ნაწლავში შეიწოვება მხოლოდ მონოსაქარიდები: გლუკოზა, გალაქტოზა, ფრუქტოზა. ამიტომ, ოლიგო- და პოლისაქარიდები, რომლებიც ორგანიზმში შედიან საკვებთან ერთად, უნდა მოხდეს ფერმენტული სისტემების მიერ ჰიდროლიზებული მონოსაქარიდების წარმოქმნით. ნახ. 5.11 სქემატურად ასახავს ფერმენტული სისტემების ლოკალიზაციას, რომლებიც მონაწილეობენ ნახშირწყლების მონელებაში, რომელიც იწყება პირის ღრუსორალური -ამილაზას მოქმედებიდან და შემდეგ გრძელდება ნაწლავის სხვადასხვა ნაწილში პანკრეასის -ამილაზას, საქარაზა-იზომალტაზას, გლიკოამილაზას, -გლიკოზიდაზას (ლაქტაზა), ტრეჰალაზას კომპლექსების დახმარებით.

ბრინჯი. 5.11. ნახშირწყლების მონელების ფერმენტული სისტემების ლოკალიზაციის სქემა

5.2.1. ნახშირწყლების მონელება პირის ღრუს და პანკრეასის მიერ-ამილაზა (-1,4-გლიკოზიდაზა).დიეტური პოლისაქარიდები, კერძოდ სახამებელი (შედგება ხაზოვანი ამილოზის პოლისაქარიდისგან, რომელშიც გლუკოზილის ნარჩენები დაკავშირებულია -1,4-გლიკოზიდური ბმებით, და ამილოპექტინი, განშტოებული პოლისაქარიდი, სადაც ასევე გვხვდება -1,6-გლიკოზიდური ბმები). დაიწყებენ ჰიდროლიზებას უკვე პირის ღრუში ნერწყვით დატენვის შემდეგ, რომელიც შეიცავს ჰიდროლიზურ ფერმენტ -ამილაზას (-1,4-გლიკოზიდაზა) (EC 3.2.1.1), რომელიც არღვევს 1,4-გლიკოზიდურ კავშირებს სახამებელში, მაგრამ არ მოქმედებს. 1,6-გლიკოზიდურ ბმებზე.

გარდა ამისა, ფერმენტის შეხების დრო პირის ღრუში სახამებელთან ხანმოკლეა, ამიტომ სახამებელი ნაწილობრივ იშლება, წარმოიქმნება დიდი ფრაგმენტები - დექსტრინები და ზოგიერთი მალტოზის დისაქარიდი. დისაქარიდები არ ჰიდროლიზდება სანერწყვე ამილაზას მიერ.

კუჭში მჟავე გარემოში შესვლისას ნერწყვის ამილაზა ინჰიბირებულია, საჭმლის მონელების პროცესი შეიძლება მოხდეს მხოლოდ საკვები კომაში, სადაც ამილაზას აქტივობა შეიძლება გაგრძელდეს გარკვეული დროის განმავლობაში, სანამ pH მთელ ნაჭერში არ გახდება მჟავე. კუჭის წვენში არ არის ფერმენტები, რომლებიც ანადგურებენ ნახშირწყლებს, შესაძლებელია მხოლოდ გლიკოზიდური ბმების მცირე მჟავა ჰიდროლიზი.

ოლიგო- და პოლისაქარიდების ჰიდროლიზის ძირითადი ადგილი წვრილი ნაწლავია, რომლის სხვადასხვა ნაწილში გამოიყოფა გარკვეული გლიკოზიდაზა.

თორმეტგოჯა ნაწლავში კუჭის შიგთავსი ნეიტრალიზდება პანკრეასის სეკრეციით, რომელიც შეიცავს ბიკარბონატებს HCO 3 - და აქვს pH 7,5-8,0. პანკრეასის საიდუმლოში გვხვდება პანკრეასის ამილაზა, რომელიც ჰიდროლიზებს -1,4-გლიკოზიდურ ობლიგაციებს სახამებელსა და დექსტრინებში მალტოზის დისაქარიდების წარმოქმნით (ამ ნახშირწყალში გლუკოზის ორი ნარჩენი დაკავშირებულია -1,4-გლიკოზიდით. ბმები) და იზომალტოზა (ამ ნახშირწყალში გლუკოზის ორი ნარჩენი მდებარეობს სახამებლის მოლეკულის განშტოებაზე და დაკავშირებულია α-1,6-გლიკოზიდური ბმებით). ასევე წარმოიქმნება ოლიგოსაქარიდები, რომლებიც შეიცავს 8-10 გლუკოზის ნარჩენებს, რომლებიც დაკავშირებულია როგორც -1,4-გლიკოზიდური, ასევე -1,6-გლიკოზიდური ბმებით.

ორივე ამილაზა არის ენდოგლიკოზიდაზა. პანკრეასის ამილაზა ასევე არ აჰიდროლიზებს -1,6-გლიკოზიდურ ობლიგაციებს სახამებელში და -1,4-გლიკოზიდურ ობლიგაციებში, რომლითაც გლუკოზის ნარჩენები დაკავშირებულია ცელულოზის მოლეკულაში.

ცელულოზა გადის ნაწლავებში უცვლელად და ემსახურება როგორც ბალასტური ნივთიერება, აძლევს საკვებს მოცულობას და ხელს უწყობს საჭმლის მონელების პროცესს. მსხვილ ნაწლავში, ბაქტერიული მიკროფლორის გავლენის ქვეშ, ცელულოზა შეიძლება ნაწილობრივ ჰიდროლიზდეს ალკოჰოლების, ორგანული მჟავების და CO 2-ის წარმოქმნით, რომლებსაც შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც ნაწლავის მოძრაობის სტიმულატორები.

ზედა ნაწლავში წარმოქმნილი მალტოზა, იზომალტოზა და ტრიოზა შაქარი შემდგომში ჰიდროლიზდება წვრილ ნაწლავში სპეციფიური გლიკოზიდაზებით. დიეტური დისაქარიდები, საქაროზა და ლაქტოზა, ასევე ჰიდროლიზდება წვრილ ნაწლავში სპეციფიკური დისაქარიდაზებით.

ნაწლავის სანათურში ოლიგო- და დისაქარიდაზების აქტივობა დაბალია, მაგრამ ფერმენტების უმეტესობა ასოცირდება ეპითელური უჯრედების ზედაპირთან, რომლებიც ნაწლავში განლაგებულია თითის მსგავს გამონაყარზე - ღრძილებზე და, თავის მხრივ, დაფარულია. მიკროვილი, ყველა ეს უჯრედი ქმნის ფუნჯის საზღვარს, რომელიც ზრდის ჰიდროლიზური ფერმენტების კონტაქტურ ზედაპირს მათ სუბსტრატებთან.

დისაქარიდებში გლიკოზიდური ბმების დაშლა, ფერმენტები (დისაქარიდაზები) დაჯგუფებულია ენტეროციტების ციტოპლაზმური მემბრანის გარე ზედაპირზე განლაგებულ ფერმენტულ კომპლექსებად: საქარაზა-იზომალტაზა, გლიკოამილაზა, -გლიკოზიდაზა.

5.2.2. საქარაზა-იზომალტაზას კომპლექსი.ეს კომპლექსი შედგება ორი პოლიპეპტიდური ჯაჭვისგან და მიმაგრებულია ენტეროციტის ზედაპირზე ტრანსმემბრანული ჰიდროფობიური დომენის გამოყენებით, რომელიც მდებარეობს პოლიპეპტიდის N-ტერმინალურ ნაწილში. საქარაზა-იზომალტაზას კომპლექსი (EC 3.2.1.48 და 3.2.1.10) წყვეტს -1,2- და -1,6-გლიკოზიდურ კავშირებს საქაროზასა და იზომალტოზაში.

კომპლექსის ორივე ფერმენტს ასევე შეუძლია ჰიდროლიზდეს α-1,4-გლიკოზიდური ბმები მალტოზასა და მალტოტრიოზაში (ტრისაქარიდი, რომელიც შეიცავს გლუკოზის სამ ნარჩენს და წარმოიქმნება სახამებლის ჰიდროლიზის დროს).

მიუხედავად იმისა, რომ კომპლექსს აქვს საკმაოდ მაღალი მალტაზას აქტივობა, ასუფთავებს ოლიგო- და პოლისაქარიდების მონელების დროს წარმოქმნილი მალტოზის 80%-ს, მისი მთავარი სპეციფიკა მაინც არის საქაროზისა და იზომალტოზის ჰიდროლიზი, გლიკოზიდური ბმების ჰიდროლიზის სიჩქარე, რომელშიც აღემატება. ობლიგაციების ჰიდროლიზის სიჩქარე მალტოზასა და მალტოტრიოზაში. საქაროზას ქვედანაყოფი ერთადერთი ნაწლავური ფერმენტია, რომელიც ჰიდროლიზებს საქაროზას. კომპლექსი ლოკალიზებულია ძირითადად ჯეჯუნუმში, ნაწლავის პროქსიმალურ და დისტალურ ნაწილებში საქარაზა-იზომალტაზას კომპლექსის შემცველობა უმნიშვნელოა.

5.2.3. გლიკოამილაზას კომპლექსი.ეს კომპლექსი (EC 3.2.1.3 და 3.2.1.20) ჰიდროლიზებს -1,4-გლიკოზიდურ კავშირებს ოლიგოსაქარიდებში გლუკოზის ნარჩენებს შორის. გლიკოამილაზას კომპლექსის ამინომჟავების თანმიმდევრობას აქვს 60% ჰომოლოგია საქარაზა-იზომალტაზას კომპლექსის თანმიმდევრობასთან. ორივე კომპლექსი ეკუთვნის 31 გლიკოზილ ჰიდროლაზას ოჯახს. როგორც ეგზოგლიკოზიდაზა, ფერმენტი მოქმედებს შემცირების ბოლოდან, მას ასევე შეუძლია დაშალოს მალტოზა, მოქმედებს როგორც მალტაზა ამ რეაქციაში (ამ შემთხვევაში, გლიკოამილაზას კომპლექსი ჰიდროლიზებს მალტოზის ოლიგო- და პოლისაქარიდების დანარჩენ 20%-ს, რომლებიც წარმოიქმნება საჭმლის მონელების დროს. ). კომპლექსი მოიცავს ორ კატალიზურ ქვედანაყოფს სუბსტრატის სპეციფიკურობაში მცირე განსხვავებებით. კომპლექსი ყველაზე აქტიურია წვრილი ნაწლავის ქვედა ნაწილებში.

5.2.4. -გლიკოზიდაზას კომპლექსი (ლაქტაზა).ეს ფერმენტული კომპლექსი ჰიდროლიზებს -1,4-გლიკოზიდურ ბმებს გალაქტოზასა და გლუკოზას შორის ლაქტოზაში.

გლიკოპროტეინი ასოცირდება ჯაგრისის საზღვართან და არათანაბრად ნაწილდება წვრილ ნაწლავში. ასაკთან ერთად ლაქტაზას აქტივობა მცირდება: ჩვილებში ის მაქსიმალურია, მოზრდილებში კი ბავშვებში იზოლირებული ფერმენტის აქტივობის 10%-ზე ნაკლებია.

5.2.5. ტრეგალაზა. ეს ფერმენტი (EC 3.2.1.28) არის გლიკოზიდაზას კომპლექსი, რომელიც ჰიდროლიზებს კავშირებს მონომერებს შორის ტრეჰალოზაში, დისაქარიდი, რომელიც გვხვდება სოკოებში და შედგება ორი გლუკოზილის ნარჩენებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია გლიკოზიდური კავშირით პირველ ანომერულ ნახშირბადებს შორის.

გლიკოზილჰიდროლაზების მოქმედების შედეგად საკვების ნახშირწყლებიდან გლიკოზილჰიდროლაზების მოქმედების შედეგად წარმოიქმნება მონოსაქარიდები: გლუკოზა, ფრუქტოზა, გალაქტოზა დიდი რაოდენობით და უფრო მცირე რაოდენობით - მანოზა, ქსილოზა, არაბინოზა, რომლებიც არიან. შეიწოვება ჯეჯუნუმისა და ილეუმის ეპითელური უჯრედებით და ტრანსპორტირდება ამ უჯრედების მემბრანებში სპეციალური მექანიზმების გამოყენებით.

