est le but ultime du processus de digestion et est le transport des composants alimentaires du tractus gastro-intestinal dans l'environnement interne du corps (un ensemble de fluides biologiques) - lymphe et sang. Les substances sont absorbées dans le sang, transportées dans tout le corps et participent au métabolisme.

Le processus d'absorption des nutriments se produit dans pratiquement toutes les parties du système digestif.

Aspiration dans la bouche

La salive contient des enzymes qui décomposent les glucides en glucose. Le premier est la ptyaline ou amylase, qui décompose l'amidon (polysaccharide) en maltose (disaccharide). La deuxième enzyme est appelée maltase et est censée décomposer les disaccharides en glucose. Mais en raison de la courte période de séjour des aliments dans la cavité buccale pendant 15 à 20 s, l'amidon n'est pas complètement décomposé en glucose, c'est pourquoi l'absorption n'est pas réellement effectuée ici, les monosaccharides commencent seulement à être absorbés. La salive exerce son action digestive plus largement dans l'estomac.

Absorption dans l'estomac

Une certaine quantité d'acides aminés est absorbée dans l'estomac, en partie du glucose, un plus grand volume d'eau et des sels minéraux dissous, l'alcool est bien absorbé.

Absorption dans l'intestin grêle

La plupart des processus d'absorption des nutriments affectent l'intestin grêle. Cela tient en grande partie à sa structure, puisqu'elle est bien adaptée à la fonction d'aspiration. L'absorption des nutriments en tant que processus est déterminée par la taille de la surface sur laquelle il est effectué.

La surface interne de l'intestin mesure environ 0,65 à 0,70 m2, tandis que les villosités de 0,1 à 1,5 mm de haut élargissent encore sa surface. Un centimètre carré contient 2 000 à 3 000 villosités, ce qui porte la surface réelle à 4 à 5 m2, soit deux à trois fois la surface du corps humain.

De plus, les villosités ont des excroissances en forme de doigts - des microvillosités. Ils augmentent également la surface d'aspiration intestin grêle. Entre les microvillosités se trouve une quantité importante d'enzymes impliquées dans la digestion pariétale.

Ce type de décomposition des nutriments est très efficace pour le corps, en particulier pour le déroulement des processus d'absorption.

Cela s'explique par l'état des choses suivant. L'intestin contient un nombre important de microbes. Si les processus de dégradation des nutriments s'effectuaient uniquement dans la lumière intestinale, les micro-organismes utiliseraient plus produits de clivage, et une plus petite quantité d'entre eux serait absorbée dans le sang. Les micro-organismes en raison de leur taille ne peuvent pas pénétrer dans l'espace entre les microvillosités, le site d'action des enzymes, où la digestion pariétale est effectuée.

Absorption dans le gros intestin

Dans la cavité du gros intestin, le processus d'absorption concerne l'eau (50 à 90 % selon plusieurs auteurs), les sels, les vitamines et les monomères (monosaccharides, acides gras, glycérol, acides aminés, etc.).

Mécanismes du processus d'absorption

Comment se déroule le processus d'absorption ? Différentes substances sont absorbées par différents mécanismes.

Lois de diffusion. Les sels, petites molécules de substances organiques, une certaine quantité d'eau pénètrent dans le sang selon les lois de la diffusion.

Lois de filtration. La contraction des muscles lisses de l'intestin augmente la pression, cela déclenche la pénétration de certaines substances dans le sang selon les lois de la filtration.

Osmose. Une augmentation de la pression osmotique du sang accélère l'absorption d'eau.

Gros coûts énergétiques. Certains nutriments nécessitent des coûts énergétiques importants pour le processus d'absorption, parmi lesquels le glucose, un certain nombre d'acides aminés, des acides gras, des ions sodium. Au cours des expériences, à l'aide de poisons spéciaux, le métabolisme énergétique dans la membrane muqueuse de l'intestin grêle a été perturbé ou arrêté, en conséquence, le processus d'absorption des ions sodium et glucose a été arrêté.

Absorption des nutriments nécessite une respiration cellulaire accrue de la muqueuse de l'intestin grêle. Cela indique la nécessité d'une vie normale cellules épithéliales intestins.

Les contractions des villosités favorisent également l'absorption. À l'extérieur, chaque villosité est recouverte d'épithélium intestinal, à l'intérieur se trouvent les nerfs, lymphatiques et vaisseaux sanguins. Les muscles lisses situés dans les parois des villosités, en se contractant, poussent le contenu des vaisseaux capillaires et lymphatiques des villosités dans les artères plus grosses. Pendant la période de relaxation musculaire, les petits vaisseaux des villosités prélèvent la solution de la cavité de l'intestin grêle. Ainsi, les villosités fonctionnent comme une sorte de pompe.

Au cours de la journée, environ 10 litres de liquide sont absorbés, dont environ 8 litres de sucs digestifs. L'absorption des nutriments est réalisée principalement par les cellules de l'épithélium intestinal.

Comment l'absorption des nutriments est-elle régulée ?

Le processus d'absorption des nutriments est coordonné par le système nerveux central.

La régulation humorale est également impliquée: la vitamine A améliore l'absorption des graisses, la vitamine B - l'absorption des glucides. Acide hydrochlorique, acides aminés, acides biliaires intensifient le mouvement des villosités, un excès d'acide carbonique le ralentit.

Le processus d'absorption des protéines

Le processus d'absorption (absorption) des protéines s'effectue sous forme de solutions d'eau et d'acides aminés par les capillaires des villosités. En pourcentage, 50 à 60 % des produits finaux de la protéine sont absorbés dans duodénum, 30 % dans l'intestin grêle et 10 % dans le gros intestin.

Le processus d'absorption des glucides

Les glucides sont absorbés dans le sang sous forme de monosaccharides, fructose, glucose, pendant la lactation - galactose.

