функции // Tag

Tag based archive
13 авг.

Функционално мембранните протеини могат да бъдат разпределени на: транспортни протеини, рецептори, ензими и адхезионни молекули. 

04 авг.

Функции на кожата

Кожата има многостранни функции, но на първо място трябва да се постави защитната. Вроговеният клетъчен слой, космите и ноктите предпазват по-дълбоко разположените тъкани от изсушаване, износване и нараняване. По повърхността на кожата у здрав човек винаги има голям брой микроорганизми, но те не проникват през роговия слой на епидермиса.

Освен това на повърхността на кожата се отделя млечна киселина и ензимa лизозим, които потискат развитието на микроорганизмите. Срещу ултравиолетовите лъчи кожата образува пигмент, който се натрупва под формата на фини гранули в клетките и придава кафяво оцветяване на кожата.

Кожата изпълнява обменна и регулаторна функция. През гъстата мрежа от кожни кръвоносни съдове преминава около 10% от циркулиращата в тялото кръв. Това подпомага процесите на обмяна на веществата и терморегулация в организма.

Терморегулационната функция се осъществява чрез излъчване на топлина във въздуха и върху предметите, които са в допир с тялото. Ето защо, тук е важно да спомена, колко важни са дрехите, които носим по време на физически занимания и спорт – тогава терморегулацията е в разгара си.

Тъй като топлината ни се отделя и чрез изпарение на вода от кожата, важно е дрехите по време на физически занимания (във зала или на открито) да са проветриви. А не такива, които да ни спарват! Груба грешка е да си мислите, особено ако и прилагате това, да тичате в парка с шушлек, за да сте горите повече калории и по-бързо да отслабвате, ако това е целта. Дрехата не ускорява метаболизма по никакъв начин метаболизма, а само може да наруши терморегулацията!

Терморегулацията се осъществява от потните жлези. При висока температура към кожата се оттича повече кръв, кръвоносните капиляри се разширяват и се излъчва повече топлина. При ниски температури става обратното: съдовете се свиват и кожата побледнява. Това става рефлекторно.

При много висока температура, каквито са днешните и утрешните (изобщо цялото лято, времето когато тренираме навън – по лостове, паркове и т.н.) механизмът на излъчване на топлина чрез кръвоносните капиляри се затруднява, затова потните жлези отделят много пот.

Изпарението на потта понижава температурата на тялото и го охлажда. Излъчването на топлина се ограничава от наличието на мастна подкожна тъкан. Регулацията на телесната температура се извършва в нервната система. Промените в температурата на циркулиращата кръв се приемат като информация в температурните центрове на междинния мозък, от който чрез нервите се изпращат импулси към кръвоносните съдове в кожата. Те се стесняват или разширяват според температурните промени.

Потните жлези у човека са около 4 млн. Чрез тях дневно се отделят 350-500 мл пот. Затова е хубаво да пием течности – вода. В една тренировка на открито (кросфит, стрийт фитнес и т.н.), която може да трае и до 2 часа (повече не е необходимо!) са задължителни поне 1 литър течности. Независимо от тегловата ви категория и цел на тренировките:

• за здраве – крос, бягане стил тръс
• за тонус – стречинг движения, леки натоварвания
• за отслабавне – кардио натоварване и спринтове, силова част
• за покачване на мускулна маса – натоварвания по лостове, с тежести, наколенки с оловни тежести и т.н.

Потта съдържа около 98-99% вода. С нея се отделят и амоняк, мастни киселини, млечна киселина, соли, от които в най-голямо количество е NaCl, ензима лизозим и др. Потната секреция има значение за:

1) отделяне на ненужни продукти от обмяната на веществата;
2) терморегулация;
3) поддържане постоянството на соли и вода в организма.

Количеството отделена пот зависи от физиологичното състояние на организма, от мускулната работа и от външните условия. Ако евентуално се потите път повече от обикновено, твърде възможно е това да се дължи на нещо, което ще ви се стори дори странно – липса на сол в диетата. Увеличете до 3 чаени лъжички натриевия хлорид!

Работниците в горещи помещения отделят 8-9 литра пот, например, за 24 часа. Повече пот се отделя и изпарява при топъл и сух въздух, отколкото при влажен.