5.2.6. მონოსაქარიდების ტრანსპორტირება ნაწლავის ეპითელური უჯრედების მემბრანებში.მონოსაქარიდების გადატანა ნაწლავის ლორწოვანი გარსის უჯრედებში შეიძლება განხორციელდეს გაადვილებული დიფუზიით და აქტიური ტრანსპორტით. აქტიური ტრანსპორტის შემთხვევაში გლუკოზა მემბრანის გასწვრივ Na + იონთან ერთად ტრანსპორტირდება ერთი გადამზიდავი ცილით და ეს ნივთიერებები ურთიერთქმედებენ ამ ცილის სხვადასხვა ნაწილთან (ნახ. 5.12). Na + იონი უჯრედში შედის კონცენტრაციის გრადიენტის გასწვრივ, ხოლო გლუკოზა  კონცენტრაციის გრადიენტის საწინააღმდეგოდ (მეორადი აქტიური ტრანსპორტი), შესაბამისად, რაც უფრო დიდია გრადიენტი, მით მეტი გლუკოზა გადავა ენტეროციტებში. უჯრედგარე სითხეში Na + კონცენტრაციის შემცირებით, გლუკოზის მიწოდება მცირდება. Na + კონცენტრაციის გრადიენტი, რომელიც ემყარება აქტიურ სიმპტომს, უზრუნველყოფილია Na +, K + -ATPase მოქმედებით, რომელიც მუშაობს როგორც ტუმბო, რომელიც ამოტუმბავს Na +-ს უჯრედიდან K + იონის სანაცვლოდ. ანალოგიურად, გალაქტოზა შედის ენტეროციტებში მეორადი აქტიური ტრანსპორტის მექანიზმით.

ბრინჯი. 5.12. მონოსაქარიდების შეყვანა ენტეროციტებში. SGLT1 - ნატრიუმზე დამოკიდებული გლუკოზა/გალაქტოზა გადამტანი ეპითელური უჯრედების მემბრანაში; Na +, K + -ATPase ბაზოლატერალურ მემბრანაზე ქმნის ნატრიუმის და კალიუმის იონების კონცენტრაციის გრადიენტს, რომელიც აუცილებელია SGLT1-ის ფუნქციონირებისთვის. GLUT5 გადააქვს ძირითადად ფრუქტოზას მემბრანის მეშვეობით უჯრედში. GLUT2 ბაზოლატერალურ მემბრანაზე გლუკოზას, გალაქტოზას და ფრუქტოზას გადააქვს უჯრედიდან (შესაბამისად)

აქტიური ტრანსპორტის გამო, ენტეროციტებს შეუძლიათ გლუკოზის ათვისება მისი დაბალი კონცენტრაციით ნაწლავის სანათურში. გლუკოზის მაღალი კონცენტრაციისას ის უჯრედებში ხვდება გაადვილებული დიფუზიით სპეციალური გადამზიდავი ცილების (ტრანსპორტერების) დახმარებით. ანალოგიურად, ფრუქტოზა გადადის ეპითელურ უჯრედებში.

მონოსაქარიდები სისხლძარღვებში შედიან ენტეროციტებიდან ძირითადად გაადვილებული დიფუზიით. გლუკოზის ნახევარი ჯირკვლის კაპილარების მეშვეობით კარის ვენის გავლით გადადის ღვიძლში, ნახევარი სისხლით მიეწოდება სხვა ქსოვილების უჯრედებს.

5.2.7. გლუკოზის ტრანსპორტირება სისხლიდან უჯრედებში.სისხლიდან გლუკოზის უჯრედებში შეყვანა ხდება გაადვილებული დიფუზიით, ანუ გლუკოზის ტრანსპორტირების სიჩქარე განისაზღვრება მისი კონცენტრაციის გრადიენტით მემბრანის ორივე მხარეს. კუნთოვან უჯრედებში და ცხიმოვან ქსოვილში გაადვილებული დიფუზია რეგულირდება პანკრეასის ჰორმონის ინსულინით. ინსულინის არარსებობის შემთხვევაში, უჯრედის მემბრანა არ შეიცავს გლუკოზის გადამტანებს. გლუკოზის გადამტანი (ტრანსპორტიორი) ერითროციტებიდან (GLUT1), როგორც ჩანს ნახ. 5.13 არის ტრანსმემბრანული ცილა, რომელიც შედგება 492 ამინომჟავის ნარჩენებისგან და აქვს დომენის სტრუქტურა. პოლარული ამინომჟავების ნარჩენები განლაგებულია მემბრანის ორივე მხარეს, ჰიდროფობიები ლოკალიზებულია მემბრანაში, რამდენჯერმე კვეთს მას. მემბრანის გარე მხარეს არის გლუკოზის დამაკავშირებელი ადგილი. გლუკოზის შებოჭვისას, გადამზიდველის კონფორმაცია იცვლება და მონოსაქარიდის დამაკავშირებელი ადგილი უჯრედში ღია ხდება. გლუკოზა გადადის უჯრედში, გამოიყოფა გადამზიდავი ცილისგან.

5.2.7.1. გლუკოზის გადამტანები: GLUT 1, 2, 3, 4, 5.გლუკოზის გადამტანები აღმოჩენილია ყველა ქსოვილში, რომელთაგან რამდენიმე სახეობაა, დანომრილი მათი აღმოჩენის თანმიმდევრობით. აღწერილია GLUT-ის ხუთი ტიპი, რომლებსაც აქვთ მსგავსი პირველადი სტრუქტურა და დომენის ორგანიზაცია.

GLUT 1, ლოკალიზებულია თავის ტვინში, პლაცენტაში, თირკმელებში, მსხვილ ნაწლავში, ერითროციტებში, აწვდის გლუკოზას ტვინს.

GLUT 2 გადააქვს გლუკოზას იმ ორგანოებიდან, რომლებიც გამოყოფენ მას სისხლში: ენტეროციტები, ღვიძლი, გადააქვს მას პანკრეასის ლანგერჰანსის კუნძულების β-უჯრედებში.

GLUT 3 გვხვდება ბევრ ქსოვილში, მათ შორის ტვინში, პლაცენტაში, თირკმელებში და უზრუნველყოფს გლუკოზის შემოდინებას ნერვული ქსოვილის უჯრედებში.

GLUT 4 გადააქვს გლუკოზას კუნთოვან უჯრედებში (ჩონჩხის და გულის) და ცხიმოვან ქსოვილში და არის ინსულინზე დამოკიდებული.

GLUT 5 გვხვდება წვრილი ნაწლავის უჯრედებში და ასევე შეუძლია მოითმინოს ფრუქტოზა.

ყველა მატარებელი შეიძლება განთავსდეს როგორც ციტოპლაზმურში

ბრინჯი. 5.13. გლუკოზის გადამზიდავი (ტრანსპორტი) ცილის სტრუქტურა ერითროციტებიდან (GLUT1) (შესაბამისად)

ვეზიკულები უჯრედებში და პლაზმურ მემბრანაში. ინსულინის არარსებობის შემთხვევაში, GLUT 4 მდებარეობს მხოლოდ უჯრედის შიგნით. ინსულინის გავლენით, ვეზიკულები გადაიგზავნება პლაზმურ მემბრანაში, ერწყმის მას და GLUT 4 შედის მემბრანაში, რის შემდეგაც გადამტანი ხელს უწყობს გლუკოზის უჯრედში დიფუზიას. სისხლში ინსულინის კონცენტრაციის შემცირების შემდეგ, გადამტანები კვლავ ბრუნდებიან ციტოპლაზმაში და ჩერდება გლუკოზის ტრანსპორტირება უჯრედში.

გლუკოზის გადამტანების მუშაობაში გამოვლენილია სხვადასხვა დარღვევები. გადამზიდავი ცილების მემკვიდრეობითი დეფექტით, ვითარდება არაინსულინდამოკიდებული შაქრიანი დიაბეტი. ცილოვანი დეფექტების გარდა, არსებობს სხვა დარღვევები, რომლებიც გამოწვეულია: 1) ინსულინის სიგნალის გადაცემის დეფექტით გადამტანის მემბრანაში გადაადგილების შესახებ, 2) გადამზიდველის მოძრაობის დეფექტით, 3) დეფექტით. ცილის მემბრანაში ჩართვა, 4) მემბრანიდან ლაქების დარღვევა.

5.2.8. ინსულინი.ეს ნაერთი არის ჰორმონი, რომელიც გამოიყოფა პანკრეასის ლანგერჰანსის კუნძულების β-უჯრედებით. ინსულინი არის პოლიპეპტიდი, რომელიც შედგება ორი პოლიპეპტიდური ჯაჭვისგან: ერთი შეიცავს 21 ამინომჟავის ნარჩენს (ჯაჭვი A), მეორე შეიცავს 30 ამინომჟავის ნარჩენებს (ჯაჭვი B). ჯაჭვები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული ორი დისულფიდური ბმაით: A7-B7, A20-B19. A-ჯაჭვის შიგნით არის ინტრამოლეკულური დისულფიდური ბმა მეექვსე და მეთერთმეტე ნარჩენებს შორის. ჰორმონი შეიძლება არსებობდეს ორ კონფორმაციით: T და R (ნახ. 5.14).

ბრინჯი. 5.14. ინსულინის მონომერული ფორმის სივრცითი სტრუქტურა:  ღორის ინსულინი, T-კონფორმაცია,  ადამიანის ინსულინი, R-კონფორმაცია (ა-ჯაჭვი ნაჩვენებია წითელიფერი, B ჯაჭვი  ყვითელი) (მიხედვით )

ჰორმონი შეიძლება არსებობდეს მონომერის, დიმერის და ჰექსამერის სახით. ჰექსამერული ფორმით, ინსულინი სტაბილიზირებულია თუთიის იონით, რომელიც კოორდინირებულია ექვსივე ქვედანაყოფის His10 B ჯაჭვთან (ნახ. 5.15).

ძუძუმწოვრების ინსულინებს აქვთ დიდი ჰომოლოგია პირველადი სტრუქტურით ადამიანის ინსულინთან: მაგალითად, ღორის ინსულინში არის მხოლოდ ერთი ჩანაცვლება - ტრეონინის ნაცვლად B ჯაჭვის კარბოქსილის ბოლოში არის ალანინი, მსხვილფეხა რქოსანი ინსულინში არის სამი სხვა ამინომჟავა. ნარჩენები ადამიანის ინსულინთან შედარებით. ყველაზე ხშირად, ჩანაცვლება ხდება A ჯაჭვის 8, 9 და 10 პოზიციებზე, მაგრამ ისინი მნიშვნელოვნად არ იმოქმედებენ ჰორმონის ბიოლოგიურ აქტივობაზე.

ამინომჟავების ნარჩენების ჩანაცვლება დისულფიდური ბმების პოზიციებზე, ჰიდროფობიური ნარჩენები A-ჯაჭვის C- და N-ტერმინალურ რეგიონებში და B-ჯაჭვის C-ტერმინალურ რაიონებში ძალზე იშვიათია, რაც მიუთითებს მათ მნიშვნელობაზე. რეგიონები ინსულინის ბიოლოგიური აქტივობის გამოვლინებაში. ჰორმონის აქტიური ცენტრის ფორმირებაში მონაწილეობენ B-ჯაჭვის Phe24 და Phe25 ნარჩენები და A-ჯაჭვის C- და N-ტერმინალური ნარჩენები.

ბრინჯი. 5.15. ინსულინის ჰექსამერის სივრცითი სტრუქტურა (R 6) (შესაბამისად)

5.2.8.1. ინსულინის ბიოსინთეზი.ინსულინი სინთეზირებულია როგორც წინამორბედი, პრეპროინსულინი, რომელიც შეიცავს 110 ამინომჟავის ნარჩენებს, პოლირიბოსომებზე უხეში ენდოპლაზმური ბადეში. ბიოსინთეზი იწყება სასიგნალო პეპტიდის წარმოქმნით, რომელიც შედის ენდოპლაზმური ბადის სანათურში და ხელმძღვანელობს მზარდი პოლიპეპტიდის მოძრაობას. სინთეზის დასასრულს, სიგნალის პეპტიდი, 24 ამინომჟავის ნარჩენი, იხსნება პრეპროინსულინისგან, რათა წარმოიქმნას პროინსულინი, რომელიც შეიცავს 86 ამინომჟავის ნარჩენებს და გადადის გოლჯის აპარატში, სადაც ინსულინის შემდგომი მომწიფება ხდება ავზებში. პროინსულინის სივრცითი სტრუქტურა ნაჩვენებია ნახ. 5.16.

ხანგრძლივი მომწიფების პროცესში, სერინის ენდოპეპტიდაზების PC2 და PC1/3 მოქმედებით, ჯერ პეპტიდური ბმა Arg64-სა და Lys65-ს შორის იშლება, შემდეგ Arg31-ისა და Arg32-ით წარმოქმნილი პეპტიდური ბმა ჰიდროლიზდება, C-პეპტიდი შედგება. 31 ამინომჟავის ნარჩენებიდან იშლება. პროინსულინის გარდაქმნა ინსულინად, რომელიც შეიცავს 51 ამინომჟავის ნარჩენებს, მთავრდება არგინინის ნარჩენების ჰიდროლიზით A-ჯაჭვის N-ბოლოზე და B-ჯაჭვის C-ბოლოზე კარბოქსიპეპტიდაზა E-ს მოქმედებით, რომელიც ავლენს სპეციფიკას მსგავსი კარბოქსიპეპტიდაზა B, ანუ ჰიდროლიზებს პეპტიდურ ობლიგაციებს, იმინო ჯგუფს, რომელიც მიეკუთვნება მთავარ ამინომჟავას (ნახ. 5.17 და 5.18).

