Углеводы в клетках человеческого тела при биологическом окислении распадаются на: Тест по биологии Обмен веществ 8 класс

Тест по биологии Обмен веществ 8 класс

Тест по биологии Обмен веществ 8 класс с ответами. Тест включает 2 варианта, в каждом по 12 заданий.

Вариант 1

1. Обмен веществ — это процесс

А. Поступления веществ в организм
Б. Удаления из организма непереваренных остатков
В. Удаления жидких продуктов распада
Г. Потребления, превращения, использования, на­копления и потери веществ и энергии

2. Белки, свойственные организму, строятся

А. Из аминокислот
Б. Из глицерина и жирных кислот
В. Из углеводов
Г. Из жиров

3. Пластический обмен — это процесс

А. Распада веществ клетки с освобождением энергии
Б. Образования в клетке веществ с накоплением энергии
В. Всасывания веществ в кровь
Г. Переваривания пищи

4. Витамины участвуют в ферментативных реакциях, потому что

А. Входят в состав ферментов
В. Поступают с пищей
В. Являются катализаторами
Г. Образуются в организме человека

5. Гиподинамия способствует отложению жира в запас, так-как

А. Расходуется мало энергии
Б. Развивается атеросклероз
В. Снижается устойчивость к инфекциям
Г. Происходит перестройка костей

6. Энергия, поступившая с пищей, расходуется на

А. Рост
Б. Рост и дыхание
В. Дыхание
Г. Рост, дыхание и другие процессы жизнедеятель­ности

7. Авитаминоз возникает при

А. Избытке витаминов в пище
Б. Продолжительном пребывании на солнце
В. Отсутствии в пище витаминов
Г. Питании растительной пищей

8. Биологическими катализаторами в организме явля­ются

А. Гормоны
Б. Ферменты
В. Вода и минеральные соли
Г. Желчь

9. Энергетический обмен — это процесс

А. Биосинтеза
Б. Удаления жидких продуктов распада
В. Теплорегуляции
Г. Окисления органических веществ клетки с осво­бождением энергии

10. Углеводы в клетках человеческого тела при биологи­ческом окислении распадаются на

А. Молекулы глюкозы
Б. Углекислый газ и воду
В. Воду, аммиак, углекислый газ
Г. Аминокислоты

11. Вода при обмене веществ в клетке используется как

А. Энергетическое вещество, при окислении которого освобождается энергия
Б. Универсальный растворитель
В. Фермент — биологический катализатор

Г. Гормон, регулирующий работу органов

12. Биологическое окисление в клетке происходит в:
А. Рибосомах
Б. Митохондриях
В. Хромосомах
Г. Ядрышке

Вариант 2

1. В результате пластического обмена (биосинтеза) происходит

А. Образование специфических для клетки веществ
Б. Переваривание пищи
В. Биологическое окисление органических веществ
Г. Транспортировка веществ к клетке

2. Белки в организме изменяются в следующей последовательности

А. Пищевые белки — тканевые белки — СО₂, Н₂О
Б.

Углеводы — жиры — белки — NH₃, Н₂О, СО₂
В. Пищевые белки — аминокислоты — тканевые белки — NH₃, Н₂О, СО₂
Г. Пищевые жиры — белки — углеводы — Н₂О, СО₂

3. Углеводы в клетках человеческого тела при биологи­ческом окислении распадаются на

А. Молекулы глюкозы
Б. Углекислый газ и воду
В. Воду, аммиак, углекислый газ
Г. Аминокислоты

4. После работы удается задержать дыхание на мень­шее время, чем в покое, потому что на дыхательный центр гуморально влияет накопленный во время ра­боты избыток

А. Кислорода

Б. Углекислого газа
В. Азота
Г. Обновленного воздуха в легких

5. Порядок соединения остатков аминокислот при био­синтезе в белковой молекуле определяется

А. Митохондриями
Б. Генами (ДНК хромосом)
В. Рибосомами
Г. Клеточным центром

6. Белки, включающие незаменимые аминокислоты, содержатся в

А. Говядине
Б. Кукурузной каше
В. Макаронах
Г. Гречневой каше

7. Вода при обмене веществ в клетке используется как

А. Энергетическое вещество, при окислении которого освобождается энергия
Б. Универсальный растворитель

