TRAWIENIE I WCHŁANIANIE
TRAWIENIE I WCHŁANIANIE
ZWIĄZKÓW POKARMOWYCH
ZWIĄZKÓW POKARMOWYCH
Sylwia Olejarz – Weszka
Katarzyna Karolina Pluskwa
MAŁE PRZYPOMNIENIE
MAŁE PRZYPOMNIENIE
Trawienie polega na enzymatycznym rozkładzie
z udziałem wody dużych cząsteczek
pokarmowych związków organicznych (białek,
tłuszczów, węglowodanów) na substancje
drobnocząsteczkowe, przyswajalne przez
organizm i wchłaniane przez błony komórkowe.
Enzymy trawienne są to złożone substancje
białkowe, które powodują rozkład związków
bardziej złożonych do prostszych.
Trawienie większości zawartych w pokarmach
substancji jest najczęściej procesem
wieloetapowym. Każdy etap trawienia
przeprowadzany jest przez inny rodzaj enzymu.
TRAWIENIE I WCHŁANIANIE
TRAWIENIE I WCHŁANIANIE
LIPIDÓW
LIPIDÓW
TŁUSZCZE PRZYJMOWANE Z
TŁUSZCZE PRZYJMOWANE Z
POKARMEM
POKARMEM
Lipidy są najbardziej heterogenną
grupą składników pokarmowych.
Lipidy diety człowieka:
1.
Kwasy tłuszczowe (KT)
2.
Triacyloglicerole
3.
Cholesterol i estry cholesterolu
PODZIAŁ LIPIDÓW
PODZIAŁ LIPIDÓW
KT
1.
Długo / krótko łańcuchowe
2.
Konformacja cis / trans
(fizjologicznie
cis)
3.
Nasycone / nienasycone
4.
Endo / egzogenne
( kw. Linolowy,
linolenowy)
TRAWIENIE
TRAWIENIE
Dwunastnica – lipaza trzustkowa + kolipaza
W obecności kwasów żółciowych i ich soli
dochodzi do emulgacji lipidów, które
następnie są degradowane przez lipazę do:
1.KT
2.Monoacylogliceroli
3.Glicerolu
- Fosfolipazy – udział w trawieniu złożonych
lipidów
CHARAKTERYSTYKA
CHARAKTERYSTYKA
ENZYMÓW
ENZYMÓW
Lipaza trzustkowa – główny enzym
odpowiedzialny za degradację lipidów
u dorosłych, wydzielana przez trzustkę,
miejscem działania jest dwunastnica,
trawi tylko zemulgowane tłuszcze
Lipaza żołądkowa – tzw. enzym
adaptacyjny, spełnia zasadniczą rolę w
trawieniu lipidów mleka matki, krótko i
średniołańcuchowych KT, u
noworodków pH w żołądku 5-6
WCHŁANIANIE
WCHŁANIANIE
KT przechodzą przez rąbek
szczoteczkowy
KT łączą się z białkami
transportowymi i są
estryfikowane do TG i łączy
się z apoproteinami
TG + apoproteina
CHYLOMIKRON
ENTEROCYT
CHYLOMIKRONY
CHYLOMIKRONY
Kuliste cząsteczki o wielkości 0,3–1,5 μm.
Uwalniane są z enterocytów do
podnabłonkowych naczyń limfatycznych.
Chylomikrony z limfy transportowane są do krwi,
a następnie do wątroby. Pod wpływem lipazy
lipoproteinowej, obecnej na powierzchni naczyń
włosowatych, tracą ok. 90% trójglicerydów,
powstają resztkowe chylomikrony (remnanty),
które są transportowane przez krew
do komórek wątroby
Metabolizm chylomikronów jest krótki, trwa od
0,5 do 1,5 h.
ZABURZENIA W TRAWIENIU,
ZABURZENIA W TRAWIENIU,
WCHŁANIANIU LIPIDÓW
WCHŁANIANIU LIPIDÓW
Zespół metaboliczny - ↑
chylomikronów w wyniku
hiperinsulinemii
Zespół chylomikronemii – stała
ilość chylomikronów, brak
poposiłkowego wzrostu
DALSZE LOSY W
DALSZE LOSY W
ORGANIZMIE
ORGANIZMIE
Chylomikrony są transportowane
do wątroby tam ulegają
metabolizmowi, powstają frakcje
lipoprotein.
Lipidy w organizmie:
1.
Strukturalne
2.
Funkcjonalne
3.
Substraty energetyczne
4.