ბრინჯი. 5.16. პროინსულინის შემოთავაზებული სივრცითი სტრუქტურა კონფორმაციით, რომელიც ხელს უწყობს პროტეოლიზს. წითელი ბურთები მიუთითებს ამინომჟავის ნარჩენებზე (Arg64 და Lys65; Arg31 და Arg32), პეპტიდურ ბმებს შორის, რომელთა შორისაც ხდება ჰიდროლიზი პროინსულინის დამუშავების შედეგად (შესაბამისად)

ინსულინი და C-პეპტიდი თანაბარი რაოდენობით შედიან სეკრეტორულ გრანულებში, სადაც ინსულინი, თუთიის იონთან ურთიერთქმედებით, ქმნის დიმერებს და ჰექსამერებს. სეკრეტორული გრანულები, რომლებიც ერწყმის პლაზმურ მემბრანას, ეგზოციტოზის შედეგად გამოყოფენ ინსულინს და C- პეპტიდს უჯრედგარე სითხეში. ინსულინის ნახევარგამოყოფის პერიოდი სისხლის პლაზმაში არის 3-10 წთ, C-პეპტიდის - დაახლოებით 30 წუთი. ინსულინი იშლება ფერმენტ ინსულინაზას მოქმედებით, ეს პროცესი მიმდინარეობს ღვიძლში და თირკმელებში.

5.2.8.2. ინსულინის სინთეზისა და სეკრეციის რეგულირება.ინსულინის სეკრეციის მთავარი რეგულატორია გლუკოზა, რომელიც არეგულირებს ინსულინის გენის და ცილის გენების ექსპრესიას, რომლებიც მონაწილეობენ ძირითადი ენერგიის მატარებლების მეტაბოლიზმში. გლუკოზას შეუძლია პირდაპირ დაუკავშირდეს ტრანსკრიფციის ფაქტორებს, რაც პირდაპირ გავლენას ახდენს გენის ექსპრესიის სიჩქარეზე. ინსულინის და გლუკაგონის სეკრეციაზე მეორადი ეფექტი შესაძლებელია, როდესაც სეკრეტორული გრანულებიდან ინსულინის გამოყოფა ააქტიურებს ინსულინის mRNA-ს ტრანსკრიფციას. მაგრამ ინსულინის სეკრეცია დამოკიდებულია Ca 2+ იონების კონცენტრაციაზე და მათი დეფიციტით მცირდება გლუკოზის მაღალი კონცენტრაციის დროსაც კი, რაც ააქტიურებს ინსულინის სინთეზს. გარდა ამისა, მას თრგუნავს ადრენალინი, როდესაც ის აკავშირებს  2 რეცეპტორს. ინსულინის სეკრეციის სტიმულატორებია ზრდის ჰორმონები, კორტიზოლი, ესტროგენები, კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ჰორმონები (სეკრეტინი, ქოლეცისტოკინინი, კუჭის ინჰიბიტორული პეპტიდი).

ბრინჯი. 5.17. პრეპროინსულინის სინთეზი და დამუშავება (შესაბამისად)

ლანგერჰანსის კუნძულების β-უჯრედების მიერ ინსულინის სეკრეცია სისხლში გლუკოზის კონცენტრაციის გაზრდის საპასუხოდ ხდება შემდეგნაირად:

ბრინჯი. 5.18. პროინსულინის ინსულინში გადამუშავება Arg64-სა და Lys65-ს შორის პეპტიდური ბმის ჰიდროლიზით, რომელიც კატალიზირებულია სერინის ენდოპეპტიდაზა PC2-ით და პეპტიდური კავშირის გაწყვეტა Arg31-სა და Arg32-ს შორის სერინის ენდოპეპტიდაზას PC1/3-ით, გარდაქმნა მთავრდება არგინის კლევაჟით. -A-ჯაჭვის და C-ბოლო B-ჯაჭვების ბოლოები კარბოქსიპეპტიდაზა E-ს მოქმედებით (მოწყვეტილი არგინინის ნარჩენები ნაჩვენებია წრეებში). დამუშავების შედეგად, ინსულინის გარდა, წარმოიქმნება C- პეპტიდი (შესაბამისად)

1) გლუკოზა ტრანსპორტირდება -უჯრედებში GLUT 2-ის მატარებელი პროტეინის საშუალებით;

2) უჯრედში გლუკოზა გადის გლიკოლიზს და შემდგომ იჟანგება რესპირატორულ ციკლში ატფ-ის წარმოქმნით; ატფ-ის სინთეზის ინტენსივობა დამოკიდებულია სისხლში გლუკოზის დონეზე;

3) ატფ-ის მოქმედებით კალიუმის იონური არხები იკეტება და მემბრანა დეპოლარიზებულია;

4) მემბრანის დეპოლარიზაცია იწვევს ძაბვაზე დამოკიდებული კალციუმის არხების გახსნას და კალციუმის შეღწევას უჯრედში;

5) კალციუმის დონის მატება უჯრედში ააქტიურებს ფოსფოლიპაზა C-ს, რომელიც არღვევს მემბრანულ ფოსფოლიპიდს - ფოსფატიდილინოზიტოლ-4,5-დიფოსფატს - ინოზიტოლ-1,4,5-ტრიფოსფატად და დიაცილგლიცეროლად;

6) ინოზიტოლ ტრიფოსფატი, რომელიც უკავშირდება ენდოპლაზმური ბადის რეცეპტორულ ცილებს, იწვევს შეკრული უჯრედშიდა კალციუმის კონცენტრაციის მკვეთრ მატებას, რაც იწვევს სეკრეტორულ გრანულებში შენახული წინასწარ სინთეზირებული ინსულინის გამოყოფას.

5.2.8.3. ინსულინის მოქმედების მექანიზმი.ინსულინის ძირითადი ეფექტი კუნთებსა და ცხიმოვან უჯრედებზე არის გლუკოზის ტრანსპორტირების გაზრდა უჯრედის მემბრანაში. ინსულინთან სტიმულირება იწვევს უჯრედში გლუკოზის შეღწევის სიჩქარის 20-40-ჯერ გაზრდას. ინსულინთან სტიმულირებისას, პლაზმურ მემბრანებში გლუკოზის სატრანსპორტო ცილების შემცველობა 5-10-ჯერ იზრდება, უჯრედშიდა აუზში მათი შემცველობის 50-60%-ით ერთდროული შემცირებით. ენერგიის საჭირო რაოდენობა ატფ-ის სახით საჭიროა ძირითადად ინსულინის რეცეპტორის გასააქტიურებლად და არა გადამტანი ცილის ფოსფორილირებისთვის. გლუკოზის ტრანსპორტირების სტიმულირება ზრდის ენერგიის მოხმარებას 20-30-ჯერ, მაშინ როცა გლუკოზის გადამტანების გადაადგილებისთვის საჭიროა მხოლოდ მცირე რაოდენობით გლუკოზა. გლუკოზის გადამტანების გადატანა უჯრედის მემბრანაში შეინიშნება ინსულინის რეცეპტორთან ურთიერთქმედებიდან რამდენიმე წუთში და საჭიროა ინსულინის შემდგომი მასტიმულირებელი მოქმედება გადამზიდავი ცილების ციკლის პროცესის დასაჩქარებლად ან შესანარჩუნებლად.

ინსულინი, ისევე როგორც სხვა ჰორმონები, მოქმედებს უჯრედებზე შესაბამისი რეცეპტორული ცილის მეშვეობით. ინსულინის რეცეპტორი წარმოადგენს უჯრედის მემბრანის კომპლექსურ ინტეგრალურ ცილას, რომელიც შედგება ორი -ქვეერთეულისგან (130 kDa) და ორი -სქვეგანყოფილებისგან (95 kDa); პირველი განლაგებულია მთლიანად უჯრედის გარეთ, მის ზედაპირზე, ეს უკანასკნელი აღწევს პლაზმურ მემბრანაში.

ინსულინის რეცეპტორი არის ტეტრამერი, რომელიც შედგება ორი უჯრედგარე α-ქვეგანყოფილებისაგან, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ჰორმონთან და დაკავშირებულია ერთმანეთთან დისულფიდური ხიდებით ცისტეინებს 524 და Cys682, Cys683, Cys685 ტრიპლეტი ორივე α-სუბერთეულს შორის (იხ. სურ. 5.19, ), და ორი ტრანსმემბრანული -ქვეგანყოფილება, რომლებიც აჩვენებენ ტიროზინკინაზას აქტივობას, რომლებიც დაკავშირებულია დისულფიდური ხიდით Cys647 () და Cys872-ს შორის. α-ქვეგანყოფილების პოლიპეპტიდური ჯაჭვი მოლეკულური მასით 135 kDa შეიცავს 719 ამინო-

ბრინჯი. 5.19. ინსულინის რეცეპტორის დიმერის სტრუქტურა:  ინსულინის რეცეპტორის მოდულარული სტრუქტურა. ზემოთ - α-ქვეგანყოფილებები, რომლებიც დაკავშირებულია დისულფიდური ხიდებით Cys524, Cys683-685 და შედგება ექვსი დომენისგან: ორი შეიცავს ლეიცინის გამეორებებს L1 და L2, ცისტეინით მდიდარი CR რეგიონი და სამი ტიპის ფიბრონექტინის დომენი Fn o , Fn 1 , ID (შესავალი დომენი). ქვემოთ - -ქვეგანყოფილებები, რომლებიც დაკავშირებულია -ქვეგანყოფილებასთან დისულფიდური ხიდით Cys647Cys872 და შედგება შვიდი დომენისაგან: სამი ფიბრონექტინის დომენი ID, Fn 1 და Fn 2, ტრანსმემბრანული დომენი TM, JMკინაზას დომენის მემბრანის მიმდებარედ, ტიროზინი. TK, C-ტერმინალი ST;  რეცეპტორის სივრცითი განლაგება, ერთი დიმერი ნაჩვენებია ფერად, მეორე თეთრი, A  გააქტიურებული მარყუჟი ჰორმონის შებოჭვის ადგილის მოპირდაპირედ, X (წითელი)  -ქვეგანყოფილების C-ტერმინალური ნაწილი, X (შავი)  N. -  ქვედანაყოფის ტერმინალური ნაწილი, ყვითელი ბურთულები 1,2,3 - დისულფიდური ბმები ცისტეინის ნარჩენებს შორის პოზიციებზე 524, 683-685, 647-872 (შესაბამისად)

მჟავის ნარჩენები და შედგება ექვსი დომენისაგან: ორი დომენი L1 და L2, რომლებიც შეიცავს ლეიცინის გამეორებებს, ცისტეინით მდიდარი CR რეგიონი, სადაც მდებარეობს ინსულინის დამაკავშირებელი ადგილი, და სამი ტიპის ფიბრონექტინის დომენი Fn o , Fn 1 , Ins (შესავალი დომენი) (იხ. სურ. 5.18). -ქვეგანყოფილება მოიცავს 620 ამინომჟავის ნარჩენებს, აქვს მოლეკულური წონა 95 kDa და შედგება შვიდი დომენისაგან: სამი ფიბრონექტინის დომენი ID, Fn 1 და Fn 2, ტრანსმემბრანული TM დომენი, JM დომენი მემბრანის მიმდებარედ, TK. ტიროზინ კინაზას დომენი და C-ტერმინალური CT. რეცეპტორზე აღმოჩენილია ინსულინის დამაკავშირებელი ორი ადგილი: ერთი მაღალი აფინურობით, მეორე დაბალი აფინურობით. უჯრედში ჰორმონის სიგნალის გასატარებლად, ინსულინი უნდა დაუკავშირდეს მაღალი აფინურობის ადგილს. ეს ცენტრი იქმნება, როდესაც ინსულინი აკავშირებს ერთი -სუბერთეულის L1, L2 და CR დომენებიდან და მეორის ფიბრონექტინის დომენებიდან, ხოლო -სუბერთეულების განლაგება ერთმანეთის საპირისპიროა, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 5.19, თან.

