Ферменты переваривания белков в тонком кишечнике



Ферменты кишечника и их роль в переваривании пищи

Само слово «кишечник» по отношению к ферментам подразумевает главным образом тонкую кишку, поскольку в толстом кишечнике переваривания пищи почти не происходит, и ферментов, соответственно, здесь присутствует очень мало.

Но именно здесь, в тонком кишечнике, происходят самые многочисленные процессы расщепления и всасывания пищи. И, следовательно, именно здесь работает наибольшее количество самых разнообразных пищеварительных ферментов. Каких? Давайте глянем.

Ферменты кишечника: свои и чужие

Все ферменты кишечника можно разбить на несколько основных групп, воздействующих на те или иные компоненты пищи.

1. Группа веществ, переваривающих сахара.

Это сахараза, мальтаза, лактаза и несколько вспомогательных. Под их влиянием сахара распадаются на самые маленькие молекулы и всасываются стенками кишечника, чтобы уже в отдельных клетках организма расщепиться и выделить большое количество энергии.

2. Жирорастворяющий комплекс.

Его основу составляет липаза кишечника. Она очень сходна по своим свойствам с липазой поджелудочной железы и желудка, но лучше них работает в условиях кишечника.

3. Ферменты, растворяющие белки.

К ним в кишечнике относятся аланинаминопептидаза и эрепсин.

Здесь приведены только те ферменты кишечника, что вырабатываются непосредственно этим органом, поэтому самое главное при этом осмотре – не впасть в заблуждение и не посчитать, что только этот набор ферментов работает в тонкой кишке.

На самом деле именно в тонкую кишку поступает значительное количество – если не большее – ферментов поджелудочной железы. И именно эта бурлящая смесь создаёт оптимальные условия для переваривания любых питательных веществ.

Специфика кишечника

Может возникнуть вопрос: а почему в тонком кишечнике присутствуют некоторые аналоги ферментов, имеющихся в желудке. Например, липазы или ферментов, расщепляющих сахара? Неужели недостаточно желудочных расщепителей?

Ответ заключается в разности условий желудка и кишечника. Кислотность, наличие разнообразных солей и щелочей, изменение количества воды в кишечнике по сравнению с желудком приводят к тому, что оптимально работающие ферменты желудка не могут действовать в кишечнике. Их действие тут угнетается, а некоторые ферменты и вовсе всасываются кишечником и отправляются в печень для утилизации.

В результате, как и любой другой орган пищеварительной системы. кишечник требует наличия специфических для него обработчиков питательных веществ. И достаточное их количество обеспечивает полноценное переваривание и всасывание всего, что может быть полезным и необходимым для организма.

Тонкий кишечник. Переваривание с помощью ферментов в тонком кишечнике.

Первый отдел тонкого кишечника называется двенадцатиперстной кишкой, длина которой составляет около 25 см. В нее открываются протоки поджелудочной железы и желчного пузыря. Двенадцатиперстная кишка переходит в подвздошную кишку, длина которой при жизни составляет примерно 3 м (после смерти она расслабляется и ее длина увеличивается). Подслизистая основа слизистой и слизистая имеют складчатую структуру.

Кроме того, слизистая оболочка имеет многочисленные пальцевидные выросты, называемые ворсинками. Стенки ворсинок обильно снабжены кровеносными и лимфатическими капиллярами, а также содержат волокна гладких мышц. Ворсинки, постоянно сокращаются и расслабляются, обеспечивая таким образом тесный контакт с пищей, находящейся в тонком кишечнике. Свободные поверхности эпителиальных клеток ворсинок покрыты тончайшими микроворсинками. Благодаря микроворсинкам площадь поверхности тонкого кишечника значительно увеличивается.

Между ворсинками имеются длинные трубчатые углубления, называемые либеркюновыми криптами. Именно здесь образуются новые эпителиальные клетки, которые замешают постоянно отшелушивающиеся клетки ворсинок (средняя продолжительность жизни таких клеток около пяти дней). Помимо этого, клетки крипт секретируют кишечный сок — слабо щелочную жидкость, содержащую воду и слизь и способствующую увеличению объема содержимого пищеварительного тракта. Клетки Панета, расположенные в основании крипт, секретируют лизоцим — антибактериальный фермент, о котором уже упоминалось при рассказе о слюне.

На всем протяжении тонкого кишечника расположены особые эпителиальные клетки, называемые бокаловидными клетками; эти клетки секретируют слизь, функции которой уже обсуждались в соответствующей статье (см. описание слизистой оболочки). Двенадцатиперстная кишка тоже секретирует щелочную жидкость, нейтрализующую кислоту желудочного сока и обеспечивающую поддержание значения рН 7—8, что оптимально для работы ферментов тонкого кишечника.