В. Фермент — биологический катализатор
Г. Гормон, регулирующий работу органов

8. В результате энергетического обмена происходит биологическое окисление

А. Минеральных веществ
Б. Органических веществ
В. Воды
Г. Витаминов

9. Если плохо проварить и прожарить мясо, то может возникнуть заболевание

А. Дизентерия
Б. Глистные заболевания
В. Гастрит
Г. Авитаминоз

10. Биологическое окисление в клетке происходит в

А. Рибосомах
Б. Митохондриях
В. Хромосомах
Г. Ядрышке

11. Клетку с хомяком выставили из теплого помещения в более холодное. Обмен веществ у хомяка при этом

А. Остался без изменения
Б. Понизился
В. Стал более интенсивным
Г. Незначительно колебался как в ту, так и в другую сторону

12. Необходимые для человека жирные кислоты содер­жатся в

А. Растительных жирах
Б. Бараньем жире
В. Сливочном масле
Г. Свином сале

Ответ на тест по биологии Обмен веществ 8 класс
Вариант 1
1-Г
2-А
3-Б
4-Б
5-А
6-Г
7-В
8-Б
9-Г
10-А
11-Б
12-Б
Вариант 2
1-А
2-В
3-А
4-Б

5-В
6-А
7-Б
8-Б
9-Б
10-Б
11-Г
12-А

Версия формата PDF
Тест Обмен веществ 8 класс
(140 Кб)

Контрольная работа (тест) по теме «Обмен веществ и превращение энергии»

Биология, 8 класс Контрольная работа (тест) Тема: Обмен веществ

1 вариант

А. Выберите правильный ответ

1. Обмен веществ — это процесс

А. Поступления веществ в организм Б. Удаления из организма непереваренных остатков

В. Удаления жидких продуктов распада

Г. Потребления, превращения, использования, накопления и потери веществ и энергии

2. Белки, свойственные организму, строятся

А. Из аминокислот Б. Из глицерина и жирных кислот В. Из углеводов Г. Из жиров

3. Пластический обмен — это процесс

А. Распада веществ клетки с освобождением энергии Б. Переваривания пищи

В. Образования в клетке веществ с накоплением энергии Г. Всасывания веществ в кровь

4. Витамины участвуют в ферментативных реакциях, потому что

А. Входят в состав ферментов Б. Поступают с пищей

В. Являются катализаторами Г. Образуются в организме человека

5. Гиподинамия способствует отложению жира в запас, так-как

А. Расходуется мало энергии Б. Развивается атеросклероз

В. Снижается устойчивость к инфекциям Г. Происходит перестройка костей

6. Энергия, поступившая с пищей, расходуется на

А. Рост Б. Рост и дыхание В. Дыхание Г. Рост, дыхание и другие процессы жизнедеятельности

7. Авитаминоз возникает при

А. Избытке витаминов в пище Б. Продолжительном пребывании на солнце

В. Отсутствии в пище витаминов Г. Питании растительной пищей

8. Биологическими катализаторами в организме являются

А. Гормоны Б. Ферменты В. Вода и минеральные соли Г. Желчь

9. Энергетический обмен — это процесс

А. Биосинтеза Б. Удаления жидких продуктов распада

В. Теплорегуляции Г. Окисления органических веществ клетки с освобождением энергии

10. Углеводы в клетках человеческого тела при биологическом окислении распадаются на

А. Молекулы глюкозы Б. Углекислый газ и воду

В. Воду, аммиак, углекислый газ Г. Аминокислоты

В1. Установите соответствие между особенностями процессов пластического и энергетического обмена.

Особенности процессов:	Процессы:
А) представляет собой реакции окисления органических веществ; Б) обеспечивает клетку энергией; В) особенно эффективен при наличии кислорода; Г) обеспечивает клетку строительным материалом; Д) представляет собой совокупность реакций синтеза; Е) идет с затратами энергии.	1) пластический обмен 2) энергетический обмен

В2. Ис­поль­зуя дан­ные таб­лиц 1, 2, 3, рас­счи­тай­те ре­ко­мен­ду­е­мую ка­ло­рий­ность вто­ро­го зав­тра­ка для 16-лет­ней Ирины, если де­вуш­ка пи­та­ет­ся че­ты­ре раза в день. Пред­ло­жи­те Ирине оп­ти­маль­ное по ка­ло­рий­но­сти меню из пе­реч­ня пред­ло­жен­ных блюд и на­пит­ков. При вы­бо­ре учти­те, что Ирина пьет чай без са­ха­ра и любит ва­фель­ный рожок. В от­ве­те ука­жи­те ка­ло­рий­ность вто­ро­го зав­тра­ка при че­ты­рех­ра­зо­вом пи­та­нии, за­ка­зан­ные блюда, ко­то­рые не долж­ны по­вто­рять­ся, их энер­ге­ти­че­скую цен­ность, ко­то­рая не долж­на пре­вы­шать ре­ко­мен­до­ван­ную ка­ло­рий­ность вто­ро­го зав­тра­ка, и ко­ли­че­ство уг­ле­во­дов в нем.

