Emésztés és enzimek. A fehérjék, zsírok, szénhidrátok emésztése

BAN BEN emberi étrend Csak három fő szénhidrátforrás létezik: (1) szacharóz, amely egy diszacharid és közismert nevén nádcukor; (2) laktóz, amely a tej diszacharidja; (3) A keményítő szinte minden termékben jelen lévő poliszacharid növényi élelmiszerek, különösen a burgonyában és különféle típusok gabonafélék Egyéb, kis mennyiségben emészthető szénhidrátok az amilóz, a glikogén, az alkohol, a tejsav, a piroszőlősav, a pektinek, a dextrinek és a legkisebb mennyiségben a húsban lévő szénhidrátszármazékok.

Étel nagy mennyiségű cellulózt is tartalmaz, ami egy szénhidrát. Az emberi emésztőrendszerben azonban nincs olyan enzim, amely le tudná bontani a cellulózt, így a cellulóz nem tekinthető emberi fogyasztásra alkalmas élelmiszernek.

A szénhidrátok emésztése V szájüregés a gyomor. Ha az ételt rágják, az összekeveredik a nyállal, amely főként a ptyalint (amilázt) tartalmazza. parotis mirigyek. Ez az enzim hidrolizálja a keményítőt diszacharid maltózzá és más kis glükózpolimerekké, amelyek 3-9 glükózmolekulát tartalmaznak. Az élelmiszer azonban a szájüregben található egy kis idő, és valószínűleg a keményítő legfeljebb 5%-a hidrolizálódik lenyelés előtt.

Mindazonáltal, keményítő emésztés néha a szervezetben és a gyomorfenékben folytatódik további 1 órán keresztül, amíg az étel el nem kezd keveredni a gyomorváladékkal. Ekkor a nyál amiláz aktivitását a gyomorszekréció sósavja gátolja, mert Az amiláz mint enzim elvileg inaktív, ha a tápközeg pH-ja 4,0 alá csökken. Ennek ellenére a keményítő átlagosan 30-40%-a maltózzá hidrolizálódik étkezés előtt, és a kísérő nyál teljesen összekeveredik a gyomorváladékkal.

A szénhidrátok emésztése a vékonybél . Emésztés a hasnyálmirigy-amiláz által. A hasnyálmirigy váladéka a nyálhoz hasonlóan nagy mennyiségben tartalmaz amilázt, pl. funkcióit tekintve szinte teljesen hasonló a nyál-amilázhoz, de többszörösen hatékonyabb. Így legfeljebb 15-30 perccel a chyme eltávolítása után a gyomorba kerül a nyombélbe, és a hasnyálmirigy levével keveredik, gyakorlatilag minden szénhidrát megemésztődik.

Ennek eredményeként korábban szénhidrátokat túl fog lépni patkóbél vagy felső jejunumban, szinte teljesen átalakulnak maltózzá és/vagy más nagyon kicsi glükózpolimerekké.

Disacharidok hidrolíziseés a glükóz kis polimerjeit monoszacharidokká alakítják a bélhám enzimei. A vékonybél bolyhjait bélelő enterociták négy enzimet (laktázt, szacharózt, maltáziumot és dextrinázt) tartalmaznak, amelyek képesek a diszacharidokat, a laktózt, szacharózt és maltózt, valamint más kis glükóz polimereket végső monoszacharidokká lebontani. Ezek az enzimek az enterocitákat lefedő ecsetszegély mikrobolyhjaiban lokalizálódnak, így a diszacharidok azonnal megemésztődnek, amint érintkezésbe kerülnek ezekkel az enterocitákkal.

Laktóz galaktózmolekulára és glükózmolekulára bomlik. A szacharóz fruktózmolekulára és glükózmolekulára bomlik. A maltóz és más kisméretű glükózpolimerek számos glükózmolekulára bomlanak le. Így a szénhidrát-emésztés végtermékei a monoszacharidok. Mindegyik vízben oldódik, és azonnal felszívódik a portális véráramba.

Normálban étel, amelyben az összes szénhidrát közül a legtöbb keményítő, a szénhidrát-emésztés végtermékének több mint 80%-a glükóz, a galaktóz és a fruktóz pedig ritkán több mint 10%.

Minden élelmiszer főleg fehérjékből, szénhidrátokból és lipidekből áll. Az emlősök gyomor-bél traktusában zajló emésztési folyamat során a táplálék három fő összetevője: a szénhidrátok, zsírok és fehérjék enzimatikus hidrolízisen megy keresztül, és az alkotóelemekké bomlik, amelyekből keletkeznek. Ez a folyamat szükséges az újrahasznosításhoz élelmiszer termékek, mert a beleket bélelő sejtek csak viszonylag kis molekulákat képesek felszívni a véráramba. A poliszacharidok, sőt a diszacharidok felszívódása csak azután válik lehetségessé, hogy az emésztőenzimek monoszacharidokká teljes hidrolízist végeznek. Hasonlóképpen, a fehérjéket és a lipideket is az építőelemekké kell hidrolizálni, amelyekből épülnek.

Az emésztési folyamat a szájban és a gyomorban kezdődik, míg a táplálék összes fő összetevőjének emésztésének és az őket alkotó szerkezeti blokkoknak a vérbe történő felszívódásának végső szakasza a vékonybélben történik. Anatómiailag a vékonybél kiválóan alkalmas ennek a funkciónak az ellátására, mivel nagyon nagy terület felület, amelyen keresztül szívás történik. A vékonybelet nemcsak nagy, ≈ 4,5 m hosszúsága jellemzi, hanem a belső felület sok redő, nagyszámú ujjszerű kiemelkedéssel, úgynevezett bolyhokkal. Minden szösz le van takarva hámsejtek, számos mikrobolyhot hordozó. A bolyhok hatalmas felületet hoznak létre, amelyen keresztül az emésztési termékek gyorsan eljutnak a hámsejtekbe, majd onnan a keringési rendszer kapillárisaiba és nyirokerek a bélfalban található. Az emberi vékonybél felülete ≈ 180 m2, azaz csak valamivel kisebb, mint egy teniszpálya játéktere.

