ŻOŁĄDEK

SOK ŻOŁĄDKOWY

Jest wydzielany przez komórki gruczołowe umieszczone głównie w części dennej. Jest lekko opalizującym płynem o gęstości 1.002 – 1.007 i odczynie kwaśnym. Zawiera wodę, kwas solny, chlorek sodu i potasu, fosforany, siarczany, pepsynę, niewielkie ilości lipazy, reninę oraz śluz.
Komórki G produkują gastrynę.

HCl

Jest produkowany przez komórki okładzinowe. Pod wpływem dehydratazy węlanowej z CO2 i wody w błonie śluzowej żołądka powstaje kwas węglowy, który rozpada się na jon wodorowy oraz wodorowęglany (wnika do krwi a wchodzi jon chlorkowy).
Stymulacja nerwu błędnego lub dożylna iniekcja gastryny stymulują wydzielanie HCl i pepsynogenu. U psów iniekcja histaminy stymuluje produkcję HCl ale hamuje sekrecję pepsynogenu.

PODZIAŁ HYDROLAZ

• Hydrolazy peptydylo –peptydów (pepsyna, trypsyna)

• Hydrolazy peptydylo – aminokwasów (karboksypeptydazy)

• Hydrolazy alfa-aminoacylo-peptydów (aminopeptydazy)

• Hydrolazy dipeptydów (dipeptydazy)

W zależności od lokalizacji wyróżnia się:

• Proteazy pozakomórkowe (trawienne)

• Proteazy wewnątrzkomórkowe (np. katepsyny pełnią ważną rolę w dojrzewaniu mięsa po uboju)

PEPSYNA

Pepsyna to jednołańcuchowa fosfoproteina o masie cząsteczkowej około 34.5 kDa wytwarzana przez komórki główne śluzówki dna żołądka.

AKTYWACJA PEPSYNY

Polega na odcięciu peptydu hamującego aktywność pepsyny, odbywa się przy udziale kwasu solnego oraz poprzez autokatalizację. Przy pH 3.5 -4.0 jest trawiony przez pepsynę.

• Pepsynogen (42kDa) -> pepsyna ->kompleks

Pepsyna- inhibitor + 5 peptydów (5kDa)

• Pepsyna – inhibitor -> pH 5.6 ->pepsyna + inhibitor

• Inhibitor->pepsyna -> 4 peptydy

AKTYWNOŚĆ PEPSYNY

Hydrolizuje wiązania peptydowe w sąsiedztwie aminokwasów aromatycznych.
Optimum pH 1.5 -2.5
Hydroliza wiązania peptydowego katalizowana przez pepsynę opiera się o obecność beta karboksylowych grup kwasu asparaginowego 32 i 215 w centrum aktywnym enzymu.

RENINA

Renina rozbija strukturę miceli kazeinowych utworzonych z frakcji alfa, beta i k – kazeiny. Enzym odszczepia od k-kazeiny glikopeptyd. Następnie frakcje alfa, beta wiążą się z jonami wapnia i wytrącają z roztworu w postaci nierozpuszczalnego fosfoparakazeinianu wapnia, na który działa pepsyna.

KONTROLA WYDZIELANIA SOKU ŻOŁĄDKOWEGO

Widok i zapach jedzenia stymuluje wydzielanie soku żołądkowego, poprzez drogę nerwu błędnego, a także wydzielanie gastryny.
Gastryna stymuluje wydzielanie kwasu solnego ale nadmiar jonów H hamuje wydzielanie gastryny. Synergistycznie działa histamina ale poprzez inny mechanizm działania.

PROSTAGLANDYNY

Hamują sekrecję HCl oraz stymulują sekrecję substancji cytoprotekcyjnych (mucyna, glikozaminiglikany).
Pojawienie się wrzodów podczas podawania leków przeciwzapalnych wiąże się z hamowaniem syntezy prostaglandyn.

PRZEDŻOŁĄDKI

Pokarm ulega wymieszaniu, maceracji i przemianom enzymatycznym pod wpływem enzymów wytwarzanych przez bakterie i orzęski. Orzęski przetwarzają białka bakteryjne na własne, które potem są trawione w dalszych odcinkach. Biorą udział w rozkładzie skrobi i oligosacharydów. Razem z bakteriami są głównym źródłem białka dla przeżuwaczy (kilka kg na dobę).

FERMENTACJA

Polisacharydy w przedżołądkach ulegają rozszczepieniu enzymatycznemu z wytworzeniem cukrów prostych, które są wykorzystywane w glikolizie do produkcji energii drobnoustrojów. Końcowymi produktami glikolizy są tu: kwas octowy, kwas propionowy, kwas masłowy.
Są one wchłaniane przez ścianę żwacza i włączane do cyklu Krebsa służąc zaspokajaniu potrzeb energetycznych przeżuwaczy.

LOTNE KWASY TŁUSZCZOWE

Kwas octowy -> acetylo –CoA do cyklu Krebsa oraz do syntezy kwasów tłuszczowych w gruczole sutkowym

Kwas propionowy -> do odbudowy glikogenu lub po karboksylacji do sukcynylo –CoA do cyklu Krebsa

PRODUKTY DEAMINACJI AMINOKWASÓW

W przedżołądkach dochodzi do deaminacji aminokwasów i powstają także kwasy o rozgałęzionym łańcuchu.
Kwas izomasłowy, kwas izowalerianowy, kwas 2-metylomasłowy.
Ilość ich wzrasta po spożyciu paszy bogatej w białko.