С. Какова зависимость энерготрат от физической нагрузки человека?

Биология, 8 класс Контрольная работа (тест) Тема: Обмен веществ

1 вариант

А. Выберите правильный ответ

1. В результате пластического обмена (биосинтеза) происходит

А. Образование специфических для клетки веществ Б. Переваривание пищи

В. Биологическое окисление органических веществ Г. Транспортировка веществ к клетке

2. Углеводы в клетках человеческого тела при биологическом окислении распадаются на

А. Молекулы глюкозы Б. Углекислый газ и воду В. Воду, аммиак, углекислый газ Г. Аминокислоты

3. Белки, включающие незаменимые аминокислоты, содержатся в

А. Говядине Б. Кукурузной каше В. Макаронах Г. Гречневой каше

4. Вода при обмене веществ в клетке используется как

А. Энергетическое вещество, при окислении которого освобождается энергия

Б. Универсальный растворитель В. Фермент — биологический катализатор

Г. Гормон, регулирующий работу органов

5. В результате энергетического обмена происходит биологическое окисление

А. Минеральных веществ Б. Органических веществ В. Воды Г. Витаминов

6. Если плохо проварить и прожарить мясо, то может возникнуть заболевание

А. Дизентерия Б. Глистные заболевания В. Гастрит Г. Авитаминоз

7. Клетку с хомяком выставили из теплого помещения в более холодное. Обмен веществ у хомяка при этом

А. Остался без изменения Б. Понизился В. Стал более интенсивным

Г. Незначительно колебался как в ту, так и в другую сторону

8. Какие продукты содержат много витамина «С» ?

А. Овощи и фрукты Б. Печень и свежее мясо В. Рыбий жир и яйцо Г. Молоко

9. К чему может привести преобладание в рационе питания мучных изделий и картофеля?

А. К авитаминозу Б.К ожирению В. К ускоренному росту мускулатуры Г. К гипервитаминозу

10. Вода при обмене веществ в клетке используется как

А. Энергетическое вещество, при окислении которого освобождается энергия

Б. Универсальный растворитель В. Фермент — биологический катализатор

Г. Гормон, регулирующий работу органов

В1. Установите соответствие между витамином и их особенностями .

Особенности Витамин

А) В больших количествах содержится в рыбьем жире, сливочном масле 1. Витамин А

Б) В больших количествах содержится в шиповнике, сладком перце

В) В моркови содержится каротин, из которого он образуется 2. Витамин С

Г) Его недостаток снижает сопротивляемость организма инфекциям

Д) При его недостатке развивается куриная слепота

Е) При недостатке развивается цинга

В2. Ва­си­лий — ве­ду­щий игрок ко­ман­ды по вод­но­му поло. Ис­поль­зуя дан­ные таб­лиц 1 и 2, пред­ло­жи­те Ва­си­лию оп­ти­маль­ное по ка­ло­рий­но­сти меню, поз­во­ля­ю­щее ему ком­пен­си­ро­вать энер­ге­ти­че­ские за­тра­ты после тре­ни­ров­ки, ко­то­рая про­дол­жа­лась 1 час 35 минут.

При вы­бо­ре учти­те, что Василий любит шо­ко­лад­ное мо­ро­жен­ное, а чай пьет без са­ха­ра.

В от­ве­те ука­жи­те энер­ге­ти­че­ские за­тра­ты, ре­ко­мен­ду­е­мые блюда, ка­ло­рий­ность обеда и ко­ли­че­ство в нем жиров.

С. В чём преимущество смешанного рациона, включающего растительную и животную пищу?

Каковы ключевые функции углеводов?

Кейт Пирсон, доктор философии, доктор медицинских наук, 9 ноября 2017 г.

С точки зрения биологии, углеводы — это молекулы, содержащие атомы углерода, водорода и кислорода в определенных соотношениях.

Но в мире питания это одна из самых спорных тем.

Некоторые считают, что путь к оптимальному здоровью — это есть меньше углеводов, в то время как другие предпочитают диету с высоким содержанием углеводов. Тем не менее, другие настаивают на умеренности.