A mikrobolyhok aktin mikrofilamentumokat tartalmaznak, amelyek a mikrobolyhok tövében miozin filamentumok hálózatához kapcsolódnak. Ez a szálrendszer biztosítja a mikrobolyhok hullámszerű rezgését, melynek köszönhetően lokális keveredés ill jobb szívás megemésztett tápanyagok.

Fehérje felszívódás

Az élelmiszer-fehérjéket a gyomor-bél traktusban az enzimek aminosavakká bontják (1.1. ábra). A gyomorba kerülő fehérjék serkentik a gasztrin hormon felszabadulását, ami viszont a váladékot okozza sósavból a gyomornyálkahártya mirigyeinek parietális sejtjei, valamint a pepszinogén fősejtek. A gyomornedv pH-ja 1,5-2,5. Ennek a savasságának köszönhetően fertőtlenítő hatású, elpusztítja a legtöbb baktériumot és más sejteket. Ezenkívül a gyomornedv alacsony pH-értéke mellett a globuláris fehérjék denaturálódnak, molekuláik kibontakoznak, és ennek eredményeként a polipeptidláncok belső peptidkötései hozzáférhetőbbé válnak az enzimatikus hidrolízis számára. A pepszinogén, amely egy inaktív enzim-prekurzor, vagy zimogén, a gyomornedvben a pepszin enzimatikus hatásának eredményeként alakul át aktív pepszinné, azaz. autokatalízissel. A folyamat során a pepszinogén polipeptid lánc N-terminálisáról 42 hasad le.

	Tevékenység
(K.F. 3.4.4.1)	Tyr, Phe, Tgr, Leu, Glu, Gln
(K.F. 3.4.4.4)	Megtámadja a következő peptidkötéseket: Lys, Arg
Kimotripszin (K.F. 3.4.4.5)	Megtámadja a következő peptidkötéseket: Tyr, Phe, Tr p
Karboxipeptidáz (K.F. 3.4.2.1)	A C-terminális aminosavak szekvenciális hasítása
Aminopeptidáz (K.F. 3.4.1.1)	Az N-terminális aminosavak szekvenciális hasítása

Rizs. 1.1. – Fehérjék emésztése: 1 – proteolitikus enzimek

aminosav-maradékok rövid peptidek keveréke formájában. Az érintetlen pepszinogén molekula fennmaradó része enzimatikusan aktív pepszin (EC 3.4.4.1). A gyomorban a pepszin hidrolizálja azokat a peptidkötéseket a fehérjékben, amelyeket aromás aminosavak képeznek: tirozin, fenilalanin és triptofán, valamint számos más; Ennek eredményeként a hosszú polipeptidláncokból rövidebb peptidek keveréke képződik.

Amint a gyomor savas tartalma bejut a vékonybélbe, alacsony pH hatására megindul a szekretin hormon szekréciója, amely a vérbe kerül. Ez a hormon viszont serkenti a bikarbonát felszabadulását a hasnyálmirigyből a vékonybélbe, ami a gyomornedvben lévő HC1 semlegesítéséhez vezet. Ennek eredményeként a pH-érték meredeken emelkedik 1,5-2,5-ről ≈ 7-re. A vékonybélben a fehérjeemésztés folytatódik. Az aminosavak bejutása a duodenumba a kolecisztokinin hormon felszabadulását idézi elő, amely serkenti számos hasnyálmirigyenzim szekrécióját körülbelül 7-es optimális pH mellett. Ezek közül három: tripszin (EC 3.4.4.4), kimotropzin (EC 3.4.4.5). ) és karboxipeptidáz (C.F. 3.4.2.1) - a hasnyálmirigy exokrin sejtjei termelik enzimatikusan inaktív zimogén formájában: tripszinogén, kimotripszinogén és prokarboxipeptidáz formájában. A proteolitikus enzimek inaktív prekurzorok formájában történő szintézise miatt ezek az enzimek nem pusztítják el az exokrin sejteket. A vékonybélbe jutva a tripszinogén az enterokináz, a bélhámsejtek által kiválasztott speciális proteolitikus enzim hatására aktív formává - tripszinné - alakul. A szabad tripszin, ahogy keletkezik, szintén részt vesz a tripszinogén tripszinné katalitikus átalakulásában. A szabad tripszin képződése egy hexapeptidnek a tripszinogén polipeptid lánc N-terminálisáról történő lehasadásának köszönhető.

A tripszin aktív centruma három aminosavból áll: a szerin-195-ből (elfogadott, hogy a tripszin aminosavainak számozása megfelel a proenzimben elfoglalt helyüknek), hisztidin-57 és aszparaginsav-102. A szorpciós hely az aszparaginsav-189 karboxilcsoportját tartalmazza, amely meghatározza a tripszin specifitását a pozitív töltésű szubsztrátokra. A katalitikus hidrolízis mechanizmusa magában foglalja a szubsztrát szorpció szakaszát, a peptidkötés hasítását, hogy acil enzimet képezzen, és az acilcsoport nukleofil akceptorba való átvitelét. A tripszin hidrolizálja a lizin és arginin karbonilcsoportjainak részvételével létrejövő peptidkötéseket.