Différents monosaccharides ont des taux d'absorption différents. Le glucose et le galactose ont la vitesse la plus élevée, mais leur transport est ralenti ou bloqué s'il n'y a pas de sels de sodium dans le suc intestinal. Ils améliorent ce processus, augmentant la vitesse de plus de 100 fois. De plus, l'absorption des glucides est plus intense dans l'intestin supérieur.

Assez lentement, les glucides sont absorbés dans le gros intestin. Cependant, cette possibilité est utilisée dans la pratique médicale dans le processus de nutrition artificielle du patient (lavements nutritionnels).

Le processus d'absorption des graisses

Les graisses sont absorbées sous forme d'acides gras et de glycérol principalement dans la lymphe intestin grêle. Les produits de décomposition de la graisse de porc et du beurre, entre autres graisses, sont absorbés beaucoup plus facilement.

La glycérine en cours d'absorption traverse facilement l'épithélium de la muqueuse intestinale. Les acides gras au cours de ce processus créent des complexes, des savons solubles, se combinant avec des sels et des acides biliaires. Après avoir traversé les cellules de l'épithélium intestinal, les complexes s'effondrent, les acides gras se recombinent avec le glycérol, formant de la graisse, caractéristique du corps humain.

Le processus d'absorption de l'eau et des sels

L'absorption d'eau s'effectue selon les lois de l'osmose. Le processus d'absorption d'eau commence dans l'estomac, mais il se déroule beaucoup plus intensément dans les intestins - 1 litre pendant 25 minutes. L'eau est absorbée dans le sang, ainsi que les sels minéraux dissous, mais le taux d'absorption de ces derniers est déterminé par leur concentration en solution.

L'absorption des glucides se produit principalement dans l'intestin grêle et s'effectue sous forme de monosaccharides. Les hexoses sont absorbés le plus rapidement, y compris le glucose et le galactose ; les pentoses sont absorbés plus lentement. L'absorption du glucose et du galactose est le résultat de leur transport actifà travers les membranes apicales des cellules épithéliales intestinales. Ces derniers ont une grande sélectivité vis-à-vis de divers glucides. Le transport des monosaccharides formés lors de l'hydrolyse des oligosaccharides s'effectue généralement à une vitesse supérieure à l'absorption des monosaccharides introduits dans la lumière intestinale. L'absorption du glucose (et de certains autres mnosaccharides) est activée par le transport des ions Na "^ à travers les membranes apicales des cellules épithéliales intestinales (le glucose sans ions Na 4 " est transporté à travers la membrane 100 fois plus lentement, et contre le gradient de concentration, le transport du glucose s'arrête dans ce cas), ce qui s'explique par leur similitude.

Le glucose s'accumule dans les cellules épithéliales intestinales. Le transport ultérieur du glucose d'eux dans le liquide intercellulaire et le sang à travers les membranes basales et latérales se produit passivement, le long d'un gradient de concentration (la possibilité d'un transport actif n'est pas exclue).

L'absorption des glucides par l'intestin grêle est renforcée par certains acides aminés, fortement inhibés par les inhibiteurs de la respiration tissulaire et, par conséquent, par un déficit en ATP.

L'absorption de différents monosaccharides dans différentes parties de l'intestin grêle se produit à des vitesses différentes et dépend de l'hydrolyse des sucres, de la concentration de monomères formés, ainsi que de la présence d'autres nutriments, ainsi que de caractéristiques particulières. des systèmes de transport des épithéliocytes intestinaux. Ainsi, le taux d'absorption du glucose dans le jéjunum humain est 3 fois plus élevé que dans l'iléon.L'absorption du sucre est influencée par l'alimentation, de nombreux facteurs environnement externe. Ceci indique l'existence d'un complexe nerveux et régulation humorale absorption des glucides. De nombreuses études ont montré une modification de leur absorption sous l'influence du cortex et des structures sous-corticales du cerveau, de son tronc et moelle épinière. Selon la plupart des données expérimentales, les influences parasympathiques augmentent et les influences sympathiques inhibent l'absorption des glucides.

Les glandes jouent un rôle important dans la régulation de l'absorption des glucides dans l'intestin grêle. sécrétion interne. L'absorption du glucose est renforcée par les hormones surrénaliennes, hypophysaires, thyroïdiennes et pancréatiques. La sérotonine et l'acétylcholine améliorent également l'absorption du glucose. L'histamine ralentit quelque peu ce processus, la somatostatine inhibe de manière significative l'absorption du glucose. Les effets régulateurs sur l'absorption du glucose se manifestent également par l'action de substances actives sur les divers mécanismes de son transport, y compris le mouvement de "porsinok, l'activité des transporteurs et le métabolisme intracellulaire, la perméabilité ;" le niveau du flux sanguin local.

Les monosaccharides absorbés dans l'intestin pénètrent dans le sous-système de la veine porte avec la circulation sanguine vers le foie. Ici, une partie importante d'entre eux est retenue et convertie en glycogène. Une partie du glucose pénètre dans la circulation sanguine générale et est distribuée dans tout le corps, étant utilisée comme principale matière énergétique. Une partie du glucose est convertie en triglycérides et stockée dans des dépôts de graisse. La régulation du rapport d'absorption du glucose, de la synthèse du glycogène dans le foie, de sa dégradation avec la libération de glucose et de la consommation par ses tissus assure une concentration relativement constante de glucose dans le sang circulant.

La digestion se produit : 1). Intracellulaire (dans les lysosomes); 2). Extracellulaire (dans le tractus gastro-intestinal): a). abdominale (lointain); b). pariétal (contact).

La dégradation des glucides commence dans la cavité buccale sous l'action de l'amylase salivaire. Trois types d'amylases sont connus, qui diffèrent principalement par leur terminal

produits de leur action enzymatique : α-amylase, β-amylase et γ-amylase. L'α-amylase clive les liaisons α-1,4 internes dans les polysaccharides, c'est pourquoi elle est parfois appelée endoamylase. La molécule d'α-amylase contient des ions Ca2+ dans ses centres actifs, qui sont nécessaires à l'activité enzymatique.