К какой бы позиции вы ни относились в этом споре, трудно отрицать, что углеводы играют важную роль в организме человека. В этой статье освещаются их основные функции.

Одной из основных функций углеводов является обеспечение организма энергией.

Большинство углеводов в продуктах, которые вы едите, перевариваются и расщепляются до глюкозы, прежде чем попасть в кровоток.

Глюкоза в крови поглощается клетками вашего тела и используется для производства топливной молекулы, называемой аденозинтрифосфатом (АТФ), посредством ряда сложных процессов, известных как клеточное дыхание. Затем клетки могут использовать АТФ для выполнения различных метаболических задач.

Большинство клеток организма могут производить АТФ из нескольких источников, включая пищевые углеводы и жиры. Но если вы соблюдаете диету со смесью этих питательных веществ, большинство клеток вашего тела предпочтут использовать углеводы в качестве основного источника энергии (1).

Резюме

Одной из основных функций углеводов является обеспечение организма энергией. Ваши клетки превращают углеводы в молекулу топлива АТФ посредством процесса, называемого клеточным дыханием.

Если в вашем организме достаточно глюкозы для удовлетворения его текущих потребностей, избыток глюкозы может быть сохранен для последующего использования.

Эта хранимая форма глюкозы называется гликогеном и в основном содержится в печени и мышцах.

Печень содержит приблизительно 100 г гликогена. Эти хранящиеся молекулы глюкозы могут высвобождаться в кровь для обеспечения организма энергией и поддержания нормального уровня сахара в крови между приемами пищи.

В отличие от гликогена печени, гликоген мышц может использоваться только мышечными клетками. Это жизненно важно для использования во время длительных периодов высокоинтенсивных упражнений. Содержание мышечного гликогена варьируется от человека к человеку, но составляет примерно 500 граммов (2).

В условиях, когда у вас есть вся глюкоза, необходимая вашему телу, и ваши запасы гликогена полны, ваше тело может преобразовывать избыточные углеводы в молекулы триглицеридов и откладывать их в виде жира.

Резюме

Ваше тело может преобразовывать дополнительные углеводы в запасенную энергию в виде гликогена. Несколько сотен граммов могут храниться в вашей печени и мышцах.

Хранение гликогена — это лишь один из нескольких способов, с помощью которых организм обеспечивает достаточное количество глюкозы для выполнения всех своих функций.

При недостатке глюкозы из углеводов мышцы также могут расщепляться на аминокислоты и превращаться в глюкозу или другие соединения для выработки энергии.

Очевидно, это не идеальный сценарий, поскольку мышечные клетки имеют решающее значение для движения тела. Серьезные потери мышечной массы связаны с плохим здоровьем и повышенным риском смерти (3).

Тем не менее, это один из способов, которым организм обеспечивает адекватную энергию для мозга, которому требуется некоторое количество глюкозы для получения энергии даже в периоды длительного голодания.

Потребление хотя бы небольшого количества углеводов является одним из способов предотвращения потери мышечной массы, связанной с голоданием. Эти углеводы уменьшат разрушение мышц и обеспечат глюкозу в качестве энергии для мозга (4).

Другие способы сохранения мышечной массы без углеводов будут рассмотрены далее в этой статье.

Резюме

В периоды голодания, когда углеводы недоступны, организм может преобразовывать аминокислоты из мышц в глюкозу, чтобы обеспечить мозг энергией. Потребление хотя бы некоторых углеводов может предотвратить распад мышц в этом сценарии.

В отличие от сахаров и крахмалов, пищевые волокна не расщепляются до глюкозы.

Вместо этого этот тип углеводов проходит через организм непереваренным. Его можно разделить на два основных типа клетчатки: растворимую и нерастворимую.

Растворимая клетчатка содержится в овсе, бобовых и внутренней части фруктов и некоторых овощей. Проходя через тело, он втягивает воду и образует гелеобразное вещество. Это увеличивает объем вашего стула и смягчает его, облегчая дефекацию.

Обзор четырех контролируемых исследований показал, что растворимая клетчатка улучшает консистенцию стула и увеличивает частоту дефекации у людей с запорами. Кроме того, это уменьшило напряжение и боль, связанные с дефекацией (5).

С другой стороны, нерастворимая клетчатка помогает облегчить запоры, увеличивая объем стула и немного ускоряя его продвижение по пищеварительному тракту. Этот тип клетчатки содержится в цельных зернах, кожуре и семенах фруктов и овощей.