A kimotripszinogén molekula egyetlen polipeptidlánc, több láncon belüli diszulfidkötéssel. A vékonybélbe jutva a kimotripszinogén a tripszin hatására kimotripszinné alakul, ami két helyen megszakítja a kimotripszinogén hosszú polipeptidláncát, levágva a dipeptideket. Az eredeti kimotripszinogén láncból képződött három fragmentumot azonban kereszt-diszulfid kötések tartják össze. A kimotripszin hidrolizálja a fenilalanin-, tirozin- és triptofán-maradékok által létrehozott peptidkötéseket. Következésképpen a tripszin és a kimotripszin a gyomorban a pepszin hatására képződő polipeptideket kisebb peptidekre bontja. A fehérjeemésztés ezen szakasza nagyon magas hatásfok, mivel a pepszin, a tripszin és a kimotripszin eltérő specifitást mutat a polipeptidláncok hidrolízisében a különböző aminosavak által létrehozott peptidkötések tekintetében.

A vékonybélben a rövid peptidek lebontását más peptidázok végzik. Ezek közé tartozik elsősorban a karboxipeptidáz, egy cinktartalmú enzim, amely a hasnyálmirigyben inaktív zimogén prokarboxipeptidáz formájában szintetizálódik. A karboxipeptidáz aktív központja zseb alakú, amelynek üregében egy Zn atom található. Az aktív hely glutaminsav, tirozin és arginin maradékokat is tartalmaz. Ez utóbbi funkciója a katalízis mechanizmusában a C-terminális karboxilcsoport megkötése. A karboxipeptidáz szekvenciálisan lehasítja a C-terminális aminosavakat a peptidekről.

A vékonybél aminopeptidázt (EC 3.4.1.1) is szekretál, amely egymás után lehasítja az N-terminális aminosavakat a rövid peptidekből.

Ezen proteolitikus enzimek és peptidázok egymás utáni hatásának eredményeként az emésztett fehérjék végül szabad aminosavak keverékévé alakulnak, amelyek aztán a vékonybelet bélelő hámsejteken keresztül jutnak el. A szabad aminosavak behatolnak a bolyhok kapillárisaiba, és a vérrel a májba szállítják.

Az emberi gyomor-bél traktusban nem minden fehérje emésztődik meg teljesen. A legtöbb állati fehérje szinte teljesen aminosavakká hidrolizálódik, de egyes fibrilláris fehérjék, például a keratin csak részben emésztődnek meg. A növényi élelmiszerekben található számos fehérje, különösen a gabonaszemekben lévő fehérjék nem teljesen bomlanak le, mivel a magvak és a szemek fehérje részét emészthetetlen cellulózhéj (héj) borítja.

Ismert ritka betegség steatorrhoea (perzisztáló hasmenés), amelyben a bélenzimek nem képesek megemészteni bizonyos vízben oldódó gabonafehérjéket, különösen a gliadint, amely károsítja a bélhámsejteket. Az ilyen betegek táplálékából a gabonatermékeket kizárják. Egy másik betegség, amely a proteolitikus enzimek rendellenes aktivitásával jár emésztőrendszer, akut hasnyálmirigy-gyulladás. Ebben a betegségben, amelyet a hasnyálmirigy-nedv bélbe történő kiválasztódási folyamatának megsértése okoz, a proteolitikus enzimek (zimogének) prekurzorai a megfelelő katalitikussá alakulnak. aktív formák túl korán, miközben még a hasnyálmirigy sejtjeiben van.

Ennek eredményeként ezek az erős enzimek magát a mirigyszövetet támadják meg, ami a szerv mély és nagyon fájdalmas károsodását okozza, ami végzetes kimenetel. Normális esetben a hasnyálmirigy által kiválasztott zimogének nem aktiválódnak, amíg el nem érik a vékonybelet. A hasnyálmirigy más módon is megvédi magát az önemésztéstől: egy speciális fehérjét - egy specifikus tripszin inhibitort - szintetizál. Mivel a szabad tripszin nem csak a tripszinogént és a kimotripszinogént aktiválja, hanem a másik kettő zimogénjét is emésztőenzimek: prokarboxipeptidáz és proelasztáz, tripszin inhibitor sikeresen megakadályozza a szabad proteolitikus enzimek idő előtti képződését a hasnyálmirigy sejtekben.

A szénhidrátok felszívódása

Emberben a szénhidrátokat főként poliszacharidok emésztik meg: a növényi élelmiszerekben található keményítő és cellulóz. A keményítőt az enzimek teljesen lebontják gyomor-bél traktus alkotó szerkezeti blokkjaikhoz, nevezetesen ingyenes D-glükóz (1.2. ábra). Ez a folyamat a nyálmirigyek által kiválasztott amiláz enzim hatására a szájban kezdődik rágás közben. A nyál amiláza a keményítőben és a glikogénben sok α-(1→4)-glikozidkötést hidrolizál. Ez maltózból, glükózból és oligoszacharidokból álló keveréket eredményez.

A keményítő és más emészthető poliszacharidok emésztése, hogy kialakuljon D- a glükóz a vékonybélben folytatódik és fejeződik be, főként a hasnyálmirigy-amiláz hatására, amely a hasnyálmirigyben szintetizálódik, és a hasnyálmirigy-csatornán keresztül bejut felső szakasz vékonybél. A vékonybélnek ezt a legnagyobb emésztési aktivitású szakaszát duodenumnak nevezik.

A legtöbb emlősben a cellulóz nincs enzimatikus hidrolízisnek alávetve, és nem használják fel, mivel hiányoznak az egymást követő aminosavak közötti β-(1→4) kötéseket felosztani képes enzimek. D- glükóz a cellulózban. Ugyanakkor a növényi élelmiszerekből származó emésztetlen cellulóz létrehozza azt a tömeget (amit néha „rostnak” vagy „durva takarmánynak” neveznek), amely hozzájárul a normál bélmozgáshoz. Kérődzőkben a cellulóz megemésztődik, de nem közvetlenül, hanem a bendőjükben (gyomrában) elhelyezkedő baktériumok hatására. Ezek a baktériumok a cellulózt hidrolizálják D-a glükóz tovább fermentálódik D-glükóz laktáttá, acetáttá és propionáttá, amelyek felszívódnak és bejutnak a vérbe. A laktát és a propionát ezután vércukorrá alakul a kérődzők májában.

