Учебное пособие для студентов направления 552400 технология продуктов питания Кемерово 2004

Вид материалаУчебное пособие

Содержание


Липиды углеводы
Глава 9. Обмен углеводов. 24
Глава 10. Обмен липидов 52
Глава 11. Обмен белков 72
Глава 12. Взаимосвязь обмена белков, жиров и углеводов 86
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9
Глава 12. Взаимосвязь обмена белков, жиров и углеводов


Обмен веществ в живом организме протекает не хаотично, а «тонко настроен». Все превращения органических веществ, процессы анаболизма и катаболизма тесно связаны друг с другом. В частности, процессы синтеза и распада взаимосвязаны, координированы и регулируются нейрогуморальными механизмами, придающими химическим процессам нужное направление. В организме человека, как и в живой природе вообще, не существует самостоятельного обмена белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Все они объединены в единый процесс метаболизма, подчиняющийся диалектическим закономерностям взаимозависимости и взаимообусловленности, допускающими также взаимопревращения между отдельными классами органических веществ.





ЛИПИДЫ УГЛЕВОДЫ







Жирные

Кислоты Глицерин Глюкоза







Ацетоацетил-КоА Ацетил-КоА Пируват







Н2О ЦТК




Кетогенные СО2 Глюкогенные

АМК АМК







Аминокислоты




NH3





БЕЛКИ


Рис.12.1. Пути взаимопревращения белков, жиров и углеводов


Основные пути взаимопревращения белков, жиров и углеводов схематически представлены на рисунке 12.1.

Помимо прямых перехродов метаболитов этих классов веществ друг в друга, существует тесная энергетическая связь, когда энергетические потребности организма могут обеспечиваться окислением какого-либо одного класса органических веществ при недостаточном поступлении с пищей других.

В процессе рапада углеводов образуются кетокислоты, которые могут подвергатьсяя аминированию или переаминированию и образовывать соответствующие -аминокислоты – структурные элементы белков. Например, путем аминирования или переаминирования пировиноградная кислота, являющаяся продуктом распада углеводов, может превратиться в аминокислоту – аланин. Кроме того, пировиноградная кислота в результате дальнейших превращений дает щавелевоуксусную и -кетоглутаровую кислоты, из которых путем реакций аминирования или переаминирования соответственно образуются аспарогиновая и глутаминовая аминокислоты. Углеводы в животном организме могут синтезироваться из продуктов окисления белков. Углеводы образуются из тех аминокислот, которые при дезаминировании превращаются в кетокислоты.

Единство в обмене углеводов и жиров доказывается возникновением общих промежуточных продуктов распада. При распаде углеводов образуется пировиноградная кислота, а из нее -–активная форма уксусной кислоты – ацетил-КоА, который может быть использован в синтезе жирных кислот. Последнии при своем распаде дают ацетил-КоА. Для синтеза нейтральных жиров необходим кроме жирных кислот и глицерин. Глицерин также может синтезироваться из продуктов распада углеводов, а именнно, 3-фосфоглицеринового альдегида и фосфодиоксиацетона. И наоборот, при распаде глицерина могут образовываться фосфотриозы.

Многие заменимые аминокислоты могут синтезироваться из промежуточных продуктов расщепления жиров. Возникающий при распаде жирных кислот ацетил-КоА вступает в конденсацию с щавелевоуксусной кислотой и через цикл трикарбоновых кислот приводит к образованию -кетоглутаровой кислоты. Эта кислота в результате аминирования или переаминирования переходит в глутаминовую. Глицерин, входящий в состав нейтральных жиров, окисляется в глицериновую кислоту и в дальнейшем превращается в пировиноградную, а последняя используется для синтеза заменимых аминокислот. Использование белков для синтеза жира осуществляется через образование ацетил-КоА, по схеме:


-NH3, -2Н, + Н2О + КоА

Аминокислота -кетокислота ацетил-КоА

Далее ацетил-КоА может быть использован для синтеза жирных кислот. Глицерин образуется лишь за счет тех аминокислот, которые способны превращаться в пировиноградную кислоту.

Таким образом, преобладание распада одних питательных веществ и биосинтеза других, прежде всего, определяется физиологическим состоянием и потребностями организма в энергии и метаболитах. Этими факторами в значительной степени может быть объяснено существование постоянного динамического состояния химических составных компонентов организма как единого целого.


Библиографический список


1. Анисимов А. А. Основы биохимии. – М.: Высшая школа, 1986. – 551 с.

2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина, 1983.-749с.

3. Биологический энциклопедический словарь. – М.: Сов. Энциклопедия, 1989. – 864 с.

4. Бохински Р. Современные воззрения в биохимии: Пер. с англ.- М.: Мир, 1987.- 543с.

5. Бышевский А.Ш., Терсенов О.А. Биохимия для врача.- Екатеринбург, Издательско-полиграфическое предприятие «Уральский рабочий», 1994.-383 с.

6. Грин С., Стаут У., Тейлор Д., Биология в 3-х томах: Пер с англ., под ред. Сопер Р.- М.: Мир, 1993г.-Т. 1- 367с.-Т. 2-326с.- Т. 3- 373с.

7. Диксон М., Уэбб Э. Ферменты: в трех томах. Пер. с англ.- М.: Мир, 1982.-Т. 1-398с. 1982.- Т.2-806с. 1982-.Т. 3-1117с.