Усилено потоотделяне се наблюдава и при различни психични състояния – гняв, страх, силно вълнение и т.н. Затова също така внимавайте и мислете позитивно. Никога не тренирайте, когато сте ядосани от нещо или си внушите погрешно, че тренировката ви навън, ще ви успокои. Ако не сте хидратирани добре, виждате сами какво може да се случи с вас.

Кожата участва макар и незначително в дишането. Количеството кислород, което се приема през кожата, е около 1% от общото количество кислород, постъпващ в тялото. Кожата изпълнява и сетивна функция. В нея са разположени много рецептори за натиск, допир, топло, студено и болка. При дразненето им се пораждат усещания и се проявяват рефлекси, които участват в регулацията на взаимоотношенията със заобикалящата ни природа.

В човешкия организъм се образува топлина. Тя е резултат от непрекъснато извършващите се обменни процеси. Образуването на топлина не е еднакво интензивно в различните органи.

При дейността на мускулите и черния дроб например се образува по-голямо количество топлина, отколкото в по-малко активните съединителни тъкани, хрущяли, кости и др.

Основният източник на топлина в организма са химичните процеси. Образуването на топлина в тялото не се влияе от температурата на околната среда.

При понижаване на околната температура под 15 градуса, ако дрехите са недостатъчни, обмяната на веществата се засилва и се образува повече топлина. В такива случаи възникват фини неволеви мускулни съкращения (треперене, тракане на зъби). Гладките мускули на кожата също се съкращават, космите настръхват и може би някои от вас са усещали това, нали?

В тялото се задържа известно количество топлина, необходима за извършването на жизнените процеси, а останалата топлина се отделя навън. Ако човешкият организъм произвежда топлина, без да я отдава на заобикалящата го среда, стабилността на телесната температура не би могла да се постигне.

Това важи и за организма и околната среда. Отдаването на топлина се осъществява по няколко начина:

1) чрез излъчване (радиация). При обикновени условия по този начин се отдава около 70% от образувалата се топлина. От повърхността на човешкото тяло става излъчване на топлинни електромагнитни вълни. Когато кръвоснабдяването на кожата е по-голямо, повече топлина се излъчва и обратно;

2) чрез конвекция. Дължи се на движението на газови или течни молекули, намиращи се в непосредствена близост до повърхността на тялото. При повишаване на телесната температура те стават по-подвижни, отдалечават се по-бързо от тялото и мястото им се заема от молекули с по-ниска температура.

Най-важният фактор, който повлиява топлинната конвекция, е движението на въздуха или водата, ако тялото е потопено в течна среда. Колкото околната температура е по-ниска и въздухът по-подвижен, толкова опасността от простуда е по-голяма, поради загуба на топлина.

3) чрез провеждане. Осъществява се при допир с предмет, чиято температура е по-ниска от температурата на кожата. Това може да стане при измиване със студена вода, приемане на студени храни и питиета, при седене върху студени предмети.

4) чрез изпарение. В случаите когато температурата на въздуха е над 33 градуса, т.е. толкова, колкото е тя по откритите части на кожата, отдаването на топлина по описаните дотук начини е невъзможно поради липсата на необходимата температурна разлика. Тогава единственият начин за охлаждане на тялото е изпарението.

Повърхността на кожата е винаги влажна. Това се дължи както на проникване на вода през епителните клетки, така и на активирането на потните жлези.

При изпарението на 1 литър пот се отдават около 2 430 KJ топлинна енергия. С изпаряването може да се губи топлина от тялото само тогава, когато потта се изпарява. Ето защо при висока околна температура сухият въздух се понася по-добре отколкото влажният.

Образуването и отдаването на топлината от тялото се регулират така, че телесната температура се запазва на относително постоянно равнище. Температурата на тялото обаче не е постоянна във всичките му части. Във вътрешността е по-висока и по-стабилна и се означава като вътрешна, а на повърхността е по-ниска и нееднаква.

