Обмен углеводов в организме животных

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство аграрной политики и продовольствия ЛНР

Луганский национальный аграрный университет

Реферат

по дисциплине: Физиология животных

Тема: Обмен углеводов в организме животных

Выполнил

Студент 722 группы

Дроботенко Сергей

Луганск 2015

Содержание

Введение

Биологическая роль углеводов

Действие ферментов пищеварительного тракта на углеводы

Всасывание продуктов распада углеводов

Углеводный обмен

Патология углеводного обмена

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Углеводы, класс органических веществ, которые характеризуются тем, что при одной альдегидной или кетонной группе имеют несколько спиртовых групп (альдегидополиспирты или кетополиспирты)

Биологическая роль углеводов

В организме человека и животных углеводы выполняют следующие функции:

1. Являются легкоусвояемыми энергетическими веществами: глюкоза, фруктоза, галактоза, которые расщепляясь быстро выделяют энергию.

2. Углеводы - основное кормовое средство для животных. Составляют 60-70% рациона.

3. Углеводы являются резервными энергетическими веществами: гликоген у животных, крахмал у растений.

4. Углеводы выполняют структурообразующую функцию - из клетчатки построен скелет растений. В организме человека и животного структурную функцию выполняют гетерополисахариды: гликопротеиды, гликолипиды; они участвуют в образовании клеточных оболочек - мембран, а мукополисахриды покрывают клетки пищеварительного тракта, защищая от инфекции, то есть выполняют защитные функции.

Благодаря углеводам живые организмы косвенно усваивают энергию солнечного света. Ежегодно в мире синтезируется 10¹¹ тонн углеводов.

Обмен липидов включает следующие процессы: гидролиз сложных углеводов в пищеварительном тракте, всасывание моносахаридов в кишечнике и транспорт их к тканям; расщепление и синтез сахаров в клетках тканей; выведение конечных продуктов (метаболитов) из организма.

Катаболизм углеводов обеспечивает организм энергией и углеводородными компонентами, необходимыми дл построения других органических веществ. При анаболизме (биосинтезе) образуются резервные углеводы (гликоген) и легкоусвояемые углеводы (глюкоза), а также гетерополисахариды, выполняющие структурные, защитные и другие функции в организме животных. Кроме того, промежуточные продукты обмена углеводов (s-фосфоглицериновая, кифовиноградная, уксусная кислоты и др.) являются необходимыми компонентами в биосинтезе липидов, белков и т.д., поэтому углеводный обмен является одним из важнейших связующих звеньев метаболизма других веществ в организме.

Действие ферментов пищеварительного тракта на углеводы

В ротовой полости распад крахмала катализируют содержащиеся в слюне ферменты б-амилаза и мальтоза. Они гидролизуют б- гликозидные связи.

Под действием одних молекул крахмал может распадаться до молекул мальтозы и глюкозы. Но поскольку пища в ротовой полости находится непродолжительное время, то гидролиз крахмала под действием амилазы слюны незначительный. И кроме того, в отличие от человека у животных эти ферменты малоактивны, у свиней в 100 раз, а у крс - в 1000 раз активность их ниже чему человека.

У крс слюна выполняет в основном роль увлажнителя корма, происходит образование кома. Ферменты амилаза и мальтаза действуют почти в нейтральной среде рН = 6,8 - 7,0, активируют с NaCL. Поэтому когда пищевой ком из ротовой полости поступает в желудок, то там расщепление крахмала продолжается под действием амилазы слюны до тех пор, пока позволяет рН, затем начинается протеолиз. Таким образом, переваривание в желудке идет короткое время.

Дальнейшее переваривание крахмала и других сахаров идет в тонком отделе кишечника, в 12 - перстной кишке, под действием амилазы и мальтозы поджелудочной железы, которые расщепляют б 1- 4-гликозидные связи в крахмале. Связи 1 - 6 разрывает фермент декстриназа. В тонком отделе кишечника эти ферменты действуют при рН = 7.8 и расщепляют крахмал до дисахаров мальтоз. Затем мальтоза гидролизуется мальтазой до двух молекул б,d - глюкозы и фруктозы; лактаза, расщепляющая лактозу до глюкозы и галактозы. Все ферменты переваривания углеводов относятся к классу гидролаз, то есть расщепляют гликозидные связи с присоединение молекул воды.

Всасывание продуктов распада углеводов

Моносахариды всасываются в кровь слизистыми оболочками тонких кишок и частично в желудке. Процесс всасывания сложен и недостаточно изучен. Всосавшись в кровь, моносахариды с током крови по воротной вене доставляются в печень, где глюкоза фосфорилируется, а ее избыток идет на биосинтез гликогена, который откладывается в гепатоцитах.

Часть глюкозы, потупившей в печень или «мобилизованной» из нее путем распада гликогена, направляется в большой круг кровообращения и разносится во все ткани.

Благодаря резервированию избытка глюкозы в гликоген, а также при необходимости «мобилизации» ее из гликогена уровень сахара в крови поддерживается в определенных пределах: у свиней - 80-100 мг%, крс - 40-60мг%, у лошадей - 80-120мг%. Эти процессы регулируются гормонами, вырабатываемыми железами внутренней секреции.

