Фермент поджелудочной железы расщепляющий углеводы

Пищеварение – цепь важнейших процессов, происходящих в нашем организме, благодаря которой органы и ткани получают необходимые питательные вещества. Заметьте, никаким другим способом в организм не могут поступить ценные белки, жиры, углеводы, минералы и витамины. Пища поступает в ротовую полость, проходит пищевод, попадает в желудок, оттуда отправляется в тонкий, затем в толстый кишечник. Это схематичное описание того, как проходит пищеварение. На самом деле всё гораздо сложнее. Пища проходит определённую обработку в том или ином отделе желудочно-кишечного тракта. Каждый этап – отдельный процесс.

Нужно сказать, что огромную роль в пищеварении играют ферменты, которые сопровождают пищевой комок на всех этапах. Ферменты представлены в нескольких видах: ферменты, отвечающие за переработку жиров; ферменты, отвечающие за переработку белков и, соответственно, углеводов. Что же представляют собой эти вещества? Ферменты (энзимы) являются белковыми молекулами, ускоряющими химические реакции. Их наличие/отсутствие определяет скорость и качество обменных процессов. Многим людям для нормализации метаболизма приходится принимать препараты, содержащие ферменты, так как их пищеварительная система не справляется с поступаемой пищей.

Ферменты для углеводов

Пищеварительный процесс, ориентированный на углеводы, начинается ещё в ротовой полости. Пища измельчается с помощью зубов, параллельно подвергаясь воздействию слюны. В слюне и кроется секрет в виде фермента птиалина, который превращает крахмал в декстрин, а после в дисахарид мальтозу. Мальтозу же расщепляет фермент мальтаза, разбивая её на 2 молекулы глюкозы. Итак, первый этап ферментативной обработки пищевого комка пройден. Расщепление крахмалистых соединений, начавшееся во рту, продолжается в желудочном пространстве. Пища, поступив в желудок, испытывает на себе действие соляной кислоты, которая блокирует ферменты слюны. Завершающая стадия расщепления углеводов проходит внутри кишечника с участием высокоактивных ферментных веществ. Эти вещества (мальтаза, лактаза, инвертаза), перерабатывающие моносахариды и дисахариды, содержатся в секреторной жидкости поджелудочной железы.

Ферменты для белков

Расщепление белков проходит в 3 этапа. Первый этап осуществляется в желудке, второй – в тонком кишечнике, а третий – в полости толстого кишечника (этим занимаются клетки слизистой оболочки). В желудке и тонком кишечнике под действием ферментов протеазов полипептидные белковые цепи распадаются на более короткие олигопептидные, которые после попадают в клеточные образования слизистой оболочки толстого кишечника. С помощью пептидазов олигопептиды расщепляются до конечных белковых элементов – аминокислот.

Слизистая желудка вырабатывает неактивный фермент пепсиноген. В катализатор он превращается лишь под влиянием кислой среды, становясь пепсином. Именно пепсин нарушает целостность белков. В кишечнике на белковую пищу воздействуют ферментные вещества поджелудочной железы (трипсин, а также химотрипсин), переваривая длинные белковые цепи в нейтральной среде. Олигопептиды подвергаются расщеплению до аминокислот с участием некоторых пептидазовых элементов.

Ферменты для жиров

Жиры, как и другие пищевые элементы, перевариваются в желудочно-кишечном тракте в несколько этапов. Начинается этот процесс в желудке, в котором липазы расщепляют жиры на жирные кислоты и глицерин. Составляющие жиров отправляются в двенадцатиперстную кишку, где смешиваются с желчью и соком поджелудочной железы. Желчные соли подвергают жиры эмульгации, чтобы ускорить их обработку ферментом панкреатического сока липазой.

Читайте также:  Большое скопление газов в кишечнике причины лечение

Путь расщеплённых белков, жиров, углеводов

Как уже выяснилось, под действием ферментов белки, жиры и углеводы распадаются на отдельные составляющие. Жирные кислоты, аминокислоты, моносахариды попадают в кровь посредством эпителия тонкого кишечника, а «отходы» отправляются в полость толстого кишечника. Здесь всё, что не смогло перевариться, становится объектом внимания микроорганизмов. Они перерабатывают эти вещества собственными ферментами, образуя шлаки и токсины. Опасным для организма является попадание продуктов распада в кровь. Гнилостную микрофлору кишечника можно подавить кисломолочными бактериями, содержащимися в кисломолочных продуктах: твороге, кефире, сметане, ряженке, простокваше, йогурте, кумысе. Вот почему рекомендуется ежедневное их употребление. Однако перебарщивать с кисломолочными продуктами нельзя.