У здравите хора, трениращите, вътрешната температура, измерена в правото черво, е около 37,2 градуса по Целзий, под мишницата е 36,5, а по другите части на тялото – 33 градуса. Животът е възможен при температурни колебания от 24 градуса (при изкуствено охлаждане) до 43 градуса за вътрешна температура. Температурата на тялото показва денонощни колебания. Най-ниска е сутрин около 4 часа, най-висока е около 16 часа. При болестни състояния, особено при децата, температурата може да се повиши до 41-42 градуса.

Регулация на топлинната хомеостаза

Образуването и отдаването на топлина в човешкия организъм се регулира от сложен нервно-ендокринен механизъм, който включва следните елементи:

• рецептори за студено и за топло
• нервен център, разположен в междинния мозък, който обработва сигналите, идващи от кожата и от вътрешността на организма, и изпраща импулси до периферията
• изпълнителни органи – кожни кръвоносни съдове, потни жлези, скелетни мускули, черен дроб
• хормони посредници между нервните импулси, идващи от мозъка и изпълнителните органи

Когато температурата на средата се понижи, реагират рецепторите за студено. Разликата между телесната и външната температура е информацията (дразнителя), който стимулира рецепторите. По сетивните нерви те изпращат импулси до подхълмието в междинния мозък, където се намира центърът на терморегулацията.

Под негово влияние се засилва производството на топлина, което се осъществява чрез ускоряване на обмяната на веществата и чрез свивания и разпускания на мускулите (треперене). Произведеното количество топлина се запазва от излъчване чрез свиване на кръвоносните съдове на кожата, настръхване и т.н. Тази реакция възобновява излъченото при охлаждане количество топлина от организма и затова в случая е адекватна или компенсаторна.

Произведеното количество топлина затопля тялото чрез кръвта, която достига до всички органи, включително до кожата с терморецепторите и до подхълмието. Импулсите от рецепторите за студено спират, топлопроизводството – също. Осъществява се принципът на обратната връзка и рецепторна корекция.

Рецепторите са “уведомени” за новото състояние на температурата и в зависимост от нея се изменя дейността им. Ако външната температура продължи да спада отново се поражда информация за студено и се стимулира топлопроизводството.
Когато температурата на външната среда се повиши, се дразнят рецепторите за топло в кожата. Те изпращат импулси до подхълмието.

Терморегулацоинният център предизвиква разширяването на кръвоносните съдове и изпотяване на тялото. Чрез изпарение на потта и топлоизлъчване организмът се освобождава от изличната топлина. Така чрез адекватна реакция на организма при понижаване и при повишаване на външната температура се поддържа температурата на тялото относително постоянна.

Обратно към раздел „Анатомия и физиология“.

25 май

Аминокиселините, подобно на витамините и минералите, се разглеждат като микроелементи. Те са особено важни за правилното функциониране на човешкия организъм. Набавянето им чрез храната е задължително, именно защото ние, като хора, сме хетеротрофни организми.

21 май

Обща структура на аминокиселините. Видове аминокиселини

Obshta-formula-na-aminokiselinite

Аминокиселините са карбоксилна киселини, които притежават аминогрупа. За изграждане на белтъците са важни алфа-аминокиселините. Означават се така, защото тяхната аминогрупа е разположена непосредствено след карбоксилната група. На фигурата, която споделям с вас се вижда общата формула на всички алфа-аминокиселини.

Въпреки сходството във формулата на аминокиселините, всичките се категоризират в следните групи:

1. Аминокиселини с хидрофобен остатък: това са аминокиселините глицин, аланин, валин, левцин и изолевцин.

2. Моноаминодикарбоксилови аминокиселини: те притежават по една аминна и две карбоксилни групи. Конкретни примери това са аспарагиновата киселина (аспартат) и нейния амид аспарагин; тук е и глутамоновата киселина (глутамат) и нейния амид глутамин.

3. Аминокиселини, притежаващи специфични функционални групи: такива са аминокиселините серин, треонин, цистеин, метионин, лизин и аргинин.

4. Аминокиселини с циклична структура: това са прилина, фенилаланина, тирозин, триптофан и хистидин.