Sous l'action de la β-amylase, le disaccharide maltose est clivé de l'amidon, c'est-à-dire La β-amylase est une exoamylase. Elle a été retrouvée à plantes supérieures, où il joue un rôle important dans la mobilisation de l'amidon de réserve (réserve).

La γ-amylase clive les uns après les autres les résidus de glucose de l'extrémité de la chaîne polyglycosidique

Digestion des glucides cavité buccale(cavitaire)

Dans la cavité buccale, les aliments sont écrasés lors de la mastication et humidifiés avec de la salive. La salive est composée à 99% d'eau et a généralement un pH de 6,8. La salive contient de l'endoglycosidase α-amylase (α-1,4-glycosidase), clivage des liaisons α-1,4-glycosidiques internes dans l'amidon avec formation de gros fragments - dextrines et une petite quantité de maltose et d'isomaltose.

Digestion des glucides dans l'estomac

L'action de l'amylase salivaire se termine en milieu acide (pH<4) содержимого желудка, однако, внутри пищевого комка активность амилазы может некоторое время сохраняться.. Digestion des glucides dans l'intestin grêle (abdominal et pariétal)

Dans le duodénum, ​​le contenu acide de l'estomac est neutralisé par le suc pancréatique (pH 7,5-8,0 dû aux bicarbonates). Il pénètre dans l'intestin avec le suc pancréatique pancréatiqueα-amylase . Cette endoglycosidase hydrolyse les liaisons α-1,4-glycosidiques internes dans l'amidon et les dextrines pour former du maltose, de l'isomaltose et des oligosaccharides contenant 3 à 8 résidus de glucose liés par des liaisons α-1,4- et α-1,6-glycosidiques.

La digestion du maltose, de l'isomaltose et des oligosaccharides se produit sous l'action d'enzymes spécifiques - les exoglycosidases, qui forment des complexes enzymatiques. Ces complexes sont situés à la surface des cellules épithéliales de l'intestin grêle et réalisent digestion pariétale :

Complexe sucrase-isomaltase se compose de 2 peptides, a une structure de domaine. A partir du premier peptide, un cytoplasmique, transmembranaire se forme (fixe

complexe sur la membrane des entérocytes) et les domaines de liaison et la sous-unité isomaltase. De la seconde - la sous-unité de saccharose. Sous-unité de sucre hydrolyse les liaisons α-1,2-glycosidiques du saccharose, sous-unité isomaltase - des liaisons α-1,6-glycosidiques dans l'isomaltose, des liaisons α-1,4-glycosidiques dans le maltose et le maltotriose. Il y a beaucoup de complexe dans le jéjunum, moins dans les parties proximale et distale de l'intestin.

Complexe de glycoamylase, contient deux sous-unités catalytiques avec de légères différences dans la spécificité du substrat. Hydrolyse les liaisons α-1,4-glycosidiques dans les oligosaccharides (à partir de l'extrémité réductrice) et dans le maltose. La plus grande activité dans les parties inférieures de l'intestin grêle.

Complexe β-glycosidase (lactase) glycoprotéine, hydrolyse les liaisons β-1,4-glycosidiques du lactose. L'activité de la lactase dépend de l'âge. Chez le fœtus, elle est surtout augmentée en fin de grossesse et reste à un niveau élevé jusqu'à l'âge de 5-7 ans. Ensuite, l'activité de la lactase diminue, s'élevant à 10% du niveau d'activité caractéristique des enfants chez les adultes.

La digestion des glucides se termine par la formation de monosaccharides - principalement du glucose, moins de fructose et de galactose sont formés, et encore moins - du mannose, du xylose et de l'arabinose.

Absorption des glucides

Les monosaccharides sont absorbés par les cellules épithéliales du jéjunum et de l'iléon. Le transport des monosaccharides dans les cellules de la muqueuse intestinale peut s'effectuer par diffusion (ribose, xylose, arabinose), diffusion facilitée à l'aide de protéines porteuses (fructose, galactose, glucose), et par transport actif (galactose, glucose) . Le transport actif du galactose et du glucose de la lumière intestinale vers l'entérocyte est réalisé par symport avec Na+. À travers la protéine porteuse, Na + se déplace le long de son gradient de concentration et entraîne avec lui les glucides contre leur gradient de concentration. Le gradient de concentration de Na+ est créé par Na+/K+-ATPase.

À faible concentration de glucose dans la lumière intestinale, il n'est transporté dans l'entérocyte que par transport actif, à concentration élevée - par transport actif et diffusion facilitée. Taux d'absorption : galactose > glucose > fructose > autres monosaccharides. Les monosaccharides quittent les entérocytes dans la direction capillaire sanguin par diffusion facilitée à travers des protéines porteuses. La dégradation des glucides commence dans la cavité buccale sous l'action de l'amylase salivaire.

Le sort des monosaccharides absorbés. Plus de 90 % des monosaccharides absorbés (principalement du glucose) par les capillaires des villosités intestinales pénètrent dans le système circulatoire et avec le flux sanguin à travers la veine porte, il est principalement acheminé vers le foie. La quantité restante de monosaccharides pénètre dans le système veineux par les voies lymphatiques. Dans le foie, une partie importante du glucose absorbé est convertie en glycogène, qui se dépose dans les cellules hépatiques sous la forme de granules particuliers et brillants visibles au microscope. Avec un apport excessif de glucose, une partie se transforme en graisse.

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• Introduction
• 1. Digestion
• 2. Absorption des glucides
• 3. Transport du glucose du sang vers les cellules.
• 6. Métabolisme du glycogène

Introduction

biologique rôle.

Les glucides- c'est alcools polyhydriques contenant un groupe oxo.