Получение достаточного количества нерастворимой клетчатки также может защитить от заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Одно обсервационное исследование, в котором приняли участие более 40 000 мужчин, показало, что более высокое потребление нерастворимой клетчатки связано с 37-процентным снижением риска развития дивертикулярной болезни, заболевания, при котором в кишечнике образуются мешки (6).

Резюме

Клетчатка — это тип углеводов, который способствует хорошему пищеварению, уменьшая запоры и снижая риск заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Безусловно, чрезмерное употребление рафинированных углеводов вредно для сердца и может увеличить риск развития диабета.

Однако употребление большого количества пищевых волокон может улучшить ваше сердце и уровень сахара в крови (7, 8, 9).

Когда вязкая растворимая клетчатка проходит через тонкий кишечник, она связывается с желчными кислотами и препятствует их реабсорбции. Чтобы вырабатывать больше желчных кислот, печень использует холестерин, который в противном случае был бы в крови.

Контролируемые исследования показывают, что ежедневный прием 10,2 г добавки с растворимой клетчаткой под названием подорожник может снизить уровень «плохого» холестерина ЛПНП на 7% (10).

Кроме того, обзор 22 обсервационных исследований подсчитал, что риск сердечных заболеваний снижался на 9% для каждых дополнительных 7 граммов пищевых волокон, потребляемых людьми в день (11).

Кроме того, клетчатка не повышает уровень сахара в крови, как другие углеводы. На самом деле, растворимая клетчатка помогает задержать всасывание углеводов в пищеварительном тракте. Это может привести к снижению уровня сахара в крови после еды (12).

Обзор 35 исследований показал значительное снижение уровня сахара в крови натощак, когда участники ежедневно принимали добавки с растворимой клетчаткой. Это также снизило их уровень A1c, молекулы, которая указывает средний уровень сахара в крови за последние три месяца (13).

Хотя клетчатка снижала уровень сахара в крови у людей с преддиабетом, она была наиболее эффективной у людей с диабетом 2 типа (13).

Резюме

Избыток рафинированных углеводов может увеличить риск сердечных заболеваний и диабета. Клетчатка — это тип углеводов, который связан со снижением уровня «плохого» холестерина ЛПНП, снижением риска сердечных заболеваний и улучшением гликемического контроля.

Как видите, углеводы участвуют в нескольких важных процессах. Однако у вашего тела есть альтернативные способы выполнения многих из этих задач без углеводов.

Почти каждая клетка вашего тела может генерировать топливную молекулу АТФ из жира. Фактически, самая большая форма запаса энергии в организме — это не гликоген, а молекулы триглицеридов, хранящиеся в жировой ткани.

Большую часть времени мозг использует в качестве топлива почти исключительно глюкозу. Однако во время длительного голодания или диеты с очень низким содержанием углеводов мозг переключает свой основной источник топлива с глюкозы на кетоновые тела, также известные как кетоны.

Кетоны представляют собой молекулы, образующиеся при распаде жирных кислот. Ваше тело создает их, когда углеводы недоступны для обеспечения вашего тела энергией, необходимой ему для функционирования.

Кетоз возникает, когда организм вырабатывает большое количество кетонов для использования в качестве энергии. Это состояние не обязательно опасно и сильно отличается от осложнения неконтролируемого диабета, известного как кетоацидоз.

Однако, несмотря на то, что кетоны являются основным источником топлива для мозга во время голодания, мозгу по-прежнему требуется около одной трети энергии, получаемой из глюкозы в результате распада мышц и других источников в организме (14).

Используя кетоны вместо глюкозы, мозг заметно уменьшает количество мышц, которые необходимо расщепить и преобразовать в глюкозу для получения энергии. Этот сдвиг является жизненно важным методом выживания, который позволяет людям жить без еды в течение нескольких недель.

Резюме

У организма есть альтернативные способы получения энергии и сохранения мышечной массы во время голодания или диеты с очень низким содержанием углеводов.

Углеводы выполняют несколько ключевых функций в организме.

Они обеспечивают вас энергией для выполнения повседневных задач и являются основным источником топлива для удовлетворения высоких энергетических потребностей вашего мозга.

Клетчатка — это особый вид углеводов, который способствует хорошему пищеварению и может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний и диабета.