Свойства и функции на аминокиселините

Ще се опитам максимално съдържателно и накратко да ги изложа в следващите редове. Ето го и списъка с най-важните свойства и функции на аминокиселините:

  • Съществуват голям брой аминокиселини, но само 20 от тях влизат в състава на белтъците. Това е така, защото генетичния код на клетката съдържа информация само за тях. Но това не изключва участието на други аминокиселини, в много от функциите на човешката клетка, въпреки, че не влизат както казах в състава на белтъците.
  • Тези 20 аминокиселини се подразделят на групи: 12 от тях са заменими. Т.е. могат да се образуват от организма при всяка нужда, от други съединения. Съществуват и 8 броя (вида), които се наричат незаменими. Те не могат да се образуват самостоятелно от организма и ежедневно, ние като хетеротрофни организми трябва да си ги набавяме чрез пълноценната храна. Точно тук, в секцията физиология е необходимо да припомня, че нито веганството, нито всеядството, вегетарианството или което и да е друго модерно течение са полезни. Това са крайности в храненето, което е опасно и вредно за целият организъм!
  • Аминокиселините притежават електрически заряд, във водния разтвор. Това се дължи на свойствата на карбоксилната и на аминната група.
  • Аминокиселините могат да реагират помежду си, образувайки пептидни връзки. Тя е изградена от една карбоксилна и една аминна група, принадлежащи на две съседни аминокиселини.

Пептиди

Когато аминокиселините се свързват помежду си, с помощта на пептидни връзки, новополучените съединения се наричат пептиди. Две аминокиселини образуват един дипептид, три аминокиселини образуват трипептид и т.н. Големият пептид е изграден от много аминокиселини, който вече се нарича полипептид.

„Поли“ е представка за много, няколко аминокиселини. Ако броят на тези аминокиселини е към и над 100, с молекулна маса над 10 000 далтона, то този полипептид вече наричаме ние биолозите белтък (протеин). Пептидите играят важна роля в организма. Една част от тях са хормони, други участват във важните окислително-редукционни процеси. Но за всичко това, ще стане дума в следващите материали.

Основни функции на всяка една от амоникиселините

Аланин – Играе основна роля в преобразуването на аминокиселините в глюкоза. Засилва имунната ситема. Руски специалисти считат, че употребата му непосредствено преди и след треннировка може чуствително да повиши нивото на глюкозата в кръвта, което е особено важно, особено при спортовете за издръжливост.

Аргинин – Може да бъде синтезиран от организма от други аминокиселини. Всъщност това е предшественика на креатина. Аргининът стимулира освобождаването в кръвта на инсулина, глюкагона и хормона на растежа и има силно изразен анаболен ефект. Освен това влияе положително върху имунната система. Важна е и ролята му при лекуване на рани, като влияе на образуването на колаген. Комбинацията с аспартат се препоръчва срещу хронична умора.

Аспарагинова киселина – Участва в преобразуването на въглехидратите в мускулна енергия, изпълнявайки ключова роля в механизмите на мускулното съкращаване.

Валин – Валинът се отнася към незаменимите аминокиселини и се използва активно от мускулите.

Глицин – Участва в синтезата на други аминокиселини и влиза в състава на хемоглобина. От енергетична гледна точка се явява ключево звено в синтезата на глюкагона – един от основните фактори, влияещи на изпозването на запасите от гликоген в мускулите и черния дроб.

Глутаминова киселина – Може да се синтезира в организма от други аминокиселини и самата тя се явява важен предшественик на синтеза на различни аминокиселини (глутамин, пролин, аргинин, глутатион) и обезпечава обменните процеси. Потенциален източник на енергия за организма, способства за по-добра концентрация на вниманието. Може да се приема много дълго време – с малки паузи до три години.

Изолевцин – Отнася се към незаменимите аминокиселини и трябва да се приема редовно с храната и хранителните добавки. Играе ключова роля в синтеза на хемоглобина, дава енергия на мускулите и намаляват симптомите на умора при претренираност.

Левцин – Използва се от мускулите при физически упражнения като източник на енергия, забавяйки разпада на белтъчините. Помага зарастването на раните и заздравяването на костите при счупване. Ако левцинът се съчетае само с метионин, може да се стигне до забавяне на ръста на организма. Затова трябва да се комбинира още и с изолевцин и валин, при което негативните явления се остраняват.