Selon le nombre de monomères, tous les glucides sont divisés en : mono-, di-, oligo- et polysaccharides.

Les monosaccharides sont divisés en aldoses et cétoses selon la position du groupe oxo.

Selon le nombre d'atomes de carbone, les monosaccharides sont divisés en trioses, tétroses, pentoses, hexoses, etc.

Les fonctions les glucides:

Monosaccharides- les glucides qui ne sont pas hydrolysés en glucides plus simples.

Monosaccharides :

remplir une fonction énergétique (formation d'ATP).

exercer une fonction plastique (participer à la formation de di-, oligo-, polysaccharides, acides aminés, lipides, nucléotides).

exercent une fonction de détoxification (les dérivés du glucose, les glucuronides, interviennent dans la neutralisation des métabolites toxiques et des xénobiotiques).

Ce sont des fragments de glycolipides (cérébrosides).

disaccharides- des glucides hydrolysés en 2 monosaccharides. L'homme ne produit qu'un seul disaccharide, le lactose. Le lactose est synthétisé pendant la lactation dans les glandes mammaires et se retrouve dans le lait. Elle est:

est une source de glucose et de galactose pour les nouveau-nés ;

participe à la formation microflore normale chez les nouveau-nés.

Oligosaccharides- des glucides hydrolysés en 3 à 10 monosaccharides.

Les oligosaccharides sont des fragments de glycoprotéines (enzymes, protéines transporteuses, protéines réceptrices, hormones), de glycolipides (globosides, gangliosides). Ils forment un glycocalyx à la surface de la cellule.

Polysaccharides- des glucides hydrolysés en 10 monosaccharides ou plus. Les homopolysaccharides remplissent une fonction de stockage (le glycogène est une forme de stockage du glucose). Les hétéropolysaccharides (GAG) sont un composant structurel de la substance intercellulaire (sulfates de chondroïtine, acide hyaluronique), participent à la prolifération et à la différenciation cellulaire et empêchent la coagulation du sang (héparine).

Glucides alimentaires, normes et principes de rationnement de leurs besoins nutritionnels quotidiens. rôle biologique.

La nourriture humaine contient principalement des polysaccharides - amidon, cellulose végétale, en plus petite quantité - glycogène animal. La source de saccharose est les plantes, en particulier la betterave à sucre, la canne à sucre. Le lactose vient avec le lait des mammifères (jusqu'à 5 % de lactose dans le lait de vache, jusqu'à 8 % dans le lait humain). Les fruits, le miel et les jus contiennent de petites quantités de glucose et de fructose. Le maltose se trouve dans le malt et la bière.

Les glucides alimentaires sont pour le corps humain principalement une source de monosaccharides, principalement de glucose. Certains polysaccharides : cellulose, pectines, dextrans, ne sont pratiquement pas digérés chez l'homme, ils agissent comme sorbant dans le tractus gastro-intestinal (élimination du cholestérol, des acides biliaires, des toxines, etc.), ils sont nécessaires pour stimuler la motilité intestinale et la formation de microflore.

Les glucides sont un composant essentiel de l'alimentation, ils constituent 75% de la masse de l'alimentation et fournissent plus de 50% des calories nécessaires. Chez un adulte, les besoins quotidiens en glucides sont de 400 g/jour, pour la cellulose et la pectine jusqu'à 10-15 g/jour. Il est recommandé de manger des polysaccharides plus complexes et moins de monosaccharides.

1. Digestion

digestif monosaccharide absorption digestion

La digestion est l'étape du métabolisme des nutriments au cours de laquelle les composants alimentaires sont hydrolysés par les enzymes du tube digestif. La nature de l'hydrolyse des nutriments est déterminée par la composition des enzymes des sucs digestifs et la spécificité de l'action de ces enzymes. Majorité enzymes digestives a une spécificité de substrat relative, ce qui facilite l'hydrolyse de divers nutriments de poids moléculaire élevé en monomères et plus connexions simples. Les glucides, les lipides, les protéines et certains groupes prothétiques de protéines complexes subissent une désintégration dans le tube digestif. Le reste des composants alimentaires (vitamines, minéraux et eau) est absorbé tel quel.

La digestion se produit dans trois sections du tube digestif : la cavité buccale, l'estomac et l'intestin grêle, où sont sécrétées les sécrétions des glandes contenant les enzymes hydrolytiques correspondantes. Environ 8,5 litres de sucs digestifs, qui contiennent jusqu'à 10 g de diverses enzymes, pénètrent chaque jour dans la cavité du tube digestif.

Selon la localisation des enzymes, la digestion peut être de trois types : cavitaire (hydrolyse par des enzymes sous forme libre), membranaire ou pariétale (hydrolyse par des enzymes faisant partie des membranes) et intracellulaire (hydrolyse par des enzymes sous forme libre). organites cellulaires). Le tube digestif est caractérisé par les deux premiers types. La digestion membranaire se produit dans les villosités intestinales. Sa particularité est que l'hydrolyse de petites molécules (par exemple, dipeptides, disaccharides) se produit à la surface de la membrane cellulaire de l'épithélium intestinal et est simultanément associée au transport des produits d'hydrolyse dans la cellule. L'hydrolyse intracellulaire est réalisée principalement par les enzymes des lysosomes, qui sont une sorte d'appareil digestif des cellules.

