ઘર નેત્રવિજ્ઞાન કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ ખોરાક બાયોકેમિસ્ટ્રી. કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ સરળતાથી પચી જાય છે

નેત્રવિજ્ઞાન

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ ખોરાક બાયોકેમિસ્ટ્રી. કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ સરળતાથી પચી જાય છે

તેમની રચનાના આધારે, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સને મોનોસેકરાઇડ્સ, ઓલિગોસેકરાઇડ્સ અને પોલિસેકરાઇડ્સમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

મોનોસેકરાઇડ્સ (સરળ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ)

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના સરળ પ્રતિનિધિઓ હાઇડ્રોલિસિસ દરમિયાન તૂટી જતા નથી. મનુષ્યો માટે, સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગ્લુકોઝ, ફ્રુક્ટોઝ અને ગેલેક્ટોઝ છે.

ઓલિગોસેકરાઇડ્સ.

કેટલાક મોનોસેકરાઇડ અવશેષોમાંથી બનેલા વધુ જટિલ સંયોજનો. તેઓ ડિસકેરાઇડ્સ, ટ્રાઇસેકરાઇડ્સ વગેરેમાં વિભાજિત થાય છે. મનુષ્યો માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ ડિસકેરાઇડ્સ સુક્રોઝ, માલ્ટોઝ અને લેક્ટોઝ છે.

પોલિસેકરાઇડ્સ.

મોટી સંખ્યામાં મોનોસેકરાઇડ અવશેષોમાંથી બનેલા ઉચ્ચ પરમાણુ વજન પોલિમર સંયોજનો. પોલિસેકરાઇડ્સને સુપાચ્ય અને અપચોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. પ્રથમ પેટાજૂથમાં સ્ટાર્ચ અને ગ્લાયકોજેનનો સમાવેશ થાય છે, બીજામાં વિવિધ સંયોજનોનો સમાવેશ થાય છે, જેમાંથી મનુષ્યો માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ સેલ્યુલોઝ (ફાઇબર), હેમીસેલ્યુલોઝ અને પેક્ટીન પદાર્થો છે.

ઓલિગોસ અને પોલિસેકરાઇડ્સને સામૂહિક રીતે જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જ્યારે પાચન થાય છે, ત્યારે જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ સરળ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાં વિભાજિત થાય છે, મુખ્યત્વે ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ. મોનો- અને ડિસકેરાઇડ્સનો સ્વાદ મીઠો હોય છે, તેથી જ તેને શર્કરા પણ કહેવામાં આવે છે. પોલિસેકરાઇડ્સમાં મીઠો સ્વાદ નથી. ખાંડની મીઠાશ બદલાય છે. જો સુક્રોઝ (સામાન્ય ખાંડ) ની મીઠાશ 100% લેવામાં આવે છે, તો અન્ય ખાંડની મીઠાશ હશે: ફ્રુક્ટોઝ - 173%, ગ્લુકોઝ - 81%, માલ્ટોઝ અને ગેલેક્ટોઝ - 32% અને લેક્ટોઝ - 16%.

ગ્લુકોઝ.

જઠરાંત્રિય માર્ગમાં શોષાય છે અને લોહીમાં પ્રવેશ કરે છે, અને પછી વિવિધ અવયવો અને પેશીઓના કોષોમાં, જ્યાં તે ઊર્જા ચયાપચયમાં સામેલ છે. આ નોંધપાત્ર રકમનું ઉત્પાદન કરે છે એટીપી (એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટ)- એક ઉચ્ચ-ઉર્જા પદાર્થ કે જે શરીર દ્વારા સ્નાયુ સંકોચન સહિત વિવિધ શારીરિક કાર્યો કરવા માટે વપરાય છે. ગ્લુકોઝ એ મનુષ્યો માટે ઊર્જાનો સૌથી સહેલાઈથી ઉપયોગમાં લેવાતો સ્ત્રોત છે. સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમની સામાન્ય કામગીરી માટે ગ્લુકોઝની ભૂમિકા ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે. માનવ શરીરના મુખ્ય એનાબોલિક અને એન્ટિ-કેટાબોલિક હોર્મોન, ઇન્સ્યુલિનના ઉત્પાદનમાં ગ્લુકોઝ અત્યંત મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. વૃદ્ધિ હોર્મોન (સોમેટોટ્રોપિન) ની જેમ, ઇન્સ્યુલિન સ્નાયુ કોશિકાઓમાં એમિનો એસિડના પ્રવેશના દરમાં વધારો કરે છે, જે હકારાત્મક નાઇટ્રોજન સંતુલન અને સ્નાયુ વૃદ્ધિ તરફ દોરી જાય છે. ગ્લુકોઝ ગ્લાયકોજેન (મુખ્યત્વે સ્નાયુ) - શરીરના અનામત કાર્બોહાઇડ્રેટના સીધા અગ્રદૂત તરીકે સેવા આપે છે. તે જ સમયે, તે સરળતાથી ટ્રાઇગ્લાઇસેરાઇડ્સમાં રૂપાંતરિત થાય છે, અને આ પ્રક્રિયા ખાસ કરીને ખોરાકમાંથી વધુ પડતા ગ્લુકોઝના સેવનથી વધે છે.

ફ્રુક્ટોઝ.

ગ્લુકોઝની જેમ, તે ઊર્જાના ઝડપથી ઉપયોગમાં લેવાતા સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે. યકૃતમાં રહેલા કેટલાક ફ્રુક્ટોઝને ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે, જે પછી યકૃતમાં ગ્લાયકોજેન સ્ટોર્સને પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે વપરાય છે. બાકીના ફ્રુક્ટોઝનું ચયાપચય ગ્લુકોઝ કરતા અલગ છે. ફ્રુક્ટોઝના પરિવર્તનમાં સામેલ ઉત્સેચકોને તેમની પ્રવૃત્તિ પ્રદર્શિત કરવા માટે ઇન્સ્યુલિનની જરૂર નથી. આ સંજોગો, તેમજ ફ્રુક્ટોઝનું નોંધપાત્ર રીતે ધીમું શોષણ (ગ્લુકોઝની તુલનામાં), ડાયાબિટીસના દર્દીઓમાં ફ્રુક્ટોઝની વધુ સારી સહનશીલતા સમજાવે છે. ફ્રુક્ટોઝ લ્યુસીનની જૈવિક પ્રવૃત્તિમાં વધારો કરે છે (એક શાખાવાળી સાંકળ એમિનો એસિડ) તેમજ સ્નાયુ પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે જરૂરી અન્ય ઘણા એમિનો એસિડ. વધુમાં, ફ્રુક્ટોઝ ગ્લુકોઝ અને અન્ય પોષક તત્વોનું શોષણ વધારે છે.

ફ્રુક્ટોઝ ધરાવતા ખાદ્ય ઉમેરણો:

સુક્રોઝ (નિયમિત ખાંડ).ગ્લુકોઝ અને ફ્રુટોઝમાં તૂટી જાય છે. ગ્લુકોઝની જેમ, સુક્રોઝ સરળતાથી ટ્રાઇગ્લાઇસેરાઇડ્સ (ફેટી એસિડ્સ) માં રૂપાંતરિત થાય છે, જે નોંધપાત્ર ચરબીના થાપણોની રચનામાં ફાળો આપે છે. સુક્રોઝનો ઉપયોગ ફૂડ સપ્લિમેન્ટ્સમાં થતો નથી.

માલ્ટોઝ (માલ્ટ ખાંડ).ખાસ એન્ઝાઇમની મદદથી, જઠરાંત્રિય માર્ગમાં માલ્ટોઝને બે ગ્લુકોઝ અવશેષોમાં વિભાજીત કરવામાં આવે છે.

લેક્ટોઝ (દૂધ ખાંડ).તે દૂધ અને ડેરી ઉત્પાદનોમાં મુખ્ય કાર્બોહાઇડ્રેટ છે. તે લેક્ટેઝ એન્ઝાઇમના પ્રભાવ હેઠળ જઠરાંત્રિય માર્ગમાં તૂટી જાય છે. આ એન્ઝાઇમની ઉણપ દૂધની અસહિષ્ણુતા દર્શાવે છે.

માલ્ટોડેક્સ્ટ્રિન.તે સ્ટાર્ચ બ્રેકડાઉનનું મધ્યવર્તી ઉત્પાદન છે. માલ્ટોઝ અને ડેક્સ્ટ્રીન્સ (મધ્યમ સાંકળ લંબાઈના ગ્લુકોઝ પોલિમર) ના મિશ્રણનો સમાવેશ થાય છે. તેમાં ભંગાણનો પ્રમાણમાં ઓછો દર છે, જેનાથી ગ્લુકોઝનો લાંબો અને સમાન પુરવઠો સુનિશ્ચિત થાય છે.

માલ્ટોડેક્સ્ટ્રિન ધરાવતા પોષક પૂરવણીઓ:

કોષ્ટક 5. શરીરના માળખાકીય ઘટકોના સંશ્લેષણ પર વિવિધ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનો પ્રભાવ.

ફૂડ સપ્લિમેન્ટ્સમાં, સૌથી વધુ અસરકારક એ કહેવાતા ઉપયોગ છે જટિલકાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, એટલે કે, ગ્લુકોઝના પોલિમરનું મિશ્રણ (મુખ્યત્વે માલ્ટોડેક્સ્ટ્રિન), ગ્લુકોઝ અને નાનુંફ્રુક્ટોઝની માત્રા. આ ગુણોત્તર આંતરડામાં સરળતાથી અને ધીમે ધીમે સુપાચ્ય કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના પ્રવેશ અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું સમાન શોષણ સુનિશ્ચિત કરે છે. સાદા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ (ખાસ કરીને ગ્લુકોઝ) ની નોંધપાત્ર માત્રામાં વપરાશ હાયપરગ્લાયકેમિઆ (રક્તમાં શર્કરાના સ્તરમાં અચાનક વધારો) નું કારણ બને છે, જે સ્વાદુપિંડના ઇન્સ્યુલર ઉપકરણની બળતરા અને લોહીમાં હોર્મોનનું તીવ્ર પ્રકાશન તરફ દોરી જાય છે. અને શરીરમાં સરળતાથી સુપાચ્ય કાર્બોહાઇડ્રેટ્સની વધુ માત્રાનું વ્યવસ્થિત સેવન ઇન્સ્યુલર ઉપકરણના અવક્ષય અને ડાયાબિટીસ મેલીટસના વિકાસનું કારણ બની શકે છે. વધુમાં, આવતા નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં સાદા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ સંપૂર્ણપણે ગ્લાયકોજેનના સ્વરૂપમાં રહી શકતા નથી, અને તેમની વધુ પડતી ટ્રાઇગ્લાઇસેરાઇડ્સમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે એડિપોઝ પેશીઓના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપે છે. લોહીમાં ઇન્સ્યુલિનનું વધતું સ્તર આ પ્રક્રિયાને વેગ આપવા માટે મદદ કરે છે, કારણ કે આ કિસ્સામાં ઇન્સ્યુલિન ચરબીના સંશ્લેષણ પર શક્તિશાળી ઉત્તેજક અસર ધરાવે છે.

ખોરાક સાથે પૂરા પાડવામાં આવતા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ ગ્લાયકોજેનમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે પેશીઓમાં જમા થાય છે અને કાર્બોહાઇડ્રેટ સ્ટોરહાઉસ બનાવે છે, જેમાંથી, જો જરૂરી હોય તો, શરીર ગ્લુકોઝ "ખેંચે છે", જેનો ઉપયોગ વિવિધ શારીરિક કાર્યો માટે ઊર્જા પ્રદાન કરવા માટે થાય છે. આ સંદર્ભમાં, ગ્લાયકોજેન રક્ત ખાંડના સ્તરને નિયંત્રિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. મુખ્ય અંગો જેમાં નોંધપાત્ર માત્રામાં ગ્લાયકોજન જમા થાય છે તે યકૃત અને હાડપિંજરના સ્નાયુઓ છે. શરીરમાં ગ્લાયકોજેનની કુલ માત્રા નાની છે અને લગભગ 500 જેટલી છે જી,જેમાંથી 1/3 યકૃતમાં સ્થાનીકૃત છે, અને બાકીના 2/3 હાડપિંજરના સ્નાયુઓમાં. જો કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ ખોરાક સાથે પૂરા પાડવામાં આવતાં નથી, તો 12-18 કલાક પછી ગ્લાયકોજેન અનામત સંપૂર્ણપણે ખતમ થઈ જાય છે. . વધુ શું છે, સંશોધન દર્શાવે છે કે માત્ર 15 થી 30 મિનિટની તીવ્ર પ્રતિકાર તાલીમ પછી સ્નાયુ ગ્લાયકોજેન સંપૂર્ણપણે ખતમ થઈ શકે છે.

તીવ્ર વર્કઆઉટ પછી સંપૂર્ણપણે પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે, યકૃત અને સ્નાયુઓમાં ગ્લાયકોજેન સ્ટોર્સને ફરી ભરવું જરૂરી છે. ગ્લાયકોજન રિસિન્થેસિસ એ એકદમ ધીમી પ્રક્રિયા છે (કલાક દીઠ માત્ર 5%), જે લગભગ 20 કલાક લે છે અને મોટી માત્રામાં કાર્બોહાઇડ્રેટ્સની જરૂર પડે છે. અપવાદ એ તાલીમના પ્રથમ 2 કલાક (કહેવાતા પ્રોટીન-કાર્બોહાઇડ્રેટ વિન્ડો) છે, જે દરમિયાન પુનઃપ્રાપ્તિ દર 7-8% સુધી વધે છે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ લેવાના નિયમો.

