Nauka o człowieku - Trawienie i wchłanianie białek i węglowodanów.
1) Trawienie i wchłanianie węglowodanów:
TRAWIENIE
Jama ustna:
-trawienie węglowodanów, zwłaszcza skrobi, rozpoczyna się w jamie ustnej pod wpływem zawartego w ślinie enzymu α-amylazy, która atakuje wiązania α-1,4-glikozydowe od wewnątrz łańcucha,
-optimum działania amylazy ślinowej występuje przy pH 6,0-7,0,
-polisacharydowy łańcuch skrobi hydrolizuje do cząstek maltozy, maltotriozy, dekstryn,
-trawienie w jamie ustnej trwa bardzo krótko, gdyż pokarm szybko przechodzi do żołądka,
- środowisko kwaśne unieczynnia amylazę ślinową,
Żołądek:
-w żołądku ze względu na duże stężenie jonów wodorowych zachodzi tylko częściowa hydroliza dwucukrów - sacharozy i maltozy,
-dalsze trawienie węglowodanów odbywa się w jelicie cienkim,
Jelito cienkie:
-w 12-stnicy trawienie węglowodanów zachodzi przy udziale α-amylazy wytwarzanej przez trzustkę,
-jej działanie polega na hydrolizie węglowodanów do dekstryn i dwucukrów,
-działa na wiązania α-1,4-glikozydowe od zewnątrz łańcucha (egzoamylaza),
-w jelicie cienkim w soku jelitowym występują takie enzymy jak:
*glukoamylaza - działająca na dekstryny i oligosacharydy, która atakuje wiązania α-1,4-glikozydowe, odczepiając końcowe cząstki glukozy,
*amylo-1,6-glukozydaza - rozrywająca wiązania α-1,6-glikozydowe wielocukrów (skrobi, dekstryn),
*oligo-1,6-glukozydaza (izomaltaza) - odczepiająca boczne łańcuchy glukozowe z oligosacharydów,
-dwucukry rozkładane są na cukry proste w procesie trawienia kontaktowego przez disacharydy-enzymy wytwarzane przez błony enterocytów (komórki jelita cienkiego, budujące nabłonek błony śluzowej jelita)
-do disacharydaz zalicza się:
*laktazę - rozkładającą cukier mleczny na glukozę i galaktozę,
*sacharozę - hydrolizującą cukier buraczany do glukozy i fruktozy,
*maltazę - rozszczepiającą maltozę na dwie cząsteczki glukozy,
Wszystkie przyswajalne węglowodany zostają rozłożone do cukrów prostych.
WCHŁANIANIE
-około 50% glukozy wchłania się już w 12-stnicy, reszta w jelicie cienkim czczym,
-współczynnik wchłaniania cukrów jest różny dla poszczególnych cukrów i wynosi dla:
*glukozy-100
*fruktozy-43
*galaktozy-110
*mannozy-19
-glikoza i galaktoza wchłaniane SA w wyniku wtórnego transportu aktywnego (tzn. czynnie -przeciwko gradientowi stężeń) i wymagana jest do tego procesu energia z ATP, odpowiedni przenośnik oraz obecność jonów Na+ ,
-fruktoza i mannoza wchłaniane są na zasadzie dyfuzji, zgodnie z gradientem stężeń (tj. bezpośrednie przechodzenie przez błonę półprzepuszczalną ze środowiska o większej koncentracji do środowiska o mniejszej koncentracji), bez udziału energii, jedynie z udziałem odpowiedniego przenośnika, fruktoza już w ścianie jelita ulega konwersji w glukozę.
2) Trawienie i wchłanianie białek:
Hydroliza (rozpad) białek zachodzi pod wpływem enzymów proteolitycznych zaliczanych do hydrolaz, rozbijających wiązania peptydowe.
Przeważnie enzymy te występują pozakomórkowo w przewodzie pok.
Enzymy przewodu pok. wytwarzane są w postaci nieczynnej (proenzymów).