В целом углеводы выполняют эти функции у большинства людей. Однако, если вы соблюдаете низкоуглеводную диету или пищи не хватает, ваше тело будет использовать альтернативные методы для производства энергии и подпитки вашего мозга.

10.4: Метаболизм липидов — Биология LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

34643

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Объяснять, как можно получить энергию из жира
• Объясните цель и процесс кетогенеза
• Опишите процесс окисления кетоновых тел
• Объясните цель и процесс липогенеза

Жиры (или триглицериды) в организме попадают в организм с пищей или синтезируются адипоцитами или гепатоцитами из предшественников углеводов. Метаболизм липидов влечет за собой окисление жирных кислот либо для получения энергии, либо для синтеза новых липидов из более мелких составляющих молекул. Липидный обмен связан с углеводным обменом, так как продукты глюкозы (например, ацетил-КоА) могут превращаться в липиды.

Рисунок 1. Молекула триглицерида (а) распадается на моноглицерид (б).

Метаболизм липидов начинается в кишечнике, где проглоченные триглицериды расщепляются на жирные кислоты с меньшей цепью, а затем на молекулы моноглицеридов с помощью панкреатических липаз , ферментов, расщепляющих жиры после их эмульгирования солями желчных кислот . Когда пища достигает тонкой кишки в виде химуса, пищеварительный гормон под названием холецистокинин (ХЦК) высвобождается кишечными клетками в слизистой оболочке кишечника. CCK стимулирует высвобождение панкреатической липазы из поджелудочной железы и стимулирует сокращение желчного пузыря для высвобождения накопленных желчных солей в кишечник. CCK также попадает в мозг, где может действовать как подавитель голода.

Рисунок 2. Хиломикроны содержат триглицериды, молекулы холестерина и другие аполипопротеины (белковые молекулы). Они переносят эти нерастворимые в воде молекулы из кишечника через лимфатическую систему в кровоток, который переносит липиды в жировую ткань для хранения.

Вместе липазы поджелудочной железы и соли желчных кислот расщепляют триглицериды до свободных жирных кислот. Эти жирные кислоты могут транспортироваться через кишечную мембрану. Однако, как только они пересекают мембрану, они рекомбинируются, снова образуя молекулы триглицеридов. В клетках кишечника эти триглицериды упакованы вместе с молекулами холестерина в фосфолипидные везикулы, называемые

хиломикронами . Хиломикроны позволяют жирам и холестерину перемещаться в водной среде вашей лимфатической и кровеносной систем. Хиломикроны покидают энтероциты путем экзоцитоза и попадают в лимфатическую систему через млечные железы в ворсинках кишечника. Из лимфатической системы хиломикроны транспортируются в кровеносную систему. Попав в кровоток, они могут либо попасть в печень, либо отложиться в жировых клетках (адипоцитах), которые содержат жировую (жировую) ткань, обнаруженную по всему телу.

Липолиз

Чтобы получить энергию из жира, триглицериды должны быть сначала расщеплены путем гидролиза на два их основных компонента: жирные кислоты и глицерин. Этот процесс, называемый липолизом , происходит в цитоплазме. Образующиеся жирные кислоты окисляются путем β-окисления до ацетил-КоА, который используется в цикле Кребса. Глицерин, который высвобождается из триглицеридов после липолиза, непосредственно входит в путь гликолиза в виде ДГАФ. Поскольку одна молекула триглицерида дает три молекулы жирных кислот с 16 или более атомами углерода в каждой, молекулы жира дают больше энергии, чем углеводы, и являются важным источником энергии для человеческого организма. Триглицериды дают более чем в два раза больше энергии на единицу массы по сравнению с углеводами и белками. Следовательно, когда уровень глюкозы низкий, триглицериды могут быть преобразованы в молекулы ацетил-КоА и использованы для образования АТФ посредством аэробного дыхания.

Расщепление жирных кислот, называемое окислением жирных кислот или бета (β)-окислением , начинается в цитоплазме, где жирные кислоты превращаются в молекулы жирного ацил-КоА. Этот жирный ацил-КоА соединяется с карнитином, образуя молекулу жирного ацил-карнитина, которая помогает транспортировать жирную кислоту через митохондриальную мембрану. Оказавшись внутри митохондриального матрикса, молекула жирного ацил-карнитина снова превращается в жирный ацил-КоА, а затем в ацетил-КоА. Новообразованный ацетил-КоА входит в цикл Кребса и используется для производства АТФ так же, как ацетил-КоА, полученный из пирувата.