Rola w patogenezie nadtlenkow
TRAWIENIE I WCHŁANIANIE
TRAWIENIE I WCHŁANIANIE
WĘGLOWODANÓW
WĘGLOWODANÓW
WĘGLOWODANY
WĘGLOWODANY
PRZYJMOWANE Z POKARMEM
PRZYJMOWANE Z POKARMEM
Powyżej 55 % zapotrzebowania
energetycznego powinno
pochodzić z węglowodanów
Węglowodanem niezbędnym dla
człowieka jest błonnik:
1.
Zwalnia wchłanianie glu
2.
Zwalnia wchłanianie cholesterolu
3.
Pobudza perstaltykę jelit
PODZIAŁ CUKRÓW
PODZIAŁ CUKRÓW
Złożone:
1.
Trawione przez glikozydazy: Skrobia
2.
Nie ulegające trawieniu: Celuloza
Dwucukry:
1.
Sacharoza = glu + fruktoza
(cukier stołowy)
2.
Maltoza = glu +glu
(piwo)
3.
Laktoza = galaktoza + glu
(mleko)
4.
Trehaloza = glu +glu
(grzyby)
5.
Laktuloza, Celobioza
Monocukry
TRAWIENIE
TRAWIENIE
•
Jama ustna – amylaza
•Żołądek – unieczynnienie
amylazy (↓pH)
•Jelito cienkie – amylaza
trzustkowa
Rąbek szczoteczkowy -
disacharydazy
•Maltaza (1-4)
•Izomaltaza (1-6)
•Laktaza
Skrobia / glikogen maltoza dekstryny
CHARAKTERYSTYKA
CHARAKTERYSTYKA
ENZYMÓW
ENZYMÓW
W trawieniu węglowodanów biorą
udział enzymy amylolityczne.
Odpowiadają one za hydrolizę
wiązań glikozydowych w cukrach,
w środowisku obojętnym (jama
gębowa) oraz lekko zasadowym
(dwunastnica, jelito cienkie).
WCHŁANIANIE
WCHŁANIANIE
Jelito Enterocyt Krew
galaktoza
SGLT -1
GLUT5
GLUT2
glukoza
fruktoza
Na+
Na+
Na+
K+
K+
ATP
ADP
Glukoza
Galaktoza
Fruktoza
WCHŁANIANIE
WCHŁANIANIE
Transport monosacharydów ze światła
jelita do enterocyta zachodzi poprzez
2 mechanizmy nośników:
1) system zależny od Na+, w którym
działa białko nośnikowe SGLT-1,
transportuje glu i galaktozę
2) system niezal. od Na+ tzw. System
transportu ułatwionego, z udziałem
białka GLUT – 5, transportuje fruktozę
HIPERGLIKEMIA
HIPERGLIKEMIA
POPOSIŁKOWA
POPOSIŁKOWA
Fruktoza - 20min
Galaktoza – pare minut
Glukoza – 40 min
Fruktoza podtrzymuje wysoki
poziom glukozy, przesuwa w
czasie normalizację glikemii.
ZABURZENIA W TRAWIENIU,
ZABURZENIA W TRAWIENIU,
WCHŁANIANIU
WCHŁANIANIU
WĘGLOWODANÓW
WĘGLOWODANÓW
Nietolerancja laktozy
Niedobór laktazy:
Laktoza nie jest rozkładana, nie wchłaniana do krwi,
pozostaje w jelitach, dochodzi do zatrzymania wody w
jelitach – BIEGUNKI, w jelicie grubym ulega
fermentacji z wytworzeniem dużej ilości dwutlenku
węgla – WZDĘCIA, BÓLE BRZUCHA
Częstość występowania bardzo zmienna w grupach
etnicznych np. zaburzenie dotyczy ok. 25 % dorosłych
Polaków i prawie100 % populacji azjatyckiej
Można się „suplementować” laktazą
DALSZE LOSY W
DALSZE LOSY W
ORGANIZMIE
ORGANIZMIE
Glukoza w organizmie spełnia liczne
funkcje jako:
Substrat energetyczny
Substrat dla syntezy glikogenu
Substrat do syntezy innych cukrów
Substrat do syntezy KT
Substrat do syntezy aa
endogennych
Substancja osmotycznie czynna
TRAWIENIE I WCHŁANIANIE
TRAWIENIE I WCHŁANIANIE
BIAŁEK
BIAŁEK
BIAŁKA PRZYJMOWANE Z
BIAŁKA PRZYJMOWANE Z
POKARMEM
POKARMEM
Dobrymi źródłami białek są: mięso, jaja,
orzechy, zboża, rośliny strączkowe oraz
nabiał, jak mleko czy ser (na przykład
parmezan zawiera aż ok. 40% białka).
Białka powinny dostarczać 10-14%
wartości energetycznej dziennej racji
pokarmowej dorosłego człowieka.