Лизин – Незаменима аминокиселина. Играе важна роля в синтезата на белтъчините в мускулите и съединителната тъкан, стимулира ръста на костите и синтеза на колагена. В комбинация с Витамин Ц образува Л-карнитин, който има изключителна роля за ръста в организма. При животните отсъствието на тази аминокиселина води до забавяне на ръста.

Ацетил-Л-карнитинът – Постъпва в организма от месото и млечните продукти в количества, достатъчни за обикновения човек, но не и за спортиста. В организма карнитинът присъства в мускулите и недостатъкът му влияе на обмяната на мазнините. Допълнителният прием на тази аминокиселина изгаря мазнините и повишава аеробните показатели и окислението на мастните тъкани в сърцето. В напреднала възраст възтановява работата на митохондриите като увеличава почти с четвърт изработената в тях енергия. Физическите упражнения увеличават отделянето на ацетил-Л-карнитина чрез урина. Приемът му преди и след тренировка значително подобряват възстановителните процеси и намалява пагубното действие на свободните радикали. Влияе и на възстановителните процеси в нервната тъкан и на нервната проводимост. Производството на тестостерон при мъжете също е свързано с карнитина. Играе важна роля и в пренасянето на мастните киселини и чрез клетъчни мембрани, въвеждайки триглицеридите в кръвта, където те ще бъдат използвани като източник на енергия. Това е много важно при продължително физическо натоварване и при спортове, свързани с издръжливост. Оптималните дози Л-карнитин зависят от спорта и варират между 500 и 2 500 мг дневно. Още нещо важно. При спортистите се препоръчва комбинацията му с холин. По принцип и двете аминокиселини се синтезират в организма, но тежките натоварвания могат да изчерпят запасите. Бързото възстановяване на тези запаси е невъзможно с храната, защото се усвояват едва 2% от приетото количество. В същото време карнитинът под форма на хранителна добавка също в голяма степен почти веднага се отделя с урината. За да се избегне това, заедно с него трябва да се приема холин. Доза от 20мг може да съхрани половината от приемания карнитин, а при прием на 200мг усвояването достига до 75%. Използването на карнитина е особено важно при спортовете, свързани с издръжливост, особено при маратонското бягане и може да доведе до чуствително подобряване на резултата.

Метионин – Метионинът е незаменима аминокиселина, която е предшественик на цистина и на креатина. Участва във възстановяването на тъканите тъканите на черния дроб и бъбреците и в извеждането натоксините от организма. Стимулира повишаването на равнище на антиоксидантите и участва в обмяната на мазнините, като намалява нивото на холестерола.

Цистеин – влияе благотворно на възпалителните процеси, ускорява зарастването на раните. Протичането на антиокислителните процеси в организма също се свързва с тази аминокиселина.

Пролин – Пролинът е главен елемент от колагена и съединителните тъкани в организма.

Серин – Това е една от най-важните аминокиселини, необходима за производството на клетъчна енергия. Освен това стимулира имунитета на организма. Серинът трябва да се приема между храненията, защототази аминокиселина увеличава нивото на глюкоза в кръвта. Това е от особено значение преди състезание или след физическо натоварване като компонент от енергийното зареждане. Сред хранителните добавки се препоръчва появилия се неотдавна на пазара фосфатидилсерин. Неговото основно действие е свързано с предаването на нервните импулси в мозъка. С възрастта този процес се забавя, затова препаратът се използва и за повишаване на умствената работоспособност. Фосфатидилсеринът намалява нивото на кортизола, като засилва анаболните процеси. В повечето случаи препаратът се получава от растителни източници. Препоръчва се спортистите да приемат тази добавка по време на 10-дневни курсове, започвайки по 200 мг и достигайки до 800 мг.

Треонин – Треонинът се дотавя за организма само чрез храната и хранителните добавки. Той спомага за изхвърлянето на токсините, предотвратява натрупването на мазнини в черния дроб и е важен компонент от колагена.

Триптофан – Това е незаменима аминокиселина, която е прешественик на серотонина. Участва активно в създаването на анаболните хормони и, по-специално, в хормона на растежа.

Тирозин – Участва в механизмите на нервната проводимост. В съчетание с фенилаланин и ДЛ-фенилаланин се включва в производството на адреналин. От него се синтезира адреналин и дофамин. Тирозинът е мощно средство за активиране на функция на мозъка и намаляването на депресията. Дори самата депресия е свързана със стресовите ситуации, предисвикващидефицит на тиризон в организма. Депресията често съпътства елитният спорт. Тежките тренировки на границата на човешките възможности водят именно до такова състояние, при което у спортиста изчезва желание да тренира и да се състезава, пропиляват се години тежък труд. Не случайно много учени смятат, че не физическото, а псхическото износване е това, което кара състезателитеда се отказват от активна спортна дейност и именно в тази посока трява да се търсят резерви.

Фенилаланин – Незаменима аминокиселина, която подобрява паметта, повишава общия тонус на организма и намалява апетита. Приемането като добавка може да стимулира образуването на медиаторите на нервната система. Препоръчва се да се приема комбинацията от тирозин, фенилаланин, и Д-фенилаланин. Трябва да се има впредвид, че големи дози (повече от 3 г на кг телесна маса) може да има обратен ефект и да наруши работата на главния мозък.

Хистидин – Участва в образуването на червените и белите кръвни телца и се препоръчва при анемия, лечение на алергии, язва. Особено е важен за децата.

Цистеин – Може да се синтезира в организма от други аминокиселини. Едно от най-важните му свойства е, че комбинацията с Л-аспарагинова киселина обезврежда токсините в организма. Освен това цистеинът стимулира дейността на желите кръвни телца.

Таурин – Много популярна аминокиселина напоследък, защото влиза в състава на почти всички енергийни напитки. За спортистите е важна, защото помага за използването на мазнините в енеегийния цикъл. Оказва действие и върху нервната система.

Орнитин – В големи дози може да засили секрецията на хормона на растежа. Подържа работата на черния дроб и имунната система. Освен това има силен анаболен ефект.

Глутамин – Макар че не е незаменима аминокиселина, се смята за една от най-важните за организма. Стимулира функциите на главния мозък. Намалява нивото на инсулина и гликозата в кръвта, защото най-бързо от всички аминокиселини се превръща в глюкоза. Ключова е и ролята й при синтеза на белтъчините. Освен това засилва имунната система и подобрява работата на стомашно-чревния тракт.

Инозин – Много популярен сред спортистите и особено сред бегачите на дълги разстояния. Получава се от нуклеиновите киселини. Инозинът повишава издръжливоста на спортиста, но трябва да се има предвид, че този ефект се получава при продължителен прием. Другият му положителен ефект е, че засилва циркулацията на кръвта по кръвоносните съдове.

Креатин – Също много популярен сред спортистите. Всъщност той се състои от три аминокиселини: аргинин, глицин и метионин и влиза в състава на АТФ. Натрупването на креатин в свободна форма протича в мускулната тъкан. Образуването на АТФ е свързано с взаимодействието на креатина с фосфор. АТФ се използва от мускулите само за части от секундата, за толкова стигат и запасите му в организма. Обаче с участието на креатинфосфата АДФ отново се превръща в АТФ. Няколко такива цикли са достатъчно за изпълнение на мощно физическо натоварване в течение на няколко секунди, което е важно за спринтьорите. Ако се използват като допълнителен източник на енергия глюкозата и гликогенът от мускулите, то тогава креатинът помага при натоварвания, свързани с физическа издръжливост.

Обратно към раздел „Анатомия и физиология“.

04 ное.

Видове въглехидрати и структура

Въглехидратите са химични съединения, съдържащи елементите въглерод, водород и кислород. Затова понякога се наричат и “въглеводи” (от “въглерод” и “вода”). Според своя състав въглехидратите се разделят на прости (монозахариди) и сложни (полизахариди).

Простите имат общото название “захари”. Всъщност те биват монозахариди и дизахариди. Монозахаридите са с обща формула С6 Н12 О6. Такива са глюкозата (гроздовата захар) и фруктозата (плодовата захар). Дизахариди са захарозата (цвекловата захар) и лактозата (млечната захар). Сложните въглехидрати се състоят от много монозахариди (стотици, дори хиляди). Полизахариди са нишестето (скорбялата) и целулозата (влакната). Повече за въглехидратите като макронутриенти, вижте тук.

Монозахариди

Глицералдехид

Монозахаридите притежават определен брой алкохолни групи и една алдехидна или кетонна група, според което се разпределят на алдози и кетози. Освен това, според броя на въглеродните им атоми, те се делят на триози (3 C), тетрози (4 С), пентози (5 С), хексози (6 С) и други.

По-важните за нас, като знания и фокус обаче пентози са две: рибоза и дезоксирибоза. Те участват в структурата съответно на рибонуклеиновите (РНК) и дезоксирибонуклеиновите (ДНК) киселини. А най-разпространени хексози са глюкозата, фруктозата, манозата и галактозата. От техните формули става ясно, че имат еднакъв химичен състав: C6H1206, но са с различна химична структура и строеж. Така глюкозата притежава при първия си въглероден атом алдехидна група и следователно е алдохексоза.

Фруктозата пък е кетохексоза – при втория си въглероден атом притежава кето група. Това води и до значителни различия в свойствата им. Трябва да отбележа, че при всички хексози алкохолната група при техния въглероден атом задължително има лява конфигигурация.

Рибоза-и-Десоксиризоба

В организма обаче, споменатите хексози фукционират в своите конфигурации. При това, често пъти и като фосфатни естери на други производни съединения. Аминирането на C2 води до нови производни – в моя пример до глюкозамин (добре познат като основен участник в продукт за стави и връзки, под формата на хранителна добавка) и галактозамин:

Глюкозамин

Както ще стане ясно малко по-надолу, глюкозата лесно се превръща във фруктоза! Това става чрез редукция на алдехидна група (с участието на НАДФ.Н2 и ензима алкозоредуктаза) и се получава 6-атомен алкохол сорбитол, който след окиселение на алкохолната му група при С2 до кетонна, се превръща във фруктоза.

Дизахариди

Дизахаридите са два свързани монозахарида, чрез кислороден мост. Тази връзка се нарича гликозидна връзка. Лактозата се нарича още млечна захар, тъй като се среща единствено в млякото (в краве млякото се съдържа около 3,5% лактоза). Захарозата е ежедневно употребявана от нас – това е обикновената захар. Тя няма редуциращите свойства, тъй като представялва глюкозидо-фруктозид, получен чрез свръзване на редуциращите групи.

Полизахариди

Полизахаридите, и по-специално тези, които са съставени само от глюкозни остатъци са главно 3 вида:

  • целулоза
  • нишесте
  • гликоген

Дизахариди

Целулозата е линеен (неразклонен) полимер на глюкозата, има фибриларна (нишковидна) структура и поради особеността на кислородните мостове свързващи отделните глюкозни остатъци, не се смила от чревните ензими на човека. Целулоза се съдържа в растителната храна. Ползата от нея е в това, че тя регулира перисталтичната дейност на червата, както и че адсорбира някои вещества (например холестерола), с което намалява резорбцията им. Храни богати на целулоза са овесените трици, зърнените храни като цяло, варивата, марулите, зеле, както и в плодовете.

Нишестето (amylum) е най-силно застъпения въглехидрат в храната ни. Съдържа се като главна съставка на брашното (хляб, тестени изделия). Така средно около 45% от теглото на хляба се пада на нишестето. Нишестето е полизахарид, изграден от стотици глюкозни молекули, свързани било в линейни полимери (амилоза), било в разклонени такива (амилопектин), но и двата са с еднаква хранителна стойност.

Гликогенът не представлява хранителен полизахарид. Той се съдържа в живите клетки и то главно в чернодробните и мускулните. Количеството му достига до 4-6% за черния дроб и до 1-2% за мускулите. Гликогенът е резервен глюкозен полимер с гиганткси размери – с молекулна маса до няколко милиона и съставен от десетки хиляди глюкозни молекули.