Рис. 3. Нажмите, чтобы увеличить изображение. Во время окисления жирных кислот триглицериды могут расщепляться на молекулы ацетил-КоА и использоваться для получения энергии при низком уровне глюкозы.

Кетогенез

Если в результате окисления жирных кислот образуется избыток ацетил-КоА, а цикл Кребса перегружен и не может с этим справиться, ацетил-КоА направляется на создание кетоновых тел . Эти кетоновые тела могут служить источником топлива, если уровень глюкозы в организме слишком низок. Кетоны служат топливом во время длительного голодания или когда пациенты страдают от неконтролируемого диабета и не могут использовать большую часть циркулирующей глюкозы. В обоих случаях запасы жира высвобождаются для выработки энергии в рамках цикла Кребса и будут генерировать кетоновые тела, когда накапливается слишком много ацетил-КоА.

В этой реакции синтеза кетона избыток ацетил-КоА превращается в гидроксиметилглутарил-КоА (ГМГ-КоА) . ГМГ-КоА является предшественником холестерина и промежуточным продуктом, который впоследствии превращается в β-гидроксибутират, первичное кетоновое тело в крови.

Рисунок 4. Избыток ацетил-КоА направляется из цикла Кребса в путь кетогенеза. Эта реакция происходит в митохондриях клеток печени. Результатом является производство β-гидроксибутирата, основного кетонового тела, обнаруженного в крови.

Окисление кетоновых тел

Органы, которые раньше считались зависимыми исключительно от глюкозы, такие как мозг, на самом деле могут использовать кетоны в качестве альтернативного источника энергии. Это поддерживает работу мозга, когда глюкоза ограничена. Когда кетоны производятся быстрее, чем их можно использовать, их можно разложить на CO ₂ и ацетон. Ацетон удаляется выдохом. Одним из симптомов кетогенеза является сладкий запах изо рта пациента, напоминающий алкоголь. Этот эффект дает один из способов узнать, правильно ли диабетик контролирует болезнь. Образующийся углекислый газ может закислять кровь, что приводит к диабетическому кетоацидозу, опасному состоянию у диабетиков.

Кетоны окисляются для производства энергии для мозга. бета (β)-гидроксибутират окисляется до ацетоацетата и высвобождается НАДН. Молекула HS-CoA присоединяется к ацетоацетату, образуя ацетоацетил-CoA. Углерод внутри ацетоацетил-КоА, который не связан с КоА, затем отсоединяется, расщепляя молекулу на две части. Затем этот углерод присоединяется к другому свободному HS-CoA, в результате чего образуются две молекулы ацетил-CoA. Эти две молекулы ацетил-КоА затем перерабатываются в цикле Кребса для выработки энергии.

Рисунок 5. Когда глюкоза ограничена, кетоновые тела могут окисляться с образованием ацетил-КоА, который используется в цикле Кребса для выработки энергии.

Липогенез

При высоком уровне глюкозы избыток ацетил-КоА, образующийся в результате гликолиза, может быть преобразован в жирные кислоты, триглицериды, холестерин, стероиды и соли желчных кислот. Этот процесс, называемый липогенезом , создает липиды (жир) из ацетил-КоА и протекает в цитоплазме адипоцитов (жировых клеток) и гепатоцитов (клеток печени). Когда вы едите больше глюкозы или углеводов, чем нужно вашему телу, ваша система использует ацетил-КоА, чтобы превратить избыток в жир. Хотя существует несколько метаболических источников ацетил-КоА, чаще всего он образуется в результате гликолиза. Доступность ацетил-КоА важна, поскольку он инициирует липогенез. Липогенез начинается с ацетил-КоА и развивается за счет последующего добавления двух атомов углерода из другого ацетил-КоА; этот процесс повторяется до тех пор, пока жирные кислоты не приобретут подходящую длину. Поскольку это анаболический процесс, создающий связи, расходуется АТФ. Однако создание триглицеридов и липидов является эффективным способом хранения энергии, доступной в углеводах. Триглицериды и липиды, высокоэнергетические молекулы, хранятся в жировой ткани до тех пор, пока они не потребуются.