A diszacharidok hidrolízisét a vékonybelet bélelő hámsejtek külső szélén található enzimek katalizálják. A szacharóz, vagyis a nádcukor hidrolizál, így keletkezik D-glükóz és D-fruktóz szacharóz hatására, más néven invertáz (EC 3.2.1.26); a laktóz hidrolizálódik D-glükóz és D-galaktóz a laktáz hatására, más néven β-galaktozidáz (EC 3.2.1.23); a maltóz maltáz hatására végbemenő hidrolízise következtében két molekula képződik D-szőlőcukor. Az ázsiai és afrikai fajok sok képviselőjét felnőtt korban laktóz intolerancia jellemzi, ami a vékonybélben lévő laktáz aktivitás megszűnése miatt jelentkezett, amely a mellkasban és a gyermekkor. A laktóz intoleranciában szenvedőknél ez a cukor emésztetlen formában marad a belekben, és egy részét mikroorganizmusok fermentálják. Ez hasmenést és gázképződést okoz a belekben.

Rizs. 1.2. – A szénhidrátok emésztése: 1 és 2 – amilolitikus enzimek; 3 – szacharóz (K.F. 3.2.1.26); 4 – laktáz (EC 3.2.1.23)

A vékonybelet bélelő hámsejtekben, D- fruktóz, D-ralaktóz és D-mannóz részlegesen átalakul D-szőlőcukor. Mindezen egyszerű hexózok keverékét a vékonybelet bélelő hámsejtek veszik fel, és a vér a májba szállítja.

A zsírok emésztése

A triacilglicerinek (semleges zsírok) emésztése a vékonybélben kezdődik, ahová a zimogén prolipáz érkezik a hasnyálmirigyből. Itt a prolipáz aktív lipázzá (EC 3.1.1.3) alakul át, amely epesavak és egy speciális, kolipáz nevű fehérje jelenlétében triacil-glicerincseppekhez kötődik, és katalizálja az egyik vagy mindkét extrém zsírsavmaradék hidrolitikus hasítását, így egy szabad zsírsavak keveréke Na + - vagy K + -sóik (szappanok) és 2-monoacilglicerinjeik formájában. Kis mennyiségű triacilglicerin hidrolizálatlan marad (1.3. ábra).

Zsírsav

Rizs. – 1.3. Lipidek emésztése: 1 – lipáz (EC 3.1.1.3), epesavak,Na+

A keletkező szappanok és a fel nem oldott acilglicerinek perisztaltika (a belek keveredő mozgása), valamint az epesók és monoacilglicerinek hatására kis cseppekké emulgeálódnak, amelyek amfipatikus vegyületek, ezért detergensként is funkcionálnak. Az ezekből a cseppekből származó zsírsavak és monoacilglicerinek felszívódnak a bélsejtekben, ahol főként triacilglicerolokat szintetizálnak belőlük. Ezután a triacilglicerinek nem a vérkapillárisokba hatolnak be, hanem a bélbolyhok kis nyirokereibe - lakteálokba (más néven lakteális vagy chylous erekbe). felől áramlik vékonybelek chyle-nek (tejszerű nedvnek) nevezett nyirok, az emésztés után zsíros ételek megjelenésében a tejhez hasonlít a benne szuszpendált kilomikronok bősége miatt - emulgeált triacilglicerolok apró cseppjei, amelyek átmérője körülbelül 1 mikron. A kilomikronok hidrofil héjjal rendelkeznek, amely folpidekből és egy speciális fehérjéből áll, amely a kilomikronokat szuszpenzióban tartja. A kilomikronok áthaladnak mellkasi cső V szubklavia véna. Zsíros ételek fogyasztása után még a vérplazma is opálossá válik a benne lévő magas chilomikron-koncentráció miatt, de ez az opálosodás 1-2 óra múlva megszűnik, mert a triacilglicerinek a vérből választódnak ki, főként a zsírszövetbe jutva.

A vékonybélben a lipidek emulgeálását és emésztését az epesók elősegítik. Az emberi epesók főként nátrium-glikokolátból és nátrium-taurokolátból állnak, mindkettő a kólsav származéka, amely mennyiségileg az emberi szervezetben jelenlévő négy fő epesav közül a domináns. Az epesók erős emulgeálószerek; a májból az epébe jutnak, amely a vékonybél felső részébe áramlik. Miután a vékonybél alsó részében lévő emulgeált zsírcseppekből a zsírsavak és a monoacilglicerinek felszívódása befejeződött, a folyamathoz hozzájáruló epesók is visszaszívódnak. Visszatérnek a májba, és újra felhasználják. Így az epesavak folyamatosan keringenek a máj és a vékonybél között.

Az epesavak kizárólagosan játszanak fontos szerep nemcsak a triacil-glicerinek, hanem az összes zsírban oldódó élelmiszer-összetevő felszívódásában is. Ha epesavak képződnek vagy kiválasztódnak elégtelen mennyiségek, mint számos betegségnél, a székletben megjelennek az emésztetlen és fel nem szívódott zsírok. Ez rontja a felszívódást zsírban oldódó vitaminok Előfordulhat A, D, E és K, valamint az A-vitamin táplálkozási hiánya.

A vérbe kerülő lebontott tápanyagok a májba kerülnek. A májsejtekben - hepatocitákban - glükóz, aminosavak és szabad zsírsav részt vesznek a szervezet anyagcsere-folyamataiban.

Így az emlősök élelmiszertermékeinek asszimilációs folyamata a gyomor-bél traktusban történik, és enzimatikus savas hidrolízisen alapul:

poliszacharidok (keményítő és cellulóz) a di- és monoszacharidokig,

fehérjék aminosavakká,

· lipidek zsírsavakká alakulnak, majd a vékonybél sejtjei felszívják a vért, bejutnak a véráramba a májba és bekerülnek a anyagcsere folyamatok test.