1. દિવસભર નાના ભાગોમાં ઉચ્ચ કાર્બોહાઇડ્રેટ ખોરાક લો. વૈજ્ઞાનિક સંશોધન દર્શાવે છે કે ઉચ્ચ કાર્બોહાઇડ્રેટ ખોરાક નિયમિત આહારની તુલનામાં યકૃત અને સ્નાયુઓમાં ગ્લાયકોજેન સ્ટોર્સમાં 45% વધારો કરે છે.

2. તાલીમના 1-2 કલાક પહેલાં જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ ધરાવતા પ્રોટીન-કાર્બોહાઇડ્રેટ મિશ્રણ લો. આ તાલીમ પહેલાં ગ્લાયકોજેન અને એમિનો એસિડ સ્ટોર્સમાં વધારો કરશે.

3. તાલીમ દરમિયાન, તાલીમના 1 કલાક દીઠ 0.5-1 લિટરના દરે ઊર્જા ઉત્પાદનો (5-10% કાર્બોહાઇડ્રેટ સામગ્રી સાથે) લો. આનાથી તાલીમ દરમિયાન કામગીરીમાં 30-35% વધારો થશે અને સ્નાયુઓના અપચયમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થશે - પ્રોટીનનું ભંગાણ અને ઊર્જા જરૂરિયાતો માટે તેનો ઉપયોગ.

4. તાલીમ પછી તરત જ જટિલ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ ધરાવતા પ્રોટીન-કાર્બોહાઇડ્રેટ મિશ્રણ લો. આનાથી તાલીમ દરમિયાન ગ્લાયકોજનના ભંડારની ભરપાઈ મહત્તમ થશે અને સ્નાયુ પુનઃપ્રાપ્તિને વેગ મળશે.

ટેબલ6. શરીરના વજન અને તાલીમના સમયગાળાના આધારે કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ (ગ્રામમાં) માટેની દૈનિક જરૂરિયાત.

કેટાબોલિઝમ (ખોરાકમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું ભંગાણ અને ઊર્જાનું પ્રકાશન) અને એનાબોલિઝમ (ઊર્જા ખર્ચ સાથે કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું સંશ્લેષણ) શામેલ છે. હાઇડ્રોકાર્બન કેટાબોલિઝમમાં 3 તબક્કાઓ શામેલ છે:

સ્ટેજ 1 : ખાદ્ય કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ (દરરોજની જરૂરિયાત 400-500 ગ્રામ, સૌથી મોટી, કારણ કે ગ્લુકોઝ ઊર્જાનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે) મોનોસેકરાઇડ્સમાં વિભાજિત થાય છે: ગ્લુકોઝ, ગેલેક્ટોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ (મોનોમર્સ માટે). ભંગાણ બાહ્યકોષીય છે અને જઠરાંત્રિય માર્ગમાં થાય છે.

સ્ટેજ 2 : ગ્લાયકોલિસિસની પ્રક્રિયા દ્વારા ગ્લુકોઝનું અંતઃકોશિક ભંગાણ થાય છે
પીવીસીની રચના.

સ્ટેજ 3 : ODPVC, CTK અને CPE – ઇન્ટ્રામિટોકોન્ડ્રીયલ.

PPP (પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ પાથવે) માં ગ્લુકોઝ તૂટી જાય છે - ગ્લુકોઝનું સીધું ભંગાણ

- ઊર્જા મુક્ત થતી નથી, કાર્ય ઊર્જાસભર નથી.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના કાર્યો.

ઊર્જા
રીસેપ્ટર
રક્ષણાત્મક
પ્લાસ્ટિક

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું પાચન અને શોષણ.

યોગ્ય ઉત્સેચકોના અભાવને કારણે છોડના ખોરાકમાંથી કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનો માત્ર એક નાનો ભાગ માનવ પોષણ માટે ઉપલબ્ધ છે. હેમીસેલ્યુલોઝ, સેલ્યુલોઝ, ઝાયલન્સ, પેક્ટીન્સ વગેરેનું પાચન થતું નથી; તેમ છતાં, તેમની પાસે બાયોકેમિકલ કાર્ય અને શારીરિક મહત્વ છે. કેટલાક પેન્ટોસન્સનું હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ અને કોલોન માઇક્રોફ્લોરાના ઉત્સેચકો દ્વારા રૂપાંતરિત કરીને CO 2 બનાવવામાં આવે છે; C 2 H 5 OH અને કાર્બનિક એસિડ, જે પેરીસ્ટાલિસિસને ઉત્તેજિત કરે છે. વધુમાં, પ્લાન્ટ પેક્ટીન્સ અને સેલ્યુલોઝમાં સોર્પ્શન સક્રિય ગુણધર્મો હોય છે અને તે શરીરમાંથી વિવિધ ઝેર દૂર કરવામાં સક્ષમ હોય છે.

છોડ અને પ્રાણીઓના ખોરાકમાં મુખ્ય કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ અનુક્રમે સ્ટાર્ચ અને ગ્લાયકોજેન છે. સ્ટાર્ચ એ પોલિસેકરાઇડ્સના બે અપૂર્ણાંકનું મિશ્રણ છે: અનબ્રાન્ચ્ડ એમીલોઝ અને બ્રાન્ચ્ડ એમીલોપેક્ટીન.

સીધી સ્ટાર્ચ સાંકળોમાં, ગ્લુકોઝના અવશેષો એકબીજા સાથે a-1,4-ગ્લાયકોસાઇડ-ગ્લુકોઝ બોન્ડ્સ (a-amylase એન્ઝાઇમ) દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.

બ્રાન્ચિંગ પોઈન્ટ પર, બોન્ડ 1,6 હાઇડ્રોલિસિસ માટે છે, જેને ખાસ એન્ઝાઇમની જરૂર પડે છે. ગ્લાયકોજેન સ્ટાર્ચ કરતા મોટા પરમાણુ વજન ધરાવે છે અને તે ઘણી મોટી હદ સુધી શાખાવાળું છે. (તે જ ઉત્સેચકો તેના હાઇડ્રોલિસિસમાં ભાગ લે છે). આ પોલિસેકરાઇડ્સનું હાઇડ્રોલિસિસ લાળ એમીલેઝની ક્રિયા હેઠળ મૌખિક પોલાણમાં શરૂ થાય છે. આ પ્રક્રિયાનું મહત્વ મોટે ભાગે અસ્પષ્ટ છે; ઘણા સસ્તન પ્રાણીઓ પાસે આ ગુણધર્મ નથી.

સ્વાદુપિંડના a-amylase ની ક્રિયા હેઠળ ગ્લાયકોજેન અને સ્ટાર્ચના ભંગાણની પ્રક્રિયાઓ પ્રાથમિક મહત્વ છે.

α-amylase C1 આયનો માટે સંપૂર્ણ આવશ્યકતા ધરાવે છે. તે Ca cations દ્વારા સ્થિર થાય છે અને તેની મહત્તમ pH ~7.1 છે.

એન્ઝાઇમ એ સિંગલ-ચેઇન પોલિપેપ્ટાઇડ છે જેની સાથે ઓલિગોસેકરાઇડ જોડાયેલ છે.

ગ્લાયકોજેન અને સ્ટાર્ચના હાઇડ્રોલિસિસના ઉત્પાદનો ઓલિગોસેકરાઇડ્સનું મિશ્રણ છે અને અંતિમ ઉત્પાદન માલ્ટોઝ છે.

ફૂડ ડિસેકરાઇડ્સના હાઇડ્રોલિસિસની પ્રક્રિયા ડ્યુઓડેનમના દૂરના ભાગમાં થાય છે અને તે લ્યુમેનમાં નહીં, પરંતુ મ્યુકોસ મેમ્બ્રેનના કોષોમાં થાય છે. મુખ્ય ઉત્સેચકો:

- માલ્ટેઝ

- isomaltase

- સુક્રાસ

- લેક્ટેઝ.

તે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે આઇસોમલ્ટેઝ એ-1,6-ગ્લાયકોસાઇડ-ફ્રુટોસાઇડ બોન્ડ્સનું હાઇડ્રોલાઇઝિંગ કરવા સક્ષમ છે, સંયોજનનું ઉદાહરણ પેલેટીનોઝ છે; સુક્રેસ એ-1,6-નું હાઇડ્રોલાઇઝિંગ કરવામાં પણ સક્ષમ છે.

ગ્લાયકોસીડિક બોન્ડ્સ. સેલ્યુલર એપિથેલિયમમાં 3-ગેલેક્ટેઝાઇડ પ્રવૃત્તિ સાથે ત્રણ અલગ-અલગ ઉત્સેચકો હોય છે. ઉત્સેચકો: p-galaxidase (pH ~ 4.5), heterogalactosidase, true lactase.

આંતરડામાં કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું શોષણ.

મોનોસેકરાઇડ્સની રાસાયણિક પ્રકૃતિ, તેમજ તેમના વિવિધ માળખાકીય સ્વરૂપો (ઓપન ચેઇન, પાયરાનોઝ અથવા ફ્યુરાનોઝ રિંગ) શોષણના દર પર અસર કરે છે. ગેલેક્ટોઝ > ગ્લુકોઝ > ફ્રુક્ટોઝ > મેનોઝ > ઝાયલોઝ > એરાબીનોઝ.

પછીના મોનોસેકરાઇડ્સ માટે, શોષણ સુવિધાયુક્ત પ્રસરણની પ્રકૃતિ છે; ગેલેક્ટો- અને ગ્લુકોપીરાનોઝ માટે, આ સક્રિય પરિવહન છે, અને શોષણ દસ ગણા ઢાળ સામે થઈ શકે છે. આ પ્રક્રિયા માટે ચોક્કસ વાહકો છે. મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા Na- અને K- આધારિત ATPases ની છે.

ગ્લુકોઝ ચયાપચય.

માનવ રક્તમાં ગ્લુકોઝની સાંદ્રતા 5 mmol/l ની નજીક જાળવવામાં આવે છે. જ્યારે મોટાભાગના કોષોના સાયટોપ્લાઝમમાં ગ્લુકોઝની સાંદ્રતા ઘણી ઓછી હોય છે. કોષમાં તેનો પ્રવેશ ઘટી રહેલા સાંદ્રતા ઢાળની દિશામાં થાય છે. આ નિષ્ક્રિય પ્રસાર નથી, પરંતુ એક સરળ પ્રક્રિયા છે, જેની પ્રકૃતિનો થોડો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. તમામ પેશીઓમાં ગ્લુકોઝની ન્યૂનતમ આવશ્યકતાઓ હોય છે, પરંતુ તેમાંના કેટલાકમાં, ઉદાહરણ તરીકે, મગજના કોષો અને લાલ રક્ત કોશિકાઓમાં, આ જરૂરિયાતો ખૂબ જ નોંધપાત્ર છે.

ગ્લાયકોલિસિસ (દ્વિભાષી પ્રક્રિયા).

ગ્લુકોઝના ઉપયોગ માટે આ મુખ્ય માર્ગ છે જે તમામ કોષોમાં થાય છે. ગ્લાયકોલિસિસ એ 10 એન્ઝાઇમેટિક પ્રતિક્રિયાઓનો ક્રમ છે જેના પરિણામે એટીપીની એક સાથે (સબસ્ટ્રેટ) પેઢી સાથે ગ્લુકોઝમાંથી પાયરુવેટના 2 પરમાણુઓ રચાય છે. એરોબિક સજીવોમાં, ગ્લાયકોલિસિસ ODHTVK, TCA ચક્ર અને CPE પહેલા આવે છે. આ પ્રકારના ગ્લાયકોલિસિસને એરોબિક કહેવામાં આવે છે.

એનારોબિક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, ઉદાહરણ તરીકે, સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન, પાયરુવેટ લેક્ટેટમાં ઘટાડો થાય છે - આ કહેવાતા એનારોબિક ગ્લાયકોલિસિસ છે.

ગ્લાયકોલિસિસની એન્ઝાઇમેટિક પ્રતિક્રિયાઓનું બાયોમેડિકલ મહત્વ.

ગ્લુકોઝના ચયાપચયનો મુખ્ય માર્ગ, તેમજ ફ્રુક્ટોઝ અને ગેલેક્ટોઝ,
ઝડપી અને અનુગામી ઊર્જા ઉત્પાદન.
ગ્લાયકોલિસિસ એ ઉચ્ચના જૈવસંશ્લેષણ માટે બિલ્ડિંગ બ્લોક્સની રચના માટેનો માર્ગ છે
ફેટી એસિડ, કેટલાક એમિનો એસિડ અને અન્ય સંયોજનો.
એનારોબિક પરિસ્થિતિઓમાં એટીપી બનાવવાની ક્ષમતા, ઉદાહરણ તરીકે, સઘન
કામ કરતા સ્નાયુઓ અથવા ઓક્સિજન ભૂખમરો દરમિયાન (હૃદયના સ્નાયુમાં
ગ્લાયકોલિસિસની શક્યતાઓ મર્યાદિત છે, કારણ કે એરોબિક પરિસ્થિતિઓ
માત્ર મ્યોકાર્ડિયલ કોષો માટે જરૂરી છે - ઉણપ (^ઇસ્કેમિયા તરફ દોરી જાય છે).

ગ્લાયકોલિસિસમાં ક્ષતિગ્રસ્ત એન્ઝાઇમ પ્રવૃત્તિ સાથે સંકળાયેલ રોગો જાણીતા છે,

ઉદાહરણ તરીકે, પાયરુવેટ કિનેઝનું સહેજ અવરોધ હેમોલિટીકનું કારણ બને છે

ઝડપથી વિકસતા કેન્સરના કોષોમાં, ગ્લાયકોલિટીક પ્રવૃત્તિ ઊંચી હોય છે અને તેની વધુ પડતી હોય છે

pyruvate અને lactate - સાયટોપ્લાઝમમાં pH વધે છે.

ગ્લાયકોલિસિસ પ્રતિક્રિયાઓનો ક્રમ સૂક્ષ્મજીવાણુઓ, છોડ, પ્રાણીઓ અને સમાન છે

વ્યક્તિ.