Все непереваренные элементы составляют каловые массы, которые накапливаются в сигмовидном отрезке кишечника. А покидают они толстый кишечник через прямую кишку.

Полезные микроэлементы, образовавшиеся в ходе расщепления белков, жиров и углеводов, всасываются в кровь. Их назначение – участие в большом числе химических реакций, обусловливающих протекание метаболизма (обмена веществ). Важную функцию выполняет печень: она осуществляет конвертацию аминокислот, жирных кислот, глицерина, молочной кислоты в глюкозу, таким образом обеспечивая организм энергией. Также печень представляет собой своеобразный фильтр, очищающий кровь от токсинов, ядов.

Вот так протекают в нашем организме пищеварительные процессы с участием важнейших веществ – ферментов. Без них переваривание пищи невозможно, а, значит, невозможна нормальная работы пищеварительной системы.

Для обеспечения процесса пищеварения поджелудочная железа вырабатывает и выбрасывает в двенадцатиперстную кишку жидкий панкреатический секрет, содержащий набор активных веществ, которые называются ферментами поджелудочной железы (энзимами).

Смешавшись с желчью, они обеспечивают расщепление макромолекул пищевых субстратов на мелкие молекулы с размером, дающим возможность проникать через клеточные мембраны эпителиального слоя кишечника и усваиваться системами организма.

Виды ферментов

Продуцируемые поджелудочной железой энзимы разделяют на три ключевые группы:

  • протеолитические (протеазы) — отвечают за переработку протеинов;
  • амилолитические (амилазы) — перерабатывают углеводы;
  • липолитические (липазы) — перерабатывают жиры.

Секрет поджелудочной, в котором содержатся ферменты, является жидкостью с выраженной щелочной реакцией, что способствует нейтрализации кислотного состава желудочного сока.

Протеолитические

Группу гидролитических ферментов, способных расщеплять молекулы протеинов (белков), называют протеазами. К ним относят трипсин, химотрипсин и эластазу

Трипсин, как и другие протеазы, поступает в кишечник в неактивной форме (трипсиноген), активируется он под влиянием фермента энтерокиназа, вырабатываемого кишечником после попадания туда панкреатического сока.

Активированный трипсин переводит в активную форму другие протеазы. Такой механизм защищает ткани поджелудочной от саморазрушения, ведь если ферменты, которые выделяет железа, будут в активной форме, начнется переваривание собственных белковых клеток.

Трипсин и химотрипсин катализируют гидролиз белков и пептидов — разрушают связи между аминокислотами в структуре белковых молекул.

Эластаза способна расщеплять структуры белка эластических волокон соединительной ткани. Это единственный панкреатический фермент, не подвергающийся полной утилизации в кишечнике (выводится с калом в неизменном виде). Такое свойство позволяет по содержанию эластазы в кале оценить работу поджелудочной.

Протеолитические ферменты используются в основе ряда препаратов, корректирующих пищеварение у больных с недостаточностью функции поджелудочной.

Липолитические

Эти ферменты (липазы) катализируют гидролиз молекул липидов — расщепляют их на глицерин и высшие жирные кислоты. Глицерин всасывается самостоятельно, а жирные кислоты растворяются желчью. В отличие от переработки протеинов протеазами, эффективное воздействие липазы возможно только после эмульгации — тонкого измельчения жиров желчными кислотами.

Читайте также:  Хронический атрофический активный метапластический гастрит

Панкреатическая липаза обладает важным диагностическим значением — ее содержание в крови повышается при возникновении панкреатита.

Снижение выработки липазы ведет к уменьшению усвоения жиров, при этом уровень белков и углеводов, усваиваемых организмом, остается прежним. Это свойство используется в фармацевтике: в состав некоторых препаратов для борьбы с ожирением включают ингибиторы синтеза липазы.