რეცეპტორის მაღალი აფინურობის ცენტრთან ინსულინის ურთიერთქმედების არარსებობის შემთხვევაში, -ქვეგანყოფილებები შორდება -ქვეგანყოფილებებს პროტრუზიით (cam), რომელიც არის CR დომენის ნაწილი, რომელიც ხელს უშლის აქტივაციის მარყუჟის კონტაქტს (A. -მარყუჟი) ერთი -ქვეგანყოფილების ტიროზინკინაზას დომენის ფოსფორილირების ადგილებით მეორე - ქვეერთეულზე (სურათი 5.20, ). როდესაც ინსულინი უკავშირდება ინსულინის რეცეპტორის მაღალი აფინურობის ცენტრს, იცვლება რეცეპტორის კონფორმაცია, პროტრუზია აღარ უშლის ხელს α- და β-ქვეგანყოფილებების მიახლოებას, TK დომენების გააქტიურებული მარყუჟები ურთიერთქმედებენ ტიროზინის ფოსფორილირების ადგილებთან საპირისპირო TK-ზე. დომენი, β-ქვეგანყოფილებების ტრანსფოსფორილაცია ხდება შვიდი ტიროზინის ნარჩენზე: Y1158, Y1162, Y1163 აქტივაციის მარყუჟის (ეს არის კინაზის მარეგულირებელი დომენი), Y1328, Y1334 ST დომენის, Y965, Y972 of JM.20 (ნახ. , ), რაც იწვევს რეცეპტორის ტიროზინკინაზას აქტივობის მატებას. TK-ის 1030 პოზიციაზე არის ლიზინის ნარჩენი, რომელიც შედის კატალიზურ აქტიურ ცენტრში - ATP-შემაკავშირებელ ცენტრში. ამ ლიზინის მრავალი სხვა ამინომჟავით ჩანაცვლება ადგილზე მიმართული მუტაგენეზით აჩერებს ინსულინის რეცეპტორის ტიროზინკინაზას აქტივობას, მაგრამ არ აფერხებს ინსულინის შეკავშირებას. თუმცა, ასეთ რეცეპტორში ინსულინის დამატება არ ახდენს გავლენას უჯრედულ მეტაბოლიზმზე და პროლიფერაციაზე. სერინ-თრეონინის ზოგიერთი ნარჩენების ფოსფორილირება, პირიქით, ამცირებს ინსულინთან აფინურობას და ამცირებს ტიროზინკინაზას აქტივობას.

ცნობილია ინსულინის რეცეპტორების რამდენიმე სუბსტრატი: IRS-1 (ინსულინის რეცეპტორის სუბსტრატი), IRS-2, STAT ოჯახის პროტეინები (სიგნალის გადამცემი და ტრანსკრიფციის აქტივატორი - სიგნალის გადამყვანები და ტრანსკრიფციის აქტივატორები დეტალურად არის განხილული მე-4 ნაწილში "დაცვის ბიოქიმიური საფუძველი. რეაქციები").

IRS-1 არის ციტოპლაზმური ცილა, რომელიც აკავშირებს ინსულინის რეცეპტორის TK ფოსფორილირებულ ტიროზინებს თავისი SH2 დომენით და ფოსფორილირდება რეცეპტორის ტიროზინკინაზას მიერ ინსულინის სტიმულაციისთანავე. სუბსტრატის ფოსფორილირების ხარისხი დამოკიდებულია ინსულინზე უჯრედული პასუხის მატებაზე ან შემცირებაზე, უჯრედებში ცვლილებების ამპლიტუდაზე და ჰორმონის მიმართ მგრძნობელობაზე. IRS-1 გენის დაზიანება შეიძლება იყოს ინსულინდამოკიდებული დიაბეტის მიზეზი. IRS-1 პეპტიდური ჯაჭვი შეიცავს დაახლოებით 1200 ამინომჟავის ნარჩენს, 20-22 პოტენციურ ტიროზინის ფოსფორილირების ცენტრს და დაახლოებით 40 სერინ-თრეონინის ფოსფორილირების ცენტრს.

ბრინჯი. 5.20. ინსულინის ინსულინის რეცეპტორთან შეკავშირების სტრუქტურული ცვლილებების გამარტივებული სქემა:  რეცეპტორების კონფორმაციის ცვლილება მაღალი აფინურობის ცენტრში ჰორმონის შებოჭვის შედეგად იწვევს პროტრუზიის გადაადგილებას, ქვედანაყოფების კონვერგენციას და TK დომენების ტრანსფოსფორილირებას;  ინსულინის რეცეპტორზე მაღალი აფინურობის დამაკავშირებელ ადგილზე ინსულინის ურთიერთქმედების არარსებობის შემთხვევაში, პროტრუზია (cam) ხელს უშლის - და -ქვეგანყოფილებების მიახლოებას და TK დომენების ტრანსფოსფორილირებას. A-მარყუჟი - TK დომენის გააქტიურებული ციკლი, რიცხვები 1 და 2 წრეში - დისულფიდური ბმები ქვედანაყოფებს შორის, TK - ტიროზინკინაზას დომენი, C - TK-ის კატალიზური ცენტრი, კომპლექტი 1 და კომპლექტი 2 - -სქვეერთეულების ამინომჟავების თანმიმდევრობები. რომლებიც ქმნიან ინსულინის მაღალი აფინურობის ადგილს რეცეპტორებთან (შესაბამისად)

IRS-1-ის ფოსფორილირება ტიროზინის რამდენიმე ნარჩენზე აძლევს მას უნარს, დაუკავშირდეს SH2 დომენების შემცველ პროტეინებს: ტიროზინფოსფატაზას syp, PHI-3-კინაზას p85 ქვეერთეული (ფოსფატიდილინოზიტოლ-3-კინაზა), ადაპტერის ცილა Grb2, ცილა ტიროზინფოსფატაზას SHphosp. PTP2, ფოსფოლიპაზა C, GAP (მცირე GTP-შემაკავშირებელი ცილების აქტივატორი). IRS-1-ის მსგავს ცილებთან ურთიერთქმედების შედეგად წარმოიქმნება მრავალი ქვედა სიგნალი.

ბრინჯი. 5.21. გლუკოზის გადამტანი ცილების GLUT 4-ის გადატანა კუნთებსა და ცხიმოვან უჯრედებში ციტოპლაზმიდან პლაზმურ მემბრანაში ინსულინის მოქმედებით. ინსულინის ურთიერთქმედება რეცეპტორთან იწვევს ინსულინის რეცეპტორის სუბსტრატის (IRS) ფოსფორილირებას, რომელიც აკავშირებს PI-3-კინაზას (PI3K), რომელიც კატალიზებს ფოსფატიდილინოზიტოლ-3,4,5-ტრიფოსფატის ფოსფოლიპიდის (3,3,) სინთეზს. 4,5)P3). ეს უკანასკნელი ნაერთი, პლექსტრინის დომენების (PH) შებოჭვით, ახდენს პროტეინ კინაზების PDK1, PDK2 და PKV მობილიზებას უჯრედის მემბრანაში. PDK1 ფოსფორილირებს RKB-ს Thr308-ზე, ააქტიურებს მას. ფოსფორილირებული RKV ასოცირდება GLUT4-ის შემცველ ვეზიკულებთან, რაც იწვევს მათ ტრანსლოკაციას პლაზმურ მემბრანაში, რაც იწვევს გლუკოზის ტრანსპორტირების გაზრდას კუნთებსა და ცხიმოვან უჯრედებში (შესაბამისად)

ფოსფორილირებული IRS-1-ით სტიმულირებული, ფოსფოლიპაზა C აჰიდროლიზებს უჯრედის მემბრანის ფოსფატიდილინოზიტოლ-4,5-დიფოსფატს, რათა წარმოქმნას ორი მეორე მესინჯერი: ინოზიტოლ-3,4,5-ტრიფოსფატი და დიაცილგლიცეროლი. ინოზიტოლ-3,4,5-ტრიფოსფატი, რომელიც მოქმედებს ენდოპლაზმური ბადის იონურ არხებზე, გამოყოფს მისგან კალციუმს. დიაცილგლიცეროლი მოქმედებს კალმოდულინზე და ცილა კინაზა C-ზე, რომელიც ფოსფორილირებას ახდენს სხვადასხვა სუბსტრატებზე, რაც იწვევს უჯრედული სისტემების აქტივობის ცვლილებას.

ფოსფორილირებული IRS-1 ასევე ააქტიურებს PHI-3-კინაზას, რომელიც კატალიზებს ფოსფატიდილინოზიტოლ-4-ფოსფატის და ფოსფატიდილინოზიტოლ-4,5-დიფოსფატის ფოსფორილირებას მე-3 პოზიციაზე ფოსფატიდილინოზიტოლ-3-,4-ფოსფატილინოზიტოლ-3-,4-ფოსფატი-3,4-ფოსფატი, და ფოსფატიდილინოზიტოლი, შესაბამისად -3,4,5-ტრიფოსფატი.

PHI-3-კინაზა არის ჰეტეროდიმერი, რომელიც შეიცავს მარეგულირებელ (p85) და კატალიზურ (p110) ქვედანაყოფებს. მარეგულირებელ ქვედანაყოფს აქვს ორი SH2 დომენი და SH3 დომენი, ამიტომ PI-3 კინაზა მიმაგრებულია IRS-1-ზე მაღალი აფინურობით. მემბრანაში წარმოქმნილი ფოსფატიდილინოზიტოლის წარმოებულები, ფოსფორილირებულები მე-3 პოზიციაზე, აკავშირებენ პროტეინებს, რომლებიც შეიცავს ეგრეთ წოდებულ პლექსტრინის (PH) დომენს (დომენი ავლენს მაღალ აფინურობას ფოსფატიდილინოზიტოლ-3-ფოსფატებთან): პროტეინ კინაზა PDK1 (ფოსფატიდი-დამოკიდებული პროტეიდინკინოზი). კინაზა B (PKV).

პროტეინ კინაზა B (PKB) შედგება სამი დომენისაგან: N-ტერმინალური პლექსტრინი, ცენტრალური კატალიზური და C-ტერმინალური მარეგულირებელი. პლექტრინის დომენი საჭიროა RKV აქტივაციისთვის. უჯრედის მემბრანის მახლობლად პლექსტრინის დომენის დახმარებით, PKV უახლოვდება პროტეინ კინაზას PDK1, რომელიც მეშვეობით

მისი პლექსტრინის დომენი ასევე ლოკალიზებულია უჯრედის მემბრანის მახლობლად. PDK1 ფოსფორილირებს PKV კინაზას დომენის Thr308-ს, რაც იწვევს PKV აქტივაციას. გააქტიურებული PKV ფოსფორილირდება გლიკოგენ სინთაზა კინაზა 3 (Ser9 პოზიციაზე), რაც იწვევს ფერმენტის ინაქტივაციას და, შესაბამისად, გლიკოგენის სინთეზის პროცესს. ფი-3-ფოსფატ-5-კინაზა ასევე განიცდის ფოსფორილირებას, რომელიც მოქმედებს ბუშტუკებზე, რომლებშიც GLUT 4-ის გადამზიდავი პროტეინები ინახება ადიპოციტების ციტოპლაზმაში, რაც იწვევს გლუკოზის გადამტანების მოძრაობას უჯრედის მემბრანაში, მასში შეყვანას და გლუკოზის ტრანსმემბრანულ ტრანსპორტს. კუნთებსა და ცხიმოვან უჯრედებში (სურ. 5.21).

ინსულინი არა მხოლოდ გავლენას ახდენს უჯრედში გლუკოზის შეღწევაზე GLUT 4-ის გადამზიდავი ცილების დახმარებით, ის მონაწილეობს გლუკოზის, ცხიმების, ამინომჟავების, იონების ცვლის რეგულირებაში, ცილების სინთეზში და გავლენას ახდენს პროცესებზე. რეპლიკაცია და ტრანსკრიფცია.

უჯრედში გლუკოზის მეტაბოლიზმზე ზემოქმედება ხორციელდება გლიკოლიზის პროცესის სტიმულირებით ამ პროცესში მონაწილე ფერმენტების აქტივობის გაზრდით: გლუკოკინაზა, ფოსფოფრუქტოკინაზა, პირუვატკინაზა, ჰექსოკინაზა. ინსულინი ადენილატციკლაზას კასკადის მეშვეობით ააქტიურებს ფოსფატაზას, რომელიც ახდენს გლიკოგენის სინთეზის დეფოსფორილირებას, რაც იწვევს გლიკოგენის სინთეზის გააქტიურებას (სურ. 5.22) და მისი დაშლის პროცესის დათრგუნვას. ფოსფოენოლპირუვატ კარბოქსიკინაზას ინჰიბირებით, ინსულინი აფერხებს გლუკონეოგენეზის პროცესს.

ბრინჯი. 5.22. გლიკოგენის სინთეზის დიაგრამა

ღვიძლში და ცხიმოვან ქსოვილში, ინსულინის მოქმედებით, ცხიმების სინთეზი სტიმულირდება ფერმენტების: აცეტილ-CoA კარბოქსილაზას, ლიპოპროტეინ ლიპაზას გააქტიურებით. ამავდროულად, ცხიმების დაშლა ინჰიბირებულია, რადგან ინსულინ-აქტივირებული ფოსფატაზა, რომელიც დეფოსფორილირებს ჰორმონზე მგრძნობიარე ტრიაცილგლიცეროლი ლიპაზას, თრგუნავს ამ ფერმენტს და მცირდება სისხლში მოცირკულირე ცხიმოვანი მჟავების კონცენტრაცია.

ღვიძლში, ცხიმოვან ქსოვილში, ჩონჩხის კუნთში და გულში ინსულინი მოქმედებს ასზე მეტი გენის ტრანსკრიფციის სიჩქარეზე.