ગ્લાયકોલિસિસ દરમિયાન કુલ પ્રતિક્રિયા અને ઊર્જા ઉત્પાદન.

ગ્લુકોઝ + 2ADP + 2 Pi + 2 NAD* à 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH + 2H + + 2 H 2 O. સબસ્ટ્રેટ ફોસ્ફોરાયલેશન દરમિયાન, ગ્લાયકોલિસિસનું કુલ ઊર્જા ઉત્પાદન ગ્લુકોઝના 1 મોલ દીઠ 2 ATP અણુઓ છે, અને આ પ્રતિક્રિયાઓ ગ્લુકોઝના 1 પરમાણુ દીઠ NADH ના 2 અણુઓ, જે પ્રતિક્રિયામાં મિટોકોન્ડ્રીયલ મેટ્રિક્સમાં

ઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશન સંભવિત રીતે ATP ના 6 અણુઓ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. ગ્લાયકોલિસિસ પ્રતિક્રિયાઓ સાયટોપ્લાઝમમાં થાય છે, અને મિટોકોન્ડ્રિયામાં ઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશન થાય છે. હાઇડ્રોજન પ્રોટોન મિટોકોન્ડ્રીયલ પટલમાં પ્રવેશવામાં સક્ષમ નથી અને તેમને ખાસ વાહકની જરૂર છે. હાઇડ્રોજન પ્રોટોન ટ્રાન્સફર માટે 2 પ્રકારની શટલ મિકેનિઝમ છે:

malate-aspartate, જેમાં ATP ની કોઈ ખોટ નથી; (8ATP).
ગ્લાયસેરોફોસ્ફેટ - 2 એટીપી પરમાણુઓ ખોવાઈ ગયા છે (6ATP).

એરિથ્રોસાઇટ્સમાં ગ્લાયકોલિસિસમાં વિક્ષેપ O 2 પરિવહનમાં ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે. માં ગ્લાયકોલિસિસ

એરિથ્રોસાઇટ્સ અને તેમની વચ્ચે O 2 નું પરિવહન.

લાલ રક્ત કોશિકાઓ 2,3 ની ઉચ્ચ સાંદ્રતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે - બિસ્ફોસ્ફોગ્લિસેરેટ = 4

mmol*l, જ્યારે અન્ય કોષોમાં તેની સાંદ્રતા ઓછી છે.

એરિથ્રોસાઇટ્સમાં 2,3-BPG ની હાજરી અને વધેલા સ્તર વિયોજનને પ્રોત્સાહન આપે છે

ઓગ, ઓક્સિએચએચમાંથી અને પેશીઓમાં તેનું સંક્રમણ.

કાર્બોહાઇડ્રેટ ચયાપચય

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, તેમનું વર્ગીકરણ.
કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ એલ્ડીહાઇડ અથવા કેટો જૂથો ધરાવતા કાર્બનિક સંયોજનો છે અને તે પોલિહાઇડ્રિક આલ્કોહોલના ડેરિવેટિવ્ઝ છે.
"કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ" શબ્દ 1844 માં પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યો હતો. કે. શ્મિટ, કારણ કે તે સમયે એવું માનવામાં આવતું હતું કે તેમનું સામાન્ય સૂત્ર હતું: Cx(H2O) n - એટલે કે. કાર્બન + પાણી. વધુ સંશોધન દર્શાવે છે કે આ કેસ નથી. ઉદાહરણ તરીકે: ડીઓક્સિરીબોઝ ફોર્મ્યુલા C5H1oO4. તેથી, પછીથી આ વર્ગના પદાર્થોને ગ્લાયસાઇડ્સ કહેવાની દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી. કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ પ્રકૃતિમાં વ્યાપકપણે વિતરિત થાય છે. છોડમાં તેમના સંયોજનો ~ 80% છે, પ્રાણીઓની પેશીઓમાં માત્ર ~ 2% છે. પ્રાણી સજીવો માટે તેમનું મહત્વ મહાન છે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું કાર્ય.
- ઊર્જા: U ના ઓક્સિડેશન દરમિયાન, ઊર્જા મુક્ત થાય છે જેનો ઉપયોગ બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓમાં થાય છે (U ના 1g ના વિઘટન દરમિયાન, ~ 4.1% kcal મુક્ત થાય છે).
- પ્લાસ્ટિક: યુ મેટાબોલિક ઉત્પાદનો F, B, NC, AK ના સંશ્લેષણ માટે સ્ત્રોત છે.
- સહાયક: છોડની કોષની દિવાલોમાંથી સેલ્યુલોઝ છોડની સહાયક પેશીઓ બનાવે છે.
- રક્ષણાત્મક: કોષ પટલના નિર્માણમાં ભાગ લે છે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું વર્ગીકરણ

મોનોસેકરાઇડ્સ એ પોલીહાઇડ્રિક આલ્કોહોલના ડેરિવેટિવ્ઝ છે જેમાં એક હાઇડ્રોક્સી જૂથ (OH) ને કાર્બોનિલ C=O- (એલ્ડીહાઇડ અથવા કેટો) જૂથ દ્વારા બદલવામાં આવે છે. જો કાર્બોનિલ જૂથ સાંકળના અંતમાં હોય, તો મોનોસેકરાઇડ એ એલ્ડીહાઇડ છે અને તેને એલ્ડોઝ કહેવામાં આવે છે; અન્ય કોઈપણ સ્થિતિમાં, મોનોસેકરાઇડ એ કીટોન છે અને તેને કીટોઝ કહેવામાં આવે છે.

નામકરણ: મોનોસેકરાઇડ્સને C + અંત - ose ની સંખ્યાના આધારે નામ આપવામાં આવ્યું છે. 3 અણુઓ C - ટ્રાયોઝ, 4 - ટેટ્રોઝ, 5 - પેન્ટોઝ, 6 - હેક્સોઝ, 7 - હેપ્ટોઝ, વગેરે.
H2C - OH H2C - OH H C = O
C = O  NS – OH  NS¬¬¬¬¬* - OH
H2C - OH H2C - OH CH2 OH
ડિહાઇડ્રોક્સ્યાસીટોન ટ્રાઇહાઇડ્રિક આલ્કોહોલ ગ્લિસેરાલ્ડીહાઇડ
(ketotriose) (glycerol) (aldotriose).

મોનોસેકરાઇડ્સમાં ઓપ્ટિકલ પ્રવૃત્તિ અને અવકાશી આઇસોમેરિઝમ હોય છે.
N=2n, જ્યાં N એ આઇસોમર્સની સંખ્યા છે, n એ ચિરલ અણુઓની સંખ્યા છે.
તે. Aldotriose હોઈ શકે છે 2¬1=2 આઇસોમર્સ.
- જો OH-gr. છેલ્લા ચિરલ અણુ પર C ડાબી બાજુએ છે, પછી આ એક L-શ્રેણી છે, અને જો જમણી બાજુએ છે, તો આ D-શ્રેણીનું મોનોસેકરાઇડ છે. અમે ડી - ગ્લિસેરાલ્ડીહાઇડનું નિરૂપણ કરીએ છીએ.

, ડી-ગ્લુકોપીરાનોઝ
- જો આ સંયોજનનું સોલ્યુશન ધ્રુવીકૃત બીમના પ્લેનને જમણી તરફ ફેરવે છે, તો તેનો અર્થ "+" થાય છે, અને જો ડાબી બાજુએ હોય, તો તેનો અર્થ "-" થાય છે. પરિભ્રમણ કોણની દિશા અગાઉથી અણધારી છે: ઉદાહરણ તરીકે, કુદરતી glk (+), અને frk (-).
- મોનોસેકરાઇડ્સના સૂત્રો હોઈ શકે છે રેખીય અને ચક્રીય. તેમને અનુક્રમે ફિશર અને હોવર્થ ફોર્મ્યુલા કહેવામાં આવે છે.

શું OH-gr. હેમિઆસેટેલની રચનામાં કયો કાર્બન અણુ સામેલ છે, પાંચ કે છ-મેમ્બર્ડ રિંગ્સ બનાવી શકાય છે, જેને કાર્બનિક સંયોજનો સાથે સામ્યતા દ્વારા, ફ્યુરાનોઝ અથવા પાયરાનોઝ સ્ટ્રક્ચર્સ કહેવામાં આવે છે.
- પેન્ટોઝ અને હેક્સોઝના ચક્રીય અણુઓમાં, વધુ એક ચિરલ અણુ અને આઇસોમર્સની નવી જોડી (α- અને ß-સ્વરૂપ) દેખાય છે. જો He-gr. y C1¬ વિમાનની ઉપર સ્થિત છે, તો આ એક ß-સ્વરૂપ છે, અને જો વિમાનની નીચે, તો આ એક α-સ્વરૂપ છે.

ઓલિગોસેકરાઇડ એ જટિલ પરમાણુઓ છે જેમાં 2 થી 10 મોનોમર એકમો હોય છે.
ત્યાં ડિસેકરાઇડ્સ, ટ્રાઇસેકરાઇડ્સ વગેરે છે.
ડિસકેરાઇડ એ જટિલ પરમાણુઓ છે જે, હાઇડ્રોલિસિસ પર, મોનોસેકરાઇડ્સના 2 પરમાણુઓમાં તૂટી જાય છે.
માલ્ટોઝ - 14 ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા 2 α-ગ્લુકોઝ પરમાણુઓ ધરાવે છે
(માલ્ટોઝ)
α -D-glucopyranosyl (14) α -D-glucopyranose
આઇસોમલ્ટોઝ - α-D-ગ્લુકોઝના 2 પરમાણુઓ, (16) ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ ધરાવે છે
α -D-glucopyranosyl (16) α -D-glucopyranose
સેલોબાયોઝ - ß-ગ્લુકોઝના 2 પરમાણુઓ ધરાવે છે જે 1-4 ગ્લાયસેસ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. સંચાર
ß-સેલોબાયોઝ (14)
સુક્રોઝ - α-ગ્લુકોઝ અને ß-ફ્રુક્ટોઝ ધરાવે છે જે 12 ગ્લાયકોસીડિક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલ છે
(સુક્રોઝ)
α -D-glucopyranosyl (12) ß -D-glucofuranosaranoside

ટ્રાઇસેકરાઇડ્સ - રેફિનોઝ (ફ્રુક્ટોઝ + ગ્લુકોઝ + ગેલેક્ટોઝ)

પોલિસેકરાઇડ્સ એ ગ્લાયસાઇડ્સ છે જેમાં 10 થી ઘણા હજાર મોનોમર હોય છે.
તેમની રચના અનુસાર, ઉચ્ચ પોલિઓસિસને નીચેના જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે:
I. હોમોપોલિસકેરાઇડ્સ, જેમાં એક મોનોસેકરાઇડના અવશેષોનો સમાવેશ થાય છે:
એ) ગ્લુકોઝ અવશેષોમાંથી - સ્ટાર્ચ, ગ્લાયકોજેન, ડેક્સ્ટ્રાન, સેલ્યુલોઝ, વગેરે;
b) મેનોઝ, ગેલેક્ટોઝ, ઝાયલોઝ, એલ-એરાબીનોઝના અવશેષોમાંથી - મન્નાન, ગેલેક્ટન્સ, ઝાયલાન્સ, અરબાન્સ;
c) ગેલેક્ટ્યુરોનિક એસિડ અવશેષોમાંથી - પેક્ટીન પદાર્થો;
ડી) ગ્લુકોસામાઇન અવશેષોમાંથી - જંતુઓ અને ફૂગના ચિટિન
II. હેટરોપોલિસકેરાઇડ્સ, જેમાં વિવિધ મોનોસેકરાઇડ્સના અવશેષો અને તેમના ડેરિવેટિવ્ઝનો સમાવેશ થાય છે:
એ) હેમિસેલ્યુલોઝ (રક્ત પદાર્થો);
b) ગમ, લાળ;
c) મ્યુકોપોલિસેકરાઇડ્સ અથવા પ્રોટીનોગ્લાયકેન્સ (પ્રોટીન માટે મુક્ત અને બંધાયેલા, ઉદાહરણ તરીકે, ગ્લાયકોપ્રોટીન્સમાં: હેપરિન, કોન્ડ્રોઇટિન સલ્ફેટ્સ, રક્ત જૂથના પદાર્થો).
તેમના જૈવિક કાર્યો અનુસાર, ઉચ્ચ પોલિઓસિસને નીચેના જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે:
I. સ્ટ્રક્ચરલ પોલિસેકરાઇડ્સ જે છોડ અને પ્રાણીઓના સજીવોમાં સહાયક ભૂમિકા ભજવે છે: છોડના સેલ્યુલોઝ અને પેક્ટીન પદાર્થો, જંતુઓ અને ફૂગના ચીટિન.
P. રિઝર્વ પોલિસેકરાઇડ્સ, જે જીવંત જીવો માટે ઊર્જાનો સ્ત્રોત છે: સ્ટાર્ચ, ગ્લાયકોજેન, ઇન્યુલિન.

સ્ટાર્ચ n; Mr 105 – 107 D. આ એક અનામત હોમોપોલિસેકરાઈડ છે, જેમાં 2 હોમોપોલીસેકરાઈડનો સમાવેશ થાય છે; amylose - રેખીય સ્વરૂપ, અને amylopectin - શાખા સ્વરૂપ. એમીલોઝનું પ્રમાણ ~10-30%, સોડા છે. 1 હજાર સુધી glk અવશેષો. એમીલોપેક્ટીનમાં (સ્ટાર્ચમાં તેનો હિસ્સો ~ 90-70% છે) એક ભૂલ છે. ત્યાં 20-30 ગણા વધુ અવશેષો છે. એમીલોઝ અને એમીલોપેક્ટીનના રેખીય પ્રદેશોમાં GLA અવશેષો 14 ગ્લાયકોસીડિક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા છે; ( ) શાખાઓ 16 માં ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ સાથે.

