целлюлозын гидролиз

С6Н10О5)n +nH2O=nC6H12O6 бета-глюкоз

Ацетат утас- хиймэл утаснуудын үндсэн төрлүүдийн нэг; целлюлоз ацетатаас гаргаж авсан. Түүхий материалын төрлөөс хамааран триацетатын эслэг (триацетилцеллюлозоос) ба ацетат утаснууд нь өөрөө ялгагдана.

Вискоз- (Хожуу лат. наалдамхай- хүйтэн) шингэрүүлсэн NaOH уусмал дахь целлюлозын ксантатын өндөр наалдамхай концентрацитай уусмал.

7. ЦЕЛЛУЛОЗ бол ургамлын хананы үндсэн хэсэг юм. (Зураг "Целлюлоз агуулсан байгалийн материал" - слайд 7, хичээл 21). Харьцангуй цэвэр целлюлоз нь хөвөн, жут, маалингын утас юм. Мод нь 40-50% целлюлоз, сүрэл - 30% агуулдаг. Ургамлын целлюлоз нь өвсөн тэжээлт амьтдад шим тэжээл болдог бөгөөд бие нь эслэгийг задалдаг фермент агуулдаг.
Целлюлозоос (олон тооны хиймэл утас, полимер хальс, хуванцар, утаагүй нунтаг, лак хийдэг. Целлюлозыг их хэмжээгээр цаас үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Целлюлозыг сахаржуулах замаар глюкозыг гаргаж авдаг; этилийн спирт үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Этанол, х