Az emberi szervezetbe kerülő élelmiszer nem emészthető meg és nem használható fel plasztikus célokra, oktatásra életenergia, ő óta fizikai állapotÉs kémiai összetétel nagyon összetett. Ahhoz, hogy az ételt a szervezet által könnyen emészthető állapotba alakítsák át, az embernek speciális szervei vannak, amelyek az emésztést végzik.

Az emésztés olyan folyamatok összessége, amelyek biztosítják fizikai változásés kémiai lebomlás tápanyagok egyszerű vegyületté, vízben oldódó vegyületekké, amelyek könnyen felszívódnak a vérben és részt vesznek a létfontosságú fontos funkciókat emberi test.

Az emberi emésztőrendszer a következőkből áll a következő szervek: szájüreg (szájnyílás, nyelv, fogak, rágóizmok, nyálmirigyek, a szájnyálkahártya mirigyei), garat, nyelőcső, gyomor, nyombél, hasnyálmirigy, máj, vékonybél, vastagbél végbéllel. A nyelőcső, a gyomor és a belek három membránból állnak: a belső membránból, amely nyálkát választó mirigyeket és számos szervben emésztőnedvet tartalmaz; középső - izom, amely biztosítja az élelmiszer mozgását összehúzódással; külső - savós, fedőrétegként működik.

A nap folyamán az ember körülbelül 7 liter emésztőnedvet választ ki, amely a következőket tartalmazza: víz, amely hígítja az ételmaradékot, nyálka, amely elősegíti az élelmiszer jobb mozgását, sók és enzimkatalizátorok. biokémiai folyamatok, az élelmiszer-anyagokat egyszerű vegyületekké bontja. Az egyes anyagokra gyakorolt ​​hatástól függően az enzimeket felosztják proteázok, fehérjék (fehérjék) lebontása, amiláz, a szénhidrátok lebontása, és lipázok, zsírok (lipidek) lebontása. Mindegyik enzim csak egy bizonyos környezetben (savas, lúgos vagy semleges) aktív. A lebontás eredményeként a fehérjékből aminosavakat, a zsírokból a glicerint és a zsírsavakat, a glükózt pedig főleg a szénhidrátokból nyerik. Víz ásványi sók, az élelmiszerekben található vitaminok nem változnak az emésztés során.

Emésztés a szájban

Szájüreg- Ez az emésztőrendszer elülső kezdeti szakasza. A fogak, a nyelv és az arcizmok segítségével az élelmiszer kezdeti mechanikai feldolgozáson megy keresztül, a nyál segítségével pedig kémiai feldolgozáson megy keresztül.

Nyál- az emésztőnedv gyenge lúgos reakció, amelyet három pár nyálmirigy (parotis, sublingualis, submandibularis) termel, és a csatornákon keresztül a szájüregbe jut. Ezenkívül a nyál is kiválasztódik nyálmirigyek az ajkak, az arcok és a nyelv. Mindössze egy nap alatt körülbelül 1 liter különböző konzisztenciájú nyál termelődik: sűrű nyál választódik ki a folyékony élelmiszerek emésztésére, folyékony nyál választódik ki a száraz élelmiszereknél. A nyál enzimeket tartalmaz amiláz(ptialin), amely a keményítőt maltózzá, egy enzimmé bontja le maltáz, amely a maltózt glükózra és enzimre bontja lizozoum, amely antimikrobiális hatású.

A táplálék viszonylag rövid ideig (10-25 s) marad a szájüregben. Az emésztés a szájban főként a képződésen múlik élelmiszer-bolus lenyelésre előkészítve. A nyál kémiai hatása a szájüregben lévő élelmiszer-anyagokra a táplálék rövid tartózkodási ideje miatt elhanyagolható. Hatása addig folytatódik a gyomorban, amíg az élelmiszer-bolus teljesen savanyúvá nem telítődik gyomornedv. Az élelmiszerek szájban történő feldolgozása azonban nagy jelentőséggel bír az emésztési folyamat további előrehaladása szempontjából, mivel az evés minden emésztőszerv tevékenységének erőteljes reflex-stimulátora. A táplálék bólusa a nyelv és az orcák összehangolt mozgásának segítségével a garat felé halad, ahol a nyelési aktus megtörténik. A szájból a táplálék a nyelőcsőbe jut.

Nyelőcső- 25-30 cm hosszú izmos cső, amelyen keresztül az izomösszehúzódás következtében a táplálék bolusa a táplálék állagától függően 1-9 s alatt a gyomorba kerül.

Emésztés a gyomorban. Gyomor- az emésztőrendszer legszélesebb része. Ő van üreges orgona, amely egy bemenetből, egy fenékből, egy testből és egy kimenetből áll. A bemeneti és kimeneti nyílásokat izomhenger (pulp) zárja le. Egy felnőtt gyomrának térfogata körülbelül 2 liter, de akár 5 literre is megnőhet. A gyomor belső nyálkahártyája össze van hajtva, ami megnöveli a felületét. A nyálkahártya vastagságában akár 25 000 000 mirigy található, amelyek gyomornedvet és nyálkát termelnek.

Gyomorlé színtelen savas folyadék, amely 0,4-0,5% sósavat tartalmaz, amely aktiválja a gyomornedv enzimeket és baktericid hatás az étellel a gyomorba jutó mikrobákon. A gyomornedv összetétele enzimeket tartalmaz: pepszin,kimozin(oltós kivonat), lipáz. A pepszin enzim az élelmiszer-fehérjéket többre bontja egyszerű anyagok(peptonok és albumózok), amelyek tovább emésztődnek a vékonybélben. A kimozin a gyomornedvben található csecsemők, koaguláló tejfehérjét a kamrájukban. A gyomornedv-lipáz csak az emulgeált zsírokat (tej, majonéz) bontja le glicerinre és zsírsavakra.