એમીલોપેક્ટીન એમીલોઝ
ગ્લાયકોજેન એ મનુષ્યો અને પ્રાણીઓનો મુખ્ય ઊર્જા અનામત છે. તે ખાસ કરીને યકૃત (10% સુધી) અને સ્નાયુઓમાં (સુકા માસના 4% સુધી) વિપુલ પ્રમાણમાં છે. તેમાં એમીલોપેક્ટીનનો પણ સમાવેશ થાય છે, માત્ર પરમાણુ વધુ કોમ્પેક્ટ છે, કારણ કે વધુ ડાળીઓવાળું માળખું ધરાવે છે. n – સૂત્ર સ્ટાર્ચ સૂત્ર જેવું જ છે. મિસ્ટર 105 – 108 હા
એસિડ હાઇડ્રોલિસિસ દરમિયાન સ્ટાર્ચ અને ગ્લાયકોજેન પ્રથમ ડેક્સટ્રિન્સમાં તૂટી જાય છે, પછી ડિસેકરાઇડ્સમાં - માલ્ટોઝ અને આઇસોમલ્ટોઝ, પછી બે ગ્લાયકોજેન્સમાં.
સેલ્યુલોઝ (ફાઇબર) એ છોડના મૂળનું માળખાકીય પોલિસેકરાઇડ છે, જેમાં ß - D - ગ્લુકોપાયરેનોઝ અવશેષો 14 ગ્લાયકોલિસીડિક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા છે. મિસ્ટર = 1-2 મિલિયન હા. તે માનવ અથવા પ્રાણીના શરીરમાં પચતું નથી; કારણ કે એન્ઝાઇમ ß-glucosidase ગેરહાજર છે. ખોરાકમાં સેલ્યુલોઝની શ્રેષ્ઠ માત્રાની હાજરીમાં, મળ રચાય છે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ ચયાપચય
સમાવે
1) જઠરાંત્રિય માર્ગમાં પોલિસેકરાઇડ્સનું મોનોસેકરાઇડ્સમાં ભંગાણ, જે આંતરડામાંથી લોહીમાં શોષાય છે;
2) પેશીઓમાં ગ્લાયકોજેનનું સંશ્લેષણ અને ભંગાણ;
3) glk નું એનારોબિક અને એરોબિક ભંગાણ;
4) હેક્સોસિસનું આંતરરૂપાંતરણ;
5) પીવીસીનું એરોબિક ચયાપચય;
6) ગ્લુકોનોજેનેસિસ - નોન-કાર્બોહાઇડ્રેટ ઘટકોમાંથી glk નું સંશ્લેષણ - પીવીકે, ગ્લિસરોલ લેક્ટેટ, એએ અને અન્ય સ્ત્રોતો.
કાર્બોહાઇડ્રેટ ચયાપચયમાં મુખ્ય ચયાપચય ગ્લુકોઝ છે.
તેના સ્ત્રોતો: 1) ખોરાક કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ
2) ગ્લાયકોજેન
3) PVK, AK, glts, વગેરે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું પાચન (સ્ટાર્ચ).

1. મૌખિક પોલાણ. લાળમાં એમીલેઝ α, ß, γ હોય છે (તેઓ તેમની એન્ઝાઈમેટિક ક્રિયાના અંતિમ ઉત્પાદનોમાં અલગ પડે છે).
α-amylase એ એન્ડોમાઇલેસ છે જે પોલિસના 1-4 આંતરિક બોન્ડ પર કાર્ય કરે છે.
ß- અને γ-એમીલેસીસ - આ એક્ઝોમીલેસીસ છે - ક્લીવ ટર્મિનલ 14 બોન્ડ્સ
ß-amylase – disaccharide maltose;
γ એમીલેઝ - ટર્મિનલ glk અવશેષો એક પછી એક.
લાળ એમીલેઝ માત્ર α-amylase દ્વારા રજૂ થાય છે, તેથી તેની ક્રિયાનું પરિણામ ગ્લાયકોજેન અને સ્ટાર્ચના મોટા ટુકડા - ડેક્સ્ટ્રીન્સ અને માલ્ટોઝની થોડી માત્રા છે.
2. પેટ. આગળ, ખોરાક, વધુ કે ઓછા લાળથી ભેજયુક્ત, પેટમાં પ્રવેશ કરે છે. પેટના એસિડિક વાતાવરણના પરિણામે (pH 1.5 - 2.5), લાળ α-amylase નિષ્ક્રિય થાય છે. ફૂડ બોલસના ઊંડા સ્તરોમાં, એમીલેઝની ક્રિયા ચાલુ રહે છે અને ડેક્સ્ટ્રીન્સ અને માલ્ટોઝની રચના સાથે પોલિસેકરાઇડ્સનું ભંગાણ થાય છે. પેટમાં જ U નો સડો નથી, કારણ કે અહીં કોઈ ચોક્કસ ઉત્સેચકો નથી.
3. U ના ભંગાણનો મુખ્ય તબક્કો ડ્યુઓડેનમમાં થાય છે.
સ્વાદુપિંડનું α-amylase (pH – 7) આંતરડાના લ્યુમેનમાં મુક્ત થાય છે. સ્વાદુપિંડનું એમીલેઝ માત્ર 1-4 ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડને તોડે છે. પરંતુ, જેમ તમે જાણો છો, ગ્લાયકોજેન પરમાણુ ડાળીઓવાળું છે. 16 ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડના શાખા બિંદુઓ પર, તે ચોક્કસ કાર્યોથી પ્રભાવિત થાય છે: (ગ્લુકોઝ) ઓલિગો-1,6-ગ્લુકોસિડેઝ અને (સ્ટાર્ચ) એમાયલો-1,6-ગ્લુકોસિડેઝ. આંતરડામાં, આ 3 ફોસ્ફરસ સંયોજનોના પ્રભાવ હેઠળ, યુ ડિસકેરાઇડ્સ (માલ્ટોઝ, વગેરે) માં તૂટી જાય છે. આ ઉત્સેચકો ડિસકેરાઇડ્સમાં બોન્ડ્સને અસર કરતા નથી. આ હેતુઓ માટે, આંતરડામાં તેમના પોતાના ઉત્સેચકો હોય છે: તેમનું નામ છે ડિસેકરાઇડ રુટ + અઝા: માલ્ટેઝ, સુક્રેસ, વગેરે. આ E ની કુલ અસરના પરિણામે, મોનોસેકરાઇડ્સનું મિશ્રણ રચાય છે - gl, galactose, fructose. બલ્ક ગ્લુકોઝ છે.

4. Na+ સાથે સક્રિય પરિવહનને કારણે ગ્લુકોઝનું શોષણ થાય છે. Glc + Na+ એક કોમ્પ્લેક્સ બનાવે છે જે કોષમાં પ્રવેશે છે, અહીં કોમ્પ્લેક્સનું વિઘટન થાય છે અને Na+ બહાર નીકળે છે. અન્ય મોનોસેકરાઇડ્સ વિખરાયેલા રીતે શોષાય છે (એટલે કે, એકાગ્રતા ઢાળ સાથે). આંતરડાના લ્યુમેનમાંથી આવતા મોટાભાગના ગ્લેક (> 50%) પોર્ટલ નસના રક્ત સાથે યકૃતમાં પ્રવેશ કરે છે; બાકીના ગ્લેક સામાન્ય રક્ત પ્રવાહ દ્વારા અન્ય પેશીઓમાં વહન થાય છે. લોહીમાં ગ્લુકોઝની સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે સતત સ્તરે જાળવવામાં આવે છે અને તે 3.33 – 5.55 µmol/l છે, જે 80-100 મિલિગ્રામ પ્રતિ 100 મિલિગ્રામને અનુરૂપ છે. લોહી કોષોમાં glk નું પરિવહન સુવિધાયુક્ત પ્રસારની પ્રકૃતિ છે, પરંતુ ઘણા કોષોમાં તે સ્વાદુપિંડના હોર્મોન ઇન્સ્યુલિન દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે (અપવાદ મગજ અને યકૃત છે - અહીં glc ની સામગ્રી લોહીમાં glc ની સાંદ્રતાના સીધા પ્રમાણસર છે. ). ઇન્સ્યુલિનની ક્રિયા સાયટોસોલથી પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન તરફ ટ્રાન્સપોર્ટર પ્રોટીનની હિલચાલ તરફ દોરી જાય છે. પછી, આ પ્રોટીનની મદદથી, glk ધીમે ધીમે કોષમાં પરિવહન થાય છે. એકાગ્રતા ઇન્સ્યુલિન t.o. ગ્લુકોકોર્ટિકોઇડ્સમાં કોષ પટલની અભેદ્યતા વધારે છે.

સાયટોપ્લાઝમથી પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન સુધી ગ્લુકોઝ ટ્રાન્સપોર્ટર્સની હિલચાલ પર ઇન્સ્યુલિનની અસર.
1 - રીસેપ્ટર માટે ઇન્સ્યુલિનનું બંધન; 2 - ઇન્સ્યુલિન રીસેપ્ટરનો ભાગ, કોષની અંદરનો સામનો કરીને, ગ્લુકોઝ ટ્રાન્સપોર્ટર્સની હિલચાલને ઉત્તેજિત કરે છે. 3,4-ટ્રાન્સપોર્ટર્સ, તેમાં રહેલા વેસિકલ્સના ભાગ રૂપે, કોષના પ્લાઝ્મા પટલમાં જાય છે, તેની રચનામાં શામેલ છે અને કોષમાં ગ્લુકોઝ પરિવહન કરે છે.
.

પ્રકરણIV.11.

કાર્બોહાઇડ્રેટ ચયાપચય

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના કાર્યો

1. ઊર્જા (ગ્લુકોઝ, ગ્લાયકોજેન).

2. માળખાકીય (હાયલ્યુરોનિક એસિડ).

3. એન્ટિકોએગ્યુલન્ટ (હેપરિન).

4. હોમિયોસ્ટેટિક (ખાસ કરીને, પાણી-ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સંતુલન અને ઓસ્મોટિક બ્લડ પ્રેશર જાળવી રાખે છે).

5. યાંત્રિક (સંયોજક પેશીનો ભાગ).

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું વર્ગીકરણ

મોનોસેકરાઇડ્સ , જે સરળ શર્કરામાં હાઇડ્રોલાઇઝ કરી શકાતી નથી. કાર્બન અણુઓની સંખ્યાના આધારે, તેઓ ટ્રાયસોસ, ટેટ્રોઝ, પેન્ટોઝ અને હેક્સોઝમાં વિભાજિત થાય છે. એલ્ડીહાઇડ અથવા કેટોન જૂથની હાજરીના આધારે, એલ્ડોઝ અને કીટોઝ.

ડિસકેરાઇડ્સ બે મોનોસેકરાઇડ અવશેષો ધરાવે છે:

1) સુક્રોઝમાં ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝના અવશેષોનો સમાવેશ થાય છેa-1,4-ગ્લાયકોસીડિક જોડાણ;

2) લેક્ટોઝમાં ગ્લુકોઝ અને ગેલેક્ટોઝના અવશેષોનો સમાવેશ થાય છેb-1,4-ગ્લાયકોસીડિક જોડાણ;

3) માલ્ટોઝમાં બે ગ્લુકોઝ એકમો જોડાયેલા હોય છેa-1,4-ગ્લાયકોસીડિક જોડાણ;

4) સેલોબાયોઝમાં બે ગ્લુકોઝ એકમો જોડાયેલા હોય છેb-1,4-ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ.

હોમોપોલિસકેરાઇડ્સ - સમાન મોનોસેકરાઇડ્સ ધરાવતી લાંબી ડાળીઓવાળી સાંકળો:

1) સ્ટાર્ચ એ ગ્લુકોઝ સાથે જોડાયેલ પોલિમર છેa-1.4 અને a-1,6-ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ્સ. આ કિસ્સામાં, શાખા વિનાની સાંકળો એમાયલોઝ (20%), અને શાખાવાળું એમીલોપેક્ટીન (80%) બનાવે છે;

2) ગ્લાયકોજેન એ પ્રાણી સ્ટાર્ચ છે જેમાં ગ્લુકોઝના અવશેષો હોય છે. તે સ્ટાર્ચ કરતાં વધુ શાખાવાળું પોલિમર છે. સ્ટાર્ચ અથવા ગ્લાયકોજેનનું આંશિક હાઇડ્રોલિસિસ ડેક્સ્ટ્રીન્સ (ટૂંકી ડાળીઓવાળી સાંકળો) ઉત્પન્ન કરે છે;

3) સેલ્યુલોઝ એ છોડના કોષોના માળખાકીય આધારનો મુખ્ય ઘટક છે. તે ગ્લુકોઝ સાથે જોડાયેલ રેખીય પોલિમર છેb-1,4-ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ્સ.

હેટરોપોલિસકેરાઇડ્સ વિવિધ મોનોમર્સનો સમાવેશ થાય છે:

1) હેપરિન અવશેષો ધરાવે છેડી -ગ્લુકોનેટ-2-સલ્ફાઇટ અનેએન -એસિટિલગ્લુકોસામાઇન -6-સલ્ફેટ;

2) હાયલ્યુરોનિક એસિડ અવશેષો ધરાવે છેડી -ગ્લુકોરોનિક એસિડ અને અવશેષોએન -એસિટિલગ્લુકોસામાઇન. તે જોડાયેલી પેશીઓનો ભાગ છે અને પેશીની અભેદ્યતાના નિયમનમાં સામેલ છે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું પાચન અને શોષણ

મોનોગેસ્ટ્રિકમાં માં પ્રાણીઓ મૌખિક પોલાણએમીલેઝની ક્રિયા હેઠળ ( a , b) લાળ, પોલિસેકરાઇડ્સ (સ્ટાર્ચ) ના ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડનું આંશિક હાઇડ્રોલિસિસ થાય છે. પરંતુ આ એન્ઝાઇમની પ્રવૃત્તિ ઓછી છે, ખાસ કરીને માંસાહારી પ્રાણીઓમાં.