5.2.9. გლუკაგონი.სისხლში გლუკოზის კონცენტრაციის შემცირების საპასუხოდ, პანკრეასის ლანგერჰანსის კუნძულების -უჯრედები წარმოქმნიან "შიმშილის ჰორმონს" - გლუკაგონს, რომელიც არის 3485 Da მოლეკულური წონის პოლიპეპტიდი, რომელიც შედგება 29 ამინომჟავისგან. ნარჩენები.

გლუკაგონის მოქმედება ეწინააღმდეგება ინსულინის მოქმედებას. ინსულინი ხელს უწყობს ენერგიის შენახვას გლიკოგენეზის, ლიპოგენეზის და ცილების სინთეზის სტიმულირებით, ხოლო გლუკაგონი, გლიკოგენოლიზისა და ლიპოლიზის სტიმულირებით, იწვევს ენერგიის პოტენციური წყაროების სწრაფ მობილიზაციას.

ბრინჯი. 5.23. ადამიანის პროგლუკაგონის სტრუქტურა და პროგლუკაგონის ქსოვილის სპეციფიკური დამუშავება პროგლუკაგონისგან წარმოებულ პეპტიდებად: გლუკაგონი და MPGF (პროგლუკაგონის ფრაგმენტი) წარმოიქმნება პანკრეასის პროგლუკაგონისგან; გლიცენტინი, ოქსინტომოდულინი, GLP-1 (პროგლუკაგონისგან მიღებული პეპტიდი), GLP-2, ორი შუალედური პეპტიდი (ინტერვენციული პეპტიდი - IP), GRPP - გლიცენტინთან დაკავშირებული პანკრეასის პოლიპეპტიდი (პანკრეასის პოლიპეპტიდი - გლიცენტინის წარმოებული) (აკი)

ჰორმონი სინთეზირებულია პანკრეასის ლანგერჰანსის კუნძულების -უჯრედებში, აგრეთვე ნაწლავის ნეიროენდოკრინულ უჯრედებში და ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში არააქტიური წინამორბედის - პროგლუკაგონის სახით (მოლეკულური წონა 9000 Da), რომელიც შეიცავს 180 ამინომჟავის ნარჩენი და გადის დამუშავება კონვერტაზა 2-ის გამოყენებით და წარმოქმნის სხვადასხვა სიგრძის რამდენიმე პეპტიდს, მათ შორის გლუკაგონს და გლუკაგონისმაგვარი ორი პეპტიდის (გლუკაგონის მსგავსი პეპტიდი  GLP-1, GLP-2, გლიცენტინი) (ნახ. 5.23). გლუკაგონის 27 ამინომჟავის ნარჩენებიდან 14 იდენტურია კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის სხვა ჰორმონის სეკრეტინის მოლეკულაში.

გლუკაგონის საპასუხო უჯრედების რეცეპტორებთან დასაკავშირებლად საჭიროა მისი 1-27 მიმდევრობის მთლიანობა N-ბოლოდან. ჰორმონის ზემოქმედების გამოვლინებაში მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ჰისტიდინის ნარჩენი, რომელიც მდებარეობს N-ბოლოზე, ხოლო რეცეპტორებთან შეკავშირებისას, ფრაგმენტი 20-27.

სისხლის პლაზმაში გლუკაგონი არ უკავშირდება არცერთ სატრანსპორტო ცილას, მისი ნახევარგამოყოფის პერიოდი შეადგენს 5 წუთს, ღვიძლში ის ნადგურდება პროტეინაზებით, ხოლო დაშლა იწყება Ser2-სა და Gln3-ს შორის კავშირის გაწყვეტით და დიპეპტიდის მოცილებით. N-ბოლოდან.

გლუკაგონის სეკრეცია თრგუნავს გლუკოზას, მაგრამ სტიმულირდება ცილოვანი საკვებით. GLP-1 აფერხებს გლუკაგონის სეკრეციას და ასტიმულირებს ინსულინის სეკრეციას.

გლუკაგონი მოქმედებს მხოლოდ ჰეპატოციტებზე და ცხიმოვან უჯრედებზე, რომლებსაც აქვთ პლაზმურ მემბრანაში მის რეცეპტორები. ჰეპატოციტებში, პლაზმური მემბრანის რეცეპტორებთან შეკავშირებით, გლუკაგონი ააქტიურებს ადენილატ ციკლაზას, რომელიც აკატალიზებს cAMP-ის წარმოქმნას G- პროტეინის საშუალებით, რაც, თავის მხრივ, იწვევს ფოსფორილაზას გააქტიურებას, რაც აჩქარებს გლიკოგენის დაშლას. და გლიკოგენის სინთეზის ინჰიბირება და გლიკოგენის წარმოქმნის ინჰიბირება. გლუკაგონი ასტიმულირებს გლუკონეოგენეზს ამ პროცესში მონაწილე ფერმენტების სინთეზის ინდუცირებით: გლუკოზა-6-ფოსფატაზა, ფოსფოენოლპირუვატ კარბოქსიკინაზა, ფრუქტოზა-1,6-დიფოსფატაზა. გლუკაგონის წმინდა ეფექტი ღვიძლში არის გლუკოზის წარმოების გაზრდა.

ცხიმოვან უჯრედებში, ჰორმონი ასევე ადენილატ ციკლაზას კასკადის გამოყენებით ააქტიურებს ჰორმონზე მგრძნობიარე ტრიაცილგლიცეროლის ლიპაზას, ასტიმულირებს ლიპოლიზს. გლუკაგონი ზრდის კატექოლამინების სეკრეციას თირკმელზედა ჯირკვლის მედულას მიერ. ისეთი რეაქციების განხორციელებაში მონაწილეობით, როგორიცაა "ბრძოლა ან ფრენა", გლუკაგონი ზრდის ენერგეტიკული სუბსტრატების (გლუკოზა, თავისუფალი ცხიმოვანი მჟავები) ხელმისაწვდომობას ჩონჩხის კუნთებისთვის და ზრდის ჩონჩხის კუნთებს სისხლის მიწოდებას გულის მუშაობის გაზრდით.

გლუკაგონი არ ახდენს გავლენას ჩონჩხის კუნთების გლიკოგენზე მათში გლუკაგონის რეცეპტორების თითქმის სრული არარსებობის გამო. ჰორმონი იწვევს პანკრეასის β-უჯრედებიდან ინსულინის სეკრეციის ზრდას და ინსულინაზას აქტივობის ინჰიბირებას.

5.2.10. გლიკოგენის მეტაბოლიზმის რეგულირება.გლიკოგენის სახით ორგანიზმში გლუკოზის დაგროვება და მისი დაშლა შეესაბამება ორგანიზმის ენერგეტიკულ საჭიროებებს. გლიკოგენის მეტაბოლიზმის პროცესების მიმართულება რეგულირდება ჰორმონების მოქმედებაზე დამოკიდებული მექანიზმებით: ღვიძლში, ინსულინში, გლუკაგონსა და ადრენალინში, კუნთებში ინსულინი და ადრენალინი. გლიკოგენის სინთეზის ან დაშლის პროცესების გადართვა ხდება აბსორბციული პერიოდიდან პოსტაბსორბციულ პერიოდზე გადასვლისას ან როდესაც დასვენების მდგომარეობა იცვლება ფიზიკურ მუშაობაზე.

5.2.10.1. გლიკოგენ ფოსფორილაზასა და გლიკოგენ სინთეზაზას აქტივობის რეგულირება.როდესაც სისხლში გლუკოზის კონცენტრაცია იცვლება, ხდება ინსულინის და გლუკაგონის სინთეზი და სეკრეცია. ეს ჰორმონები არეგულირებენ გლიკოგენის სინთეზისა და დაშლის პროცესებს ამ პროცესების ძირითადი ფერმენტების: გლიკოგენის სინთეზისა და გლიკოგენ ფოსფორილაზას აქტივობაზე ზემოქმედებით მათი ფოსფორილირება-დეფოსფორილირების გზით.

ბრინჯი. 5.24 გლიკოგენ ფოსფორილაზას გააქტიურება Ser14 ნარჩენის ფოსფორილირებით გლიკოგენ ფოსფორილაზა კინაზას მიერ და ინაქტივაცია ფოსფატაზას მიერ, რომელიც აკატალიზებს სერინის ნარჩენის დეფოსფორილირებას (შესაბამისად)

ორივე ფერმენტი არსებობს ორი ფორმით: ფოსფორილირებული (აქტიური გლიკოგენ ფოსფორილაზა და არააქტიური გლიკოგენის სინთაზა) და დეფოსფორილირებული (არააქტიური ფოსფორილაზა და აქტიური გლიკოგენის სინთაზა) (სურათები 5.24 და 5.25). ფოსფორილირებას ახორციელებს კინაზა, რომელიც აკატალიზებს ფოსფატის ნარჩენის ATP-დან სერინის ნარჩენზე გადატანას, ხოლო დეფოსფორილირება კატალიზირებულია ფოსფოპროტეინფოსფატაზას მიერ. კინაზასა და ფოსფატაზას აქტივობა ასევე რეგულირდება ფოსფორილირება-დეფოსფორილირებით (იხ. სურ. 5.25).

ბრინჯი. 5.25. გლიკოგენ სინთაზას აქტივობის რეგულირება. ფერმენტი გააქტიურებულია ფოსფოპროტეინ ფოსფატაზას (PP1) მოქმედებით, რომელიც დეფოსფორილირებს ფოსფოსერინის სამ ნარჩენს C-ბოლოსთან ახლოს გლიკოგენის სინთაზაში. გლიკოგენ სინთაზა კინაზა 3 (GSK3), რომელიც კატალიზებს გლიკოგენის სინთაზაში სამი სერინის ნარჩენების ფოსფორილირებას, თრგუნავს გლიკოგენის სინთეზს და აქტიურდება კაზეინ კინაზას (CKII) ფოსფორილირებით. ინსულინი, გლუკოზა და გლუკოზა-6-ფოსფატი ააქტიურებენ ფოსფოპროტეინ ფოსფატაზას, ხოლო გლუკაგონი და ეპინეფრინი (ეპინეფრინი) აინჰიბირებენ მას. ინსულინი თრგუნავს გლიკოგენ სინთეზაზა 3-ის მოქმედებას (შესაბამისად)

cAMP-დამოკიდებული ცილა კინაზა A (PKA) ფოსფორილაციებს ფოსფორილაზაკინაზას, აქცევს მას აქტიურ მდგომარეობად, რაც თავის მხრივ ფოსფორილირდება გლიკოგენ ფოსფორილაზას. cAMP სინთეზს ასტიმულირებს ადრენალინი და გლუკაგონი.

ინსულინი, კასკადის მეშვეობით, რომელიც მოიცავს Ras პროტეინს (Ras სასიგნალო გზა), ააქტიურებს პროტეინ კინაზას pp90S6, რომელიც ფოსფორილირდება და ამით ააქტიურებს ფოსფოპროტეინ ფოსფატაზას. აქტიური ფოსფატაზა დეფოსფორილირებს და ინაქტივირებს ფოსფორილაზაკინაზას და გლიკოგენ ფოსფორილაზას.

გლიკოგენ სინთაზას PKA-ით ფოსფორილირება იწვევს მის ინაქტივაციას, ხოლო დეფოსფორილირება ფოსფოპროტეინფოსფატაზას მიერ ააქტიურებს ფერმენტს.

5.2.10.2. ღვიძლში გლიკოგენის მეტაბოლიზმის რეგულირება.სისხლში გლუკოზის კონცენტრაციის ცვლილება ასევე ცვლის ჰორმონების: ინსულინის და გლუკაგონის შედარებით კონცენტრაციებს. ინსულინის კონცენტრაციის თანაფარდობას სისხლში გლუკაგონის კონცენტრაციასთან ეწოდება "ინსულინი-გლუკაგონის ინდექსი". პოსტაბსორბციულ პერიოდში ინდექსი მცირდება და სისხლში გლუკოზის კონცენტრაციის რეგულირებაზე გავლენას ახდენს გლუკაგონის კონცენტრაცია.

გლუკაგონი, როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ააქტიურებს გლუკოზის გამოყოფას სისხლში გლიკოგენის დაშლის (გლიკოგენ ფოსფორილაზას გააქტიურება და გლიკოგენ სინთაზას ინჰიბირება) ან სხვა ნივთიერებებისგან სინთეზის - გლუკონეოგენეზის გამო. გლიკოგენისგან წარმოიქმნება გლუკოზა-1-ფოსფატი, რომელიც იზომერირდება გლუკოზა-6-ფოსფატად, რომელიც ჰიდროლიზდება გლუკოზა-6-ფოსფატაზას მოქმედებით და წარმოიქმნება თავისუფალი გლუკოზა, რომელსაც შეუძლია უჯრედი დატოვოს სისხლში (ნახ. 5.26).

