Что такое крахмал и фруктоза и как избыток сахара превращается в жир?

Что такое крахмал?

Крахмал — соединение чистой глюкозы с полимерной структурой. Это основной углевод, поступающий с питанием. Главная задача углеводов — обеспечение энергией. Кроме того, участвуя в образовании сложных соединений, таких как гликопротеины и гликолипиды, они имеют функциональные роли, например входят в структуру рецепторов и таким образом выполняют функциональные задачи.

Как сахар превращается в жир?

Потребление большего количества энергии, чем расходуется за день, имеет ряд нежелательных последствий. Биохимическое объяснение таково: крахмал, поступающий с пищей, под действием амилазы слюны во рту и панкреатической амилазы, выделяемой поджелудочной железой, расщепляется до своей структурной единицы — глюкозы, которая всасывается в верхней части тонкого кишечника (тощей кишке). Поступившая отсюда в кровь глюкоза сначала попадает в печень. %60 всосавшейся глюкозы перерабатывается (метаболизируется) в печени. В сытом состоянии печень получает энергию, используя глюкозу. Метаболический путь, по которому она использует глюкозу, называется гликолиз . Путь гликолиза регулируется на трех отдельных этапах. Важнейший регулирующий этап — этап фосфофруктокиназы 1— именно он.

Печень использует глюкозу не только для получения энергии. %50 поступившей глюкозы она использует для получения энергии, а %10 — для синтеза гликогена , а оставшиеся %40 — для синтеза жирных кислот . Гликоген — запасная форма углеводов, необходимая для поддержания уровня глюкозы крови при голодании. Образующийся жир — источник энергии, запасаемый прежде всего в жировой ткани для использования при голодании.

Откуда берется плохой холестерин LDL?

Жирные кислоты, полученные из углеводов, упаковываются в виде VLDL (липопротеинов очень низкой плотности) и поступают в кровь. Главная задача этого липопротеина — переносить эндогенные, то есть синтезированные в организме, жирные кислоты к клеткам во многих частях тела. В процессе метаболизма VLDL сначала превращаются в IDL (липопротеины промежуточной плотности), которые затем превращаются в LDL. Именно на этот момент я хочу обратить внимание. Потому что избыток LDL может окисляться в кровотоке и приводить к называемым атеросклерозом заболеваниям сердечно-сосудистой системы и вызывать их развитие. Таким образом, LDL образуются при переработке (метаболизме) углеводов, поступающих с пищей.

Стресс эндоплазматического ретикулума и диабет

Когда сахар крови превышает 86 mg/dL, бета-клетки островков поджелудочной железы выделяют инсулин. Инсулин — анаболический (созидающий, поддерживающий рост) гормон и один из основных гормонов, регулирующих обмен веществ. Инсулин направляет циркулирующую глюкозу прежде всего в мышечную и жировую ткань для немедленного использования. Когда сахар крови чрезмерно повышается, то есть поступает слишком много углеводов, или крахмала, возникает потребность в большем количестве инсулина. На клеточном уровне инсулин производится на рибосомах эндоплазматического ретикулума. В итоге эндоплазматический ретикулум стимулируется к повышенному производству инсулина, и начинает выделяться неправильно свернутый инсулин, то есть инсулин с не полностью сформированной функциональной структурой. Это состояние также называют стрессом эндоплазматического ретикулума. Оно является механизмом, ответственным прежде всего за диабет типа 2, возникающий в позднем возрасте.

Что такое фруктоза? Как фруктоза быстрее превращается в жир?

Фруктоза — еще одна углеводная единица. При метаболизме этот сахар в определенной точке включается в путь, по которому метаболизируется глюкоза. Однако точка его включения находится ниже важнейшего контролирующего фермента гликолиза — фосфофруктокиназы 1. Поэтому метаболизм фруктозы протекает гораздо быстрее, чем метаболизм глюкозы. Именно по этой причине у людей, получающих избыток фруктозы с питанием, усиливается синтез жирных кислот. Они запасаются в виде триглицеридов . У людей, в питании которых много фруктозы, также увеличивается количество известной своим вредом для сердца и почек мочевой кислоты . Одно из последствий чрезмерного повышения мочевой кислоты — ПОДАГРА.

При питании, богатом углеводами, в результате окисления топливных веществ образуется чрезмерное количество соединений — переносчиков электронов (NADH и FADH2). На внутренней мембране митохондрий они используются для получения основной энергетической единицы организма — ATP . Однако если при избыточном потреблении углеводов этих переносящих электроны соединений образуется слишком много, это превысит возможности электрон-транспортной цепи. В итоге электроны NADH и FADH2 превратят молекулярный кислород во вредный супероксидный радикал, что вызовет окислительный стресс. Образующиеся агенты окислительного стресса нарушают структуру клеточных мембран и участвуют в развитии многих заболеваний, таких как старение, катаракта, атеросклероз, диабет и рак.

Выше мы частично рассмотрели, какие биохимические механизмы и последствия ожидают нас при избыточном потреблении углеводов. Что же в итоге нужно делать?

Если мы получаем много энергии с питанием и не «расходуем» ее, последствия будут такими, как описано выше. Вещества, которые не синтезируются в организме, но должны поступать извне, называются незаменимыми соединениями . Например, существуют незаменимые аминокислотыи незаменимые жирные кислоты. Однако незаменимых углеводов нет. Потому что в нашем организме глюконеогенез — метаболический путь с таким названием позволяет синтезировать глюкозу из неуглеводных соединений. Глюкоза, в свою очередь, может превращаться в другие углеводные единицы, такие как фруктоза, манноза и галактоза. Таким образом, при очень малом количестве углеводов организм не испытывает недостатка, тогда как о белках и жирах этого сказать нельзя.

Для более здоровой жизни нам полезно потреблять все в меру и в количестве, соответствующем нашим расходам.

На рисунке выше показаны структурные единицы углеводов. Мельчайшие единицы углеводов — моносахариды (глюкоза, фруктоза и галактоза). При их соединении образуются дисахариды (мальтоза, лактоза и сахароза) и полисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин).

- Примечание: Сегодня почти каждый считает себя чуть ли не специалистом по сахару и жирам, поэтому в нашей статье мы, пусть и невольно, были вынуждены вдаваться в излишние подробности и использовать медицинскую терминологию.