X. SZÉNHidrát-metabolizmus
A szénhidrátok vagy cukrok a polihidroxi-karbonil-vegyületek (aldózok és ketózok). A szénhidrátok hidrolizálásának képességétől függően monoszacharidok (egyszerű, nem hidrolizálható cukrok), oligoszacharidok (2-10 monoszacharid maradványból állnak, amelyek glikozidos kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz, és amelyek hidrolízissel felszabadítják az alkotó monoszacharidokat) és poliszacharidok (hosszú láncok képezik), egyenes vagy elágazó láncú monoszacharidok, amelyek hidrolízissel szabadulhatnak fel.
Különleges kategória a konjugált szénhidrátok, a glikoproteinek, a glikolipidek (amelyek hidrolízissel felszabadulnak a szénhidrát és az aglikon nevű nem szénhidrát komponens mellett).
A szénhidrátok szerepe a szervezetben.
A szénhidrátok különféle funkciókat látnak el a szervezetben.
a) A szénhidrátok közvetlen energiaforrások. Így minden élő szervezetben a közvetlen energiaforrás a glükóz oxidációja. Például az idegsejtek energiaforrásként a glükóztól függenek.
b) A szénhidrátok tartalékanyagként működnek. Magasabb szintű állati és emberi organizmusokban a glükóz energiaraktár lehet máj és izomglikogén formájában. A növényekben a fő szénhidrát tartalékanyag a keményítő.
c) A szénhidrátok szerkezeti és támogató anyagok szerepet játszanak. Az állatoknál a poliszacharidok a csonkmátrix kötőszöveteinek szerkezetébe lépnek.
d) A szénhidrátok speciális funkciójú anyagok. A mukopoliszacharidok belépnek a vércsoportba tartozó anyagok szerkezetébe,
részt vesz az immunfolyamatokban, belép a heparin, antikoaguláns hatású anyag szerkezetébe.
Szénhidrát emésztés és felszívódás.
Az állati testben a szénhidrátok lehetnek exogén eredetűek, táplálék formájában vagy a szervezetbe bekerülve, a biogenezis folyamatai eredményeként. A magasabb rendű állatok és emberek testében a legtöbb szénhidrát exogén eredetű. Az élelmiszer-szénhidrátok lehetnek növényi vagy állati eredetűek is. a származási fő szénhidrát
az állat glikogén, de a legtöbb étkezési szénhidrát keményítőből, növényi eredetű szénhidrátból áll, különösen kenyér formájában.
Kisebb mennyiségben az élelmiszerek diszacharidokat, például szacharózt, laktózt, maltózt vagy monoszacharidokat, például glükózt vagy fruktózt is tartalmaznak.
Annak érdekében, hogy a szervezet felhasználhassa, az étrendi szénhidrátokat az emésztés, majd a felszívódás előzi meg. A poliszacharidok emésztése a szájüregben kezdődik a nyálamiláz hatására, amely a nyálmirigyek által kiválasztott hidrolitikus enzim. Ezen enzim hatására az étkezési keményítő dextrinek, esetleg maltóz formájában hidrolizálódik. Ennek az enzimnek a hatását korlátozza az érintkezési idő, mert az étel viszonylag rövid ideig marad a szájban.
Továbbá, a gyomorban az ételtálra gyakorolt gyomornedv hatására a nyálamilázt inaktiválja a gyomornedv savassága.
A belekben az élelmiszer-szénhidrátok hasnyálmirigy- és bélenzimek hatására hidrolizálódnak. Így a hasnyálmirigy-amiláz a keményítőre és az étkezési glikogénre hat, amelyeket közbenső dextrin képződéssel a maltóz stádiumig hidrolizál. A gyomornedvben lévő enzimek a maltózra, valamint más diszacharidokra hatnak.
Számos poliszacharid, például cellulóz nem alakul át az emberi emésztőrendszerben, amely nem tartalmazza az ezekhez a folyamatokhoz szükséges enzimeket. Ezek a vegyületek önmagukban átjutnak a vastagbélbe, ahol a bélflóra hatására kis mértékben lebomlanak, majd a székletben eliminálódnak. Ezért ezeknek a poliszacharidoknak nincs szerepük a táplálkozásban, hasznosak az emésztés szempontjából, mivel szabályozzák a bél perisztaltikáját.
A cukrok emésztése eredményeként monoszacharidok sora eredményezi a vékonybelet, amelyek között a glükóz, galaktóz, fruktóz, mannóz és néhány pentózis dominál.
A szénhidrát felszívódása a vékonybélben monoszacharidok formájában történik. A felszívódás mértéke számos tényezőtől függ, beleértve a bél régióját és működésének állapotát, bizonyos koenzimek (tiamin, pantoténsav) és hormonok (tiroxin) jelenlétét.
A monoszacharidok felszívódása fizikai vagy biokémiai mechanizmusokkal történhet. A bélfelszívódásból származó monoszacharidok a kapuvénába jutnak a májba, ahol ideiglenesen glikogénként tárolhatók, majd átjutnak a keringésbe.