Вопросы для самоконтроля. 1. Какая взаимосвязь существует между структурой и функцией углеводов? 2. Каковы основные пути использования глюкозы в организме? 3. В чём сходство и различие анаэробного и аэробного путей расщепления глюкозы? 4. Какова энергетическая ценность различных путей окисления глюкозы? 5. Какова роль витаминов в углеводном обмене?

1. Строение углеводов определяет их свойства и функции. Моносахариды — небольшие растворимые молекулы, которые быстро включаются в обмен веществ и служат источником энергии. Полисахариды из множества остатков сахаров подходят для запаса энергии (крахмал, гликоген) или выполняют структурную функцию (например, целлюлоза).

2. Глюкоза может окисляться для получения энергии: при наличии кислорода — аэробно, при недостатке кислорода — через анаэробный гликолиз с последующим образованием лактата у человека. Избыток глюкозы запасается в виде гликогена в печени и мышцах; при длительном избытке углеродные соединения могут использоваться для синтеза жиров.

3. Оба пути начинаются с гликолиза в цитоплазме, при котором одна молекула глюкозы превращается в две молекулы пирувата и образуются чистые 2 молекулы АТФ. Анаэробный путь не требует кислорода: пируват восстанавливается до лактата, а выход энергии остаётся небольшим. Аэробный путь при наличии кислорода продолжается в митохондриях; углерод полностью окисляется до углекислого газа, образуется вода и значительно больше АТФ.

4. При анаэробном расщеплении глюкозы чистый выход составляет 2 АТФ на молекулу глюкозы. При полном аэробном окислении обычно приводят оценку около 30–32 АТФ в эукариотической клетке; в некоторых учебных схемах встречается оценка 36–38 АТФ. Аэробное окисление энергетически намного эффективнее.

5. Многие витамины группы B входят в состав коферментов, необходимых ферментам обмена углеводов. Например, тиамин (B₁) важен для окислительного превращения пирувата, а рибофлавин (B₂) и ниацин (B₃) участвуют в переносе электронов. Витамины не дают энергию сами, но без них нормальное протекание реакций обмена нарушается.