Az emberi szervezet a táplálék mennyiségétől és összetételétől függően 1,5-2,5 liter gyomornedvet választ ki naponta. A gyomorban lévő táplálékot 3-10 órán keresztül emésztik fel, az összetételtől, térfogattól, állagtól és a feldolgozás módjától függően. A zsíros és sűrű ételek tovább maradnak a gyomorban, mint a szénhidrátot tartalmazó folyékony ételek.

A gyomornedv-elválasztás mechanizmusa az nehéz folyamat, amely két fázisból áll. A gyomorszekréció első fázisa kondicionált és feltétel nélküli reflex folyamat, attól függ kinézet, szag és étkezési feltételek. A nagy orosz tudós-fiziológus I. P. Pavlov ezt a gyomornedvet „étvágygerjesztőnek” vagy „gyújtónak” nevezte, amelytől az emésztés további menete függ. A gyomorszekréció második fázisa az élelmiszerek kémiai kórokozóihoz kapcsolódik, és neurokémiainak nevezik. A gyomornedv-elválasztás mechanizmusa is a hatástól függ specifikus hormonok emésztőszervek. A gyomorban a víz és az ásványi sók részleges felszívódása történik a vérbe.

A gyomorban történő emésztés után az élelmiszerpép kis részletekben belép a vékonybél kezdeti szakaszába - a nyombélbe, ahol az élelmiszertömeg aktívan ki van téve a hasnyálmirigy, a máj és a bél nyálkahártyájának emésztőnedveinek.

Hasnyálmirigy - emésztőszerv, olyan sejtekből áll, amelyek lebenyeket alkotnak, amelyek kiválasztó csatornák, közös csatornába csatlakozik. Ezen a csatornán keresztül a hasnyálmirigy emésztőnedve belép a nyombélbe (legfeljebb 0,8 liter naponta). A mirigy emésztőenzimeket, nátrium-hidrogén-karbonátot termel, amely semlegesíti a gyomorsavat (sósavat), valamint hormonokat, köztük az inzulint és a glikagont, amelyek szabályozzák a vércukorszintet.

Emésztőnedv hasnyálmirigy színtelen tiszta folyadék lúgos reakció. Enzimeket tartalmaz: tripszin, kimotripszin, lipáz, amiláz, maltáz. Tripszin és kimotripszin a gyomorból érkező fehérjéket, peptonokat, albumózokat polipeptidekké bontják. Lipáz Az epe segítségével az élelmiszer-zsírokat glicerinre és zsírsavakra bontja. Amiláz és maltáz a keményítőt glükózzá bontja. Ezenkívül a hasnyálmirigynek speciális sejtjei (Langerhans-szigetek) vannak, amelyek termelnek hormon inzulin bejutni a vérbe. Ez a hormon szabályozza szénhidrát anyagcsere, elősegítve a cukor felszívódását a szervezetben. Inzulin hiányában cukorbetegség alakul ki.

Máj- egy nagy, legfeljebb 1,5-2 kg tömegű mirigy, amely olyan sejtekből áll, amelyek napi 1 liter epét termelnek. Epe- folyékony halványsárgától sötétzöld színű, enyhén lúgos reakció, aktiválja a hasnyálmirigy- és bélnedv lipáz enzimjét, emulgeálja a zsírokat, elősegíti a zsírsavak felszívódását, fokozza a bélmozgást (perisztaltikát), elnyomja a rothadásos folyamatokat a belekben.

Az epe a májcsatornákból bejut epehólyag vékony falú körte alakú zacskó, 60 ml térfogattal. Az emésztési folyamat során az epe az epehólyagból a vezetéken keresztül a nyombélbe áramlik. Az emésztési folyamaton kívül a máj részt vesz az anyagcserében és a vérképzésben, az emésztési folyamat során a vérbe kerülő mérgező anyagok visszatartásában és semlegesítésében.

Az emésztés be vékonybél

A vékonybél hossza 5-6 m Az emésztési folyamat a hasnyálmirigy-lé, az epe és bélnedv, amelyet a bélnyálkahártya mirigyei választanak ki (akár napi 2 liter).

Béllé egy lúgos reakció zavaros folyadéka, amely nyálkát és enzimeket tartalmaz: polipeptidázokÉs dipeptidázok, polipeptidek lebontása (hidrolizálása) aminosavakra; lipáz, amely a zsírokat glicerinre és zsírsavakra bontja; amilázÉs maltáz, a keményítő és a malátacukor emésztése glükózzá; szacharóz, a szacharózt glükózra és fruktózra bontja; laktáz, amely a laktózt glükózra és galaktózra bontja.

A belek titkos tevékenységének fő kórokozója az vegyi anyagokélelmiszerben, epében és hasnyálmirigylében található.

A vékonybélben az élelmiszer zabkása (chyme) összekeveredik és eloszlik vékonyréteg a fal mentén, ahol ez történik végső folyamat emésztés - a tápanyagok emésztési termékeinek, valamint a vitaminok, ásványi anyagok, víz felszívódása a vérbe. Itt vizes oldatok az emésztési folyamat során keletkező tápanyagok a gyomor-bél traktus nyálkahártyáján keresztül behatolnak a vérbe és a nyirokerekbe.

A vékonybél falában speciális abszorpciós szervek vannak - bolyhok, amelyekből 18-40 darab van. 1 mm2-rel. Tápanyagok keresztül szívódik fel felszíni réteg villi. aminosavak, glükóz, víz, ásványok, a vízben oldódó vitaminok bejutnak a vérbe. A glicerin és a zsírsavak a bolyhok falában zsírcseppeket képeznek, amelyekre jellemző az emberi testre, amelyek behatolnak a nyirokba, majd a vérbe. További vér gyűjtőér bejut a májba, ahol a mérgező emésztőanyagoktól megtisztítva minden szövetet és szervet tápanyaggal lát el.