Амилолитические

Первоначально данная группа ферментов имела название диастаза, впоследствии термин распространился на все энзимы, а фермент, ответственный за расщепление углеводов, называется амилаза. Разновидность этого фермента, вырабатываемая в поджелудочной железе — альфа-амилаза. Ее функция — разрыв связей в цепях молекул углеводов.

Активность альфа-амилазы связана с наличием кальция, в отсутствие которого происходит инактивация фермента.

Углеводы, содержащиеся в молочных продуктах (лактоза), расщепляются с помощью фермента лактаза, который вырабатывается в кишечнике.

Амилаза, как и другие панкреатические энзимы, выпускается промышленным способом и применяется в фармацевтической, химической, пищевой отраслях.

Гидролитические

Все энзимы, синтезируемые поджелудочной железой, относятся к этому классу веществ. Расщепление ими органических субстратов осуществляется с помощью гидролиза — реакции взаимодействия вещества с водой, при которой вещество разлагается, образуя иные соединения.

Помимо углеводов, белков и жиров, с пищей поступают нуклеиновые кислоты, перерабатываются они ферментами группы нуклеазы. В панкреатическом соке эта группа присутствует в виде рибонуклеазы и дезоксирибонуклеазы, каждый фермент подвергает гидролизу соответствующие кислоты.

Таблица ферментов поджелудочной железы

Фермент Действие
Трипсин Расщепляет пептиды и белки; участвует в гидролизе сложных эфиров
Химотрипсин Гидролизует белки, расщепляя преимущественно те молекулярные связи, которые устойчивы к действию трипсина
Эластаза Расщепляет волокна белков соединительной ткани
Липаза Катализирует гидролиз жировых субстратов
Фосфолипаза Гидролизует фосфолипиды (сложные жиры)
Альфа-амилаза Расщепляет углеводы
Нуклеаза Гидролизует нуклеиновые кислоты

Функции ферментов поджелудочного сока

Роль поджелудочного сока крайне важна для процесса пищеварения. Полное и качественное усвоение питательных веществ обеспечивается в том случае, если энзимы секретируются в нужном количестве и поступают в кишечник своевременно. Действие их начинается сразу после доставки в двенадцатиперстную кишку.

Вырабатываемые в кишечнике вещества участвуют в управлении работой поджелудочной, подавая сигналы об объеме и составе пищи.




Ферме́нты пищеваре́ния, пищеварительные ферменты — ферменты, расщепляющие сложные компоненты пищи до более простых веществ, которые затем всасываются в организм. В более широком смысле пищеварительными ферментами также называют все ферменты, расщепляющие крупные (обычно полимерные) молекулы на мономеры или более мелкие части. Все ферменты желудочно-кишечного тракта относятся к классу «Гидролазы», это означает, что расщепление пищевых полимеров происходит всегда при участии молекулы воды.

Пищеварительные ферменты находятся в пищеварительной системе человека и животных. Кроме этого, к таким ферментам можно отнести внутриклеточные ферменты лизосом.

Основные места действия пищеварительных ферментов в организме человека и животных — это ротовая полость, желудок, тонкая кишка. Эти ферменты вырабатываются такими железами, как слюнные железы, железы желудка, поджелудочная железа и железы тонкой кишки. Часть ферментативных функций выполняется облигатной кишечной микрофлорой.

По субстратной специфичности пищеварительные ферменты делятся на несколько основных групп:

  • протеазы: эндопептидазы, которые катализируют расщепление внутренних пептидных связей (пепсин, реннин, гастриксин в желудочном соке и трипсин, химотрипсин, эластаза в панкреатическом соке) и экзопептидазы, которые отщепляют по одной аминокислоте с карбоксильного конца (карбоксипептидаза в панкреатическом соке и аминопептидаза, пептидазы в кишечном соке)
  • липазы расщепляют липиды до жирных кислот и глицерина
  • карбогидразы гидролизуют углеводы, такие как крахмал или сахара, до простых сахаров, таких как глюкоза
  • нуклеазы расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов
Читайте также:  Таблетки от поноса у взрослых быстродействующие цена

Содержание

Ротовая полость [ править | править код ]

Слюнные железы секретируют в полость рта альфа-амилазу (птиалин), которая расщепляет высокомолекулярный крахмал до более коротких фрагментов и до отдельных растворимых сахаров (декстрины, мальтоза, мальтриоза).