પેટમાંત્યાં કોઈ ચોક્કસ ઉત્સેચકો નથી, અને નીચા pH પર એમીલેઝ ઝડપથી નિષ્ક્રિય થઈ જાય છે.

નાના આંતરડામાં શર્કરાનું મુખ્ય હાઇડ્રોલિસિસ થાય છે. સ્વાદુપિંડના એમીલેઝની ક્રિયા દ્વારા સ્ટાર્ચને માલ્ટોઝ અને આઇસોમલ્ટોઝમાં વિભાજીત કરવામાં આવે છે, જેની નળીઓ ડ્યુઓડેનમમાં ખુલે છે. આ ડિસકેરાઇડ, તેમજ સુક્રોઝ અને લેક્ટોઝ, ચોક્કસ ગ્લાયકોસિડેસિસ દ્વારા વિભાજિત થાય છે - માલ્ટેઝ,isomaltase,સુક્રાસ અને લેક્ટેઝ. આ ઉત્સેચકો મ્યુકોસલ કોષો દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે અને લ્યુમેનમાં પ્રવેશતા નથી, પરંતુ આંતરડાના અસ્તરની સપાટી પર કાર્ય કરે છે. આ કહેવાતા છે પેરિએટલ પાચન. ડિસકેરાઇડ્સ મોનોસેકરાઇડ્સમાં વિભાજિત થાય છે: ગ્લુકોઝ, ફ્રુક્ટોઝ અને ગેલેક્ટોઝ, જે આંતરડાની દિવાલમાં શોષાય છે અને લોહીમાં પ્રવેશ કરે છે. સેલ મેમ્બ્રેન દ્વારા મોનોસેકરાઇડ્સનું ઘૂંસપેંઠ ખાસ ટ્રાન્સલોકેસ ઉત્સેચકોની ભાગીદારી સાથે સુવિધાયુક્ત પ્રસાર દ્વારા થાય છે. આયન સાંદ્રતા ઢાળને કારણે ગ્લુકોઝ અને ગેલેક્ટોઝ સક્રિય પરિવહન દ્વારા પણ પ્રવેશ કરે છે Na+ , જે બનાવવામાં આવે છે Na+ -K+-ATPase (પંપ).

પોલીગેસ્ટ્રિક પ્રાણીઓમાં વી મૌખિક પોલાણઉત્સેચકોની અછતને કારણે શર્કરાનું પાચન થતું નથી.

રુમેનમાં(ફોરેસ્ટોમચમાંથી પ્રથમ) શર્કરાનું 50% પાચન થાય છે. ઉત્સેચકો રુમેન માઇક્રોફ્લોરા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે ( માલ્ટેઝ, સુક્રાસ, સેલ્યુલેઝ). રુમેન બેક્ટેરિયાના પ્રભાવ હેઠળ પોલિ- અને ડિસેકરાઇડ્સના એન્ઝાઇમેટિક હાઇડ્રોલિસિસના પરિણામે રચાયેલા મોનોસેકરાઇડ્સ આથોની પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે, જેમાંથી નીચેના પ્રકારોને અલગ પાડવામાં આવે છે:

1) એસિટિક એસિડ (ગ્લુ = એસિટિક એસિડ+ CO 2);

2) પ્રોપિયોનિક એસિડ (ગ્લુ = પ્રોપિયોનિક એસિડ+ CO 2);

3) બ્યુટિરિક એસિડ (ગ્લુ = બ્યુટીરિક એસિડ+ CO 2);

4) લેક્ટિક એસિડ (ગ્લુ = લેક્ટિક એસિડ+ CO 2).

આ તમામ એસિડને વોલેટાઈલ ફેટી એસિડ્સ (VFAs) કહેવામાં આવે છે. શ્રેષ્ઠ વિકલ્પ એ છે કે જ્યારે એસિટિક એસિડ આથો 70% હોય અને જ્યારે બ્યુટીરિક એસિડ આથો પ્રબળ હોય ત્યારે વધુ ખરાબ. VFAs જાળી અને પુસ્તકની દિવાલોમાં શોષાય છે અને શરીરની ઊર્જા જરૂરિયાતો પર જાય છે.

abomasum માં(સાચું પેટ, મોનોગેસ્ટ્રિક પ્રાણીઓની સમાન રચના ધરાવે છે), ઉત્સેચકોની અછતને કારણે કાર્બોહાઇડ્રેટ પાચન થતું નથી.

નાના આંતરડામાં ખાંડના અવશેષોનું પાચન મોનોગેસ્ટ્રિક પ્રાણીઓની જેમ થાય છે.

ગ્લાયકોલિસિસ

ગ્લાયકોલિસિસની ક્રમિક પ્રતિક્રિયાઓ 11 ઉત્સેચકોના જૂથ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે. પ્રક્રિયામાં બે તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે (ફિગ. 4.11.1.). આમાંના પ્રથમમાં, ગ્લુકોઝ (G) ફોસ્ફોરીલેટેડ છે અને પછી ત્રણ-કાર્બન સંયોજન ગ્લિસેરાલ્ડીહાઇડ-3-ફોસ્ફેટના બે અણુઓ બનાવવા માટે વિભાજિત થાય છે. આ તબક્કાને પ્રારંભિક તબક્કા તરીકે ગણવામાં આવે છે. તે અહીં છે કે વિવિધ હેક્સોસિસ ગ્લાયકોલિસિસમાં સામેલ છે, જે એટીપી દ્વારા ફોસ્ફોરીલેટેડ છે અને આખરે એક સામાન્ય ઉત્પાદન (G-3-P) બનાવે છે. બીજો તબક્કો તમામ શર્કરા માટે સામાન્ય પ્રક્રિયાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. તેમાં રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ અને ATP રચનાના તબક્કાઓ (એટલે કે, ઊર્જા સંગ્રહ) બંનેનો સમાવેશ થાય છે.

પ્રથમ તબક્કો

1) રચના પહેલા એટીપીને કારણે જીનું ફોસ્ફોરાયલેશન ગ્લુકોઝ -6-ફોસ્ફેટ(G-6-F).

આ પ્રતિક્રિયા સમગ્ર પ્રક્રિયા માટે ટ્રિગર છે અને એક દિશામાં જાય છે.

ઇ:હેક્સોકિનેઝઅને ગ્લુકોકીનેઝ. હેક્સોકિનેઝ એ વધુ મહત્વપૂર્ણ એન્ઝાઇમ છે અને તેનો ઉપયોગ મોટાભાગના કોષોમાં થાય છે. તે ફ્રુક્ટોઝ અને મેનોઝને પણ ફોસ્ફોરીલેટ કરે છે. ગ્લુકોકીનેઝ માત્ર હેપેટોસાયટ્સમાં જોવા મળે છે અને તે માત્ર ગ્લુકોઝ માટે જ છે.

કોફેક્ટર્સઆ પ્રતિક્રિયા મેગ્નેશિયમ અને મેંગેનીઝ આયનો છે.

2) G-6-P નું ફ્રુક્ટોઝ-6-ફોસ્ફેટ (F-6-P) માં રૂપાંતર. આ આઇસોમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયા.

ઇ:ફોસ્ફોગ્લુકોઈસોમેરેઝ. પ્રતિક્રિયા ઉલટાવી શકાય તેવું છે.

કોફેક્ટર્સ:મેગ્નેશિયમ અને મેંગેનીઝ આયનો.

3) F-6-P થી ફ્રુક્ટોઝ-1,6-ડિફોસ્ફેટ (F-1,6-DP) નું ફોસ્ફોરાયલેશન.

ગ્લાયકોલિસિસની આ બીજી ટ્રિગરિંગ પ્રતિક્રિયા માટે વધુ એક એટીપી પરમાણુના ખર્ચની જરૂર છે. પ્રતિક્રિયા ઉલટાવી શકાય તેવું છે.

ઇ:ફોસ્ફોફ્રુક્ટોકિનેઝ.

કોફેક્ટર:મેગ્નેશિયમ આયનો. ફોસ્ફેટ દાતાઓ ATPUTP ઉપરાંત હોઈ શકે છે.

આ એન્ઝાઇમની પ્રવૃત્તિ એડીપી અને એએમપી દ્વારા સક્રિય થાય છે અને એટીપી દ્વારા અટકાવવામાં આવે છે.

4) F-1,6-DP નું બે પરમાણુ ગ્લિસેરાલ્ડીહાઇડ-3-ફોસ્ફેટ (GA-3-P) માં વિભાજન.

ઇ:aldolase. મફત સમાવે છેએસ. એચ -જૂથો. પ્રતિક્રિયા ઉલટાવી શકાય તેવું છે અને બે તબક્કામાં થાય છે. પ્રથમ, GA-3-P અને dihydroxyacetone ફોસ્ફેટનો એક પરમાણુ રચાય છે, અને પછી GA-3-P ના બીજા પરમાણુમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

આ પ્રતિક્રિયા પ્રારંભિક તબક્કાને પૂર્ણ કરે છે, જેમાં ATP ના 2 પરમાણુઓનો વપરાશ કરવામાં આવ્યો હતો અને GA-3-P ના 2 અણુઓ રચાયા હતા.

બીજો તબક્કો

અહીં બધી પ્રતિક્રિયાઓ બે સમાંતર પાથને અનુસરે છે.

5) GA-3-F થી ઓક્સિડેશન 1,3-ડિફોસ્ફોગ્લિસેરેટ(1,3-ડીપીજી).

GA-3-F ના એલ્ડીહાઇડ જૂથના ઓક્સિડેશન દરમિયાન મુક્ત થતી ઊર્જા અત્યંત ઊર્જાસભર ઉત્પાદન 1,3 - DPG ના સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત થાય છે.

ઇ:glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase(GA-3-F-DG).

સહઉત્સેચક: NAD, જે પ્રતિક્રિયા દરમિયાન ઘટાડો થાય છે.

6) 1,3-DPG નું 3-ફોસ્ફોગ્લિસેરેટ (3-PG) માં રૂપાંતર.

ઇ:ફોસ્ફોગ્લિસેરેટ કિનેઝ. ATP નો એક પરમાણુ રચાય છે.

7) 3-PG થી 2-ફોસ્ફોગ્લિસેરેટ (2-PG) માં રૂપાંતર. આ એક આઇસોમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયા છે.

ઇ:ફોસ્ફોગ્લિસેરોમ્યુટેઝ.

કોફેક્ટર: મેગ્નેશિયમ આયનો.

8) માં 2-FG નું રૂપાંતર phosphoenolpyruvate.

ઇ:enolase.

કોફેક્ટર્સ: મેગ્નેશિયમ અને મેંગેનીઝ આયનો.

અવરોધક: ફ્લોરાઈડ.

9) ફોસ્ફોએનોલપીરુવેટનું રૂપાંતર પિરુવેટ. ATP નો એક પરમાણુ રચાય છે.

ઇ:પિરુવેટ કિનાઝ.

કોફેક્ટર્સ:મેગ્નેશિયમ, મેંગેનીઝ, પોટેશિયમના આયનો.

અવરોધક:કેલ્શિયમ આયનો (મેંગેનીઝ સાથે સ્પર્ધા કરો).

10) માટે pyruvate ઘટાડો લેક્ટેટ. ઇલેક્ટ્રોનનો સ્ત્રોત GA-3-P છે, અને તેનું વાહક NADH છે.

ઇ:લેક્ટેટ ડિહાઇડ્રોજેનેઝ.

લેક્ટેટ (લેક્ટિક એસિડ) એ એનારોબિક ગ્લાયકોલિસિસનું અંતિમ ઉત્પાદન છે. તે પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન દ્વારા અંતિમ ચયાપચય તરીકે વિસર્જન થાય છે. સ્નાયુઓના કામમાં વધારો થવાથી, ઓક્સિજનની ઉણપ થાય છે અને ગ્લુકોઝને લેક્ટેટમાં ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવે છે, જ્યારે એસિડ સંચયને કારણે સ્નાયુ પેશીઓમાં એસિડિસિસ થાય છે.

પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ પાથવે (PPP)

ગ્લુકોઝ ભંગાણના ગ્લાયકોલિટીક માર્ગની સાથે, પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ પાથવે (હેક્સામોનોફોસ્ફેટ શંટ) ઘણા કોષોમાં કાર્ય કરે છે. તે ગ્લુકોઝ ચયાપચય માટે જરૂરી નથી અને સેલ સાયટોપ્લાઝમમાં ઘટેલા સ્વરૂપો પેદા કરવા માટે સેવા આપે છે. એનએડીપી. આ સહઉત્સેચક ફેટી એસિડ્સ અને સ્ટેરોઇડ્સના ઘટાડાના સંશ્લેષણની પ્રતિક્રિયાઓ માટે જરૂરી છે, અને સાયટોક્રોમ P450-આશ્રિત સિસ્ટમને સંડોવતા હાઇડ્રોક્સિલેશન પ્રતિક્રિયાઓમાં હાઇડ્રોજન દાતા તરીકે પણ વપરાય છે. આ બધી પ્રક્રિયાઓ મુખ્યત્વે યકૃત, સ્તનધારી ગ્રંથિ, એડ્રેનલ કોર્ટેક્સ અને એડિપોઝ પેશીના કોષોમાં થાય છે. હાડપિંજરના સ્નાયુ, જ્યાં ફેટી એસિડ સંશ્લેષણ સુસ્ત છે, તે ગ્લુકોઝ ચયાપચયના પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ માર્ગથી વ્યવહારીક રીતે વંચિત છે.

પ્રતિક્રિયાઓ ઓક્સિડેટીવ અને નોન-ઓક્સિડેટીવ શાખાઓ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.

