No Image

Ферменты ротовой полости человека

СОДЕРЖАНИЕ
1 просмотров
29 июля 2019

В работе раскрывается значение пищеварительных ферментов

Скачать:

Вложение Размер
fermenty_pishchevaritelnogo_trakta.doc 131 КБ

Предварительный просмотр:

Республиканская научно-практическая конференция

«Шаги в науку-2014»

Тема: Ферменты пищеварительного тракта человека

Авторы Научный руководитель

Крутикова Радмила Алишеровна Якупова Раиса Идиаловна

Курбонов Мухаммадсаид Бакралиевич учитель биологии

МБОУ «Абсалямовская ООШ»

Процессы расщепления пищи под влиянием ферментов………………..……5

1.2Специфичность и активность ферментов……………………………..……9

1.3 Последствия дефицита ферментов………………………………………. 10

2. Практическая часть

2.1 Методика исследования …………………………………………………. 14

2.2. Результаты исследования и обсуждение…………………………………14

«Все эти вещества играют огромную роль, они обусловливают собой те процессы, благодаря которым проявляется жизнь, они и есть в полном смысле возбудители жизни»

Русский физиолог И. П. Павлов

Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что ввиду неосведомлённости, многие люди не совсем правильно оценивают роль ферментов в укреплении и сохранении здоровья. В своей работе мы попытались раскрыть значение пищеварительных ферментов. Пищеварение – цепь важнейших процессов, происходящих в нашем организме, благодаря которой органы и ткани получают необходимые питательные вещества. Это единственный способ поступления в организм ценных белков, углеводов, жиров, минералов и витаминов. Получение энергии из пищи — вершина эволюционного механизма потребления энергии.

Понятие «пищеварение» неразрывно связано с понятием пищеварительных ферментов, которые сопровождают пищевой комок на всех этапах расщепления. Пищеварительные ферменты — это узкоспециализированная часть ферментов, основная задача которых — расщепление сложных пищевых веществ в желудочно-кишечном тракте до более простых, которые уже непосредственно усваиваются организмом.

Цель: выявить значение пищеварительных ферментов для процесса пищеварения путем исследования их биохимических свойств

Для этого необходимо решить следующие задачи:

  1. по литературным источникам собрать информацию о процессе пищеварения;
  2. установить роль ферментов в пищеварении;
  3. определить активность ферментов в разных условиях

Объект исследования: пищеварительные ферменты

Предмет исследования: свойства ферментов и их активность

1)изучение литературы, 2) экспериментальный метод, 3) аналитическая деятельность

Теоретическая значимость исследования: раскрытие роли пищеварительных ферментов и осознание их биологической ценности. Прикладная ценность в том, что каждый человек должен знать особенности функционирования своего организма и принимать профилактические меры для сохранения здоровья.

Процессы расщепления пищи под влиянием ферментов

Секреция различных соков, слюны — важнейшая функция желудочно- кишечного тракта. Существует множество железистых клеток, которые находятся в толще слизистой ротовой полости, желудка, тонкого и толстого кишечника, в которых осуществляется секреция, продукты которой выделяются в полость ЖКТ через специальные мелкие выводные протоки. Секреция в ЖКТ обеспечивает наличие в секретах гидролитических ферментов, создание оптимальной рН среды, наличие защитных факторов. [1]

Процесс пищеварения начинается в полости рта. Здесь происходит первичная механическая, и химическая обработка пищи: размельчение при жевании, смачивание слюной и формирование ее в пищевой комок, который затем в результате глотания поступает в пищевод и далее — в желудок. Слюна, секретируемая слюнными железами, представляет собой слабощелочную жидкость, содержащую ферменты, неорганические соли, белок и муцин. Слюна-первая жидкость, с которой встречаются пищевые вещества при поступлении в полость рта; эта жидкость смешанная, составленная из выделений трех пар слюнных желез — околоушной, подчелюстной и подъязычной и слизистых желез полости рта. Главными органическими составными частями являются муцин, немного белка и специальный фермент — птиалин, превращающий крахмал в глюкозу. Птиалин, подобно остальным ферментам, совершает это превращение, участвуя в процессе в самых малых дозах и почти не затрачиваясь на эту химическую работу. Обстоятельство это имеет огромное значение в экономии организма, сберегая его силы на фабрикацию деятельных пищеварительных веществ; являясь в виде ферментов, эти переваривающие вещества приготовляются отделительными клетками в самых ничтожных количествах. Муцин, слепляя частицы разжеванной пищи, способствует образованию подлежащего проглатыванию пищевого кома и, смазывая его снаружи, придает ему скользкость, необходимую для легкого проглатывания и передвижения по глотке и пищеводу. Изучение в отдельности секретов различных слюнных желез путем собирания их через постоянные или временные фистулы показало, что у человека, способностью превращать крахмал в сахар обладает слюна околоушных и подчелюстных желез, но последние оказываются в этом отношении более деятельными. Птиалин с первого же дня жизни находится только в отделении околоушной железы; в соке же подчелюстной железы он появляется на третьем месяце после рождения. Эти факты рядом с тем, что и в панкреатической железе в первые месяцы жизни фермент, превращающий крахмал в сахар, почти совершенно отсутствует, ясно указывают, почему питание младенцев мучнистыми, крахмалистыми веществами является нецелесообразным и вредным. Кроме того, доказано, что при поражении у младенцев полости рта плесневым грибком, известном под названием молочницы, слюна их утрачивает совершенно способность превращать крахмал в сахар.

Пищеварение в ротовой полости связано, главным образом, с расщеплением углеводов. Фермент амилаза гидролизует крахмал до мальтозы, которую затем мальтаза превращает в глюкозу. В незначительных количествах в слюне содержатся и протеолитические ферменты, расщепляющие белки. Переваривание углеводов под влиянием ферментов слюны продолжается внутри пищевого комка и в желудке, до тех пор, пока соляная кислота желудочного сока не дезактивирует эти ферменты. [4]

После проглатывания пища поступает в желудок . Желудочный сок, вырабатываемый железами желудка, представляет собой прозрачную жидкость, имеющую кислую реакцию благодаря присутствию соляной кислоты (HCL), в количестве 0,5 % (pH-0,9-1,5). Желудочный сок содержит пищеварительные ферменты: пепсин, гастриксин, липазу. В желудочном соке много слизи — муцина. Благодаря наличию соляной кислоты желудочный сок обладает высокими бактерицидными свойствами. Поскольку железы желудка вырабатывают в течение суток 1,5-2,5 л желудочного сока, то пища в желудке превращается в жидкую кашицу.

Фермент пепсин переваривает белки до крупных частиц — полипептидов, не способных всосаться в капилляры желудка. Пепсин также створаживает казеин молока, который в желудке подвергается гидролизу. Жирные эмульгированные компоненты молока расщепляет липаза. [2]

В желудочном соке содержится также ренин. Это протеолитический фермент, который вызывает створаживание молока. Молоко в желудке человека должно сначала превращаться в кефир, а уж затем подвергаться дальнейшему усвоению. При отсутствии ренина (считается, что он присутствует в желудочном соке только до 10-13 летнего возраста) молоко не будет створоженным, проникает в толстый кишечник и там подвергается процессам гниения и брожения. Утешением служит тот факт, что у 70% взрослых людей функцию ренина берет на себя пепсин. 30% взрослых людей молоко все-таки не переносит. Оно вызывает у них вздутие кишечника. