Wanga ni kundi kubwa la vitu vya kikaboni ambavyo, pamoja na protini na mafuta, huunda msingi wa mwili wa binadamu na wanyama. Wanga hupatikana katika kila seli ya mwili na hufanya kazi mbalimbali. Molekuli ndogo za wanga, zinazowakilishwa hasa na glucose, zinaweza kusonga katika mwili wote na kufanya kazi ya nishati. Molekuli kubwa za wanga hazihamishi na hufanya hasa kazi ya jengo. Kutoka kwa chakula, mtu hutoa molekuli ndogo tu, kwa vile tu zinaweza kufyonzwa ndani ya seli za matumbo. Molekuli kubwa za wanga ambazo mwili unapaswa kujijenga. Jumla ya athari zote za kuvunjika kwa wanga ya chakula hadi glukosi na usanisi wa molekuli mpya kutoka kwayo, pamoja na mabadiliko mengine mengi ya vitu hivi mwilini, huitwa kimetaboliki ya wanga katika biokemia.
Ainisho
Kulingana na muundo, kuna vikundi kadhaa vya wanga.
Monosakharidi ni molekuli ndogo ambazo hazijavunjwa katika njia ya utumbo. Hizi ni glucose, fructose, galactose.
Disakharidi ni molekuli ndogo za kabohaidreti ambazo zimegawanywa katika monosakharidi mbili kwenye njia ya usagaji chakula. Kwa mfano, lactose - kwa glukosi na galactose, sucrose - kwa glukosi na fructose.
Polisakaridi ni molekuli kubwa zinazojumuisha mamia ya maelfu ya mabaki ya monosakharidi (hasa glukosi) iliyounganishwa pamoja. Hii ni wanga, glycogen ya nyama.
Wanga na lishe
Muda wa kuvunjika kwa lisakaridi kwenye njia ya usagaji chakula ni tofauti, kulingana na uwezo wao wa kuyeyuka katika maji. Baadhi ya polysaccharides huvunja haraka ndani ya matumbo. Kisha glucose iliyopatikana wakati wa kuoza kwao haraka huingia kwenye damu. Polysaccharides vile huitwa "haraka". Wengine hupasuka mbaya zaidi katika mazingira ya maji ya matumbo, hivyo huvunja polepole zaidi, na glucose huingia kwenye damu polepole zaidi. Polysaccharides vile huitwa "polepole". Baadhi ya vipengele hivi havijavunjwa kabisa ndani ya matumbo. Zinaitwa inyoluble dietary fiber.
Kwa kawaida, chini ya jina "wanga wa polepole au wa haraka" tunamaanisha si polysaccharides zenyewe, bali vyakula vilivyomo kwa wingi.
Orodha ya wanga - haraka na polepole, imewasilishwa kwenye jedwali.
| Kabuni za haraka | kabuni za polepole |
| viazi vya kukaanga | mkate wa matawi |
| mkate mweupe | Nafaka za mchele ambazo hazijasindikwa |
| Viazi zilizosokotwa | Peas |
| Asali | Ugali |
| Karoti | Uji wa Buckwheat |
| Mifupa ya mahindi | mkate wa Rye bran |
| Sukari | Juisi ya matunda iliyokamuliwa upya bila sukari |
| Muesli | Pasta Mzima |
| Chokoleti | maharage mekundu |
| Viazi vya kuchemsha | Maziwa |
| Biskuti | matunda mapya |
| Nafaka | Chokoleti chungu |
| Mchele Mweupe | Fructose |
| mkate mweusi | maharage ya soya |
| Beets | Mboga za kijani, nyanya, uyoga |
| Ndizi | - |
| Jam | - |
Wakati wa kuchagua bidhaa za lishe, mtaalamu wa lishe hutegemea orodha ya wanga haraka na polepole. Haraka pamoja na mafuta katika bidhaa moja au mlo husababisha utuaji wa mafuta. Kwa nini? Kuongezeka kwa kasi kwa sukari ya damu huchochea uzalishaji wa insulini, ambayo hutoa mwili na hifadhi ya glucose, ikiwa ni pamoja na njia ya malezi ya mafuta kutoka humo. Matokeo yake, wakati wa kula keki, ice cream, viazi vya kukaanga, uzito huongezeka haraka sana.
Digestion
Kwa mtazamo wa biokemia, kimetaboliki ya wanga hufanyika katika hatua tatu:
- Myeyusho Huanzia mdomoni wakati wa kutafuna chakula.
- Umetaboliki sahihi wa wanga.
- Elimu ya bidhaa za mwisho za kubadilishana.
Wanga ndio msingi wa lishe ya binadamu. Kulingana na formulalishe bora, katika muundo wa chakula wanapaswa kuwa mara 4 zaidi kuliko protini au mafuta. Mahitaji ya wanga ni ya mtu binafsi, lakini, kwa wastani, mtu anahitaji 300-400 g kwa siku. Kati ya hizi, karibu 80% ni wanga katika muundo wa viazi, pasta, nafaka na 20% ni wanga wa haraka (glucose, fructose).
Mbadilishano wa wanga katika mwili pia huanza kwenye cavity ya mdomo. Hapa, amylase ya enzyme ya salivary hufanya juu ya polysaccharides - wanga na glycogen. Amylase hidrolisisi (huvunja) polysaccharides katika vipande vikubwa - dextrins, ambayo huingia tumbo. Hakuna enzymes zinazofanya kazi kwenye wanga, hivyo dextrins kwenye tumbo hazibadilika kwa njia yoyote na hupita zaidi kwenye njia ya utumbo, kuingia kwenye utumbo mdogo. Hapa, enzymes kadhaa hutenda kwenye wanga. Juisi ya kongosho amylase husafisha dextrini hadi m altose ya disaccharide.
Enzymes maalum hutolewa na seli za utumbo wenyewe. Kimeng'enya cha m altase hubadilisha m altose kwenye glukosi ya monosaccharide, lactase hubadilisha lactose kuwa glukosi na galaktosi, na sucrase hubadilisha sucrose kuwa glukosi na fructose. Monosi zinazotokana hufyonzwa kutoka kwa utumbo hadi kwenye damu na kupitia mshipa wa mlango kuingia kwenye ini.
Jukumu la ini katika kimetaboliki ya wanga
Kiungo hiki hudumisha kiwango fulani cha glukosi kwenye damu kutokana na athari za usanisi na kuvunjika kwa glycogen.
Matendo ya ubadilishaji wa monosaccharides hufanyika kwenye ini - fructose na galactose hubadilishwa kuwa glukosi, na glukosi inaweza kubadilishwa kuwa fructose.
Athari za glukoneojenesi hufanyika kwenye kiungo hiki -awali ya glucose kutoka kwa watangulizi wasio na kabohaidreti - amino asidi, glycerol, asidi lactic. Pia hupunguza homoni ya insulini kwa msaada wa kimeng'enya cha insulinase.
Umetaboli wa sukari
Glucose ina jukumu muhimu katika biokemi ya kimetaboliki ya wanga na katika kimetaboliki ya jumla ya mwili, kwani ndiyo chanzo kikuu cha nishati.
Kiwango cha glukosi katika damu ni thamani isiyobadilika na ni 4 - 6 mmol/l. Vyanzo vikuu vya elementi hii kwenye damu ni:
- Wanga wanga.
- Glycogen ya Ini.
- Amino asidi.
Glucose hutumika mwilini kwa:
- uzazi wa nishati,
- Mchanganyiko wa glycogen kwenye ini na misuli,
- muundo wa amino asidi,
- usanisi wa mafuta.
Chanzo asilia cha nishati
Glucose ni chanzo cha nishati kwa seli zote za mwili. Nishati inahitajika ili kujenga molekuli yako mwenyewe, contraction ya misuli, kizazi cha joto. Mlolongo wa athari za ubadilishaji wa glukosi unaosababisha kutolewa kwa nishati huitwa glycolysis. Miitikio ya glycolysis inaweza kutokea ikiwa kuna oksijeni, kisha inazungumza kuhusu glycolysis ya aerobic, au katika hali isiyo na oksijeni, basi mchakato huo ni anaerobic.
Wakati wa mchakato wa anaerobic, molekuli moja ya glukosi hubadilishwa kuwa molekuli mbili za asidi ya lactic (lactate) na nishati hutolewa. Glycolysis ya Anaerobic hutoa nishati kidogo: kutoka kwa molekuli moja ya glucose, molekuli mbili za ATP zinapatikana - dutu ambayo vifungo vya kemikali hukusanya nishati. Njia hii ya kupatanishati hutumika kwa kazi ya muda mfupi ya misuli ya mifupa - kutoka sekunde 5 hadi dakika 15, ambayo ni, wakati mifumo ya kusambaza oksijeni kwa misuli haina wakati wa kuwasha.
Wakati wa athari za glycolysis ya aerobic, molekuli moja ya glukosi hubadilishwa kuwa molekuli mbili za asidi ya pyruvic (pyruvati). Mchakato huo, kwa kuzingatia nishati inayotumika kwa athari zake mwenyewe, hutoa molekuli 8 za ATP. Pyruvate inaingia kwenye athari zaidi za oxidation - decarboxylation ya oksidi na mzunguko wa citrate (mzunguko wa Krebs, mzunguko wa asidi ya tricarboxylic). Kutokana na mabadiliko haya, molekuli 30 za ATP zitatolewa kwa kila molekuli ya glukosi.
Glycogen kubadilishana
Jukumu la glycogen ni uhifadhi wa glukosi katika seli za kiumbe cha mnyama. Wanga hufanya kazi sawa katika seli za mimea. Glycogen wakati mwingine huitwa wanga ya wanyama. Dutu zote mbili ni polisakharidi zilizojengwa kutoka kwa mabaki ya glukosi yanayojirudiarudia. Molekuli ya glycojeni ina matawi na kushikana zaidi kuliko molekuli ya wanga.
Michakato ya kimetaboliki katika mwili wa glycogen ya kabohaidreti ni kali sana katika ini na misuli ya mifupa.
Glycogen hutengenezwa ndani ya saa 1-2 baada ya chakula wakati viwango vya sukari ya damu viko juu. Kwa ajili ya malezi ya molekuli ya glycogen, primer inahitajika - mbegu yenye mabaki kadhaa ya glucose. Mabaki mapya katika mfumo wa UTP-glucose yanaunganishwa kwa mtiririko hadi mwisho wa primer. Wakati mlolongo unakua kwa mabaki 11-12, mlolongo wa upande wa 5-6 wa vipande sawa hujiunga nayo. Sasa mlolongo unaokuja kutoka kwa primer una ncha mbili - pointi mbili za ukuajimolekuli za glycogen. Molekuli hii itarefuka na kutoa matawi mara kwa mara mradi tu ukolezi mkubwa wa glukosi kwenye damu ubaki.
Kati ya milo, glycogen huvunjika (glycogenolysis), ikitoa glukosi.
Hupatikana kutokana na kuharibika kwa glycogen ya ini, huingia kwenye damu na hutumika kwa mahitaji ya kiumbe kizima. Glukosi inayopatikana kutokana na kuvunjika kwa glycojeni kwenye misuli hutumika kwa mahitaji ya misuli pekee.
Uundaji wa glukosi kutoka kwa vitangulizi visivyo vya kabohaidreti - gluconeogenesis
Mwili una nishati ya kutosha tu iliyohifadhiwa katika mfumo wa glycogen kwa saa chache. Baada ya siku ya njaa, dutu hii haibaki kwenye ini. Kwa hiyo, pamoja na mlo usio na kabohaidreti, njaa kamili, au wakati wa kazi ya kimwili ya muda mrefu, kiwango cha kawaida cha glucose katika damu kinahifadhiwa kutokana na awali yake kutoka kwa watangulizi wasio na kabohaidreti - amino asidi, lactic asidi glycerol. Athari hizi zote hutokea hasa kwenye ini, na pia katika figo na mucosa ya matumbo. Kwa hivyo, michakato ya kimetaboliki ya wanga, mafuta na protini hufungamana kwa karibu.
Kutoka kwa asidi ya amino na glycerol, glukosi hutengenezwa wakati wa njaa. Kwa kukosekana kwa chakula, protini za tishu huvunjika na kuwa amino asidi, mafuta kuwa asidi ya mafuta na glycerol.
Kutoka kwa asidi ya lactic, glukosi hutengenezwa baada ya mazoezi makali, inapojikusanya kwa wingi kwenye misuli na ini wakati wa glycolysis ya anaerobic. Kutoka kwa misuli, asidi ya lactic huhamishiwa kwenye ini, ambapo sukari hutengenezwa kutoka kwayo, ambayo inarudishwa kufanya kazi.misuli.
Udhibiti wa kimetaboliki ya wanga
Mchakato huu unafanywa na mfumo wa neva, mfumo wa endocrine (homoni) na katika kiwango cha intracellular. Kazi ya udhibiti ni kuhakikisha kiwango cha utulivu cha glucose katika damu. Ya homoni zinazosimamia kimetaboliki ya kabohydrate, kuu ni insulini na glucagon. Huzalishwa kwenye kongosho.
Kazi kuu ya insulini mwilini ni kupunguza viwango vya sukari kwenye damu. Hili linaweza kupatikana kwa njia mbili: kwa kuongeza kupenya kwa glukosi kutoka kwenye damu hadi kwenye seli za mwili na kwa kuongeza matumizi yake ndani yake.
- Insulini huhakikisha kupenya kwa glukosi ndani ya seli za tishu fulani - misuli na mafuta. Wanaitwa tegemezi kwa insulini. Glukosi huingia kwenye ubongo, tishu za limfu, seli nyekundu za damu bila ushiriki wa insulini.