Les enzymes du tube digestif peuvent être divisées en quatre groupes :

1. les enzymes impliquées dans la digestion des glucides (enzymes amylolytiques ou glucanolytiques) ;

2. les enzymes impliquées dans la digestion des protéines et des peptides (enzymes protéolytiques) ;

3. les enzymes impliquées dans la digestion des acides nucléiques (nucléases, ou enzymes nucléolytiques) et l'hydrolyse des nucléotides ;

4. enzymes impliquées dans la digestion des lipides (enzymes lipolytiques).

digestion les glucides dans oral caries(cavitaire)

Dans la cavité buccale, les aliments sont écrasés lors de la mastication et humidifiés avec de la salive. La salive est composée à 99% d'eau et a généralement un pH de 6,8. La salive contient de l'endoglycosidase b-amylase (b-1,4-glycosidase), qui clive les liaisons b-1,4-glycosidiques internes dans l'amidon pour former de gros fragments - des dextrines et une petite quantité de maltose et d'isomaltose. Cl-ion est requis.

digestion les glucides dans estomac(cavitaire)

L'action de l'amylase salivaire se termine en milieu acide (pH<4) содержимого желудка, однако, внутри пищевого комка активность амилазы может некоторое время сохраняться. Желудочный сок не содержит ферментов, расщепляющих углеводы, в нем возможен лишь незначительный кислотный гидролиз гликозидных связей.

digestion les glucides dans mince intestins(cavitaire et pariétal)

Dans le duodénum, ​​le contenu acide de l'estomac est neutralisé par le suc pancréatique (pH 7,5-8,0 dû aux bicarbonates). La b-amylase pancréatique pénètre dans l'intestin avec le suc pancréatique. Cette endoglycosidase hydrolyse les liaisons β-1,4-glycosidiques internes de l'amidon et des dextrines pour former du maltose (2 résidus glucose liés par une liaison β-1,4-glycosidique), de l'isomaltose (2 résidus glucose liés par une liaison 6-1,6- liaison glycosidique) et des oligosaccharides contenant 3 à 8 résidus de glucose liés par des liaisons 6-1,4- et 6-1,6-glycosidiques.

La digestion du maltose, de l'isomaltose et des oligosaccharides se produit sous l'action d'enzymes spécifiques - les exoglycosidases, qui forment des complexes enzymatiques. Ces complexes sont situés à la surface des cellules épithéliales de l'intestin grêle et assurent la digestion pariétale.

Le complexe sucrase-isomaltase est constitué de 2 peptides et a une structure de domaine. A partir du premier peptide, un domaine cytoplasmique, transmembranaire (fixe le complexe sur la membrane des entérocytes) et de liaison et une sous-unité d'isomaltase sont formés. De la seconde - la sous-unité de saccharose.

La sous-unité sucrase hydrolyse les liaisons 6-1,2-glycosidiques dans le saccharose, la sous-unité isomaltase hydrolyse les liaisons 6-1,6-glycosidiques dans l'isomaltose et les liaisons 6-1,4-glycosidiques dans le maltose et le maltotriose. Il y a beaucoup de complexe dans le jéjunum, moins dans les parties proximale et distale de l'intestin.

Le complexe glycoamylase contient deux sous-unités catalytiques avec de légères différences dans la spécificité du substrat. Hydrolyse les liaisons 6-1,4-glycosidiques dans les oligosaccharides (à partir de l'extrémité réductrice) et dans le maltose. La plus grande activité dans les parties inférieures de l'intestin grêle.

Le complexe β-glycosidase (lactase) est une glycoprotéine qui hydrolyse les liaisons β-1,4-glycosidiques du lactose. L'activité de la lactase dépend de l'âge. Chez le fœtus, elle est surtout augmentée en fin de grossesse et reste à un niveau élevé jusqu'à l'âge de 5-7 ans. Ensuite, l'activité de la lactase diminue, s'élevant à 10% du niveau d'activité caractéristique des enfants chez les adultes.

Complexe tréhalase glycosidase, hydrolyse les liaisons 6-1,1-glycosidiques entre le glucose dans le tréhalose, un disaccharide fongique La digestion des glucides se termine par la formation de monosaccharides - principalement du glucose, moins de fructose et de galactose se forment, et encore moins - du mannose, du xylose et de l'arabinose

Riz. 1 Digestion des glucides dans les intestins

2. Absorption des glucides

Les monosaccharides sont absorbés par les cellules épithéliales du jéjunum et de l'iléon. Le transport des monosaccharides dans les cellules de la muqueuse intestinale peut être réalisé par diffusion (ribose, xylose, arabinose), diffusion facilitée à l'aide de protéines porteuses (fructose, galactose, glucose), et par transport actif secondaire (galactose, glucose ). Le transport actif secondaire du galactose et du glucose de la lumière intestinale vers l'entérocyte est réalisé par symport avec Na+. À travers la protéine porteuse, Na + se déplace le long de son gradient de concentration et entraîne avec lui les glucides contre leur gradient de concentration. Le gradient de concentration de Na+ est créé par la Na+/K+ -ATPase.

Riz. 2 Absorption du glucose dans le sang

À faible concentration de glucose dans la lumière intestinale, il n'est transporté dans l'entérocyte que par transport actif, à concentration élevée - par transport actif et diffusion facilitée. Taux d'absorption : galactose > glucose > fructose > autres monosaccharides. Les monosaccharides sortent des entérocytes vers le capillaire sanguin par diffusion facilitée à travers les protéines porteuses.

3. Transport du glucose du sang vers les cellules

Le glucose pénètre dans les cellules à partir de la circulation sanguine par diffusion facilitée à l'aide de protéines porteuses - GLUT. Les transporteurs de glucose GLUT ont une organisation en domaines et se trouvent dans tous les tissus. Il existe 5 types de GLUT :

* GLUT-1 - principalement dans le cerveau, le placenta, les reins, le gros intestin ;

* GLUT-2 - principalement dans le foie, les reins, les cellules β pancréatiques, les entérocytes, est présent dans les érythrocytes. A un kilométrage élevé ;

* GLUT-3 - dans de nombreux tissus, y compris le cerveau, le placenta, les reins. Il a une plus grande affinité pour le glucose que GLUT-1 ;

* GLUT-4 - insulino-dépendant, dans les muscles (squelettiques, cardiaques), tissu adipeux ; * GLUT-5 - beaucoup dans les cellules de l'intestin grêle, est un transporteur de fructose.

