Az anyagcsere III.

A szénhidrátok

A szénhidrátok, akárcsak a lipidek, főképpen tartalék tápanyagok. Molekuláik a szénen és a hidrogénen kívül oxigént is tartalmaznak. Jelentős oxigéntartalmuk miatt csak körülbelül feleannyi energiát raktároznak, mint a lipidek.

A legegyszerűbb szénhidrát három szénatomot tartalmaz. Ismerünk négy, öt hat szénatomot tartalmazó szénhidrátokat. Ezeket a szénhidrátokat monoszacharidoknak nevezzük. Ezekből épülnek fel a poliszacharidok illetve a poliszacharidok bomlásakor monoszacharidok keletkeznek.

A monoszacharidok édes, vízben jól oldódó molekulák. A monoszacharidok vizes oldataik formájában jól szállíthatók, ezért a vérben monoszacharidokat találunk. A leggyakoribb monoszacharid a glükóz, magyarul szőlőcukor. A legtöbb poliszacharid belőle képződik. Az ember vérének jól szabályozott, állandó glükózkoncentrációja van. Az ember sejtjei főként glükózzal táplálkoznak. A másik fontos monoszacharid a fruktóz, magyarul gyümölcscukor. Gyümölcsökben, mézben van nagyobb arányban. A glükóznál édesebb ízű.

A diszacharidok két monoszacharidból állnak. A diszacharidok is édes, vízben oldódó molekulák. A mono- és diszacharidok a köznyelvben a cukrok. Számunkra jelentős diszacharid a a szacharóz, azaz a répacukor vagy a nádcukor, amely egy glükóz- és egy fruktózmolekula összekapcsolódásából keletkezik. A szervezetben a szacharóz lassabban használható fel, mint a glükóz, mert a szacharóz előbb glükózra és fruktózra bomlik, majd a fruktóz is glükózzá alakul, és csak így kerül a vérkeringésbe. A tejben található laktóz, azaz tejcukor is diszacharid.

A poliszacharidok sok, legtöbbször több száz vagy ezer monoszacharidból épülnek fel. A poliszacharidok nem édesek, vízben nem oldódnak. A glükóz egyik térbeli formájából a raktározott tápanyagként jelentős keményítő, másik térbeli formájából a szilárdító molekulaként használt cellulóz alakul ki.

Táplálékunk jelentős részét növényi keményítő teszi ki: búza-, burgonya-, rizskeményítő. Az emberi szervezetben a glikogén, a keményítő másik formája raktározódik. Az ember májában és izmaiban néhány órára elegendő glikogénraktárak vannak.

A cellulóz a növényekre jellemző poliszacharid. Az ember a cellulózt táplálékként nem hasznosítja.

A szénhidrát-anyagcsere

A szénhidrátok átalakulása szervezetünkben kétféle úton történhet: oxigénmentes és oxigén-dús környezetben. Oxigénmentes környezetet izommunka esetében találunk szöveteinkben. Az izom összehúzódása során a vérellátás nem tudja biztosítani a szükséges oxigénmennyiséget. Az oxigénmentes környezetben végbemenő szénhidrát átalakulás bonyolult folyamatát fermentációnak, illetve glikolízisnek nevezzük. Ez a folyamat igen sok lépésből álló bonyolult folyamat, melynek során valamennyi lépést összegezve végeredményben glükózból tejsav képződik. Ez a folyamat megfordítható vagyis a szervezetben tejsavból cukorfoszfát, illetve glikogén képződhet. Az izommunka során az izom termel ilyen módon nagy mennyiségben glikogént, az izommunkát követő pihenés időszakában, de erős izommunka során a tejsav mennyisége túl nagy már ahhoz, hogy valamennyit feldolgozza. A nyugalmi idő tehát túl rövid, ezért a tejsav jó része a májban kerül feldolgozásra, vagyis glikogénképzésre. Az izom, a vér és a máj tehát szakadatlan kapcsolatban állnak egymással.

Oxigén-dús környezetben is bonyolult körfolyamatban alakul át a szénhidrát. A körfolyamat során széndioxid képződik. Ez az a széndioxid, melyet kilélegzünk. Oxigén-dús környezetben oxidáció történik, mely energiatermelő folyamat. Az oxidáció lényegesen nagyobb energiatermeléssel jár, mint az oxigénmentes környezetben lejátszódó erjedés.

A szénhidrátok bonyolult feldolgozásának szabályozása főleg hormonális úton történik. Ebben fontos szerepet töltenek be a hasnyálmirigy, a mellékvese, a hipofízis és a pajzsmirigy hormonjai. Legjelentősebb hormon a közismert inzulin.

A szénhidrátok feldolgozásában nagy számban részt vesznek a vitaminok is. Különösen jelentős a B-vitaminok csoportjának szerepe. A szénhidrát-anyagcsere tartós zavara súlyos betegségekhez vezet. A cukorbaj közismert szénhidrát-anyagcsere zavar esetén fellépő betegség.