Переваривание с помощью ферментов в тонком кишечнике

На рисунке представлены общие пути переваривания углеводов, белков и липидов. Все пищеварительные ферменты тонкого кишечника. кроме ферментов поджелудочной железы, связаны с плазматической мембраной микроворсинок эпителия или расположены внутрисамих эпителиальных клеток. Именно в этих местах протекает окончательный гидролиз дисаха-ридов, дипептидов и некоторых трипептидов (рис. 8.23). Конечными продуктами такого гидролиза являются соответственно моносахариды и аминокислоты. Перечень ферментов, принимающих участие в пищеварении, приведен в таблице.

Помимо собственных ферментов в тонкий кишечник поступают щелочной поджелудочный сок из поджелудочной железы и желчь из печени. Желчь образуется в гепатоцитах и хранится в желчном пузыре. Она содержит смесь солей (желчных солей), которые, попадая в тонкий кишечник, действуют как природные детергенты, уменьшая поверхностное натяжение жировых глобул. При этом происходит образование более мелких капель, что увеличивает общую площадь их поверхности. (Этот процесс называется эмульгирование.) Эти мелкие капли более эффективно подвергаются воздействию липаз (ферментов, расщепляющих липиды). Более подробная информация относительно строения и функции печени приведена в соответствующей статье.

Поджелудочная железа является крупной железой, расположенной за желудком. В ней находятся группы клеток, секретирующих целый ряд пищеварительных ферментов, которые попадают в двенадцатиперстную кишку через проток поджелудочной железы. К ним относятся следующие ферменты:

1) амилаза — превращает амилозу в мальтозу;
2) липаза — расщепляет липиды (жиры и масла) на жирные кислоты и глицерол;
3) трипсиноген — под действием энтерокиназы превращается в трипсин, который расщепляет белки на более короткие полипептиды, а также превращает избыток трипсиногена в трипсин;
4) химотрипсиноген — превращаясь в химотрипсин, расщепляет белки до аминокислот;
5) карбоксипептидаза — превращает пептиды в аминокислоты.

Содержимое желудка поступает в двенадцатиперстную кишку и другие отделы тонкого кишечника, где на него действует комплекс протеолитических ферментов, которые синтезируются в поджелудочной железе и слизистой

оболочке тонкого кишечника. Поджелудочная железа синтезирует и секретирует щелочную жидкость, содержащая инактивированный предшественники протеаз, а именно трипсиноген, три химотрипсиногена, прокарбоксипептидазы А и В и проеластазу. Под влиянием фермента кишечника энтеропептидазы трипсиноген специфично и быстро превращается в активный трипсин. Скорость активации трипсиногена под влиянием энтеропептидазы в 2000 раз выше, чем скорость аутокаталитичного преобразования под влиянием трипсина. Функция энтеропептидазы является решающим, поскольку трипсин, образованный из трипсиногена, является активатором других неактивных проферменте (зимогенов), превращая их в соответствующие активные формы.

Трипсиноген состоит из одной полипептидной цепи, в процессе активации подвергается ограниченному гидролиза, в результате которого отщепляется N-концевой гексапептид вал-(асп) 4-лез зимоге-на. Отщепление этого пептида сопровождается появлением ферментативной активности.

Химотрипсиногена вследствие активации превращаются в химо-трипсина.

Щелочной панкреатический сок нейтрализует кислое содержимое, поступающей из желудка, и обеспечивает слабощелочная среда, оптимальное для гидролитической действия панкреатических ферментов, каждый из которых имеет свою специфичность. Трипсин гидролизует пептидные связи, образованные карбоксильными группами аргинина и лизина. Химотрипсин наиболее активны по отношению пептидных связей, образованных карбоксильными группами фенилаланина, тирозина и триптофана. Таким образом, эти ферменты осуществляют более глубокий гидролиз белков, по сравнению с гидролизом в желудке, до небольших пептидов. Карбоксипептидаза А (цинксодержащие фермент) быстро отщепляет С-концевые аминокислотные остатки с ароматическими или алифатическими боковыми цепями.

Карбоксипептидаза В действует только на петиды, имеющие С-конце остатки аргинина или лизина.

Слизистая оболочка кишечника также содержит ферменты, гид-ролизують пептидные связи. Хотя эти ферменты могут секретироваться в кишечный сок, они функционируют преимущественно внутриклеточно.

Экстракты слизистой кишечника содержащие группу ферментов - амино-пептидаз. Эти ферменты при действии на полипептидные цепи поочередно освобождают N-концевые аминокислоты. Лейцинаминопептидаза, Zn2 +-содержащих фермент, имеет широкую специфичность по отношению N-концевых остатков полипептида. Путем последовательного гидролиза N-концевых пеп-тидних связей фермент расщепляет пептиды в свободных аминокислот.