ადრენალინის მოქმედება ჰეპატოციტებზე მსგავსია გლუკაგონის მოქმედების  2 რეცეპტორების გამოყენების შემთხვევაში და განპირობებულია ფოსფორილირებით და გლიკოგენ ფოსფორილაზას გააქტიურებით. ადრენალინის პლაზმური მემბრანის  1 -რეცეპტორებთან ურთიერთქმედების შემთხვევაში, ჰორმონალური სიგნალის ტრანსმემბრანული გადაცემა ხდება ინოზიტოლ ფოსფატის მექანიზმის გამოყენებით. ორივე შემთხვევაში აქტიურდება გლიკოგენის დაშლის პროცესი. ამა თუ იმ ტიპის რეცეპტორის გამოყენება დამოკიდებულია სისხლში ადრენალინის კონცენტრაციაზე.

ბრინჯი. 5.26. გლიკოგენის ფოსფოროლიზის სქემა

საჭმლის მონელების დროს იმატებს ინსულინ-გლუკაგონის ინდექსი და ჭარბობს ინსულინის გავლენა. ინსულინი ამცირებს სისხლში გლუკოზის კონცენტრაციას, ააქტიურებს ფოსფორილირების გზით Ras გზის მეშვეობით, cAMP ფოსფოდიესტერაზას, რომელიც ჰიდროლიზებს ამ მეორე მესენჯერს AMP-ის წარმოქმნით. ინსულინი ასევე ააქტიურებს გლიკოგენის გრანულების ფოსფოპროტეინ ფოსფატაზას Ras გზის საშუალებით, რომელიც დეფოსფორილირებს და ააქტიურებს გლიკოგენის სინთეზას და ინაქტივირებს ფოსფორილაზა კინაზას და თავად გლიკოგენ ფოსფორილაზას. ინსულინი იწვევს გლუკოკინაზას სინთეზს, რათა დააჩქაროს გლუკოზის ფოსფორილირება უჯრედში და მისი შეყვანა გლიკოგენში. ამრიგად, ინსულინი ააქტიურებს გლიკოგენის სინთეზის პროცესს და აფერხებს მის დაშლას.

5.2.10.3. გლიკოგენის მეტაბოლიზმის რეგულირება კუნთებში.კუნთების ინტენსიური მუშაობის შემთხვევაში გლიკოგენის დაშლას აჩქარებს ადრენალინი, რომელიც აკავშირებს  2 რეცეპტორს და ადენილატციკლაზას სისტემის მეშვეობით იწვევს ფოსფორილირებას და ფოსფორილაზაკინაზას და გლიკოგენ ფოსფორილაზას და გლიკოგენ-ფოსფორილაზას დათრგუნვას (Fig.5. 5.28). გლიკოგენისგან წარმოქმნილი გლუკოზა-6-ფოსფატის შემდგომი გარდაქმნის შედეგად სინთეზირდება ATP, რომელიც აუცილებელია კუნთების ინტენსიური მუშაობისთვის.

ბრინჯი. 5.27. გლიკოგენ ფოსფორილაზას აქტივობის რეგულირება კუნთებში (შესაბამისად)

მოსვენების დროს კუნთების გლიკოგენ ფოსფორილაზა არააქტიურია, რადგან ის დეფოსფორილირებულ მდგომარეობაშია, მაგრამ გლიკოგენის დაშლა ხდება გლიკოგენ ფოსფორილაზა b-ის ალოსტერული გააქტიურების გამო AMP-ის და ორთოფოსფატის დახმარებით, რომელიც წარმოიქმნება ATP ჰიდროლიზის დროს.

ბრინჯი. 5.28. გლიკოგენის სინთეზის აქტივობის რეგულირება კუნთებში (შესაბამისად)

კუნთების ზომიერი შეკუმშვით, ფოსფორილაზა კინაზა შეიძლება გააქტიურდეს ალოსტერიულად (Ca 2+ იონებით). Ca 2+ კონცენტრაცია იზრდება კუნთების შეკუმშვით საავტომობილო ნერვის სიგნალის საპასუხოდ. როდესაც სიგნალი დასუსტებულია, Ca 2+ კონცენტრაციის დაქვეითება ერთდროულად „გამორთავს“ კინაზას აქტივობას, რითაც

Ca 2+ იონები მონაწილეობენ არა მხოლოდ კუნთების შეკუმშვაში, არამედ ამ შეკუმშვისთვის ენერგიის მიწოდებაში.

Ca 2+ იონები უკავშირდებიან კალმოდულინის ცილას, ამ შემთხვევაში მოქმედებს როგორც კინაზას ერთ-ერთი ქვედანაყოფი. კუნთის ფოსფორილაზა კინაზას აქვს სტრუქტურა  4  4  4  4. მხოლოდ -სქვეგანყოფილებას აქვს კატალიზური თვისებები, - და -ქვეგანყოფილებები, როგორც მარეგულირებელი, ფოსფორილირდება სერინის ნარჩენებზე PKA-ს გამოყენებით, -ქვეგანყოფილება იდენტურია კალმოდულინის პროტეინის (დაწვრილებით განხილულია 2.3.2 ნაწილში, ნაწილი 2. მოძრაობის ბიოქიმია"), აკავშირებს ოთხ Ca 2+ იონს, რაც იწვევს კონფორმაციულ ცვლილებებს, კატალიზური -ქვეგანყოფილების გააქტიურებას, თუმცა კინაზა რჩება დეფოსფორილირებულ მდგომარეობაში.

მოსვენების დროს საჭმლის მონელების დროს ასევე ხდება კუნთების გლიკოგენის სინთეზი. გლუკოზა ხვდება კუნთოვან უჯრედებში GLUT 4-ის მატარებელი ცილების დახმარებით (მათი მობილიზება უჯრედის მემბრანაში ინსულინის მოქმედებით დეტალურად არის განხილული 5.2.4.3 ნაწილში და ნახ. 5.21-ში). ინსულინის გავლენა კუნთებში გლიკოგენის სინთეზზე ასევე ხორციელდება გლიკოგენის სინთეზისა და გლიკოგენ ფოსფორილაზას დეფოსფორილირების გზით.

5.2.11. ცილების არაფერმენტული გლიკოზილაცია.ცილების პოსტ-ტრანსლაციური მოდიფიკაციის ერთ-ერთი სახეობაა სერინის, ტრეონინის, ასპარაგინის და ჰიდროქსილიზინის ნარჩენების გლიკოზილაცია გლიკოზილტრანსფერაზების გამოყენებით. ვინაიდან საჭმლის მონელების დროს სისხლში იქმნება ნახშირწყლების მაღალი კონცენტრაცია (შაქრები), შესაძლებელია ცილების, ლიპიდების და ნუკლეინის მჟავების არაფერმენტული გლიკოზილაცია, რომელსაც გლიკაცია ეწოდება. პროდუქტებს, რომლებიც წარმოიქმნება შაქრის ცილებთან მრავალსაფეხურიანი ურთიერთქმედების შედეგად, ეწოდება მოწინავე გლიკაციის საბოლოო პროდუქტებს (AGEs) და გვხვდება ადამიანის ბევრ ცილაში. ამ პროდუქტების ნახევარგამოყოფის პერიოდი უფრო გრძელია ვიდრე ცილების (რამდენიმე თვიდან რამდენიმე წლამდე) და მათი წარმოქმნის სიჩქარე დამოკიდებულია შაქრის შემცირებაზე ზემოქმედების დონესა და ხანგრძლივობაზე. ვარაუდობენ, რომ დიაბეტის, ალცჰეიმერის დაავადებისა და კატარაქტის მრავალი გართულება დაკავშირებულია მათ წარმოქმნასთან.

გლიკაციის პროცესი შეიძლება დაიყოს ორ ეტაპად: ადრეული და გვიანი. გლიკაციის პირველ ეტაპზე ხდება გლუკოზის კარბონილის ჯგუფის ნუკლეოფილური შეტევა ლიზინის -ამინო ჯგუფის ან არგინინის გუანიდინის ჯგუფის მიერ, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ლაბილური შიფის ბაზა - -გლიკოზილიმინი (ნახ. 5.29) შიფის ფუძის წარმოქმნა შედარებით სწრაფი და შექცევადი პროცესია.

შემდეგი მოდის გადაწყობა -გლიკოზილიმინი ამადორის პროდუქტის წარმოქმნით - 1-ამინო-1-დეოქსიფრუქტოზა. ამ პროცესის სიჩქარე უფრო დაბალია, ვიდრე გლიკოზილიმინის წარმოქმნის სიჩქარე, მაგრამ მნიშვნელოვნად აღემატება შიფის ფუძის ჰიდროლიზის სიჩქარეს.

ბრინჯი. 5.29. ცილის გლიკაციის დიაგრამა. ნახშირწყლების ღია ფორმა (გლუკოზა) რეაგირებს ლიზინის -ამინო ჯგუფთან და ქმნის შიფის ფუძეს, რომელიც განიცდის ამადორის გადაკეთებას კეტოამინში ენოლამინის შუალედური წარმოქმნის გზით. ამადორის გადაწყობა დაჩქარებულია, თუ ასპარტატის და არგინინის ნარჩენები მდებარეობს ლიზინის ნარჩენებთან ახლოს. კეტოამინს შემდგომში შეუძლია სხვადასხვა პროდუქტის მიცემა (გლიკაციის საბოლოო პროდუქტები - AGE). დიაგრამაზე ნაჩვენებია რეაქცია მეორე ნახშირწყლების მოლეკულასთან დიკეტოამინის წარმოქმნით (შესაბამისად)

სისხლში გროვდება 1-ამინო-1-დეოქსიფრუქტოზის შემცველი პროტეინები.პროტეინებში ლიზინის ნარჩენების მოდიფიკაცია გლიკაციის ადრეულ ეტაპზე, როგორც ჩანს, ხელს უწყობს ჰისტიდინის, ლიზინის ან არგინინის ნარჩენების არსებობას უშუალო სიახლოვეს. მორეაქტიული ამინო ჯგუფი, რომელიც ახორციელებს მჟავას - პროცესის მთავარ კატალიზს, ისევე როგორც ასპარტატის ნარჩენები, რომლებიც გამოჰყავს პროტონს შაქრის მეორე ნახშირბადის ატომიდან. კეტოამინს შეუძლია დააკავშიროს სხვა ნახშირწყლების ნარჩენი იმინო ჯგუფში, რათა წარმოქმნას ორმაგი გლიკირებული ლიზინი, რომელიც გადაიქცევა დიკეტოამინში (იხ. სურ. 5.29).

გლიკაციის გვიანი ეტაპი, შემდგომი გარდაქმნების ჩათვლით - გლიკოზილიმინი და ამადორის პროდუქტი, უფრო ნელი პროცესი, რომელიც იწვევს სტაბილური გლიკაციის საბოლოო პროდუქტების (AGE) ფორმირებას. ბოლო დროს გამოჩნდა მონაცემები α-დიკარბონილის ნაერთების (გლიოქსალი, მეთილგლიოქსალი, 3-დეოქსიგლუკოზონი) წარმოქმნაში უშუალო მონაწილეობის შესახებ, რომლებიც წარმოიქმნება. in ვივოროგორც გლუკოზის დეგრადაციის დროს, ასევე შიფის ფუძის გარდაქმნების შედეგად ცილების შემადგენლობაში ლიზინის მოდიფიკაციის დროს გლუკოზთან ერთად (სურ. 5.30). სპეციფიკურ რედუქტაზებს და სულჰიდრილ ნაერთებს (ლიპოინის მჟავა, გლუტათიონი) შეუძლიათ რეაქტიული დიკარბონილის ნაერთების გარდაქმნა არააქტიურ მეტაბოლიტებად, რაც აისახება გლიკაციის საბოლოო პროდუქტების წარმოქმნის შემცირებაში.

α-დიკარბონილის ნაერთების რეაქცია ლიზინის ნარჩენების ε-ამინო ჯგუფებთან ან არგინინის ნარჩენების გუანიდინის ჯგუფებთან პროტეინებში იწვევს ცილის ჯვარედინი ბმულების წარმოქმნას, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან დიაბეტისა და სხვა დაავადებების დროს ცილის გლიკოციით გამოწვეულ გართულებებზე. გარდა ამისა, ამადორის პროდუქტის თანმიმდევრული გაუწყლოების შედეგად C4 და C5-ზე წარმოიქმნება 1-ამინო-4-დეოქსი-2,3-დიონი და -ენედიონი, რომლებსაც ასევე შეუძლიათ მონაწილეობა მიიღონ ინტრამოლეკულური და ინტერმოლეკულური ცილის ჯვარედინი ბმულების ფორმირებაში. .

