Поміркуйте

Глікоген, крохмаль і клітковина є полімерами однієї і тієї самої сполуки — глюкози. Але ці полімери мають дуже різні властивості. Чому?

Згадайте

• Полісахариди, глюкоза

• Будова крохмалю

• Будова жирних кислот

• Будова фосфоліпідів, жирів, холестеролу

Глікогенез

У рослинах, як ви вже знаєте з матеріалу § 46, глюкоза, що синтезована в реакціях фотосинтезу, полімеризується до крохмалю. Саме крохмаль є запасним полісахаридом рослин.

У грибів, тварин і людини вуглеводи також запасаються, але переважно у вигляді глікогену. Це полісахарид, теж полімер глюкози. Структурно глікоген є аналогом крохмалю, але має більший ступінь розгалуженості (мал. 49.1).

Процес біосинтезу глікогену називається глікогенезом. Глікогенез стимулюється гормоном інсуліном. Полімеризація здійснюється кількома ферментами, що будують

прямі або розгалужені ланцюжки глікогену. У лінійних ділянках основного ланцюга залишки глюкози зв’язані 1,4-глікозидни-ми зв’язками, тоді як точки розгалуження формуються 1,6-глікозидними зв’язками (мал. 49.2).

Синтезований глікоген накопичується переважно в клітинах печінки й м’язів (мал. 49.3). Його запаси є енергетичним резервом організму, що швидко мобілізується у разі потреби. За нестачі в організмі глюкози (через кілька годин після їжі або під час фізичних навантажень) глікоген печінки розщеплюється ферментами до глюкози, яка надходить у кров і використовується для харчування всього організму. У м’язах глікоген переробляється на глюкозу винятково для локального споживання; він є головним джерелом енергії для працюючих м’язів.

Біосинтез жирних кислот і ліпідів

Жири в організмі синтезуються з вуглеводів, тому найшвидше жирні кислоти і жири синтезуються після вживання вуглеводневої їжі. Найбільш активно цей процес відбувається у печінці та жировій тканині.

Синтез жирних кислот і жирів називається ліпогенезом. Їхній синтез відбувається у цитоплазмі клітини. Субстратом для синтезу є вже добре відома вам сполука — ацетил-КоА. Процес є циклічним: у кожному циклі до радикалу жирної кислоти, що поступово подовжується, додається два атоми Карбону. У кожному циклі використовується НАДФ ■ H і АТФ. Кінцевим продуктом синтезу є пальмітинова кислота, що має 16 атомів Карбону (мал. 49.4).

Інші жирні кислоти в організмі людини синтезуються саме з пальмітинової кислоти. Але подовження ланцюгів жирних кислот до 18, 20 і 22 атомів Карбону відбувається вже не у цитоплазмі, а в мітохондріях.

Дізнайтеся більше

Середньостатистична людина має запас жиру приблизно 13 кг, цього могло б вистачити на 40 днів голодування в умовах помірного фізичного навантаження. А загальні запаси глікогену в організмі неспортсмена приблизно 200-300 грамів, чого вистачить менш ніж на одну добу голодування.

Однак не всі жирні кислоти можуть бути нами синтезовані. Для людини незамінними є дві жирні кислоти — лінолева і а-ліно-ленова. Їх джерелом може бути тільки їжа. Вони містяться у всіх рослинних оліях. Нестача таких кислот призводить до порушення обміну речовин.

Синтезовані жирні кислоти входять до складу інших молекул: жирів і фосфоліпідів. Стероїдні гормони (тестостерон, естрогени) синтезуються з холестеролу.

Жири, синтезовані в печінці, транспортуються кров’ю в складі ліпопротеїнів. Жири, синтезовані в клітинах жирової тканини, запасаються в них (мал. 49.5).

На відміну від вуглеводів, жири становлять довготривалий енергетичний резерв організму. Вуглеводи ж, запаси яких представлені в організмі людини у вигляді глікогену, виконують більш оперативну функцію енергопостачання протягом нетривалого часу.

Запитання та завдання

1. Чому ефективним засобом проти зайвої ваги є дієта, в якій значно обмежене споживання будь-яких вуглеводів? 2. Чому глікоген називають «тваринним крохмалем»? 3. Як пов'язані шляхи метаболізму глюкози та жирів? 4. Порівняйте глікоген і жири як енергетичні резерви тварин і людини. 5. Чому не можна повністю виключати з раціону жири? холестерол?

Це матеріал з підручника Біологія і Екологія 10 клас Задорожний