Экстракты слизистой кишечника содержат дипептидаз, например включенной Co2 + или Mn2 + глицилглицин-дипептидаз, которая, вместе с тем, не влияет на трипептид глицилглицилглицин, следовательно для действия этого фермента необходимо наличие рядом со связью, который гидролизуется, свободных аминного и карбоксильной групп.

На завершающем этапе расщепления белков важную роль играют микроэлементы Zn, Mn, Mg, Co, повышая активность пептидаз.

Переваривание белков, как и углеводов, происходит не только в полости кишечника но и на поверхности клеток слизистой оболочки-так называемое контактное, или пристеночное, переваривание (между микро-ворсинками). В полости желудка и кишечника расщепляются преимущественно белковые молекулы и крупные пептиды, а объектом пристеночного переваривания является олигопептиды и дипептиды.

Таким образом, последовательное действие протеолитических ферментов в желудке и тонком кишечнике вызывает гидролиз большинства пищевых белков до аминокислот. Хотя трипсин и химотрипсин действуют быстрее и эффективнее в случае предварительной воздействия на белок пепсина, при совместном действии этих панкреатических ферментов эффективный гидролиз белка может осуществляться и без предшествующего действия пепсина.

Поэтому больные с резекованим желудком сохраняют достаточную способность использовать пищевые белки. В то же время, в случае повреждения ткани поджелудочной железы или задержки тока жидкости по панкреатической проливе, условия переваривания белков значительно ухудшаются, при этом в толстый кишечник поступают непереваренные пищевые белки, и усиливается процесс их гниение под воздействием ферментов бактерий. В таких условиях в фекалиях возможно появление значительного количества неосвоенного пищевого белка.

В норме весь процесс переваривания белков в пищеварительном тракте длится в среднем 8-12 часов после еды. Это время зависит от кулинарной обработки пищи, природы белка, динамики секреции пищеварительных соков и, особенно, от активности ферментов. Лучше перевариваются белки таких продуктов, как молоко, мясо, сыр. Плохо перевариваются и усваиваются такие белки мяса, как кератин, коллаген и некоторые другие белки соединительной ткани.


Загрузка.

Вас приветствует сайт Мир науки . На нашем образовательном сайте Вы сможете найти огромное количество шпаргалок, рефератов, конспектов, семинаров, лекций и прочих учебных материалов практически по всем учебным предметам! Все учебные материалы собирались такими же учащимися, как и Вы, уважаемые посетители. Именно поэтому, каждый конспект, каждая лекция и семинар несет в себе огромную информационную нагрузку и полностью раскрывает свою тему! Если Вам необходимы другие рефераты или конспекты, воспользуйтесь формой поиска на нашем образовательном сайте! Все материалы, которые предоставлены на нашем сайте носят исключительно научный характер и не заинтересованы или принятия какой-либо стороны, ведь наука ставит перед собой цель в повышение комфортности жизни человека и достижении новых, неизведанных ранее целей. Мы искренне рады каждому нашему посетителю и мы будем удовлетворять Вашу жажду к знаниям и дальше!

БиологияФизикаХимияЭкономикаГеография
МикробиологияТеоретическая механикаГеография БелоруссииГеография УкраиныГеография Молдавии
Растительность мираЭлектротехникаГеография ГрузииГеография АрменииГеография Азербайджана
География КазахстанаГеография УзбекистанаГеография КиргизииГеография ТуркменистанаПриродоведение
География ТаджикистанаГеография Эстонии

Источники: http://sostavproduktov.ru/pishchevarenie/fermenty-kishechnika-i-ih-rol-v-perevarivanii-pishchi, http://meduniver.com/Medical/Biology/184.html, http://worldofscience.ru/biologija/6635-perevarivanie-belkov-v-tonkom-kishechnike.html






Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением

Поиск на сайте:


Популярные материалы:

Причина зловонных газов из кишечника (17)
Как снять воспаление кишечника в домашних условиях (12)
Как наступает смерть от рака кишечника (11)
Восстановление после удаления полипов в кишечнике (7)
Нехватка лактобактерий в кишечнике у взрослых (7)
Газы в кишечнике у кошки (7)

Последние публикации:

Как восстановить флору кишечника после антибиотиков

Восстановление микрофлоры кишечника народными средствамиВосстановление микрофлоры кишечника далее...

Причины и лечение дисбактериоза кишечника

Признаки и симптомы дисбактериоза кишечника. Лечение далее...

Тошнота и урчание в кишечнике

Газообразование в животе или как понять далее...

Читать по теме:

Как восстановить кишечник после кесарева

Как восстановиться после операции кесарево сечение Согласно статистике, далее...

Колит кишечника симптомы у ребенка

Колит у ребенка симптомы и лечение | Как далее...

Дискомфорт в желудке и в кишечнике

Дискомфорт в желудке Отношение к появлению неприятных ощущений далее...