ઓક્સિડેટીવ શાખા :

1. 1 લી કાર્બન અણુનું ડિહાઇડ્રોજનેશન ગ્લુકોઝ -6-ફોસ્ફેટ.

ઇ:ગ્લુકોઝ-6-ફોસ્ફેટ ડિહાઈડ્રોજેનેઝ. NADP+ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર તરીકે કાર્ય કરે છે. રચના 6-ફોસ્ફોગ્લુકોલાક્ટોન- આંતરિક ઈથર.

2. 6-ફોસ્ફોગ્લુકોલાક્ટોન એ ખૂબ જ અસ્થિર સંયોજન છે, જે સરળતાથી હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ થઈ જાય છે અને એસિડ મુક્ત થાય છે. 6-ફોસ્ફોગ્લુકોનેટ.

ઇ:ફોસ્ફોગ્લુકોલાક્ટોનેઝ.

3. 6-ફોસ્ફોગ્લુકોનેટનું ઓક્સિડેટીવ ડીકાર્બોક્સિલેશન રચાય છે રિબ્યુલોઝ 5-ફોસ્ફેટ.

ઇ:6-ફોસ્ફોગ્લુકોનેટ ડેકાર્બોક્સિલેઝ અને 6-ફોસ્ફોગ્લુકોનેટ ડિહાઈડ્રોજેનેઝ (સ્વીકારનાર - NADP +).

તે. ઓક્સિડેટીવ શાખા NADP + ના બે અણુઓના ઘટાડા સાથે સમાપ્ત થાય છે

બિન-ઓક્સિડેટીવ શાખા isomerization પ્રતિક્રિયાઓ છે :

1. રિબ્યુલોઝ 5-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે રિબોઝ 5-ફોસ્ફેટ.

ઇ:ફોસ્ફોપેન્ટોઝ આઇસોમેરેઝ.

2. રિબોઝ 5-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે ઝાયલુલોઝ 5-ફોસ્ફેટ.

ઇ:પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ આઇસોમેરેઝ.

3. ઝાયલુલોઝ-5-ફોસ્ફેટ રિબોઝ-5-ફોસ્ફેટ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને તેમાં રૂપાંતરિત થાય છે સેડોહેપ્ટ્યુલોઝ -7-ફોસ્ફેટઅને glyceraldehyde-3-ફોસ્ફેટ. બાદમાંનો પદાર્થ પણ ગ્લાયકોલિસિસનું ઉત્પાદન છે.

ઇ:ટ્રાન્સકેટોલેઝ(પ્રોસ્થેટિક ગ્રુપ ટીડીએફ).

4. સેડોહેપ્ટ્યુલોઝ-7-ફોસ્ફેટ અને ગ્લિસેરાલ્ડીહાઇડ-3-ફોસ્ફેટ એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને રૂપાંતરિત થાય છે. ફ્રુક્ટોઝ 6-ફોસ્ફેટ(ગ્લાયકોલિસિસનું ઉત્પાદન પણ) અને એરિથ્રોઝ 4-ફોસ્ફેટ.

ઇ:transaldolase.

5. એરિથ્રોઝ 4-ફોસ્ફેટ અને ઝાયલુલોઝ 5-ફોસ્ફેટ એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને બે ગ્લાયકોલિસિસ ઉત્પાદનો, ફ્રુક્ટોઝ 6-ફોસ્ફેટ અને ગ્લિસેરાલ્ડીહાઇડ 3-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

ઇ:ટ્રાન્સકેટોલેઝ.

PPP ના નોન-ઓક્સિડેટીવ તબક્કાની પ્રતિક્રિયાઓના કેટલાક ચયાપચય પણ ગ્લાયકોલિસિસના ચયાપચય છે, જેનો અર્થ છે કે ગ્લુકોઝના બે ચયાપચય માર્ગો વચ્ચે ગાઢ જોડાણ છે અને, કોષમાં બનતી પરિસ્થિતિઓના આધારે, "સ્વિચ" થાય છે. "એક માર્ગથી બીજા માર્ગ પર જવું શક્ય છે.

જ્યારે કોષની NADPH અને રાઈબોઝ-5-ફોસ્ફેટની જરૂરિયાત સંતુલિત હોય છે, ત્યારે PPP ઓક્સિડેટીવ સ્ટેજ પર સમાપ્ત થાય છે.

જો ribose-5-phosphate ની જરૂરિયાત NADPH ની જરૂરિયાત કરતાં વધી જાય, તો PPP નું ઓક્સિડેટીવ પગલું ગ્લાયકોલિસિસને કારણે "બાયપાસ" થાય છે. ગ્લાયકોલિસિસના મેટાબોલાઇટ્સ: ફ્રુક્ટોઝ 6-ફોસ્ફેટ અને ગ્લિસેરાલ્ડીહાઇડ 3-ફોસ્ફેટ રાઇબોઝ 5-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

જો રિબોઝ-5-ફોસ્ફેટ કરતાં NADPH માં મોટી ઉણપ હોય, તો

1. કોષની ઉચ્ચ ઉર્જા સ્થિતિ સાથે, રાઇબોઝ-5-ફોસ્ફેટ ગ્લાયસેરાલ્ડીહાઇડ-3-ફોસ્ફેટ અને ફ્રુક્ટોઝ-6-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે, અને બાદમાં ગ્લાયકોલિસિસના માર્ગ પર નહીં, પરંતુ ગ્લુકોનિયોજેનેસિસ તરફ જાય છે, કારણ કે તેની કોઈ જરૂર નથી. એટીપી જનરેશન;

2. જ્યારે કોષની ઉર્જા સ્થિતિ ઓછી હોય છે, ત્યારે ફ્રુક્ટોઝ-6-ફોસ્ફેટ અને ગ્લાયસેરાલ્ડીહાઈડ-3-ફોસ્ફેટ, જે રાઈબોઝ-5-ફોસ્ફેટમાંથી બને છે, તે ગ્લાયકોલીસીસમાં સમાવિષ્ટ થાય છે અને પાયરુવેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે. આ કિસ્સામાં, એટીપીનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.

PFP નો જૈવિક અર્થ:

ઓક્સિડેટીવ શાખાની પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે, બે NADPH પરમાણુઓ રચાય છે, જે શ્વસન સાંકળમાં ઓક્સિડાઇઝ્ડ નથી (જેમ કે NADH), પરંતુ સંખ્યાબંધ ઘટાડાની પ્રતિક્રિયાઓમાં હાઇડ્રોજન દાતા તરીકે સેવા આપે છે;

બિન-ઓક્સિડેટીવ શાખામાં, રાઈબોઝ-5-ફોસ્ફેટ ઉત્પન્ન થાય છે, જે RNA, DNA, NAD, FAD ના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી છે;

PFP ને પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ શંટ પણ કહેવામાં આવે છે કારણ કે આ ગ્લુકોઝ ઓક્સિડેશનના મુખ્ય માર્ગની સમાંતર પ્રક્રિયા છે - ગ્લાયકોલિસિસ, અને અમુક પરિસ્થિતિઓમાં (ઉપર જુઓ) વધારાના PPP થી મુખ્ય ગ્લાયકોલિસિસ તરફ અને ઊલટું સ્વિચ થાય છે.

ટ્રાઇકાર્બોક્સિલિક એસિડ ચક્ર (TCA ચક્ર, સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર, ક્રેબ્સ ચક્ર)

ગ્લુકોઝ ઓક્સિડેશનનો એરોબિક માર્ગ એ હકીકતથી શરૂ થાય છે કે પાયરુવિક એસિડ (પીવીએ, પાયરુવેટ) લેક્ટેટમાં રૂપાંતરિત થતું નથી, પરંતુ ટીસીએ ચક્રમાં પ્રવેશ કરે છે.

TCA ચક્ર એ મિટોકોન્ડ્રીયલ મેટ્રિક્સમાં થતી પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી છે, જે દરમિયાન એસિટિલ જૂથો (CO 2 સુધી) અને NADH 2 અને FADH 2 ની રચના થાય છે. ઘટાડેલા સહઉત્સેચકો હાઇડ્રોજનને શ્વસન સાંકળમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે, જ્યાં ઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશન થાય છે (પ્રકરણ “મેટાબોલિઝમ અને એનર્જી” જુઓ).

એક ગ્લુકોઝ પરમાણુના એરોબિક ઓક્સિડેશન માટેનું એકંદર સમીકરણ છે:

1-ગ્લુક + 6 O 2 = 6 CO 2 + 6 H 2 O + 38 ATP

પીવીસી TCA ચક્રમાં પ્રવેશે તે પહેલાં, તે ઉત્સેચકોના સંકુલની ભાગીદારી સાથે ઓક્સિડેટીવ ડીકાર્બોક્સિલેશનમાંથી પસાર થાય છે. આવી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું પરિણામ શિક્ષણ છે એસિટિલ-કોએ. આ સ્વરૂપમાં, આ સંયોજન TCA પાથવેમાં પ્રવેશ કરે છે

જીવંત જીવોના સૌથી મહત્વપૂર્ણ રાસાયણિક સંયોજનો કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ છે. તેઓ પ્રકૃતિમાં વ્યાપક છે, છોડની દુનિયામાં તેઓ 70-80% શુષ્ક પદાર્થ બનાવે છે, પ્રાણીઓમાં સામગ્રી ઘણી ઓછી હોય છે - શરીરના વજનના 2%.

તેમની ભૂમિકા અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે, જે કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ દ્વારા કરવામાં આવતા વિવિધ કાર્યો દ્વારા પુષ્ટિ મળે છે...

ઊર્જા એ મુખ્ય પ્રકારનું સેલ્યુલર ઇંધણ છે, જે શરીર માટે ઊર્જાનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે. કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ શરીર માટે ઊર્જાના મુખ્ય સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે, જે તેને 60% દ્વારા પ્રદાન કરે છે. મગજની પ્રવૃત્તિ માટે, એકમાત્ર ઊર્જા સપ્લાયર ગ્લુકોઝ છે. પ્લાસ્ટિક - તે કોષ પટલ અને સબસેલ્યુલર રચનાઓનો ભાગ છે, જે તમામ અવયવો અને પેશીઓમાં જોવા મળે છે. અનામત પોષક તત્વોનું કાર્ય: કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાં છોડમાં સ્ટાર્ચ અને પ્રાણીઓમાં ગ્લાયકોજેન (લિવર, સ્નાયુઓ)ના રૂપમાં શરીરમાં એકઠા થવાની ક્ષમતા હોય છે.

રક્ષણાત્મક કાર્ય - વિવિધ ગ્રંથીઓ દ્વારા સ્ત્રાવ કરાયેલ ચીકણું સ્ત્રાવ હોલો અંગોની દિવાલોને યાંત્રિક નુકસાન અને પેથોજેનિક બેક્ટેરિયાના પ્રવેશથી સુરક્ષિત કરે છે.

નિયમનકારી કાર્ય - ફાઇબર જેવા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ આંતરડાની ગતિશીલતામાં સામેલ છે.

ચોક્કસ કાર્ય એ ચેતા આવેગનું વહન અને એન્ટિબોડીઝનું નિર્માણ છે.

રાસાયણિક પ્રકૃતિ દ્વારા, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ એ કાર્બનિક પદાર્થો છે જેમાં 1:2:1 ના ગુણોત્તરમાં કાર્બન, ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજનનો સમાવેશ થાય છે. તેઓ વિભાજિત થયેલ છે:

- મોનોસેકરાઇડ્સ એ સાદી શર્કરા છે જેમાં એક પરમાણુ હોય છે. તેમની વચ્ચે ટ્રાયોઝ, ટેટ્રોઝ, પેન્ટોઝ, હેક્સોઝ છે;
- ઓલિગોસેકરાઇડ્સ - જેના પરમાણુઓમાં ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ્સ (સુક્રોઝ) દ્વારા જોડાયેલા 2 થી 10 મોનોસેકરાઇડ અવશેષો હોય છે;
- પોલિસેકરાઇડ્સ - ઉચ્ચ પરમાણુ વજનવાળા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, જેમાં મોટી સંખ્યામાં મોનોસેકરાઇડ્સ (સ્ટાર્ચ, ગ્લાયકોજેન) હોય છે.

પોલિસેકરાઇડ્સને હોમો- અને હેટરોપોલિસકેરાઇડ્સમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે:

- હોમોપોલિસકેરાઇડ્સમાં માત્ર એક પ્રકારનું મોનોસેકરાઇડ હોય છે;
- હેટરોપોલિસકેરાઇડ્સ વિવિધ પ્રકારના મોનોસેકરાઇડ્સ અને તેમના ડેરિવેટિવ્ઝ (ઉદાહરણ તરીકે, મ્યુકોપોલિસકેરાઇડ્સ) ના સંકુલ છે.

કાર્યાત્મક દૃષ્ટિકોણથી, પોલિસેકરાઇડ્સને માળખાકીય (સેલ્યુલોઝ) અને અનામત (સ્ટાર્ચ, ગ્લાયકોજેન) માં પણ વિભાજિત કરી શકાય છે.

ચાલો આ જૂથો પર નજીકથી નજર કરીએ...

જૈવિક મહત્વના સૌથી સરળ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાં C6H12O6 ફોર્મ્યુલા સાથે સરળ શર્કરા અથવા મોનોસેકરાઇડ્સનો સમાવેશ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ.

આ બે સાદી શર્કરા તેમના પરમાણુઓ બનાવે છે તે અણુઓની ગોઠવણીમાં થોડો ભિન્ન છે, અને આ તફાવત તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં કેટલાક તફાવતોનું કારણ બને છે.

સમાન પરમાણુ સૂત્ર સાથેના સંયોજનો પરંતુ અણુઓની વિવિધ ગોઠવણીઓને આઇસોમર કહેવામાં આવે છે.

