Carbohydrate ที่เรากินเข้าไปนั้นจะอยู่ในรูปของ disaccharides และ polymers ของพวกแป้ง (starch amylose and amylopectin) and glycogen อย่างไรก็ตาม cellulose ก็ถูกพบได้ในอาหารเช่นกันแต่ว่ามันไม่ถูกย่อย ในขั้นตอนแรกของ metabolism ของ digestible carbohydrate คือการเปลี่ยน higher polymers ไปเป็น simpler, soluble forms ที่จะสามารถถูกเคลื่อนย้ายผ่านผนังลำใส้และนำไปสู่เนื่อเยื่อที่ต้องการ
การย่อยสลายของแป้งเริ่มต้นตั้งแต่ในปาก เนื่องจากว่าน้ำลายมีฤทธิ์ที่เป็นกรด pH ประมาณ 6.8 และประกอบด้วย amylase ที่สามารถจะย่อย carbohydrates ได้ กลไกการย่อยของ amylase ถูกจำกัดอยู่เฉพาะในปากและ esophagus เท่านั้น เอนไซม์นี้เกือบจะไม่ทำงานถ้าอยู่ในสภาวะที่มีความเป็นกรดสูงๆ อย่างว่าอยู่ในกระเพาะอาหาร ทันทีที่อาหารมาถึงกระเพาะ acid hydrolysis ก็จะเกิดขึ้นและเอนไซม์พวก proteases และ lipases ก็จะทำหน้าย่อยโปรตีนและไขมัน จากนั้น mixture ของพวกเอนไซม์ต่างๆ รวมทั้งอาหารที่ถูกย่อยบางส่วนที่เรียกว่า chime ก็จะเคลื่อนที่ไปสู่ลำไส้เล็ก
polymeric-carbohydrate digesting enzyme ที่สำคัญในลำไส้เล็กก็คือ a-amylase ซึ่งเอนไซม์นี้ถูกหลั่งโดยตับและมีการทำงานเช่นเดียวกับ amylase ที่พวกในน้ำลายโดยทำการย่อยน้ำตาลให้ได้เป็น mono-และ di saccaride ซึ่ง disaccharide ก็จะถูกย่อยต่อไปด้วยเอนไซม์ที่หลั่งในลำไส้ที่เรียกว่า saccharidases นั้นคือ maltases ที่จะย่อย di- และ trisaccharides, และเอนไซม์ disaccharidases ที่เรียกว่า sucrase, lactase, trehalase. ซึ่งน้ำตาลที่ได้จากการย่อยในขั้นตอนต่างๆนั้นในที่สุดก็จะเป็น monosaccharides นั่นเอง
.
น้ำตาล glucose และ simple carbohydrates อื่นๆ จะถูกเคลื่อนย้ายผ่านผนังลำใส้ ผ่าน hepatic portal vein และผ่านเข้าสู่ parenchyma เซลล์ ในตับและเนื้อเยื่ออื่นๆ ซึ่งในที่นี้เอง กลูโคสจะถูกเปลี่ยนไปเป็น fatty acids, amino acids, และ glycogen, หรืออาจจะถูก oxidized โดย catabolic pathways ที่เกิดขึ้นภายในเซลล์
การเกิด Oxidation ของ glucose เป็นที่รู้จักกันในนามว่า glycolysis ซึ่ง Glucose จะถูก oxidized ไปเป็นlactate หรือเป็น pyruvate ก็ได้ ภายใต้ aerobic conditions จะพบว่ากลูโคสจะถูก oxidised ไปเป็น pyruvate ซะเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งก็เรียกว่าการเกิด aerobic glycolysis เมื่อไดก็ตามที่ ขาดออกซิเจน อย่างเช่นกรณี ที่มีการออกกำลังอย่างหนักอย่างต่อเนื่อง ก็จะพบว่าผลิตภัณฑ์ของกระบวนการ glycolysis ส่วนใหญ่จะเป็น lactate ซึ่งกระบวนการที่เกิดขึ้นก็จะเรียกว่า anaerobic glycolysis.
1 ความคิดเห็น:
พลังงานที่เกิดขึ้นจากการ Oxidation ของกลูโคส
Aerobic glycolysis ของ glucose ไปเป็น pyruvate จำเป็นที่จะต้องมีพลังงานที่สามารถเทียบเท่ากับว่ามี ATP จำนวน 2 โมเลกุลเพื่อที่จะกระตุ้นกระบวนการ ซึ่งหลังจากกระบวรการเสร็จสิ้นก็จะได้พลังงานที่เท่ากับ ATP จำนวน 4 โมเลกุล และ 2 โมเลกุลของ NADH ดังนั้นการเปลี่ยน glucose 1 โมเลกุลไปเป็น pyruvate 2 โมเลกุล จะเกี่ยวข้องกับการผลิตสุทธิ ของ ATP 2 โมเลกุล และ NADH 2 โมเลกุล
สามารถที่จะเขียนเป็นสมการได้ดังนี้
Glucose + 2 ADP + 2 NAD+ + 2 Pi -----> 2 Pyruvate + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+
NADH ที่ถูกสร้างขึ้นในระหว่าง glycolysis จะถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานให้กับ mitochondrial ATP synthesis โดยกระบวนการที่เรียกว่า oxidative phosphorylation , ซึ่งกระบวนการนี้จะผลิตไม่สองก็สามโมเลกุลของ ATP ซึ่งก็จะขึ้นอยู่กับว่าผ่านขั้นตอนที่เรียกว่า glycerol phosphate shuttle หรือ malate-aspartate shuttle ที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายอิเลกตรอนจาก cytoplasmic NADH ไปสู่ mitochondria ซึ่งผลผลิตสุทธิจากการ oxidation ของ 1 mole ของ glucose ไปเป็น 2 moles ของ pyruvate จะเท่ากับ 6 หรือ 8 moles ของ ATP แล้วแต่กรณี การoxidation ที่สมบรูณ์ของ 2 moles ของ pyruvate ผ่านกระบวนการที่เรียกว่า TCA cycle จะทำให้ได้ 30 moles ของ ATP เพิ่มเติม ดังนั้นพลังงานที่ได้สุทธิก็จะเป็น 36 หรือ 38 moles ของ ATP จากการ oxidation อย่างสมบรูณ์ของ 1 mole ของ glucose ให้ไปเป็น CO2 และ H2O
แสดงความคิดเห็น