Les GLUT, selon le type, peuvent être situées principalement à la fois dans la membrane plasmique et dans les vésicules cytosoliques. Le transport transmembranaire du glucose ne se produit que lorsque les GLUT sont présentes dans la membrane plasmique. L'incorporation des GLUT dans la membrane des vésicules cytosoliques se fait sous l'action de l'insuline. Avec une diminution de la concentration d'insuline dans le sang, ces GLUT se déplacent à nouveau dans le cytoplasme. Les tissus dans lesquels les GLUT sans insuline sont presque entièrement localisés dans le cytoplasme des cellules (GLUT-4, et dans une moindre mesure GLUT-1) s'avèrent être insulino-dépendants (muscles, tissu adipeux), et les tissus dans lesquels les GLUT sont majoritairement situé dans la membrane plasmique (GLUT-3) - indépendant de l'insuline.

Diverses violations dans le travail des GLUT sont connues. Un défaut héréditaire de ces protéines peut sous-tendre le diabète sucré non insulino-dépendant.

4. Métabolisme des monosaccharides dans la cellule

Après absorption dans l'intestin, le glucose et les autres monosaccharides pénètrent dans la veine porte puis dans le foie. Les monosaccharides du foie sont convertis en glucose ou en produits de son métabolisme. Une partie du glucose dans le foie est déposée sous forme de glycogène, une partie est utilisée pour la synthèse de nouvelles substances et une partie est envoyée par la circulation sanguine vers d'autres organes et tissus. Dans le même temps, le foie maintient la concentration de glucose dans le sang à un niveau de 3,3 à 5,5 mmol / l.

5. Phosphorylation et déphosphorylation des monosaccharides

Dans les cellules, le glucose et d'autres monosaccharides sont phosphorylés à l'aide d'ATP en esters de phosphate : glucose + ATP > glucose-6p + ADP. Pour les hexoses, cette réaction irréversible est catalysée par l'enzyme hexokinase, qui a des isoformes: dans les muscles - hexokinase II, dans le foie, les reins et les cellules β pancréatiques - hexokinase IV (glucokinase), dans les cellules du tissu tumoral - hexokinase III. La phosphorylation des monosaccharides conduit à la formation de composés réactifs (réaction d'activation), qui ne peuvent pas quitter la cellule car il n'y a pas de protéines porteuses correspondantes. La phosphorylation réduit la quantité de glucose libre dans le cytoplasme, ce qui facilite sa diffusion du sang dans les cellules.

L'hexokinase II phosphoryle le D-glucose et, à un rythme plus lent, d'autres hexoses. Ayant une grande affinité pour le glucose (Km<0,1 ммоль/л), гексокиназа II обеспечивает поступление глюкозы в ткани даже при низкой концентрации глюкозы в крови. Так как гексокиназа II ингибируется глюкозо-6-ф (и АТФ/АДФ), глюкоза поступает в клетку только по мере необходимости.

La glucokinase (hexokinase IV) a une faible affinité pour le glucose (Km - 10 mmol/l), est active dans le foie (et les reins) avec une augmentation de la concentration en glucose (lors de la digestion). La glucokinase n'est pas inhibée par le glucose-6-phosphate, ce qui permet au foie d'éliminer l'excès de glucose du sang sans restriction.

La glucose-6-phosphatase catalyse le clivage hydrolytique irréversible du groupe phosphate dans le RE : Glucose-6-p + H2 O > Glucose + H3 PO4, n'est présente que dans le foie, les reins et les cellules épithéliales intestinales. Le glucose résultant est capable de diffuser de ces organes dans le sang. Ainsi, la glucose-6-phosphatase du foie et des reins vous permet d'augmenter les taux de glycémie bas.

Métabolisme du glucose-6-phosphate

Le glucose-6-ph peut être utilisé par la cellule dans diverses transformations dont les principales sont : le catabolisme avec formation d'ATP, la synthèse de glycogène, de lipides, de pentoses, de polysaccharides et d'acides aminés.

6. Métabolisme du glycogène

De nombreux tissus synthétisent le glycogène comme forme de réserve du glucose. La synthèse et la dégradation du glycogène dans le foie maintiennent l'homéostasie de la glycémie.

Le glycogène est un homopolysaccharide de glucose ramifié avec une masse> 107 Da (50 000 résidus de glucose), dans lequel les résidus de glucose sont reliés en sections linéaires par une liaison 6-1,4-glycosidique. Aux points de ramification, environ tous les 10 résidus de glucose, les monomères sont reliés par des liaisons β-1,6-glycosidiques. Le glycogène, insoluble dans l'eau, est stocké dans le cytosol de la cellule sous forme de granules d'un diamètre de 10-40 nm. Le glycogène se dépose principalement dans le foie (jusqu'à 5 %) et les muscles squelettiques (jusqu'à 1 %). Le corps peut contenir de 0 à 450 g de glycogène.

La structure ramifiée du glycogène favorise le travail des enzymes qui se séparent ou ajoutent des monomères.

Le métabolisme du glycogène est contrôlé par des hormones (dans le foie - insuline, glucagon, adrénaline ; dans les muscles - insuline et adrénaline), qui régulent la phosphorylation/déphosphorylation de 2 enzymes clés de la glycogène synthase et de la glycogène phosphorylase.

Lorsque le taux de glucose dans le sang est insuffisant, l'hormone glucagon est libérée, dans les cas extrêmes - l'adrénaline. Ils stimulent la phosphorylation de la glycogène synthase (elle est inactivée) et de la glycogène phosphorylase (elle est activée). Avec une augmentation de la glycémie, l'insuline est libérée, elle stimule la déphosphorylation de la glycogène synthase (elle est activée) et de la glycogène phosphorylase (elle est inactivée). De plus, l'insuline induit la synthèse de glucokinase, accélérant ainsi la phosphorylation du glucose dans la cellule. Tout cela conduit au fait que l'insuline stimule la synthèse du glycogène, de l'adrénaline et du glucagon - sa décomposition.