પરમાણુનું આ આંતરિક માળખું માળખાકીય સૂત્રોનો ઉપયોગ કરીને પ્રતિબિંબિત થાય છે, જેમાં અણુઓને તેમના પ્રતીકો (C, H, O, વગેરે) દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે, અને રાસાયણિક બંધનો, અથવા દળો કે જે અણુઓને એકસાથે પકડી રાખે છે, તેને જોડતી રેખાઓ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. પ્રતીકો.

સંયોજનના ગુણધર્મો તેની રચના પર આધાર રાખે છે, એટલે કે, તેની અવકાશી રચના (પરમાણુઓમાં ત્રિ-પરિમાણીય માળખું હોય છે).

દ્રાવણમાં, ગ્લુકોઝ અને અન્ય સાદી શર્કરાના પરમાણુઓ સીધી સાંકળોના રૂપમાં વિસ્તરેલ નથી, પરંતુ ઓક્સિજન અણુ દ્વારા બે બિન-સંલગ્ન કાર્બન અણુઓના જોડાણ દ્વારા રચાયેલી સપાટ રિંગ્સમાં ફોલ્ડ થાય છે.

ગ્લુકોઝ એ એકમાત્ર મોનોસેકરાઇડ છે જે આપણા શરીરમાં કોઈપણ નોંધપાત્ર માત્રામાં જોવા મળે છે. આપણે જે અન્ય કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનો ઉપયોગ કરીએ છીએ તે યકૃતમાં ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

ગ્લુકોઝ એ લોહીનો એકદમ આવશ્યક ઘટક છે. સામાન્ય રીતે, સસ્તન પ્રાણીઓના લોહી અને પેશીઓમાં તેની સામગ્રી વજન દ્વારા લગભગ 0.1% છે. શરીરમાં ગ્લુકોઝમાં થોડો વધારો થવાથી વધુ નુકસાન થતું નથી, પરંતુ તેમાં ઘટાડો મગજના કેટલાક કોષોની ઉત્તેજના વધારે છે, જેથી તેઓ ખૂબ જ નબળા ઉત્તેજનાને પ્રતિસાદ આપવાનું શરૂ કરે છે. સ્નાયુઓ દ્વારા આ કોષોમાંથી મળેલ આવેગ આંચકી, ચેતના ગુમાવવા અને મૃત્યુનું કારણ બની શકે છે.

મગજના કોષોના ચયાપચય માટે ગ્લુકોઝ જરૂરી છે અને આ માટે લોહીમાં તેની સામગ્રીનું ચોક્કસ સ્તર જરૂરી છે. નર્વસ સિસ્ટમ, યકૃત, સ્વાદુપિંડ, કફોત્પાદક ગ્રંથિ અને મૂત્રપિંડ પાસેની ગ્રંથીઓનો સમાવેશ કરતી અત્યંત જટિલ પદ્ધતિ દ્વારા યોગ્ય રક્ત ગ્લુકોઝ સાંદ્રતા જાળવવામાં આવે છે.

ઓલિગોસેકરાઇડ્સ - ગ્લાયકોસીડિક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા 2 થી 10 મોનોસેકરાઇડ અવશેષો ધરાવે છે.

ડિસકેરાઇડ પરમાણુઓમાં સામાન્ય સૂત્ર C12H22O11 હોય છે; તે એક પાણીના અણુને નાબૂદ કરવાના પરિણામે મોનોસેકરાઇડ્સના બે અણુઓથી બનેલા હોય છે. શેરડી અને બીટ શર્કરા સુક્રોઝ છે - ગ્લુકોઝના એક પરમાણુ અને ફ્રુક્ટોઝના એક પરમાણુનું મિશ્રણ. અન્ય ડિસકેરાઇડ્સ પણ જાણીતા છે; તે બધા સમાન સૂત્ર ધરાવે છે, પરંતુ પરમાણુમાં અણુઓની ગોઠવણીમાં અને તેથી, કેટલાક રાસાયણિક અને ભૌતિક ગુણધર્મોમાં અલગ પડે છે. માલ્ટોઝ, અથવા માલ્ટ સુગર, ગ્લુકોઝના બે અણુઓ ધરાવે છે, લેક્ટોઝ (દૂધની ખાંડ), જે તમામ સસ્તન પ્રાણીઓના દૂધમાં સમાયેલ છે, તે ગ્લુકોઝના એક પરમાણુ અને ગેલેક્ટોઝના એક પરમાણુ દ્વારા રચાય છે.

આ ખાંડ તેમની મીઠાશની માત્રામાં સ્પષ્ટપણે અલગ પડે છે. સામાન્ય ખાંડમાંથી સૌથી મીઠી ફ્રુક્ટોઝ છે. તે ઓછામાં ઓછી મીઠી ખાંડ - લેક્ટોઝ કરતાં 10 ગણી વધુ મીઠી છે. સુક્રોઝ મધ્યવર્તી સ્થાન ધરાવે છે. સેકરિન એ એક કૃત્રિમ પદાર્થ છે જે કોઈપણ ખાંડ કરતાં ખૂબ જ મીઠો હોય છે; જો ખાંડ લીધા વિના ખોરાકને મીઠો સ્વાદ આપવો જરૂરી હોય તો, તેમજ ડાયાબિટીસના દર્દીઓ દ્વારા તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

પોલિસેકરાઇડ્સ.

સૌથી મોટા કાર્બોહાઇડ્રેટ પરમાણુઓ પોલિસેકરાઇડ્સ છે, જેમાં સ્ટાર્ચ અને સેલ્યુલોઝનો સમાવેશ થાય છે, જેના પરમાણુઓ મોટી સંખ્યામાં મોનોસેકરાઇડ જૂથો ધરાવે છે, જે કાં તો એક સીધી લાંબી સાંકળ (એમીલેઝ) માં જોડાયેલા હોય છે અથવા ડાળીઓવાળું માળખું (એમીલોપેક્ટીન) બનાવે છે. એક સ્ટાર્ચ પરમાણુમાં જોડાયેલા ખાંડના અણુઓની સંખ્યા બરાબર જાણીતી નથી; તે વિવિધ અણુઓમાં સમાન નથી, તેથી સ્ટાર્ચ સૂત્ર નીચે પ્રમાણે લખી શકાય છે: (C6H10O5).

ખાસ ઉત્સેચકો - એમીલેસેસ - હાઇડ્રોલાઈઝ સ્ટાર્ચ અને પોલિસેકરાઇડ્સ, તેમને પ્રથમ સાદી શર્કરાની ટૂંકી સાંકળોમાં અને પછી મુક્ત મોનોસેકરાઇડ્સમાં તોડી નાખે છે.

આ ઉત્સેચકો પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરિત કરે છે જેમાં પાણીના અણુઓ મોનોસેકરાઇડના અવશેષો વચ્ચે ફાચર પડે છે, એનહાઇડ્રાઇડ બોન્ડ તોડી નાખે છે. સ્ટાર્ચ મોનોસેકરાઇડ જૂથોની સંખ્યા અને પ્રકારમાં ભિન્ન હોય છે અને તે વનસ્પતિ અને પ્રાણી કોષો બંનેના સામાન્ય ઘટકો છે.

એનિમલ સ્ટાર્ચ - ગ્લાયકોજેન, પરમાણુની અત્યંત મજબૂત શાખા અને પાણીમાં ઉચ્ચ દ્રાવ્યતામાં છોડના સ્ટાર્ચથી અલગ છે. છોડ સ્ટાર્ચના રૂપમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ એકઠા કરે છે, પ્રાણીઓ ગ્લાયકોજનના રૂપમાં; ગ્લુકોઝને આ રીતે એકઠું કરવું અશક્ય છે, કારણ કે તેના નાના પરમાણુઓ કોશિકાઓમાંથી ફેલાય છે. મોટા અને ઓછા દ્રાવ્ય સ્ટાર્ચ અને ગ્લાયકોજેન પરમાણુઓ પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનમાંથી પસાર થતા નથી. મનુષ્યો અને અન્ય ઉચ્ચ પ્રાણીઓમાં, ગ્લાયકોજેન મુખ્યત્વે યકૃત અને સ્નાયુઓમાં સંચિત થાય છે.

ચાર ઉત્સેચકો, ચોક્કસ ક્રમમાં કાર્ય કરે છે, લીવર ગ્લાયકોજનને સરળતાથી ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે પછી લોહી દ્વારા શરીરના અન્ય ભાગોમાં પરિવહન થાય છે. મોટાભાગના છોડના કોષોમાં સેલ્યુલોઝની બનેલી મજબૂત બાહ્ય દિવાલો હોય છે, જે એક અદ્રાવ્ય પોલિસેકરાઇડ છે જેના પરમાણુ, સ્ટાર્ચના પરમાણુની જેમ, ઘણા ગ્લુકોઝના પરમાણુઓથી બનેલા છે. જો કે, સ્ટાર્ચ પરમાણુમાં, ક્રમિક ગ્લુકોઝ પરમાણુઓ ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે, અને સેલ્યુલોઝ પરમાણુમાં તેઓ ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે અને સ્ટાર્ચને ડાયજેસ્ટ કરતા ઉત્સેચકો દ્વારા વિભાજિત થતા નથી.

કોષમાં, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ ઊર્જા સાથે મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓને સપ્લાય કરવા માટે સરળતાથી ગતિશીલ "બળતણ" ની ભૂમિકા ભજવે છે. ગ્લુકોઝ આખરે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણીમાં તૂટી જાય છે, ઊર્જા મુક્ત કરે છે.

કેટલાક કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ પ્રોટીન અને લિપિડ્સ સાથે મળીને કોષો અને તેમના પટલના માળખાકીય ઘટકો બનાવે છે. રિબોઝ અને ડીઓક્સીરીબોઝ, 5 કાર્બન અણુઓ ધરાવતી ખાંડ, રિબોન્યુક્લીક (RNA) અને ડીઓક્સીરીબોન્યુક્લીક (DNA) એસિડનો ભાગ છે.

માનવ શરીરમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ ચયાપચય મુખ્યત્વે નીચેની પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ કરે છે:

1. ખોરાક સાથે પૂરા પાડવામાં આવતા મોનોસેકરાઇડ્સ, ડાય- અને પોલિસેકરાઇડ્સમાં જઠરાંત્રિય માર્ગમાં ભંગાણ. આંતરડામાં લોહીમાં શોષણ;
2. ગ્લાયકોજેન (યકૃત) નું સંશ્લેષણ અને ભંગાણ;
3. ગ્લુકોઝનું એનારોબિક ભંગાણ: ગ્લાયકોલિસિસ - ઓક્સિજન વપરાશ વિના;
4. હેક્સોસિસનું આંતરરૂપાંતરણ;
5. એરોબિક પાયરુવેટ ચયાપચય - ઓક્સિજન વપરાશ સાથે, ક્રેબ્સ ચક્ર;
6. ગ્લુકોનિયોજેનેસિસ - બિન-કાર્બોહાઇડ્રેટ ખોરાકમાંથી કાર્બોહાઇડ્રેટ્સની રચના.

ચાલો કાર્બોહાઇડ્રેટ ચયાપચયના તબક્કાઓ જોઈએ.

90% સુધી શોષિત મોનોસેકરાઇડ્સ (મુખ્યત્વે ગ્લુકોઝ) આંતરડાની વિલીની રુધિરકેશિકાઓ દ્વારા રુધિરાભિસરણ તંત્રમાં પ્રવેશ કરે છે અને પોર્ટલ નસ દ્વારા યકૃતમાં વિતરિત થાય છે; બાકીના મોનોસેકરાઇડ્સ લસિકા માર્ગ દ્વારા વેનિસ સિસ્ટમમાં પ્રવેશ કરે છે.

યકૃતમાં, ગ્લુકોઝ ગ્લાયકોજેનમાં રૂપાંતરિત થાય છે. ગ્લાયકોજેન જમા કરવાની ક્ષમતા બદલ આભાર, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના ચોક્કસ અનામતના સામાન્ય સંચય માટે શરતો બનાવવામાં આવે છે. સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમની ઉત્તેજનાના પરિણામે શરીરમાં ઊર્જા ખર્ચમાં વધારો સાથે, સામાન્ય રીતે ગ્લાયકોજેનના ભંગાણ અને ગ્લુકોઝની રચનામાં વધારો થાય છે.

જ્યારે ઓક્સિજનનો અભાવ હોય છે, ત્યારે કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ એનારોબિક રીતે તૂટી જાય છે, અને જ્યારે ઓક્સિજનથી સંતૃપ્ત થાય છે, ત્યારે તેઓ એરોબિક રીતે તૂટી જાય છે.

ગ્લાયકોલિસિસ એ ઓક્સિજનના વપરાશ વિના ગ્લુકોઝનું ભંગાણ છે, એક જટિલ એન્ઝાઈમેટિક પ્રક્રિયા જે માનવ અને પ્રાણીઓના પેશીઓમાં થાય છે. પરિણામે, ગ્લુકોઝ ઊર્જા-સમૃદ્ધ ફોસ્ફરસ સંયોજનોની રચના સાથે લેક્ટિક એસિડમાં રૂપાંતરિત થાય છે - ATP:

ગ્લાયકોલિસિસની પ્રક્રિયા 11 ઉત્સેચકો દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે અને કોષના સાયટોપ્લાઝમમાં થાય છે.

ગ્લાયકોલિસિસનું જૈવિક મહત્વ એ ઊર્જા-સમૃદ્ધ ફોસ્ફરસ સંયોજનોની રચના છે.