AGE-ებს შორის დამახასიათებელი ε -კარბოქსიმეთილლიზინი (CML) და ε -კარბოქსიეთილისინის (CEL), ბის(ლიზილ)იმიდაზოლის დანამატები (GOLD - გლიოქსალ-ლიზილ-ლიზილ-დიმერი, MOLD - მეთილგლიოქსალ-ლიზილ-ლიზილ-დიმერი, DOLD - დეოქსიგლუკოზონ-ლიზილ-ლიზილ-დიმერი), იმიდაზოლონები (G-H,G) H და 3DG-H), პირალინი, არგპირიმიდინი, პენტოზიდინი, კროსლინი და ვესპერლიზინი. 5.31 აჩვენებს ზოგიერთს

ბრინჯი. 5.30. ცილის გლიკაციის სქემა D-გლუკოზის თანდასწრებით. ყუთში ნაჩვენებია AGE პროდუქტების ძირითადი წინამორბედები, რომლებიც წარმოიქმნება გლიკაციის შედეგად (შესაბამისად)

გლიკაციის საბოლოო პროდუქტები. მაგალითად, პენტოსიდინი და კარბოქსიმეთილ ლიზინი (CML), გლიკაციის საბოლოო პროდუქტები, რომლებიც წარმოიქმნება ჟანგვის პირობებში, გვხვდება ხანგრძლივ ცილებში: კანის კოლაგენი და ლინზების კრისტალინი. კარბოქსიმეთილლიზინი დადებითად დამუხტული ამინო ჯგუფის ნაცვლად ცილაში შეჰყავს უარყოფითად დამუხტული კარბოქსილის ჯგუფს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ცილის ზედაპირზე მუხტის ცვლილება, ცილის სივრცითი სტრუქტურის ცვლილება. CML არის ანტიგენი, რომელიც აღიარებულია ანტისხეულებით. ამ პროდუქტის რაოდენობა ასაკთან ერთად წრფივად იზრდება. პენტოსიდინი არის ჯვარედინი კავშირი (ჯვარედინი კავშირის პროდუქტი) ამადორის პროდუქტსა და არგინინის ნარჩენს შორის ცილის ნებისმიერ პოზიციაში, იგი წარმოიქმნება ასკორბატის, გლუკოზის, ფრუქტოზის, რიბოზისგან, რომლებიც გვხვდება ალცჰეიმერის დაავადების მქონე პაციენტების ტვინის ქსოვილებში. დაავადება, დიაბეტით დაავადებულთა კანსა და სისხლის პლაზმაში.

გლიკაციის საბოლოო პროდუქტებს შეუძლიათ ხელი შეუწყონ თავისუფალი რადიკალების დაჟანგვას, მუხტის ცვლილებას ცილის ზედაპირზე, შეუქცევად ჯვარედინი კავშირს სხვადასხვა ცილის რეგიონებს შორის, რაც

არღვევს მათ სივრცულ სტრუქტურას და ფუნქციონირებას, ხდის მათ ფერმენტული პროტეოლიზისადმი მდგრადობას. თავის მხრივ, თავისუფალი რადიკალების დაჟანგვამ შეიძლება გამოიწვიოს ცილების არაფერმენტული პროტეოლიზი ან ფრაგმენტაცია, ლიპიდური პეროქსიდაცია.

სარდაფის მემბრანის ცილებზე გლიკაციის საბოლოო პროდუქტების წარმოქმნა (კოლაგენი ტიპი IV, ლამინინი, ჰეპარანის სულფატის პროტეოგლიკანი) იწვევს მის გასქელებას, კაპილარების სანათურის შევიწროებას და მათი ფუნქციის დარღვევას. უჯრედგარე მატრიქსის ეს დარღვევები ცვლის სისხლძარღვების სტრუქტურასა და ფუნქციას (სისხლძარღვთა კედლის ელასტიურობის დაქვეითება, ცვლილება აზოტის ოქსიდის ვაზოდილაციური ეფექტის საპასუხოდ), ხელს უწყობს ათეროსკლეროზული პროცესის უფრო დაჩქარებულ განვითარებას.

გლიკაციის საბოლოო პროდუქტები (AGEs) ასევე გავლენას ახდენენ ზოგიერთი გენის ექსპრესიაზე ფიბრობლასტებზე, T- ლიმფოციტებზე, თირკმელებში (მესანგიური უჯრედები), სისხლძარღვთა კედელში (ენდოთელიუმი და გლუვი კუნთების უჯრედები), თავის ტვინში ლოკალიზებული AGE რეცეპტორების მიერ. ასევე ღვიძლში და ელენთაში, სადაც ისინი ყველაზე მრავლადაა, ანუ მაკროფაგებით მდიდარ ქსოვილებში, რომლებიც შუამავლობენ ამ სიგნალის გადაცემას ჟანგბადის თავისუფალი რადიკალების წარმოქმნის გაზრდით. ეს უკანასკნელი, თავის მხრივ, ააქტიურებს ბირთვული ფაქტორის NF-kB ტრანსკრიფციას, რომელიც არეგულირებს მრავალი გენის ექსპრესიას, რომლებიც რეაგირებენ სხვადასხვა დაზიანებებზე.

ცილების არაფერმენტული გლიკოზილაციის არასასურველი შედეგების პრევენციის ერთ-ერთი ეფექტური გზაა საკვების კალორიული შემცველობის შემცირება, რაც გამოიხატება სისხლში გლუკოზის კონცენტრაციის დაქვეითებით და არაფერმენტული მიმაგრების დაქვეითებით. გლუკოზა გრძელვადიან ცილებს, როგორიცაა ჰემოგლობინი. გლუკოზის კონცენტრაციის დაქვეითება იწვევს როგორც ცილის გლიკოზილაციის, ასევე ლიპიდური პეროქსიდაციის შემცირებას. გლიკოზილაციის უარყოფითი ეფექტი განპირობებულია როგორც სტრუქტურისა და ფუნქციების დარღვევით, როდესაც გლუკოზა მიმაგრებულია ხანგრძლივ ცილებთან და შედეგად მიღებული ცილების ჟანგვითი დაზიანება, გამოწვეული თავისუფალი რადიკალებით, რომლებიც წარმოიქმნება შაქრის დაჟანგვის დროს გარდამავალი ლითონის იონების თანდასწრებით. . ნუკლეოტიდები და დნმ ასევე განიცდიან არაფერმენტულ გლიკოზილაციას, რაც იწვევს მუტაციებს დნმ-ის პირდაპირი დაზიანებისა და სარემონტო სისტემების ინაქტივაციის გამო, რაც იწვევს ქრომოსომების მყიფეობას. ამჟამად შესწავლილია მიდგომები, რათა თავიდან იქნას აცილებული გლიკაციის ეფექტი ხანგრძლივ ცილებზე ფარმაკოლოგიური და გენეტიკური ინტერვენციების გამოყენებით.

გაკვეთილის თემა:საჭმლის მონელება პირის ღრუში. ყლაპვის.

გაკვეთილის დევიზი:"ვინც კარგად ღეჭავს, ის დიდხანს ცოცხლობს."

Დავალებები:

  • საგანმანათლებლო:
    • ჩამოაყალიბონ მოსწავლეებში ახალი ანატომიური და ფიზიოლოგიური ცნებები საკვები ნივთიერებების, საჭმლის მონელების, საჭმლის მომნელებელი ორგანოების სტრუქტურისა და ფუნქციების, ფერმენტების, საჭმლის მომნელებელი ჯირკვლების, შეწოვისა და ნორმალური მონელების ჰიგიენური პირობების შესახებ.
    • განუვითარდებათ ექსპერიმენტების, წიგნთან მუშაობის უნარი, საჭმლის მომნელებელი ჰიგიენის წესების დასაბუთება.
  • საგანმანათლებლო:
    • ფიზიკური და ჰიგიენური აღზრდისთვის, ახსნას ნორმალური კვების ჰიგიენური პირობები, დაამტკიცოს მოწევისა და ალკოჰოლის დალევის ზიანი, ადამიანის ჯანმრთელობის დამოკიდებულება და მოქმედება კუჭ-ნაწლავის დაავადებების პროფილაქტიკასა და მკურნალობაზე.
  • საგანმანათლებლო:
    • სწავლების აქტიური, პრობლემური ძიების მეთოდების გამოყენება, რეფლექსიისთვის განკუთვნილი კითხვები და სახელმძღვანელოსთან დამოუკიდებელი მუშაობა, მოსწავლეთა შემოქმედებითი აზროვნების, მეტყველების, შემეცნებითი შესაძლებლობების განვითარება.

აღჭურვილობა:ჩანართი. "საჭმლის მომნელებელი ორგანოების სტრუქტურის სქემა", "უპირობო სანერწყვე რეფლექსი", ჩანართი. "განპირობებული რეფლექსური ნერწყვდენა".

ლაბორატორიული აღჭურვილობა გამოცდილების დემონსტრირებისთვის: 2 ცალი სახამებლის მარლა, ასანთი, ბამბა, პეტრის ჭურჭელი (ან ჩვეულებრივი თეფში) იოდით და ერთი ჭიქა სუფთა წყალი.

გაკვეთილის ძირითადი შინაარსი:

1. საჭმლის მონელება პირის ღრუში:
- კბილების როლი საკვების მექანიკურ დამუშავებაში;
- სანერწყვე ჯირკვლები და მათი ფუნქციები (ზოგადი მახასიათებლები)
2. კბილებისა და პირის ღრუს მოვლის ჰიგიენური წესები.
3. საკვების ქიმიური დამუშავება პირის ღრუში. ნერწყვის ფერმენტები და მათი მოქმედების სპეციფიკა (ლაბორატორიული სამუშაო).
4. ნერწყვის რეფლექსური რეგულირება (ნერწყვის უპირობო რეფლექსის სქემა; პირობითი რეფლექსური ნერწყვის მაგალითები).
5. ყლაპვა.

გაკვეთილის ძირითადი ეტაპები:

  1. გაკვეთილის დასაწყისის მობილიზება და გააქტიურება. პრობლემური სიტუაციის შექმნა კითხვის დასმით „რა არის ჯანმრთელობა? რატომ ამბობს ხალხი გამარჯობას?
  2. ფრონტალური საძიებო საუბარი პრობლემური საკითხის მოსაგვარებლად.
  3. ცოდნის განახლება. წინა თემაზე ცოდნის შემოწმება.
  4. ძირითადი მასალის ახსნა. მასწავლებლის მოთხრობა, მაგიდის ფრონტალური შევსება. შენიშვნები რვეულში.
  5. ნაწილობრივი გამაგრება.
  6. ლაბორატორიული სამუშაო. ევრისტიკული (ნაწილობრივი ძიების მეთოდი). ნერწყვის ექსპერიმენტის მიზნის ახსნა (მოსალოდნელი შედეგი არ არის მოხსენებული).
  7. მოკლე ბრიფინგი, თუ როგორ ტარდება ექსპერიმენტი და რა უნდა გავაკეთოთ ამავე დროს.
  8. დამოუკიდებელი მუშაობის ორგანიზება, გამოცდილების შედეგების შესწავლა, რვეულების დიზაინი (მოკლე მოხსენება და დასკვნა).
  9. განზოგადება და კონსოლიდაცია.
  10. ტრენინგის ხარისხის ოპერატიული დიაგნოსტიკა „არის განცხადებები ჭეშმარიტი“ გამოყენებით.
  11. გაკვეთილის დასრულება დევიზის მიმართვით: „ვინც კარგად ღეჭავს, ის დიდხანს ცოცხლობს“.

გაკვეთილების დროს

1. ცოდნის განახლება

ა რა არის ჯანმრთელობა? რატომ ამბობენ გამარჯობა? (საუბრები სტუდენტებთან)
ბ. რა მნიშვნელობა აქვს საჭმლის მონელებას?
მოსწავლის პასუხი: „საკვების ქიმიური და მექანიკური გადამუშავებისთვის“

დღეს ჩვენი გაკვეთილის მიზანი:

1) გამოავლინოს საკვების მექანიკური და ქიმიური დამუშავების მნიშვნელობა პირის ღრუში;
2) გაეცანით ფერმენტებს, რომლებიც არღვევენ სანერწყვე ნივთიერებებს პირის ღრუში უფრო მარტივებად.

თქვენ უნდა გაარკვიოთ როგორ და რა ემართებათ საკვებს პირის ღრუში, გამოიკვლიოთ ფერმენტების გავლენა სახამებელზე.

2. გამოკითხვა

1. მუშაობა დაფაზე.

რიგში შემოიტანე.

დაფაზე წერა: ხორცი, თევზი, რძე, პური, ვერმიშელი, ცხიმები, ნახშირწყლები, ბოსტნეული, ხილი.

2. შეაგროვეთ საჭმლის მომნელებელი ტრაქტი მაგნიტურ დაფაზე (ნახ. სახელმძღვანელოში).

3. დაწერეთ საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის თანმიმდევრობა.

სტუდენტის ჩანაწერი.

პირი--> ფარინქსი--> საყლაპავი--> კუჭი--> წვრილი ნაწლავი--> მსხვილი ნაწლავი--> სწორი ნაწლავი--> ანუსი.

პარალელური მუშაობა კლასთან

ძირითადი ბიოლოგიური ცნებების გამეორება (ჯაჭვის გასწვრივ) ტერმინი - განმარტება.

პროდუქტები, კვება, საჭმლის მონელება, ფერმენტები, ორგანო, ქსოვილი, ორგანიზმი, უჯრედი, საყლაპავი, ნუტრიენტები, ანატომია, ბიოლოგია, ჰიგიენა, ფიზიოლოგია.