GAZY

Dwutlenek węgla powstaje podczas przemian cukrów przy dekarboksylacji kwasu pirogronowego, octowego i mrówkowego, przez dekarboksylację aminokwasów oraz przy zobojętnieniu kwasów tłuszczowych przez wodorowęglany śliny.
Metan powstaje podczas przemian pośrednich cysteiny.
Etan powstaje podczas przemian pośrednich cysteiny oraz dekarboksylacji kwasu propionowego.

BIAŁKA

Są rozkładane w żwaczu przez drobnoustroje do peptydów oraz aminokwasów. Są głównie wykorzystywane do budowy białka własnego drobnoustrojów. Część aminokwasów jest wchłaniana przez śluzówkę żwacza do krwioobiegu a część ulega deaminacji.
Uwalniany amoniak jest częściowo wykorzystywany do syntezy białek bakteryjnych a częściowo wchłaniany przez ścianę żwacza do krwi i przekształcany w mocznik w wątrobie.

MOCZNIK

Jest głównie wydalany z moczem ale część ponownie dostaje się do przedżołądków ze śliną. W przedżołądkach jest rozkładany przy udziale ureazy do amoniaku i CO2. Amoniak jest wykorzystywany przez bakterie do budowy własnego białka.

WITAMINY

Mikroflora bakteryjna przedżołądków ma zdolność syntezy witamin z grupy B: tiaminy, ryboflawiny, pirydoksalu, biotyny, PP, kwasu pantotenowego, kwasu foliowego i kobalamin. Syntetyzowana jest także witamina K oraz A (z prekursorów karotenowych).

JELITO CIENKIE

• Wydzieliny trzustki

• Wydzieliny wątroby

• Wydzieliny błony śluzowej żołądka

SOK TRZUSTKOWY

Lekko ciągliwy płyn o gęstości 1.1 i pH ok. 8.0

• Elektrolity (Na+, K+, HCO3 -, Cl-)

• Enzymy ( nukleazy, alfa- amylaza, trypsyna, chymotrypsyna, karboksypeptydaza, lipaza)

SOK TRZUSTKOWY – KONTROLA

Wydzielanie regulowane jest przez układ nerwowy (pobudzająco nerw błędny) oraz hormony (sekretyna, acetylocholina, cholecystokinina).
Sekretyna (27 aminokwasów) wydzielana jest gdy kwaśny pokarm trafia z żołądka do dwunastnicy. Powoduje wzrost objętości soku, pH i stężeniaHCO3- a także wzrost produkcji żółci ale nie aktywności enzymów.
Cholecystokinina oraz nerw błędny wpływają na wzrost aktywności enzymów trzustkowych.

SOK JELITOWY

Mętny płyn wydzielany przez gruczoły jelit cienkich o gęstości 1.007 -1.01 i pH ok. 8.0.
Elektrolity – chlorki, węglany, wodorowęglany
Enzymy – amino-, karboksy-, dipeptydazy, esterazy, fosfatazy, nukleotydazy, glukozydazy

INNE HORMONY PRZEWODU POKARMOWEGO

Motylina (22 aminokwasy) reguluje kurczliwość przewodu pokarmowego.
Somatostatyna hamuje wydzielanie insuliny i glukagonu, gastryny i soku żołądkowego.

ENZYMY PROTEOLITYCZNE

Trypsyna to białko o masie 24 kDa zbudowane z 223 aminokwasów i zawierające 6 mostków disiarczkowych. Powstaje jako trypsynogen w komórkach gruczołowych trzustki.

TRYPSYNA

Aktywacja proenzymu zawierającego heksapeptydowy inhibitor w centrum aktywnym zachodzi pod wpływem enteropeptydazy a następnie autokatalitycznie. Podczas aktywacji dochodzi do odsłonięcia centrum aktywnego zawierającego serynę i histydynę. Trypsyna aktywuje inne zymogeny soku trzustkowego (chymotrypsynogen, proelastazę, prokarboksypeptydazę).
Trypsyna hydrolizuje wiązania peptydowe, amidowe i estrowe utworzone przez grupy karboksylowe argininy oraz lizyny. Optymalne pH działania 7.5-8.5.

CHYMOTRYPSYNA

Chymotrypsyna to białko o masie 24 kDa zbudowane z 245 aminokwasów produkowane jako proenzym w komórkach gruczołowych trzustki. Aktywacja odbywa się przy udziale trypsyny i polega na rozszczepieniu wiązania Arg15 – Ile16. Wolna grupa aminowa Ile 16 łączy się z grupą karboksylową Asp 194 prowadząc do zmian konformacyjnych w wyniku których tworzy się centrum aktywne enzymu oraz 2 wiązania disiarczkowe w cząsteczce.
Chymotrypsyna hydrolizuje wiązania peptydowe znajdujące się po karboksylowej stronie grup aromatycznych Tyr, Trp, Phe lub dużych hydrofobowych łańcuchów Met czy Leu. Optimum pH to 7.5-8.5.

ELASTAZA

Elastaza działa na wiązania peptydowe utworzone przez małe aminokwasy Gly, Ala, Ser.

KARBOKSYPEPTYDAZY

Karboksypeptydazy A i B to białka o masie 32 i 34 kDa odpowiednio zawierające po jednym jonie cynku. Formy A odszczepiają najszybciej C- końcowe reszty z pierścieniem aromatycznym lub rozbudowanym alifatycznym łańcuchem bocznym. Formy B najszybciej działają w sąsiedztwie C – końcowej lizyny i argininy.

ŻÓŁĆ

Wydzielina wątroby, magazynowana w woreczku żółciowym, zawierająca sole kwasów żółciowych, barwniki żółciowe i inne. Działając jako detergent wspomaga proces trawienia poprzez emulgowanie cząstek tłuszczu.