Endopeptydazy wytwarzane przez żołądek i trzustkę rozrywają cząsteczki białka
w określonych miejscach wewnątrz łańcucha peptydowego, nie działają na końce tego łańcucha, hydrolizują białka oraz wyższe peptydy.
Egzopeptydazy działają na koniec łańcucha peptydowego, uwalniając końcowe aminokwasy, działają na mniejsze fragmenty.
Enzymy proteolityczne trawiące białka:
EGZOPEPTYDAZY:
-karboksypeptydazy
-aminopeptydazy
- dwupeptydazy
ENDOPEPTYDAZY:
-pepsyna
-trypsyna
-chymotrypsyna
-elastaza
TRAWIENIE:
Żołądek:
-trawienie białek rozpoczyna się w żołądku,
-kwaśne środowisko powoduje denaturację białek raz pęcznienie kolagenu, elastyny, keratyny,
-w soku żołądkowym znajduje się enzym pepsyna (endopeptydaza), wytwarzany jest w postaci nieczynnej (proenzym) pod wpływem kwaśnego środowiska przechodzi w formę czynną, rozbija wiązania peptydowe w środku łańcucha polipeptydowego, dzieląc go na krótsze odcinki, rozszczepia przeważnie wiązania aminokwasów aromatycznych (fenyloalaniny, tyrozyny) oraz miedzy leucyną a glutaminą,
Dwunastnica:
-nadtrawiony pokarm w postaci dobrze rozdrobnionej miazgi przechodzi do 12-stnicy, gdzie znajduje się sok trzustkowy, zawierający enzym: trypsynę, chymotrypsynę i elastazę,
-enzymy te uczynniane są w 12-stnicy, działają w środowisku zasadowym (pH 7-9),
-trypsyna - działa na wiązania peptydowe utworzone przez aminokwasy zasadowe-lizynę lub argininę, konwersja trypsynogenu w czynną trypsynę katalizowana jest przez enterokinazę wytwarzaną przez błonę śluzową jelita cienkiego,
-chymotrypsyna - hydrolizuje wiązania peptydowe mdz. aminokwasami a aromatycznymi: fenyloalaniny, tyrozyną i tryptofanem, chymotrypsynogen aktywowany jest do chymotrypsyny przez trypsynę,
-elastaza - działa na wiele wiązań peptydowych utworzonych przez małe aminokwasy np. serynę, glicynę, alaninę,
-sok trzustkowy zawiera także karboksypeptydazy - o charakterze egzopeptydaz, atakują łańcuch peptydowy od końca mającego wolne grupy karboksylowe (-COOH),
-trawienie białek kończy się w jelicie cienkim za pomocą egzopeptydaz: aminopeptydaz i dwupeptydazy,
-aminopeptydazy - rozszczepiają łańcuch peptydowy od końca z wolnymi grupami aminowymi
(-NH2),
-dwupeptydazy - rozkładają tylko dwupeptydy.
WCHŁANIANIE:
-Wchłanianie końcowych produktów trawienia białek -aminokwasów, dwu- i trójpeptydów odbywa się w jelicie cienkim.
-Jest procesem czynnym tzn. zachodzi przeciwko gradientowi stężeń, czyli wymaga dostarczenia odpowiedniej ilości energii, w przenoszeniu aminokwasów przez błony kom. biorą udział jony sodowe i potasowe, dawcą energii jest ATP.
-Z kom. jelita cienkiego aminokwasy na zasadzie procesu dyfuzji biernej (niepotrzebna energia) przedostają się do krwi żyły wrotnej i stamtąd do wątroby.
-Aminokwasy są roznoszone przez krew do wszystkich tkanek i służą do syntezy białka ustrojowego, która zachodzi w każdej komórce.
-Niestrawione do końca białka i nie wchłonięte wydalane są z kałem.
(tekst z „Dietetyka” mgr H. Ciborowskiej)