La régulation allostérique de la glycogène phosphorylase existe également dans le foie : elle est inhibée par l'ATP et le glucose-6p, et activée par l'AMP.

Riz. 3 Dégradation du glycogène

7. Violation de la digestion et de l'absorption des glucides

Une digestion et une absorption insuffisantes des aliments digérés sont appelées malabsorption. La malabsorption des glucides peut être basée sur deux types de causes :

1). héréditaire et acquis défauts enzymes participant dans digestion. Les défauts héréditaires de la lactase, de la b-amylase, du complexe sucrase-isomaltase sont connus. Sans traitement, ces pathologies s'accompagnent d'une dysbactériose chronique et d'un développement physique altéré de l'enfant.

Des troubles digestifs acquis peuvent être observés avec maladies intestinales, comme la gastrite, la colite, l'entérite, après des opérations sur le tractus gastro-intestinal.

Une carence en lactase chez l'adulte peut être associée à une diminution de l'expression du gène de la lactase, qui se manifeste par une intolérance au lait - vomissements, diarrhée, crampes et douleurs abdominales, flatulences. La fréquence de cette pathologie est de 7 à 12 % en Europe, 80 % en Chine et jusqu'à 97 % en Afrique.

2). Violation succion monosaccharides dans intestins.

Les troubles de l'absorption peuvent être le résultat d'un défaut de tout composant impliqué dans le transport des monosaccharides à travers la membrane. Des pathologies associées à un défaut de la protéine de transport du glucose dépendante du sodium sont décrites.

Le syndrome de malabsorption s'accompagne de diarrhée osmotique, d'un péristaltisme accru, de spasmes, de douleurs et de flatulences. La diarrhée est causée par des disaccharides non digérés ou des monosaccharides non absorbés dans l'intestin distal, ainsi que par acides organiques formé par les micro-organismes lors de la décomposition incomplète des glucides.

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Les glucides sont digérés sous forme de monosaccharides. Cependant, tous les glucides ne peuvent pas être décomposés en monosaccharides dans le tube digestif humain. Du point de vue de la digestion, les glucides sont divisés en non digestibles (non glycémiques) et digestibles (glycémiques).

À indigeste, ou indigeste, les glucides relater:

• polysaccharides - fibres (cellulose), hémicellulose, pectine, inuline;
• les oligosaccharides (FOS, GOS), y compris les oligosaccharides du lait ;
• disaccharides - un isomère du lactose lactulose, car il n'est pas décomposé par la lactase intestinale.

Dans le corps humain, il n'y a pas d'enzymes qui hydrolysent les liaisons glycosidiques de ces glucides, ils ne sont donc pas des sources d'énergie, mais remplissent d'autres fonctions.

• La plupart des glucides non digestibles sont des polysaccharides avec un grand nombre de groupes polaires, grâce auxquels ils adsorbent les toxines, les toxines et les poisons du corps.
• Les polysaccharides non digestibles ont une structure fibreuse qui irrite les parois du tube digestif et augmente ainsi la sécrétion des sucs digestifs.
• Les glucides non digestibles améliorent la motilité intestinale.
• Relativement récemment, une autre fonction importante des glucides non digestibles a été prouvée - prébiotique. Le terme " prébiotiques", c'est à dire. littéralement précédant, favorisant le développement des micro-organismes (en l'occurrence, les intestins), a été proposé en 1965 par les chercheurs Lilly et Stilwell. Il a été établi que si des glucides non digestibles sont présents dans l'intestin, ils sont utilisés par la microflore bénéfique (bifidus et bactéries lactiques) comme source de nutrition, et sa croissance et son développement sont considérablement améliorés.

La dégradation des glucides indigestes sous l'action de la microflore intestinale procède à la formation d'acides gras de bas poids moléculaire (à chaîne courte) et s'accompagne d'une diminution du pH du gros intestin. Dans le même temps, il y a une amélioration de l'absorption des minéraux, en particulier du Ca et du Mg. Il est possible que les acides gras inférieurs décomposent l'acide phytique, qui lie les minéraux, augmentent la solubilité des minéraux dans l'intestin et favorisent éventuellement la synthèse des protéines, porteuses d'éléments minéraux.

Selon un certain nombre d'auteurs, l'effet global des acides à chaîne courte (principalement lactique et butyrique) sur le développement des micro-organismes eux-mêmes et les processus de renouvellement cellulaire du gros intestin est de réduire le risque de tumeurs malignes du gros intestin .

Le rôle positif de la microflore intestinale a été prouvé dans le métabolisme et la détoxification des composés exogènes et endogènes, dans la formation de la réponse immunitaire locale et générale de l'organisme. C'est pourquoi les fibres et autres glucides non digestibles font partie des nutriments importants, dont l'apport est physiologiquement justifié et réglementé par le ministère de la Santé de la Fédération de Russie.

Les fonctions bénéfiques des glucides non digestibles ont reçu de nombreuses réponses dans diverses littératures scientifiques populaires, où les prébiotiques sont appelés : polysaccharides non amylacés, fibre alimentaire, substances de ballast, ce qui n'est pas toujours tout à fait correct, puisque ce groupe comprend également des oligosaccharides de bas poids moléculaire et le disaccharide lactulose. De plus, les deux derniers types de prébiotiques contenus dans le lait ont une grande importance dans la nutrition des enfants, et en particulier des enfants de la première année de vie. Lors d'essais cliniques, l'effet positif des FOS et GOS sur l'augmentation du nombre d'acide lactique et de bifidobactéries a été prouvé tout en réduisant le nombre microorganismes pathogènes intestins. Cela constitue une bonne base pour l'introduction d'oligosaccharides et de disaccharides de lactulose dans la composition de mélanges - substituts du lait maternel.