Так, гормоны надпочечников - адреналин и норадреналин повышают уровень сахара в крови. Это явление называется гипергликемия. Гормон поджелудочной железы инсулин, наоборот, понижает уровень сахара в крови. Развивается гипогликемия. Инсулин стимулирует синтез гликогена из глюкозы. Выведение сахара с мочой называется гликозурия.

Расщепление углеводов в тканях происходит аэробным (с доступом кислорода) и анаэробным (без доступа кислорода) путями.

Углеводный обмен

Углеводный обмен - совокупность процессов превращения моносахаридов и их производных, а также гомополисахаридов, гетерополисахаридов и различных углеводсодержащих биополимеров (гликоконъюгатов) в организме человека и животных.

В результате углеводного обмена происходит снабжение организма энергией, осуществляются процессы передачи биологической информации и межмолекулярные взаимодействия, обеспечиваются резервные, структурные, защитные и другие функции углеводов. Углеводные компоненты многих веществ, например, гормонов, ферментов, транспортных гликопротеинов, являются маркерами этих веществ, благодаря которым их «узнают» специфические рецепторы плазматических и внутриклеточных мембран.

Основные этапы углеводного обмена

1) Пищеварительный этап. Основные углеводы корма - крахмал и гликоген - начинают перевариваться в желудке (внутри пищевого корма, в щелочной среде действуют амилолитические ферменты слюны, корма, микрофлоры), а заканчивают в тонком кишечнике под действием амилазы, мальтазы, лактазы, инвертазы поджелудочного и кишечного соков. Моносахариды (глюкоза и фруктоза) всасываюися в кровь. У жвачных животных клетчатка в рубце расщепляется ферментами целлюлозолитических бактерий до глюкозы. Крахмал и глюкоза сбраживаются уксуснокислыми, молочнокислыми до ЛЖК - уксусной, масляной, пропионовой кислот, которые всасываются через стенку рубца в кровь. Из глюкозы и дисахаридов инфузории синтезируют полисахариды и откладывают их в форме крахмальных зерен в цитоплазме. Это предотвращает избыточное брожение в рубце. В сычуге инфузории погибают, и в кишечнике крахмал переваривается до глюкозы. У лошадей клетчатка переваривается таким же образом в толстом отделе кишечника. ЛЖК используются на образование энергии, синтез глюкозы, кетоновых тел, образование молока.

2) Промежуточный этап обмена углеводов. По воротной вене глюкоза поступает в печень. Здесь происходят следующие процессы: гликогенез - образование гликогена из глюкозы; неогликогенез - образование гликогена из молочной кислоты, ЛЖК, глицерина, безазотистых остатков аминокислот; гликоненолиз - распад гликогена до глюкозы. Аналогичные процессы происходят в мышцах. Распад глюкозы происходит двумя путями. Аэробный распад (окисление) - до углекислого газа и воды, при этом полностью освобождается энергия. Часть энергии переходит в потенциальную энергию химических связей - макроэргов (АТФ, АДФ, креатин-фосфат, гексозофосфат), остальная тратится организмом непосредственно. Анаэробный распад (бескислородный) идет до молочной кислоты. В процессе многостадийных реакций энергия освобождается не сразу, а порциями, что предотвращает потери энергии в виде избытка тепла.

3)Конечный этап обмена углеводов. Конечными продуктами углеводного обмена являются углекислый газ и вода, которые выделяются из организма. Молочная кислота, образующаяся при анаэробном распаде углеводов, частично распадается до углекислого газа и воды, частично идет на ресинтез гликогена.

Патология углеводного обмена

углевод обмен фермент диабет

При патологии развивается болезнь сахарный диабет - это происходит при заболевании поджелудочной железы, вырабатывающей гормон инсулин. При патологии не будет синтезироваться гликоген, возникает гипергликемия - повышение сахара в крови; гликозурия - повышение сахара в моче; происходит сгущение крови, расстройство сердечно - сосудистой системы. Для лечения вводят инсулин.

У животных наблюдается развитие кетоза - это заболевание сопровождается нарушением углеводного, белкового и липидного обмена. Вначале сопровождается гипергликемией, затем наступает гипогликемия - снижение сахара в крови и накопление кетоновых тел.

Заключение

Таким образом, мы подробнее рассмотрели значение различных углеводов для живых организмов. Углеводы выполняют множество необходимых функций, они входят в состав ДНК и РНК, являются главным энергетическим ресурсом в организме для физических и умственных нагрузок.

Обмен углеводов - неотъемлемая часть полноценного существования любого живого организма. Углеводный обмен происходит в три этапа, контролируемых сложной системой механизмов нервной и гуморальной регуляции.

Список использованной литературы

Физиология сельскохозяйственных животных / А.Н. Голиков, Н.У. Базанова, З.К.Кожебеков и др.; Под редакцией А.Н. Голикова - 3-е изд., переработанное и дополненное.- Агропромиздат, 1991.-432 с.

Морфология и физиология животных: Учебное пособие / В.Г. Скопичев, Шумилов Б.В. - СПб.: Изд. «Лань», 2004. - 416 с.

Размещено на Allbest.ru