Powinno to być białko pełnowartościowe
zawierające niezbędne aminokwasy.
Aminokwasy egzogenne (niezbędne):
walina
leucyna
izoleucyna
treonina
metionina + cysteina
fenyloalanina + tyrozyna
tryptofan
lizyna
PODZIAŁ BIAŁEK
PODZIAŁ BIAŁEK
Ze względu na budowę i skład, dzielimy białka na
proste i złożone.
Proste:
Złożone:
Protaminy
chromoproteiny
Histony fosfoproteiny
Albuminy
nukleoproteiny
Globuliny lipidoproteiny
Prolaminy glikoproteiny
Gluteliny
metaloproteiny
Skleroproteiny
Podział białek przez wzgląd na rozpuszczalność w
wodzie:
hydrofobowe (fibrylarne, które są
nierozpuszczalne w wodzie) – można je spotkać
zazwyczaj w błonach komórkowych
hydrofilowe (globularne, które rozpuszczają się w
wodzie) – stanowią składnik cytoplazmatyczny
Podział białek w oparciu o pełnioną funkcję:
enzymy - receptory
zapasowe - strukturalne
transportujące - białka ochronne (przeciwciała)
kurczliwe - regulatorowe
hormony
toksyny
Podział białek ze względu odmienną wartość odżywczą:
pełnowartościowe - zawierające wszystkie aminokwasy, które są
niezbędne, w dostatecznym stosunku ilościowym pokrywającym w pełni
zapotrzebowanie; zaliczamy tutaj głównie białka pochodzenia zwierzęcego,
które występują w mięsie, mleku, jajach, serze oraz rybach
częściowo niepełnowartościowe – czyli takie, które zawierają wprawdzie
wszystkie niezbędne aminokwasy, ale nie pokrywają one dziennego
zapotrzebowania na białko; występują w żywności pochodzenia roślinnego, a
szczególne w przetworach zbożowych
niepełnowartościowe – stanowią je głównie białka pochodzenia
roślinnego
Podział peptydów z uwagi na liczbę aminokwasów:
dipeptydy, tripeptydy, itd.
peptydów
oligopeptydy-zawierające w cząsteczkach 2–10 reszt aa
polipeptydy to cząsteczki zbudowane z parudziesięciu (do 100)
aminokwasów
TRAWIENIE
TRAWIENIE
Żołądek-pepsyna
Jelito cienkie-
trypsyna,chymotrypsyna
W żołądku rozbijane są łańcuchy polipeptydowe na
krótsze łańcuchy, następnie skurczami perystaltycznymi
treść żołądka przesuwana jest dalej do jelita cienkiego.
Tam proteazy rozbijają białka na tri i dipeptydy
(tripeptyd to połączenie 3 aminokwasów, di to 2 itd.) i
kolejno na pojedyncze aminokwasy.
Trawienie w żołądku
Trawienie w żołądku
Trawienie białka rozpoczyna się w żołądku, gdzie jest
wydzielany enzym pepsyna, który rozbija białka na
krótsze łańcuchy polipeptydowe. W soku żołądkowym
występuje również enzym o nazwie podpuszczka=
renina= chymozyna, która ścina białko zawarte w mleku.
Pepsyna-enzym należący do endopeptydaz, występuje w soku
żołądkowym człowieka i wielu gatunków zwierząt. Wydzielany jest
przez błonę śluzową żołądka w postaci nieczynnego proenzymu -
pepsynogenu, który w środowisku kwaśnym (pH ok. 2) lub pod
wpływem samej pepsyny (tzw. autoaktywacja) przechodzi w aktywną
postać hydrolizującą wiązania peptydowe białka do krótszych
polipeptydów i oligopeptydów. Pod wpływem bodźców dodatkowych
(jak np. obecność pokarmu w żołądku, zakwaszenie błony śluzowej)
następuje wzmożenie jej wydzielania
Trawienie w jelicie cienkim
Trawienie w jelicie cienkim
-dwunastnica
-dwunastnica
Trypsyna-enzym trawienny wytwarzany przez
część zewnątrzwydzielniczą trzustki. Jest wydzielany w
postaci proenzymu - trypsynogenu, który wchodzi w skład soku
trzustkowego. W dwunastnicy pod wpływem niewielkich nawet
ilości innego enzymu - enterokinazy dochodzi do aktywacji
trypsynogenu. Dzięki autokatalitycznej zdolności trypsyny
szybko dochodzi do pełnego uczynnienia wydzielonego
trypsynogenu.