A vastagbél szerepe az emésztési folyamatban.

BAN BEN kettőspont emésztetlen ételmaradványok érkeznek. A vastagbél kis számú mirigye inaktív emésztőnedvet választ ki, amely részben folytatja a tápanyagok emésztését. A vastagbélben nagyszámú baktérium található, amelyek okozzák erjesztés szénhidrát maradékok, rothadó fehérje maradványok és a rostok részleges lebontása. Ilyenkor számos, a szervezetre káros mérgező anyag képződik (indol, skatol, fenol, krezol), amelyek felszívódnak vér, majd a májban semlegesítik.

A vastagbélben lévő baktériumok összetétele a beérkező táplálék összetételétől függ. Így a tejtermékes-zöldséges élelmiszerek létrehoznak kedvező feltételek a tejsavbaktériumok fejlődéséhez és az élelmiszerekhez, fehérjében gazdag, elősegíti a rothadó mikrobák fejlődését. A vastagbélben a víz nagy része felszívódik a vérbe, aminek következtében a béltartalom sűrűsödik és a kivezető nyílás felé mozog. Eltávolítás ürülék a testből a végbélen keresztül történik, és ún székelés.

Minden élő szervezet szerves táplálékkal táplálkozik, amely elpusztul emésztőrendszerés részt vesz a sejtek anyagcseréjében. Egy olyan anyag esetében pedig, mint a fehérje, az emésztés azt jelenti, hogy teljes lebomlást alkotó monomerekre. Ez azt jelenti, hogy az emésztőrendszer fő feladata a molekula másodlagos, harmadlagos vagy doménszerkezetének elpusztítása, majd az aminosavak leválasztása. Később elválasztják keringési rendszer a test sejtjein keresztül, ahol az élethez szükséges új fehérjemolekulák szintetizálódnak.

Enzimatikus fehérjebontás

A fehérje egy összetett makromolekula, egy példa a sok aminosavból álló biopolimerre. Egyes fehérjemolekulák pedig nemcsak aminosav-maradékokból, hanem szénhidrát- vagy lipidszerkezetekből is állnak. Az enzimatikus vagy transzportfehérjék még fémiont is tartalmazhatnak. Leggyakrabban az élelmiszerek fehérjemolekulákat tartalmaznak, amelyek az állati húsban találhatók. Ezek is összetett fibrilláris molekulák, hosszú aminosavlánccal.

A fehérjék lebontására az emésztőrendszerben egy sor proteolízis enzim található. Ezek a pepszin, tripszin, kemotripszin, elasztáz, gastrixin, kimozin. A fehérjék végső emésztése a vékonybélben történik peptid-hidrolázok és dipeptidázok hatására. Ez egy olyan enzimcsoport, amely elpusztítja a szigorúan specifikus aminosavak peptidkötését. Ez azt jelenti, hogy egy enzim szükséges a szerin aminosavmaradékai közötti peptidkötés megszakításához, és egy másik enzim szükséges a treonin által alkotott kötés megszakításához.

A fehérjeemésztő enzimeket az aktív centrum szerkezetétől függően típusokra osztják. Ezek a szerin, treonin, aszpartil, glutamin és cisztein proteázok. Aktív központjuk szerkezetében specifikus aminosavat tartalmaznak, innen kapják a nevüket.

Mi történik a fehérjével a gyomorban?

Sokan tévednek, amikor azt mondják, hogy a gyomor az emésztés fő szerve. Ez egy általános tévhit, mivel a táplálék emésztése részben a szájüregben figyelhető meg, ahol a szénhidrátok egy kis része elpusztul. Itt történik részleges felszívódásuk. De az emésztés fő folyamatai a vékonybélben zajlanak. Ráadásul a pepszin, kimozin, gasztricsin és sósav jelenléte ellenére a fehérjeemésztés nem megy végbe a gyomorban. Ezek az anyagok proteolitikus és sósav hatására denaturálódnak, azaz elveszítik sajátos térszerkezetüket. Ezenkívül a kimozin hatására a tejfehérje koagulál.

Ha a fehérje emésztési folyamatát százalékban fejezzük ki, akkor az egyes fehérjemolekulák pusztulásának körülbelül 10%-a a gyomorban megy végbe. Ez azt jelenti, hogy a gyomorban egyetlen aminosav sem válik el a makromolekulától és szívódik fel a vérbe. A fehérje egyszerűen megduzzad és denaturálódik, hogy növelje a proteolitikus enzimek működéséhez rendelkezésre álló helyek számát a duodenumban. Ez azt jelenti, hogy a pepszin hatására a fehérjemolekula térfogata megnövekszik, így több peptidkötés szabadul fel, amelyhez aztán a hasnyálmirigynedv proteolitikus enzimei kapcsolódnak.

Fehérje emésztés a duodenumban

A gyomor után a feldolgozott és gondosan összezúzott, gyomornedvvel kevert és az emésztés további szakaszaira előkészített élelmiszer a nyombélbe kerül. Ez az emésztőrendszer egy szakasza, amely a vékonybél legelején található. Itt a molekulák további lebomlása megy végbe a hasnyálmirigy enzimek hatására. Agresszívabb és több hatóanyagok, amely képes egy hosszú polipeptidlánc megszakítására.

A tripszin, elasztáz, kimotripszin, karboxipeptidáz A és B hatására a fehérjemolekula sok kisebb láncra hasad. Valójában a nyombélen való áthaladás után a fehérje emésztése a bélben csak elkezdődik. És ha százalékban fejezzük ki, akkor az élelmiszerbolus feldolgozása után a fehérjék körülbelül 30-35%-ban emésztődnek fel. Az alkotó monomerekre való teljes „szétszerelésüket” a vékonybélben hajtják végre.