À glucides digestibles comprennent les monosaccharides, les disaccharides et l'amidon. Les monosaccharides sont absorbés dans l'intestin grêle sans modifications préalables. Dans les disaccharides, une seule liaison est hydrolysée, puis elles sont également absorbées. C'est pourquoi les mono- et disaccharides sont considérés comme des composants alimentaires faciles à digérer. Dans les molécules de polysaccharides, il est nécessaire d'hydrolyser des centaines et des milliers de liaisons glycosidiques, mais c'est leur grand avantage. En conséquence, l'hydrolyse des polysaccharides ne se produit pas simultanément et fournit au corps des glucides entrant progressivement sans lourde charge pour les organes internes.

En général, la digestion des glucides se produit dans l'ordre indiqué dans le tableau. 10.4.

Tableau 10.4

Digestion et absorption des glucides

Ce sont les idées traditionnelles sur la digestion des glucides dans le tractus gastro-intestinal. Relativement récemment, il a été établi que des produits peuvent contenir de l'amidon résistant à l'action enzymatique. Ces formes d'amidon sont appelées résistant. Ils résistent à l'action des enzymes amylolytiques de l'intestin grêle et, par conséquent, sous une forme non divisée ou partiellement non divisée, le contournent et pénètrent dans le gros intestin.

La dernière étape de la dégradation des formes résistantes de l'amidon se déroule dans le gros intestin sous l'influence de la microflore locale, tout comme les autres glucides non digestibles se dégradent. Par conséquent, les formes résistantes d'amidon peuvent naturellement être considérées comme un composant prébiotique des glucides.

La formation de formes résistantes d'amidon est due à les raisons suivantes(Tableau 10.5).

Tableau 10.5

Raisons de la formation de formes résistantes d'amidon

	Résultat
Propriétés physico-chimiques de l'amidon	Un grand nombre de groupes OH polaires, à cause desquels des complexes natifs apparaissent avec divers composants cellulaires: fibres non digestibles, protéines végétales et autres biopolymères
Traitement juridique et culinaire Texi	L'hydratation et la gélatinisation de l'amidon dans de nombreux processus technologiques se terminent par une rétrogradation. En conséquence, des grains d'amidon se forment à nouveau, qui sont plus attaqués par les enzymes. Et dans une plus large mesure, cela est typique des produits à haute teneur en amylose.
Modification chimique	Une modification des caractéristiques structurelles de l'amidon réduit la vitesse de formation du complexe enzyme-substrat "amidon-amylase", ce qui réduit la vitesse de la réaction dans son ensemble

Comme il s'agit d'un domaine de recherche relativement nouveau dans la digestion des glucides, les informations sur la teneur en formes résistantes d'amidon ne sont disponibles que pour les produits individuels (tableau 10.6).

Tableau 10.6

Pour quantifier la digestibilité des glucides, le concept index glycémique.

Indice glycémique - l'augmentation de la concentration de glucose dans le sang après la prise du produit à tester par rapport au produit standard.

Plus accessible, l'indice glycémique peut être considéré comme la vitesse à laquelle le glucose pénètre dans la circulation sanguine après l'ingestion d'un aliment particulier. Selon la méthode utilisée pour déterminer l'index glycémique, le produit standard peut être du pain de blé ou du glucose, qui doit être indiqué dans les résultats de l'étude.

Voici les indices glycémiques de certains produits (tableau 10.7) 1 . La norme dans ce cas est l'indice glycémique du pain blanc, égal à 100 %.

Tableau 10.7

Index glycémiques de certains aliments

Ces données modifient considérablement l'opinion établie sur la digestibilité des glucides et l'effet des aliments sur la glycémie. Par exemple, le taux d'absorption de glucose du pain blanc est supérieur à celui du sucre (saccharose), puisque l'indice glycémique du pain blanc est de 100 % et que l'indice glycémique du sucre est de 87 %. En général, cela contredit également l'idée traditionnelle du taux d'assimilation des mono-, di- et polysaccharides. Après tout, le saccharose est un disaccharide et le pain blanc contient de l'amidon polysaccharidique.

L'index glycémique est divisé en bas (de 10 à 40), moyen (de 40 à 70) et haut (plus de 70).

Ainsi, la digestibilité des glucides est affectée non seulement par la taille de leurs molécules, mais également par d'autres facteurs (tableau 10.8).

Tableau 10.8

Facteurs affectant la digestibilité des glucides

La présence de fibres alimentaires limite l'accès des enzymes à l'amidon	Les aliments riches en fibres non digestibles ont un index glycémique bas (pommes - 52, lentilles - 38, soja - 23)
Le degré de destruction des structures cellulaires, la cuisson et le traitement thermique augmentent la disponibilité de l'amidon pour les enzymes	L'effet de nombreux aliments contenant de l'amidon ( flocons de maïs, purée de pommes de terre, pommes de terre au four), après broyage et divers traitements thermiques est supérieur à l'effet du sucre
D'autres nutriments (protéines, lipides) réduisent le taux d'absorption du glucose	Malgré la présence de sucre ajouté, la crème glacée et le yaourt ont un index glycémique relativement bas.
Température du produit	Lorsque la température diminue, l'attaquabilité de l'amidon par les enzymes diminue en raison de sa rétrogradation.

1 Cheval I. Ya. Décret. op.

Informations sur les glucides non digestibles, les formes résistantes d'amidon et index glycémiques doivent être pris en compte lors du développement de divers produits fonctionnels : nutrition diététique, infantile, sportive, etc.

• Cheval I. Ya. Glucides : nouveaux points de vue sur leurs fonctions physiologiques et leur rôle dans la nutrition // Questions de diététique infantile. 2005. N° 1. S. 18-25.
• Cheval I. Ya. Décret. op.