Trypsyna należy do endopeptydaz. Katalizuje hydrolizę wiązań
peptydowych wewnątrz łańcucha polipeptydowego, w
miejscach w których grupy karbonylowe należą do argininy lub
lizyny. W centrum aktywnym trypsyny znajduje się seryna jako
główny aminokwas kontaktowy, przez co trypsynę zalicza się
do podpodklasy endopeptydaz serynowych. Optimum dla
działania trypsyny wynosi ok. pH 8. Efektem jej działania na
białko są peptydy o różnej długości łańcucha.
Chymotrypsyna- proteolityczny enzym trawienny,
produkowany przez trzustkę (jako proenzym
chymotrypsynogen) i wchodzący w skład soku trzustkowego.
Zostaje uczynniony przez trypsynę. Wykazuje maksimum
aktywności przy pH 8-9. Chymotrypsyna należy do hydrolaz i
w jelicie cienkim trawi łańcuchy peptydowe białek.
Chymotrypsynogen, produkowany jako prekursorowy
zymogen, jest polipeptydem złożonym z 245 reszt
aminokwasowych. Proces aktywacji tego proenzymu polega
na proteolitycznym wycięciu dwóch dipeptydów poprzez
przecięcie wiązań Leu(13) i Arg(15) oraz Tyr(146) i Arg(148)
przez trypsynę (a następnie inne uczynnione cząsteczki
chymotrypsyny). Ostateczna czynna cząsteczka
chymotrypsyny, która powstaje przez stabilizację cząsteczki
przez połączenie 3 części przez 2 mostki dwusiarczkowe,
określana jest jako α-chymotrypsyna.
Elastaza- działa na wiązania peptydowe
utworzone przez małe aminokwasy (glicynę,
alaninę, serynę)
Jelito czcze i jelito kręte
- są to kolejne odcinki jelita
cienkiego, leżące za dwunastnicą. Tutaj zachodzi trawienie
ostateczne i wchłanianie. Komórki ściany jelita cienkiego
wydzielają enzymy hydrolityczne:
peptydazy jelitowe - rozkładają di- i tripeptydy do wolnych
aminokwasów. Enzymy te należą do endopeptydaz i
egzopeptydaz. Do egzopeptydaz zaliczamy
karboksypeptydazy, które odczepiają aminokwasy od
końca karboksylowego cząsteczki i aminopeptydazy,
które odczepiają aminokwasy od końca aminowego
DALSZE LOSY W
DALSZE LOSY W
ORGANIZMIE
ORGANIZMIE
Wchłanianie aminokwasów
Wchłanianie odbywa się poprzez transport aktywny
Transportowane są naturalne izomery aminokwasów
(L)
W transporcie uczestniczy witamina B6(fosforan
pirydoksalu)
Aminokwasy transportowane są przez rąbek
szczoteczkowy (miejsce wchłaniania: jelito czcze)
Przenośniki aminokwasów zależne od Na+
Przenośnik dla aminokwasów obojętnych
Przenośnik dla fenyloalaniny, metioniny
Przenośnik dla iminokwasów (proliny,hydroksyproliny)
Przenośniki aminokwasów niezależne od Na+
Przenośniki transportujące aminokwasy lipofilne i
obojętne (leucyna, fenyloalanina)
Przenośniki transportujące aminokwasy zasadowe
(np. lizynę) Przemiany aminokwasów
PRZEMIANY AMINOKWASÓW
Aminokwasy służą przede wszystkim do budowy
białek potrzebnych organizmowi, stąd większość
aminokwasów wędruje z krwią do różnych komórek
organizmu. Niektóre mogą być substratami już w
komórkach wątroby, gdyż zachodzi tu intensywna
synteza np. białek osocza krwi.
Aminokwasy niepotrzebne są zużywane w innych
celach, najpierw jednak muszą ulec dezaminacji (czyli
odłączeniu grupy aminowej), w wyniku której powstaje
amoniak i ketokwas.
TRAWIENIE KWASÓW
TRAWIENIE KWASÓW
NUKLEINOWYCH
NUKLEINOWYCH
Składniki kwasów nukleinowych są niezmiernie ważne dla
prawidłowego funkcjonowania organizmu, ponieważ są
niezbędne do budowy jąder komórkowych w okresie
wzrostu oraz nieustającym procesie regeneracji. Z drugiej
strony, niosące obcą informację genetyczną kwasy
nukleinowe są antygenami, a zatem – by można je było
wykorzystać – muszą być strawione, czyli rozłożone na
prostsze substancje, które niczym cegiełki zostaną użyte
do budowy własnych kwasów nukleinowych.
Kwasy nukleinowe są trawione w dwunastnicy przez
nukleazy, których zadaniem jest rozszczepianie tych
niezwykle złożonych struktur na cukier, kwas
ortofosforowy oraz zasady.