A fehérjék hasnyálmirigy-emésztésének eredményei

A fehérjék emésztése a gyomorban és a nyombélben az előkészítő szakasz, ami a makromolekulák aprításához szükséges. Ha egy 1000 aminosav lánchosszúságú fehérje belép a gyomorba, akkor a duodenumból való kilépésnél például 100 molekula lesz, mindegyik 10 aminosavval. Ez egy hipotetikus adat, mivel a fent említett endopeptidázok nem osztják egyenlő részekre a molekulát. A kapott massza 20 aminosavból, 10 és 5 aminosavból álló lánchosszúságú molekulákat tartalmaz. Ez azt jelenti, hogy a fragmentációs folyamat kaotikus. Célja, hogy a lehető legnagyobb mértékben leegyszerűsítse az exopeptidázok munkáját a vékonybélben.

Emésztés a vékonybélben

Minden nagy molekulatömegű fehérje esetében az emésztés az elsődleges szerkezetet alkotó monomerek teljes megsemmisülését jelenti. És a vékonybélben az exopeptidázok hatására az oligopeptidek egyedi aminosavakra bomlanak. Az oligopeptidek egy nagy fehérjemolekula fent említett maradékai, amelyek a következőkből állnak Nagy mennyiségű aminosavak. Felosztásuk energiaköltségében összemérhető a szintézissel. Ezért a fehérjék és szénhidrátok emésztése energiaigényes folyamat, akárcsak a keletkező aminosavak hámsejtek általi felszívódása.

Parietális emésztés

A vékonybélben zajló emésztést parietálisnak nevezik, mivel a bélhám bolyhjain - redőkben fordul elő, ahol az exopeptidáz enzimek koncentrálódnak. Az oligopeptid molekulához kapcsolódnak és hidrolizálják a peptidkötést. Ezenkívül minden aminosavtípushoz saját enzim tartozik. Vagyis az alanin által kialakított kötés megszakításához alanin-aminopeptidáz enzimre van szükség, glicin - glicin aminopeptidáz, leucin - leucin aminopetidáz.

Emiatt fehérje emésztés hosszú időt vesz igénybe, és sok emésztőenzimre van szükség különböző típusok. Szintézisükért a hasnyálmirigy felelős. Működése befolyásolja az alkohollal visszaélő betegeket. De normalizálja az enzimhiányt a szedéssel farmakológiai készítmények, szinte lehetetlen.

Az emésztés a gyomorban az a folyamat, amelynek során az elfogyasztott táplálék olyan formát ölt, amelyet szervezetünk képes felvenni. Miután bizonyos fizikai jelenségekés folyamatokat is kémiai reakciók, elősegíti az emésztőnedvek, a tápanyagok megváltoznak, így a szervezet könnyen fel tudja venni és tovább hasznosítani az anyagcserében. Az élelmiszer emésztése előfordulhat, amikor az a gyomor-bél traktuson áthalad.

A fő összetevői a helyes és egészséges diéta A táplálkozástudósok úgy vélik, hogy csak három fő osztály létezik kémiai vegyületek: fehérjék, szénhidrátok (cukor is) és zsírok, nevezetesen lipidek. Nézzük meg őket közelebbről.

Szénhidrát

Ezek az anyagok keményítő formájában vannak jelen a növényi élelmiszerekben. A gyomorban és a belekben zajló emésztés elősegíti a szénhidrátok glükózzá történő átalakítását, amely viszont glikogén, azaz polimer formájában raktározódik, majd a szervezet felhasználja. Egyetlen keményítőmolekulát nagyon nagy polimernek tekintenek, amely sok glükózmolekulából képződik. Érdemes megjegyezni, hogy a nyers keményítő granulátumban képződik. Ezeket meg kell semmisíteni, hogy ez az anyag glükózzá alakulhasson. A főzés hozzájárul a benne lévő keményítőszemcsék megsemmisüléséhez.

Azt is tudnia kell, hogy egyes élelmiszerek a diszacharidok speciális formájában tartalmaznak szénhidrátokat. Ezek egyszerű cukrok, laktóz, valamint szacharóz, nádcukor. A gyomorban történő emésztés ezeket az anyagokat még egyszerűbb vegyületekké - monoszacharidokká - alakítja, amelyeket nem kell különösebben megemészteni.

Mókusok

Különféle polimerek képviselik őket, amelyek húszból vannak kialakítva különböző típusok aminosavak. Az emésztés után végtermékként szabad aminosavak keletkeznek. A fehérjeemésztés közbenső termékei a polipeptidek, peptonok és dipeptidek.

Zsírok

Ezek meglehetősen egyszerű vegyületek, amelyek az emésztési és emésztési folyamatok eredményeként zsírsavakká és glicerinné alakulnak.

Fizikai folyamatok

Mindannyian tudjuk, hol van a gyomor, de mi az fizikai folyamatok előfordulnak a szervezetünkben – nem mindig. Az emésztés alapja a táplálék őrlése, amely rágás, valamint a belek és a gyomor ritmikus összehúzódásai során következik be. Az ilyen hatások elősegítik, hogy az étel összetörjön, és minden részecskét alaposan összekeverjenek emésztőnedvek, amelyek a belekben, a gyomorban és a szájban választódnak ki. Ezenkívül az emésztőrendszer falainak összehúzódásai biztosítják az élelmiszer folyamatos mozgását a szakaszokon. Mindezeket a mozgásokat folyamatosan az idegrendszer szabályozza és irányítja.

Kémiai reakciók

A gyomorban zajló emésztés elképzelhetetlen a testünkben zajló kémiai reakciók nélkül. Alapjuk a szénhidrátok, zsírok és fehérjék lebontása, nevezetesen a hidrolízis, amelyet bizonyos enzimcsoportok hajtanak végre. A tápanyagok a hidrolízis során apró részecskékre bomlanak le, amelyek felszívódnak a szervezetben. Ez a folyamat meglehetősen gyorsan megy végbe a gyomor- és más emésztőnedvekben található enzimek hatására.