8. Дузу П. Криобиохимия: Пер.с англ.,под ред. Сергеева Г.Б.- М.: Мир, 1980.-283с.

9. Калоус В., Павличек З. Биофизическая химия: Пер. с чешск.-М.: Мир, 1985.- 446с.

10. Королев А. П., Гридина С. Б. Основы биохимии. – Учебное пособие, в 3-х частях, РИО КемТИПП, Кемерово, 1999 – 2002гг..

11. Кретович В. Л. Биохимия растений. – М.: Высшая школа, 1980. – 445 с.

12. Малер г., Кордекс Ю. Основы биологической химии: Пер. с англ.- М.: Мир, 1970.- 567с.

13. Плешков Б. П. Биохимия сельскохозяйственных растений. – М.: Агропромиздат, 1987. – 494 с.

14. Скворцова Р.И. Биологические основы проблемы питания: Учеб. пособие.- М.: изд. МТИПП, 1981.-106с.

15. Степаненко Б.Н. Химия и биохимия углеводов (полисахариды): Учеб. пособие для вузов.- М.: Высшая школа, 1978.- 256с.

16. Страйер Л. Биохимия: Пер. с англ., под ред. Северина С.Е. в 3-х томах.- М.: Мир, 1984.- Т.1-227с.-Т. 2.-307с.- Т.3.-396с.

17. Филиппович Ю. Б. Основные вопросы биологической химии. – М.: Просвещение, 1969. – 464 с.

18. Фпайфельдер Д. Физическая биохимия: Пер. с англ.- М.: Мир, 1980.-582с.

19. Чанг Р. Физическая химия с приложениями к биологическим системам: Пер. с англ.- М.: Мир, 1980.- 662с.

20. Шабарова З.А. Богданов А.А. Химия нуклеиновых кислот и их компонентов.- М.: Изд. Химия, 1978.- 581с.

21. Шлегель Г. Общая микробиология: Пер. с нем.- М.: Мир, 1987.- 567с.


Оглавление

Глава 8. Введение в обмен веществ и энергии 3

8.1. Общие понятия об обмене веществ и энергии 3

8.2. Термодинамика (энергетика) биохимических процессов 6

8.2.1. Предмет и терминология 6

8.2.2. Первый закон (начало) термодинамики 9

8.2.3. Второй закон (начало) термодинамики 13

8.2.4. Принципы расчетов изменения свободной энергии 16

8.3. Биологическое окисление 19

Глава 9. Обмен углеводов. 24

9.1. Роль углеводов в обмене. 24

9.2. Первичный синтез углеводов (фотосинтез и хемосинтез). 25

9.3. Взаимопревращение углеводов в тканях. 28

9.3.1. Ферментативные взаимопревращения моносахаридов. 28

9.3.2.Биосинтез олиго- и полисахаридов (сахарозы, лактозы, крахмала,гликогена). 31

9.4.Превращение углеводов в процессе пищеварения. 35

9.5. Окисление углеводов в тканях. 36

9.5.1 Анаэробное окисление углеводов. Гликолиз. 36

9.5.2. Включение крахмала, гликоген и других углеводов в процессе гликолиза. 39

9.5.3. Аэробное окисление углеводоа. 42

9.5.4. Дыхательная цепь и окислительное фосфорилирование. 44

9.6. Пентозофосфатный цикл. 48

9.7. Брожение. 49

Глава 10. Обмен липидов 52

10.1. Роль липидов в животных и растительных организмах 52

10.2. Гидролиз липидов 54

10.2.1. Превращение липидов в пищеварительном тракте 54

10.2.2. Всасывание продуктов гидролиза липидов 56

10.2.3. Ресинтез жира в стенке кишечника 57

10.3. Окисление липидов в тканях 58

10.3.1. Окисление глицерола 58

10.3.2. Окисление жирных кислот 59

10.3.3. Окисление ненасыщенных жирных кислот 61

10.3.4. Глиоксилатный цикл 62

10.4. Биосинтез липидов в тканях 63

10.4.1. Биосинтез жиров (ацилглицеролов) 63

10.4.2. Биосинтез глицерофосфолипидов 68

10.5. Накопление и использование липидов в масличных культурах 70

Глава 11. Обмен белков 72

11.1. Переваривание белковых веществ в пищеварительном тракте 73

11.2. Превращения непереваренных белков в кишечнике 74

11.3. Метаболизм аминокислот в клетке 75

11.3.1. Дезаминирование аминокислот 75

11.3.2. Декарбоксилирование аминокислот 78

11.3.3. Обезвреживание аммиака в организме 79

11.3.4. Биосинтез аминокислот 82

11.4. Синтез белка 84

Глава 12. Взаимосвязь обмена белков, жиров и углеводов 86

Библиографический список 88


Алексей Петрович Королев

Гридина Светлана Борисовна

Зинкевич Елена Павловна


Основы биохимии

Часть 4


Учебное пособие


Подписано к печати 09.04.04.

Формат 60х84/16. Объём 6,0 уч. Изд. л.

Тираж 800экз. Заказ № 71. Цена 24 руб.

Отпечатано на ризографе.


Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47


Отпечатано в лаборатории множительной техники КемТИППа,

650010, г. Кемерово, 10 ул. Красноармейская, 52