Хотя липогенез происходит в цитоплазме, необходимый ацетил-КоА создается в митохондриях и не может транспортироваться через митохондриальную мембрану. Чтобы решить эту проблему, пируват превращается как в оксалоацетат, так и в ацетил-КоА. Для этих превращений необходимы два разных фермента. Оксалоацетат образуется под действием пируваткарбоксилазы, тогда как под действием пируватдегидрогеназы образуется ацетил-КоА. Оксалоацетат и ацетил-КоА объединяются с образованием цитрата, который может проникать через митохондриальную мембрану и проникать в цитоплазму. В цитоплазме цитрат снова превращается в оксалоацетат и ацетил-КоА. Оксалоацетат превращается в малат, а затем в пируват. Пируват возвращается через митохондриальную мембрану в ожидании следующего цикла липогенеза. Ацетил-КоА превращается в малонил-КоА, который используется для синтеза жирных кислот. На рис. 6 обобщены пути метаболизма липидов.

Рисунок 6. Липиды могут следовать одному из нескольких путей во время метаболизма. Глицерин и жирные кислоты следуют разными путями.

Обзор главы

Липиды поступают в организм из трех источников. Они могут поступать с пищей, накапливаться в жировой ткани организма или синтезироваться в печени. Жиры, поступающие с пищей, перевариваются в тонком кишечнике. Триглицериды расщепляются на моноглицериды и свободные жирные кислоты, а затем переносятся через слизистую оболочку кишечника. После пересечения триглицериды ресинтезируются и транспортируются в печень или жировую ткань. Жирные кислоты окисляются посредством жирных кислот или β-окисления в молекулы двухуглеродного ацетил-КоА, которые затем могут вступать в цикл Кребса с образованием АТФ. Если образуется избыток ацетил-КоА, который перегружает цикл Кребса, ацетил-КоА может быть использован для синтеза кетоновых тел. Когда глюкоза ограничена, кетоновые тела могут окисляться и использоваться в качестве топлива. Избыток ацетил-КоА, образующийся при избыточном потреблении глюкозы или углеводов, может использоваться для синтеза жирных кислот или липогенеза. Ацетил-КоА используется для создания липидов, триглицеридов, стероидных гормонов, холестерина и солей желчных кислот. Липолиз — это расщепление триглицеридов на глицерин и жирные кислоты, что облегчает их переработку организмом.

Самопроверка

Ответьте на вопросы ниже, чтобы узнать, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе.

https://oea.herokuapp.com/assessments/279

Вопросы для критического мышления

1. Обсудите, как углеводы могут откладываться в виде жира.
2. Если изо рта диабетика пахнет алкоголем, что это может означать?

[reveal-answer q=»913083″]Показать ответы[/reveal-answer]
[hidden-answer a=»913083″]

1. Углеводы превращаются в пируват во время гликолиза. Этот пируват превращается в ацетил-КоА и проходит через цикл Кребса. Когда вырабатывается избыток ацетил-КоА, который не может быть обработан в цикле Кребса, ацетил-КоА превращается в триглицериды и жирные кислоты, которые хранятся в печени и жировой ткани.
2. Если диабет не контролируется, глюкоза в крови не поглощается и не перерабатывается клетками. Хотя уровень глюкозы в крови высок, клеткам не хватает глюкозы для преобразования в энергию. Поскольку глюкозы не хватает, организм обращается к другим источникам энергии, включая кетоны. Побочным эффектом использования кетонов в качестве топлива является сладкий запах алкоголя во рту.

[/hidden-answer]

Глоссарий

бета-(β)-гидроксибутират: первичное кетоновое тело, вырабатываемое в организме

бета-(β)-окисление: окисление жирных кислот соли, высвобождаемые печенью в ответ на прием липидов и окружающие нерастворимые триглицериды, чтобы способствовать их превращению в моноглицериды и свободные жирные кислоты

холецистокинин (ХЦК): гормон, желчный пузырь для выделения желчных солей

хиломикроны: везикулы, содержащие холестерин и триглицериды, которые транспортируют липиды из клеток кишечника в лимфатическую и кровеносную системы CoA (HMG CoA): молекула, созданная на первом этапе создания кетоновых тел из ацетил-CoA

кетоновые тела: альтернативный источник энергии при ограничении глюкозы, созданный, когда при окислении жирных кислот образуется слишком много ацетил-CoA

липогенез: синтез липидов, происходящий в печени или жировой ткани

липолиз: расщепление триглицеридов на глицерин и жирные кислоты

панкреатические липазы: ферменты, выделяемые поджелудочной железой, которые расщепляют липиды в пище

триглицериды: липиды или жиры, состоящие из трех цепей жирных кислот, прикрепленных к глицериновому остову

Авторы и авторство

Контент по лицензии CC, опубликованный ранее

• Анатомия и физиология.