ბიჭებმა დაასრულეს სამუშაო დაფაზე - ახმოვანებენ პასუხებს.
აჯამებს საშინაო დავალების გამეორებას და ახალ თემაზე გადასვლას.
განსახილველი საკითხები.
რა გზა უნდა გაიაროს პროდუქტმა, რომ შეიწოვოს ორგანიზმმა და მიაღწიოს თითოეულ უჯრედს?
Რა სახის ნუტრიენტებიშედის საკვებში?
ცილები, ცხიმები, ნახშირწყლები (მოსწავლის პასუხი).
სად ხდება ამ ნივთიერებების დაშლა? (პასუხობენ სტუდენტები).
რა ნივთიერებებად იყოფა ეს ნივთიერებები?
ცილები არის ამინომჟავები
ცხიმები - გლიცერინი
ნახშირწყლები სახამებელია.

მასწავლებელი:დღეს აუცილებელია ნახშირწყლების დაშლის გათვალისწინება.

3. ახალი თემა

გაკვეთილის თემის რვეულში ჩაწერა.

მასალის ახსნა.

განსახილველი საკითხები.

  • რატომ იწვევს მოჭრილი ლიმონის ხილვა ნერწყვდენას?
  • რატომ არ არის რეკომენდებული ჭამის დროს საუბარი?

(პასუხები განსხვავდება).

მასწავლებელი მუშაობს დაფაზე, მოსწავლეები წერენ რვეულებში.
რა ხდება პირის ღრუში?

ცხრილის შევსება:

ორგანოები

სტრუქტურული მახასიათებლები

ფუნქციები

1. ლორწოვანი გარსი ეპითელური ქსოვილი იცავს პირის ღრუს დაზიანებისგან
2. კბილები ალვეოლური - იჯდეს ყბის უჯრედებში

Გვირგვინი,
კისერი,
ფესვი.

3 2 1 2 2 1 2 3

ნაკბენი (საჭრელი).
ტირილი (fangs).
ისინი ფქვავენ (ძირძველი).
საკვების მექანიკური დამუშავება.
3. ენა მიმაგრებულია პირის ღრუს ფსკერზე, შედგება ჯვარედინი ზოლებისაგან კუნთების ქსოვილიდაფარული გემოვნების კვირტებით. მოწონება.
4. სანერწყვე ჯირკვლები 3 წყვილი სანერწყვე ჯირკვალი;
ჯირკვლის ეპითელიუმი.
გამოიმუშავებს ნერწყვს, რომელიც შეიცავს:
ა) ლიზოცინი;
ბ) ამილაზა.

4. დაფიქსირება

1. რა ხდება პირის ღრუში?

  • საკვების აპრობაცია (38 - 52 C).
  • საკვების მექანიკური დამუშავება.
  • ნერწყვით დასველება.
  • დეზინფექცია.
  • საკვების ქიმიური დამუშავება.
  • საკვების ბოლუსის ფორმირება.
  • გადაყლაპვა.

2. ლაბორატორიული სამუშაოები.

"ნერწყვის მოქმედება სახამებელზე" ნერწყვით ტუბერკულოზური ტესტის გამოყენებით.
გაკვეთილის დაწყებამდე მოსწავლეებს მერხზე აძლევენ ორ ცალი სახამებლის მარლას, ასანთს, ბამბის მატყლს, ჭიქა სუფთა წყალს.
მოსწავლეები მოკლედ საუბრობენ საჭმლის მომნელებელ ფერმენტებზე, პირის ღრუში სახამებლის დაშლასა და გადაყლაპვაზე.
ამ საუბრის შედეგად მოსწავლეებმა უნდა გაიმეორონ ზოგადი თვისებებიფერმენტები:
1) ფერმენტები არიან კატალიზატორები და, შესაბამისად, შეუძლიათ დააჩქარონ გარკვეული პროცესები.
2) ფერმენტები მოქმედებს მხოლოდ გარკვეულ სუბსტრატებზე.
3) ფერმენტებს შეუძლიათ იმოქმედონ მხოლოდ გარკვეულ ტემპერატურულ პირობებში და გარკვეულ გარემოში: მჟავე, ტუტე, ნეიტრალური.

4) ფერმენტები – ცილები, მოხარშვისას ისინი ნადგურდებიან და კარგავენ ფერმენტულ თვისებებს.

საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების თვისებები:

1)ნერწყვის ფერმენტები მოქმედებენ სანერწყვე ნახშირწყლებზე, ისინი სახამებელს გარდაქმნიან გლუკოზად. სახამებელი უხსნადია, ის არ შეიწოვება სისხლში, მაგრამ გლუკოზა შეიწოვება.

2) ნერწყვის ფერმენტები მოქმედებენ სახამებელზე. ისინი ანადგურებენ ამ ნივთიერებებს პროდუქტებად, რომლებიც შეიწოვება სისხლში და ლიმფში.

ვარჯიში.დაამტკიცეთ, რომ ნერწყვის ფერმენტებს შეუძლიათ სახამებლის დაშლა.

ექსპერიმენტის შედეგები რვეულში.

დასკვნა(გააკეთე შენიშვნები).

3. მართალია თუ არა განცხადებები:

1)პირის ღრუში ხდება საკვების მხოლოდ მექანიკური დამუშავება. (-)
2) ნერწყვი პირის ღრუში გამოიყოფა მხოლოდ ჭამის დროს. (-)
3) ნერწყვის ფერმენტები სახამებელს გლუკოზად ანადგურებს. (+)
4) ნერწყვს წარმოქმნის სამი წყვილი სანერწყვე ჯირკვალი. (+)
5) ფერმენტები ანელებს საჭმლის მონელების პროცესს. (-)
6) ნახშირწყლების დაშლა იწყება პირის ღრუში. (+)
7) ეპიგლოტი აფერხებს საკვების შეღწევას სასუნთქი გზები. (+)
8) სანერწყვე ჯირკვლები წარმოქმნიან ფერმენტებს, რომლებიც ანადგურებენ ნახშირწყლებს. (+)
9) ლიზოზიმი აზიანებს მინანქარს. (-)
10) თითოეულ ყბას აქვს 4 საჭრელი. (+)

5. გაკვეთილის შეჯამება

6. საშინაო დავალება

პირის ღრუ მოიცავს ვესტიბულს და თავად პირს. ვესტიბულს ქმნის ტუჩები, ლოყების გარეთა მხარე, კბილები და ღრძილები. ტუჩები გარედან დაფარულია ეპითელიუმის თხელი ფენით, შიგნიდან მოპირკეთებული ლორწოვანი გარსით, რომელიც წარმოადგენს ლოყების შიდა მხარის გაგრძელებას. მჭიდროდ დააფარეთ კბილებს, ღრძილებზე მიმაგრებული ზედა და ქვედა ლაგამის დახმარებით.

პირი იქმნება:

  • ბუკალის ლორწოვანი გარსი;
  • საჭრელები, ძაღლები, დიდი და პატარა მოლარები;
  • ღრძილები;
  • ენა;
  • რბილი და მყარი სასის.

ბრინჯი. 1. პირის ღრუს სტრუქტურა.

პირის ღრუს სტრუქტურის შესახებ მეტი დეტალები მოცემულია ცხრილში.

Პირის ღრუს

სტრუქტურა

ფუნქციები

გარე მხარე დაფარულია კანის ეპითელიუმით, შიდა მხარე დაფარულია ლორწოვანი გარსით. შუალედური ფენა შედგება კუნთოვანი ბოჭკოებისგან, რომლებსაც სისხლძარღვები და ნერვები შეაღწევენ.

ისინი ხსნიან და ხურავენ პირის ღრუს ნაპრალს, მონაწილეობენ საკვების ბოლუსის წარმოქმნაში

კუნთოვანი (ზოლიანი კუნთები) ორგანო, რომელიც შეაღწია ნერვული ბოჭკოებით და სისხლძარღვებით. ზემოდან იგი დაფარულია ლორწოვანი გარსით, რომლის ზედაპირზე არის მგრძნობიარე რეცეპტორების შემცველი პაპილები. ინარჩუნებს პირში ლაგამით

აფასებს საკვების ხარისხსა და ფიზიკურ პარამეტრებს, აყალიბებს და ხელს უწყობს საკვების ბოლუსს

მყარი - ლორწოვანი გარსით დაფარული ძვალი, რბილი - მყარი სასის უკან დევს ლორწოვანი ნაოჭი.

ხელს უწყობს საკვების ბოლუსის ჩამოყალიბებას და მის გადაადგილებას ყელში

ისინი შედგება მინანქრით დაფარული დენტინისგან. დენტინის შიგნით არის პულპით სავსე ღრუ - ფხვიერი შემაერთებელი ქსოვილი. არხები ვრცელდება ღრუდან, რომლითაც ისინი შედიან კბილში. სისხლძარღვებიდა ნერვული ბოჭკოები

საკვების მექანიკური დაფქვა. საჭრელები და კბილები იჭერენ და აკავებენ საკვებს, მოლარები იფქვავენ

ლორწოვანი გარსით დაფარული ყბების პროცესები

დაიჭირეთ კბილები და ტუჩები

ბრინჯი. 2. შიდა სტრუქტურაკბილი.

ფუნქციები

პირის ღრუს ძირითადი ფუნქციები საჭმლის მონელების პროცესში:

TOP 1 სტატიავინც ამას კითხულობს

  • გემოვნების ამოცნობა;
  • მყარი საკვების დაფქვა;
  • სხეულის ტემპერატურის მიცემა შემომავალი პროდუქტებისთვის;
  • საკვების ბოლუსის ფორმირება;
  • შაქრების დაშლა;
  • დაცვა პათოგენური მიკროორგანიზმების შეღწევისგან.

საჭმლის მონელების ძირითად ფუნქციას ადამიანის პირის ღრუში ნერწყვი ასრულებს. სანერწყვე ჯირკვლები, რომლებიც ლორწოვან გარსში მდებარეობს, ატენიანებენ საკვებს გამოყოფილი ნერწყვისა და ენის დახმარებით, წარმოქმნიან საკვებ ნაწილს.
არსებობს სამი წყვილი დიდი ჯირკვალი:

  • პაროტიდი;
  • ქვედა ყბისქვეშა;
  • ენისქვეშა.

ბრინჯი. 3. სანერწყვე ჯირკვლების მდებარეობა.

ნერწყვი 99% წყალია. დარჩენილი პროცენტი ბიოლოგიურად არის აქტიური ნივთიერებებიაჩვენებს სხვადასხვა თვისებებს.
ნერწყვი შეიცავს:

  • ლიზოზიმი - ანტიბაქტერიული ფერმენტი;
  • მუცინი - ცილოვანი ბლანტი ნივთიერება, რომელიც აკავშირებს საკვების ნაწილაკებს ერთ სიმსივნედ;
  • ამილაზა და მალტაზა - ფერმენტები, რომლებიც ანადგურებენ სახამებელს და სხვა რთულ შაქარს.

ფერმენტები არის ცილოვანი ნაერთები, რომლებიც აჩქარებენ ქიმიური რეაქციები. ისინი საკვების დაშლის კატალიზატორია.

ნერწყვი შეიცავს მცირე რაოდენობით სხვა კატალიზურ ფერმენტებს, ასევე ორგანულ მარილებს და მიკროელემენტებს.

საჭმლის მონელება

მოკლედ აღწერეთ, როგორ ხდება საჭმლის მონელება პირის ღრუში, შემდეგნაირად:

  • საკვების ნაჭერი ღრუში შედის საჭრელების მეშვეობით;
  • ხარჯზე საღეჭი კუნთებიყბის დაჭერით იწყება ღეჭვის პროცესი;
  • მოლარები ფქვავენ საკვებს, რომელიც უხვად არის დატენიანებული ნერწყვით;
  • ლოყები, ენა და ხისტი პალატი ახვევს საკვების ნაწილს;
  • რბილი სასი და ენა მომზადებულ საკვებს ყელში უბიძგებს.

პირის ღრუში შემავალი საკვები აღიზიანებს რეცეპტორებს სხვადასხვა მიზნით (ტემპერატურა, ტაქტილური, ყნოსვითი), რომლებიც რეაგირებენ ნერწყვის, კუჭის წვენის, ნაღვლის გამომუშავებით.

რა ვისწავლეთ?

საჭმლის მონელების პროცესში პირის ღრუს დიდი მნიშვნელობა აქვს. ლოყების, კბილების, ენის მეშვეობით, შემომავალი საკვები იჭრება და გადადის ფარინქსისკენ. ნერწყვით დასველებული საკვები რბილდება და ერთმანეთში იკვრება. ნერწყვში შემავალი ფერმენტები იწყებენ მონელებას სახამებლის და სხვა შაქრების დაშლით.

თემის ვიქტორინა

ანგარიშის შეფასება

Საშუალო რეიტინგი: 4 . სულ მიღებული შეფასებები: 440.