- Insulini huongeza matumizi ya glukosi kwa seli kwa:
- Kuwasha vimeng'enya vya glycolysis (glucokinase, phosphofructokinase, pyruvate kinase).
- Kuanzisha usanisi wa glycogen (kutokana na kuongezeka kwa ubadilishaji wa glukosi hadi glukosi-6-fosfati na uchocheaji wa glycogen synthase).
- Uzuiaji wa vimeng'enya vya glukoneojenesi (pyruvate carboxylase, glucose-6-phosphatase, phosphoenolpyruvate carboxykinase).
- Ongeza ujumuishaji wa glukosi kwenye mzunguko wa fosfati ya pentose.
Homoni nyingine zote zinazodhibiti kimetaboliki ya wanga ni glucagon, adrenaline, glukokotikoidi, thyroxine, homoni ya ukuaji, ACTH. Wanaongeza viwango vya sukari ya damu. Glucagon huamsha kuvunjika kwa glycogen kwenye ini na usanisi wa sukari kutoka kwa mashirika yasiyo ya kabohaidreti.watangulizi. Adrenaline huwezesha kuvunjika kwa glycogen kwenye ini na misuli.
Ukiukaji wa ubadilishaji. Hypoglycemia
Matatizo ya kawaida ya kimetaboliki ya wanga ni hypo- na hyperglycemia.
Hypoglycemia ni hali ya mwili inayosababishwa na viwango vya chini vya sukari kwenye damu (chini ya 3.8 mmol/l). Sababu inaweza kuwa: kupungua kwa ulaji wa dutu hii ndani ya damu kutoka kwa utumbo au ini, ongezeko la matumizi yake na tishu. Hypoglycemia inaweza kusababisha:
- Patholojia ya ini - usanisi wa glycojeni iliyoharibika au usanisi wa glukosi kutoka kwa vianzilishi visivyo vya kabohaidreti.
- Njaa ya wanga.
- Mazoezi ya mwili ya muda mrefu.
- Pathologies ya figo - kuharibika tena kwa glukosi kutoka kwenye mkojo wa msingi.
- Matatizo ya mmeng'enyo - magonjwa ya kuvunjika kwa wanga ya chakula au mchakato wa kunyonya glukosi.
- Pathologies ya mfumo wa endocrine - insulini ya ziada au ukosefu wa homoni za tezi, glukokotikoidi, homoni ya ukuaji (GH), glucagon, catecholamines.
Dhihirisho kali la hypoglycemia ni kukosa fahamu, ambayo mara nyingi hujitokeza kwa wagonjwa walio na ugonjwa wa kisukari cha aina ya I walio na insulini kupita kiasi. Glucose ya chini ya damu husababisha njaa ya oksijeni na nishati ya ubongo, ambayo husababisha dalili za tabia. Inaonyeshwa na maendeleo ya haraka sana - ikiwa hatua zinazohitajika hazitachukuliwa ndani ya dakika chache, mtu atapoteza fahamu na anaweza kufa. Kwa kawaida, wagonjwa wa kisukari wanaweza kutambua dalili za kushuka kwa viwango vya glucose.damu na ujue la kufanya - kunywa glasi ya juisi tamu au kula bun tamu.
Hyperglycemia
Aina nyingine ya ugonjwa wa kimetaboliki ya kabohaidreti ni hyperglycemia - hali ya mwili inayosababishwa na kiwango cha juu cha sukari kwenye damu (zaidi ya 10 mmol/l). Sababu zinaweza kuwa:
- patholojia ya mfumo wa endocrine. Sababu ya kawaida ya hyperglycemia ni ugonjwa wa kisukari. Tofautisha kati ya aina ya I na kisukari cha aina ya II. Katika kesi ya kwanza, sababu ya ugonjwa huo ni upungufu wa insulini unaosababishwa na uharibifu wa seli za kongosho ambazo hutoa homoni hii. Kushindwa kwa tezi mara nyingi ni asili ya autoimmune. Aina ya pili ya kisukari mellitus hukua na uzalishaji wa kawaida wa insulini, kwa hivyo inaitwa tegemezi isiyo ya insulini; lakini insulini haifanyi kazi yake - haibebi glukosi ndani ya seli za misuli na tishu za adipose.
- neurosis, mfadhaiko huamsha utengenezwaji wa homoni - adrenaline, glukokotikoidi, tezi ya tezi, ambayo huongeza mgawanyiko wa glycogen na usanisi wa glukosi kutoka kwa vitangulizi visivyo vya kabohaidreti kwenye ini, huzuia usanisi wa glycogen;
- patholojia ya ini;
- kula kupita kiasi.
Katika biokemia, kimetaboliki ya kabohaidreti ni mojawapo ya mada zinazovutia na pana za utafiti na utafiti.