Желудок [ править | править код ]

Ферменты, секретирующиеся желудком называются желудочными ферментами. По химической природе практически все ферменты являются белками.

  • Пепсин — основной желудочный фермент. Гидролитически расщепляет пептидные связи денатурированных белков до пептидов. Вырабатывается в так называемых «главных клетках» в неактивной форме в виде пепсиногена, чтобы предотвратить самопереваривание слизистой желудка. В полости желудка в кислой среде (рН=1.5—2,5) происходит превращение пепсиногена в активный пепсин. При этом отщепляется пепсин-ингибитор. Процесс идет аутокаталитически при участии НСl (ионов Н+), которая также вырабатывается в слизистой желудка, но в так называемых «париетальных клетках». Молекулярный вес пепсиногена около 42 000, а пепсина — около 35 000. Из этого следует, что реакция превращения пепсиногена в пепсин сопровождается отщеплением 15—20 % исходной молекулы. Активирование происходит за счет отщепления N-концевого участка пепсиногена, в котором сосредоточены все основные аминокислоты. Среди продуктов отщепления обнаруживается ингибитор пепсина с молекулярным весом 3242 и пять более мелких фрагментов, в сумме отвечающих молекулярному весу около 4000. Функцией соляной кислоты является также денатурация пищевых белков и обезвреживание патогенной микрофлоры, поступающей с пищей. Для защиты стенок желудка от агрессивной кислой среды «обкладочные клетки» слизистой вырабатывают муцин — гликопротеид — и ионы бикарбоната.
  • Желатиназа расщепляет желатин и коллаген, основные протеогликаны мяса.

Тонкий кишечник [ править | править код ]

Ферменты поджелудочной железы [ править | править код ]

Поджелудочная железа является основной железой в системе пищеварения. Она секретирует ферменты в просвет двенадцатиперстной кишки.

  • Протеазы:
  • Трипсин является протеазой, аналогичной пепсину желудка.
  • Химотрипсин — также протеаза, расщепляющая белки пищи.
  • Карбоксипептидаза
  • Несколько различных эластаз, расщепляющих эластин и некоторые другие белки.
  • Нуклеазы, расщепляющие нуклеиновые кислотыДНК и РНК.
  • Стеапсин, расщепляющий жиры.
  • Амилазу, расщепляющую крахмал и гликоген, а также другие углеводы.
  • Липаза поджелудочной железы является важнейшим ферментом в переваривании жиров. Она действует на жиры (триглицериды), предварительно эмульгированные желчью, секретируемой в просвет кишечника печенью.
  • Ферменты тонкой кишки [ править | править код ]

    • Несколько пептидаз, в том числе:
    • энтеропептидаза — превращает неактивный трипсиноген в активный трипсин;
    • аланинаминопептидаза — расщепляет пептиды, образовавшиеся из белков после действия протеаз желудка и поджелудочной железы.
  • Ферменты, расщепляющие дисахариды до моносахаридов:
    • сахараза расщепляет сахарозу до глюкозы и фруктозы;
    • мальтаза расщепляет мальтозу до глюкозы;
    • изомальтаза расщепляет мальтозу и изомальтозу до глюкозы;
    • лактаза расщепляет лактозу до глюкозы и галактозы.
    • Липаза кишечника расщепляет триглицериды на глицерин и жирные кислоты.
    • Эрепсин, фермент, расщепляющий белки.
    • Микрофлора кишечника [ править | править код ]

      Обитающие в толстом кишечнике человека микроорганизмы выделяют пищеварительные ферменты, способствующие перевариванию некоторых видов пищи.

      • Кишечная палочка — способствует перевариванию лактозы
      • Лактобактерии — превращают лактозу и другие углеводы в молочную кислоту

      Пищеварительные ферменты насекомоядных растений [ править | править код ]

      Из секрета непентесс Nepenthes macferlanei выделены протеазы, продемонстрирована также липазная активность. Его главный фермент, непентезин, по субстратной специфичности напоминает пепсин. [1]

      Добавить комментарий

      Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *