Почему больным сахарным диабетом рекомендуют заменить глюкозу на фруктозу?

В отличие от глюкозы и сахарозы фруктоза не требует в организме человека воздействия инсулина – гормона, который обязателен при расщеплении глюкозы или обычного сахара. Фруктоза усваивается напрямую некоторыми клетками нашего организма - мужскими половыми клетками – сперматозоидами и клетками печени
Фруктоза, напрямую расщепляясь клетками печени, дальше превращается в жирные кислоты, которые затем организмом превращаются в жир. А из-за того, что фруктоза не повышает уровень глюкозы в крови, человек сильнее и чаще испытывает чувство голода и начинает больше есть. К тому же, фруктоза сама по себе высококалорийный продукт, поэтому с точки зрения калорий это не заменитель сахара. Похудеть на фруктозе не получится.
Это сложный для усвоения продукт, выпускаемый для больных или людей с недостатком веса (организм частично преобразовывает фруктозу, благодаря ее «медленному» поведению, в жир).

19. Охарактеризуйте дополнительный путь метаболизма фруктозы с участием фруктокиназы, протекающий по гликолитическому пути, по плану:

1) поступление с пищей в составе сахарозы и усвоение в ЖКТ;

Значительное количество фруктозы, образующееся при расщеплении сахарозы, прежде чем поступить в систему воротной вены, превращается в глюкозу уже в клетках кишечника. Другая часть фруктозы всасывается с помощью белка-переносчика, т.е. путём облегчённой диффузии.

2) ход реакций гликолитического расщепления, приводящих к образованию пирувата или лактата (назовите субстраты, ферменты / классы ферментов, продукты); напишите формулами реакцию фруктокиназы. Почему расщепление фруктозы по гликолитическому пути происходит быстрее, чем расщепление глюкозы?

 

 

Рис. 7-69. Метаболизм фруктозы. а - превращение фруктозы в дигидроксиацетон-3-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат; б - путь включения фруктозы в гликолиз и глюконеогенез; в - путь включения фруктозы в синтез гликогена.

 

20. Охарактеризуйте последовательность реакций (назовите субстраты, ферменты / классы ферментов, продукты) образования гликогена в печени из исходного субстрата фруктозы в 2-х вариантах:

· с участием гексокиназы, которая катализирует реакцию фосфорилирования по 6 атому углерода;

· с участием фруктокиназы, которая катализирует реакцию фосфорилирования по 1 атому углерода, и альдолазы фруктозо-1-фосфата.

В печени имеются оба фермента, однако гексокиназа имеет гораздо более низкое сродство к фруктозе и в ней этот путь слабо выражен. Образованный ею фруктозо-6-фосфат далее изомеризуется и глюкозо-6-фосфатаза отщепляет уже ненужный фосфат с получением глюкозы.

Если работает фруктокиназа, то образуется фруктозо-1-фосфат, под действием соответствующей альдолазы он превращается в глицеральдегид и диоксиацетонфосфат. Глицеральдегидфосфорилируется до глицеральдегидфосфата и вместе с диоксиацетонфосфатом они в дальнейших реакциях либо используются в гликолизе, либо в реакциях глюконеогенеза превращаются в фруктозо-6-фосфат и далее в глюкозу.

Особенностью мышц является отсутствие фруктокиназы, поэтому фруктоза в них превращается сразу в фруктозо-6-фосфат и поступает в реакции гликолиза или синтеза гликогена

21. Охарактеризуйте участие инсулина в регуляции обмена углеводов по плану:

· химическая природа гормона;

· место синтеза;

· сигнал для секреции;

· механизм передачи сигнала в клетки-мишени: механизм влияния на транспорт глюкозы и особенности действия на инсулинозависимые ткани, метаболические процессы углеводного обмена, «запускаемые» инсулином, механизм регуляции активности их ключевых ферментов;

· конечный биологический эффект

1) По химической природе он является белком. Молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей, в которые включена 51 аминокислота.

2) образуется в бета-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы

3) Главным стимулятором секреции инсулина является повышение концентрации глюкозы в крови выше 5,5 ммоль/л, максимума секреция достигает при 17-28 ммоль/л.. жирные кислоты и аминокислоты,влияния n.vagus – находится под контролем гипоталамуса,

активность которого определяется концентрацией глюкозы крови

4) Основным эффектом является снижение глюкозы в крови благодаря усилению транспорта глюкозы внутрь миоцитов и адипоцитов и через активацию внутриклеточных реакций утилизации глюкозы.

Печень

· активация ферментов гликолиза (гексокиназы, фосфофруктокиназы, пируваткиназы) и гликогеногенеза (гликогенсинтаза),

· подавление глюконеогенеза,

· усиление синтеза жирных кислот (активация ацетил-SКоА-карбоксилазы) и липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП).

Мышцы

· стимуляция транспорта глюкозы в клетки,

· активация синтеза гликогена,

· усиление транспорта нейтральных аминокислот в мышцы,

· стимулирование трансляции, т.е. рибосомальный синтез белков.

Жировая ткань

· стимулирование транспорта глюкозы в клетки,

· активация синтеза липопротеинлипазы,

· усиление синтеза жирных кислот через активацию ацетил-SКоА-карбоксилазы

усиление синтеза триацилглицеролов через инактивацию ТАГ-липазы

22. Охарактеризуйте участие глюкагона в регуляции обмена углеводов по плану:

1) химическая природа гормона; 2) место синтеза; 3) сигнал для секреции;