ગ્લાયકોલિસિસના પ્રથમ તબક્કામાં, 2 એટીપી પરમાણુઓનો વપરાશ થાય છે (1 અને 3 પ્રતિક્રિયાઓ). બીજા તબક્કામાં, 4 ATP અણુઓ રચાય છે (ફોસ્ફોગ્લિસેરેટ કિનેઝ અને પિરુવેટ કિનેઝ પ્રતિક્રિયાઓ). આમ, ગ્લાયકોલિસિસની ઉર્જા કાર્યક્ષમતા 1 ગ્લુકોઝ પરમાણુ દીઠ 2 એટીપી પરમાણુ છે, 1 ગ્લુકોઝ પરમાણુ (ગ્લુકોઝ લેક્ટિક એસિડ) કાર્યક્ષમતાના ભંગાણ દરમિયાન મુક્ત ઊર્જામાં ફેરફાર લગભગ 0.4 છે. ગ્લાયકોલિસિસની પ્રક્રિયામાં, ગ્લુકોઝના "સક્રિયકરણ" સાથે ક્રમિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી શરૂ થાય છે. એટીપી સાથે ગ્લુકોઝની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, જે ગ્લુકોઝ-6-ફોસ્ફેટ અને એડીપીની રચનામાં પરિણમે છે, તે એન્ઝાઇમ હેક્સોકિનેઝ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે.

આ કિસ્સામાં, એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટના માત્ર ટર્મિનલ ફોસ્ફેટ જૂથને સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે અને એડેનોસિન ડિફોસ્ફેટ (એડીપી) રહે છે.

આ પ્રારંભિક પ્રતિક્રિયા પછી, પરમાણુને ફ્રુક્ટોઝ-6-ફોસ્ફેટ બનાવવા માટે ફરીથી ગોઠવવામાં આવે છે, પછી ફ્રુક્ટોઝ-1,6-ડિફોસ્ફેટ (1 અને 6 કાર્બન પરમાણુ પર ફોસ્ફેટ જૂથો સાથે ફ્રુટોઝ) અને ADP બનાવવા માટે બીજા ફોસ્ફેટ જૂથનું સ્થાનાંતરણ.

ફ્રુક્ટોઝ-1,6-ડિફોસ્ફેટ એન્ઝાઇમ એલ્ડોલેઝ દ્વારા બે કાર્બન શર્કરામાં વિભાજિત થાય છે: 3-ફોસ્ફોગ્લિસેરાલ્ડીહાઇડ અને ડાયહાઇડ્રોક્સાયસેટોન ફોસ્ફેટ, જે એન્ઝાઇમ ટ્રાઇઓસેફોસ્ફેટ આઇસોમેરેઝના પ્રભાવ હેઠળ એકબીજામાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે.

3-ફોસ્ફોગ્લિસેરાલ્ડિહાઇડ એસએચ જૂથ ધરાવતા સંયોજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, જે NAD પરમાણુમાં હાઇડ્રોજન દાન કરવા સક્ષમ જૂથ બનાવે છે. આ પ્રતિક્રિયાનું ઉત્પાદન, ફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડ, એન્ઝાઇમના SH જૂથ સાથે બંધાયેલ છે, પછી અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને 1,3-ડિફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડ અને SH જૂથ સાથે મુક્ત એન્ઝાઇમ બનાવે છે. અન્ય ઉત્પાદન, 3-ફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડ, 2-ફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડમાં રૂપાંતરિત થાય છે, ત્યારબાદ પાણીના પરમાણુ (ડિહાઇડ્રેશન) નાબૂદ દ્વારા ઉચ્ચ-ઉર્જા ફોસ્ફેટની રચના થાય છે. આ પ્રતિક્રિયાનું ઉત્પાદન, ફોસ્ફોપાયરુવિક એસિડ, એટીપી અને મુક્ત પાયરુવિક એસિડ બનાવવા માટે તેના ફોસ્ફેટ જૂથને ADP અણુને દાન કરી શકે છે. ગ્લુકોઝના પાયરુવિક એસિડમાં રૂપાંતર દરમિયાન સબસ્ટ્રેટ સ્તર પર રચાયેલ આ બીજું ઉચ્ચ-ઊર્જા ફોસ્ફેટ બોન્ડ છે. દરેક ગ્લુકોઝ પરમાણુમાંથી, 3-ફોસ્ફોગ્લિસેરાલ્ડીહાઇડના 2 પરમાણુઓ બને છે અને આમ, ગ્લુકોઝને પાયરુવિક એસિડમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયામાં, 4 ઉચ્ચ-ઊર્જા બોન્ડ રચાય છે. જો કે, તેમાંથી બેનો ઉપયોગ આ પ્રક્રિયામાં જ થાય છે. તેથી, અંતે આપણને 2 ઉચ્ચ-ઊર્જા જોડાણો મળે છે.

પ્રતિક્રિયાઓ 1 અને 3 ગ્લાયકોલિસિસના દરને મર્યાદિત કરે છે (નિર્ધારિત કરે છે) અને એટીપી દ્વારા અવરોધિત છે.

એનારોબિક પરિસ્થિતિઓમાં, ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં, જે અંતિમ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર તરીકે કામ કરે છે, ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર પ્રતિક્રિયાઓ જલદી બંધ થઈ જાય છે કારણ કે તમામ મધ્યવર્તી સ્વીકારકો ઘટેલી સ્થિતિમાં પસાર થાય છે, ઇલેક્ટ્રોનની તમામ સંભવિત સંખ્યાને "સ્વીકારે છે". આ પરિસ્થિતિઓમાં ગ્લુકોઝનું ચયાપચય પાયરુવિક એસિડના સંચય તરફ દોરી જાય છે, જે લેક્ટિક એસિડ અને ઓક્સિડાઇઝ્ડ NAD+ બનાવવા માટે ઘટાડેલા પાયરિડિન ન્યુક્લિયોટાઇડ્સમાંથી હાઇડ્રોજન અણુઓને સ્વીકારે છે, જે લેક્ટેટ ડિહાઇડ્રોજેનેઝ વિરુદ્ધ દિશામાં કામ કરતી પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે. ગ્લુકોઝના લેક્ટિક એસિડમાં રૂપાંતરણના પરિણામે, 2 ઉચ્ચ-ઉર્જા ફોસ્ફેટ બોન્ડ્સ રચાય છે અને આ રીતે કોષો ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં પણ થોડી માત્રામાં ઊર્જા પ્રાપ્ત કરી શકે છે. યીસ્ટ કોશિકાઓમાં, પાયરુવિક એસિડ એસીટાલ્ડીહાઇડમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે એનએડી + અને ઇથિલ આલ્કોહોલ બનાવવા માટે ઘટાડેલા NADHમાંથી હાઇડ્રોજન અણુઓને સ્વીકારી શકે છે.

ગ્લુકોઝમાંથી ગ્લાયકોજેનનું સંશ્લેષણ ઘણા તબક્કામાં થાય છે.

પ્રથમ, ગ્લુકોઝ એટીપી દ્વારા ફોસ્ફોરીલેટેડ છે અને ગ્લુકોઝ-6-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે. આ પ્રતિક્રિયા ગ્લુકોકીનેઝ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે.

આગળ, ગ્લુકોઝ-6-ફોસ્ફેટ ગ્લુકોઝ-1-ફોસ્ફેટ (ફોસ્ફોગ્લુકોમ્યુટેઝ) માં રૂપાંતરિત થાય છે. ગ્લુકોઝ-1-ફોસ્ફેટ યુરીડિન ટ્રાઇફોસ્ફેટ (UTP) સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને યુરીડિન ફોસ્ફોગ્લુકોઝ બનાવે છે. UDP ગ્લુકોઝના ગ્લુકોઝ અવશેષોનો ઉપયોગ ગ્લાયકોજન પરમાણુને લંબાવવા માટે થાય છે, અને મુક્ત થયેલ UDP એટીપી દ્વારા ફોસ્ફોરીલેટેડ છે અને UTP માં રૂપાંતરિત થાય છે. આમ, ગ્લાયકોજન સંશ્લેષણની પ્રક્રિયા એટીપીના ભંગાણ દરમિયાન પ્રકાશિત ઊર્જાના ખર્ચ સાથે થાય છે.

મુખ્ય અધોગતિનો માર્ગ એ ફોસ્ફોરોલિટીક માર્ગ છે.

ગ્લાયકોજેનોલિસિસ એ ગ્લાયકોજેનનું ગ્લુકોઝ-6-ફોસ્ફેટમાં ભંગાણ છે, જે ગ્લાયકોલિસિસની પ્રક્રિયામાં સમાવી શકાય છે:

1) ગ્લાયકોજેન ગ્લુકોઝ-1-ફોસ્ફેટમાં તૂટી જાય છે. એન્ઝાઇમ ફોસ્ફોરીલેઝની ભાગીદારી સાથે;
2) આગળ, ગ્લુકોઝ-1-ફોસ્ફેટ, ફોસ્ફોગ્લુકોમ્યુટેઝની ક્રિયા હેઠળ, ગ્લુકોઝ-6-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે; વધુ રૂપાંતરણ બે દિશામાં થાય છે.

યકૃતમાં પ્રવેશતા ફ્રુક્ટોઝ એટીપી દ્વારા ફ્રુક્ટોકીનેઝની ભાગીદારી સાથે ફોસ્ફોરીલેટેડ છે, પરિણામે ફ્રુક્ટોઝ-1-ફોસ્ફેટની રચના થાય છે, પછી એલ્ડોલેઝની ક્રિયા હેઠળ તે બે ટ્રાયોઝમાં વિભાજિત થાય છે અને પછી પાયરુવિક એસિડમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

યકૃતમાં ગ્લાયકોજેનનું ભંગાણ અને સંશ્લેષણ, આ 2 પ્રક્રિયાઓ લોહીમાં ખાંડની સતત સાંદ્રતાને સુનિશ્ચિત કરે છે.

સંશ્લેષણ અને ભંગાણ વચ્ચેનો સંબંધ ન્યુરોહ્યુમોરલ પાથવે દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. ACTH, ગ્લુકોકોર્ટિકોઇડ્સ અને ઇન્સ્યુલિન યકૃતમાં ગ્લાયકોજેનનું પ્રમાણ વધારે છે.

એડ્રેનાલિન, ગ્લુકોગન, કફોત્પાદક વૃદ્ધિ હોર્મોન અને થાઇરોક્સિન ગ્લાયકોજનના ભંગાણને ઉત્તેજિત કરે છે. કાર્બોહાઇડ્રેટ જૈવિક એનારોબિક

આ હોર્મોન્સની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ અલગ છે...

ઇન્સ્યુલિન ગ્લુકોઝ-6-ફોસ્ફેટેઝને અટકાવે છે, ગ્લાયકોજનના સંચયને પ્રોત્સાહન આપે છે.

ગ્લુકોકોર્ટિકોઇડ્સ પ્રોટીન અને ચરબીના કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાં રૂપાંતરણને પ્રોત્સાહન આપીને પરોક્ષ રીતે યકૃતમાં ગ્લાયકોજેનનું પ્રમાણ વધારે છે.

ACTH એડ્રેનલ કોર્ટેક્સ દ્વારા ગ્લાયકોજેન સંશ્લેષણને ઉત્તેજિત કરે છે.

એડ્રેનાલિન અને ગ્લુકોગન ફોસ્ફોરીલેઝને સક્રિય કરીને ગ્લાયકોજનના ભંગાણનું કારણ બને છે.

કફોત્પાદક ગ્રંથિનો વૃદ્ધિ હોર્મોન સ્વાદુપિંડ દ્વારા ગ્લુકોગનના પ્રકાશનને પરોક્ષ રીતે ઉત્તેજિત કરીને યકૃતમાં ગ્લાયકોજનની માત્રા ઘટાડે છે.

ગ્લુકોનોજેનેસિસ એ લેક્ટિક અથવા પાયરુવિક એસિડ જેવા બિન-કાર્બોહાઇડ્રેટ ઘટકોમાંથી ગ્લુકોઝનું સંશ્લેષણ છે.

યકૃત અને કિડનીના કોષોમાં થાય છે.

મોટાભાગની ગ્લુકોનિયોજેનેસિસ પ્રતિક્રિયાઓ ગ્લાયકોલિટીક પ્રતિક્રિયાઓના વિપરીત છે.

એમિનો એસિડના ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયા તેમના ડિમિનેશનથી શરૂ થાય છે, એટલે કે, એમિનો જૂથ નાબૂદ.

બાકીની કાર્બન સાંકળ વધુ પરિવર્તનોમાંથી પસાર થાય છે અને છેવટે ક્રેબ્સ ચક્રમાં પ્રવેશે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, એલાનિન, ડિમિનેશન પછી, પાયરુવિક એસિડ આપે છે. ગ્લુટામિક એસિડ એ કેટોગ્લુટેરિક એસિડ છે, અને એસ્પાર્ટિક એસિડ ઓક્સાલોએસેટિક એસિડ છે. આ 3 એમિનો એસિડ ક્રેબ્સ ચક્રમાં સીધા જ સામેલ છે; અન્ય એમિનો એસિડ્સ, ડિમિનેશન પ્રતિક્રિયા ઉપરાંત, તેઓ ક્રેબ્સ ચક્રમાં ભાગ લે તે પહેલાં ઘણી વધારાની પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થવું આવશ્યક છે.

સાહિત્ય

1. મેટ્ઝલર ડી. બાયોકેમિસ્ટ્રી. ટી. 1, 2, 3. "વિશ્વ", 2000.
2. લેનિન્જર ડી. બાયોકેમિસ્ટ્રીના ફંડામેન્ટલ્સ. ટી. 1, 2, 3. "વર્લ્ડ", 2002.
3. ફ્રીમેલ જી. રોગપ્રતિકારક પદ્ધતિઓ. એમ. "મેડિસિન", 2007.
4. હેલ્થકેર માટે મેડિકલ ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનો, એમ., 2001.
5. રેઝનિકોવ એ.જી. હોર્મોન્સ નક્કી કરવા માટેની પદ્ધતિઓ. કિવ "નૌકોવા દુમકા", 2000.
6. બ્રેડિકિસ યુ.યુ. ક્લિનિકલ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ પર નિબંધો. એમ. "મેડિસિન", 1999.