Гликоген

Молекулите на гликогена, както виждате от картинката, са разнородни – по-големи и по-малки, събрани вътре в клетките като гликогенови капки или зрънца, както ги наричам още. Структурата на гликогеновия полимер е силно разклонена – със стотици или даже хиляди разклонения. Причината за това е следната: когато е необходим бърз приток на глюкоза, то всички краища на молекулата започват да отделят едновременно хиляди глюкозни молекули за задоволяване на възникналите в момента енергийни нужди. Ако молекулата на гликогена беше линейна (неразклонена), то тя щеше да отделя само по една молекула глюкоза от единия си край. Вътре в самите вериги връзките са C1-C4 глюкозидни, а при разклоненията са C1-C6 гликозидни.

Хетерополизахариди

Споменатите по-горе полизахариди са изградени от еднакви монозахариди. Всички те обаче за полизахариди. Хетерополизахаридите са изградени също от много монозахариди, но различни сами по себе си. От различни комбинации от по две монозахаридни единици. В повечето случаи с допълнителна химична група.

Така, гликозамингликаните съдържат редуващи се дизахаридни комбинации от глюкоронова киселина и N-ацетилгалактозамин, т.е. глюкозамин с ацетилирана аминогрупа. Такава е структурата на хиалуроновата киселина, с молекулна маса над 1 милион. Хондроитинсулфатите съдържат дизахаридна комбинация от глюкоронова киселина и N-ацетилгалактозамин, като последния е сулфатиран.

Сиаловите киселини представляват N-ацетилови производни на невраминовата киселина. Те са широко разпространени в тъканите като мукопротеини или свързани с висши мастни киселини като гликолипиди(ганглиозиди) и др. Производните на N-ацетилневраминовата киселина се срещат в слузта, както и в мемраните на редица клетъчни типове, даже бактерии и вируси (например грипните вируси). Хепаринът (широко използван противосъсирващ агент) е изграден от комбинация на глюкозамин и идуронова киселина.

Биологична функция на въглехидратите

Енергийна фунцкия

Въглехидратите като хранителен източник, са основен доставчик на енергия. 1 грам въглехидрати доставя при окислението си 4.4 ккал енергия, а дневното поемане на въглехидрати е около 250 грама за деня. Достига и до 350 грама, в зависимост от теглото на човек. Делът на доставената енергия възлиза на около 55% (докато при белтъците и мазнините, взети заедно, доставят останалите 45%).

Резервна фунцкия

Резервната функция на въглехидратите се изпълнява от гликогена. основните депа (резервоари) на гликоген са мускулите (от 300 до 600 грама) и черния дроб (от 80 до 150-200 грама). ДОкато мускулният гликоген се използва само вътре в мускулите при физически натоварвания например, то чернодробния гликоген е доставчик на глюкоза, която по кръвен път достига до всички органи и по-специално до мозъка. Т.е. – мозъка се храни с глюкоза от чернодробния гликоген!

Пластична (градивна) фунцкия

Въглехидратите взимат участие в изграждането на всички клетки и клетъчни органели. Например: рибозата и дезоксирибозата участват в структурите на РНК и ДНК – молекулите на наследствеността. В различните клетъчни мембрани, въглехидратите участват и са вградени като гликолипиди. Основното междуклетъчно вещество, изграждащо хрущялната тъкан и костната тъкан съдържа различни видове хондроитин сулфати. Те заедно с хиалуроновата киселина, изграждат стъкловидното тяло на окото. Гликозамингликаните пък вземат участие в състава на различните видове защитни секрети (слуз), които се отделят от жлезите на лигавицита на редица органи: уста, хранопровод, стомах, черва, бронхи и др. Гликозамингликаните участват и в в състава на различни смазочни материали – лубриканти. По тази причина, продукти съдържащи глюкозамин и хондроитин, се и ще се използват много при приложение на ставни и хрущялни проблеми при човека.

Защитна фунцкия

Редица олигозахариди под формата на къси разклонени верижки са вградени в клетъчните мембрани така, че стърчат над тяхната повърхност. По този начин те служат като химични опознавателни знаци (антигени), чрез които клетките в един и същ организъм се опознават помежду си или пък бързо откриват проникналите отвън чужди клетки – например бактериални инфекции.

Обратно към раздел „Анатомия и физиология“

Магазин-Белчо-Христов-Хранителни-добавки-Варна

Архив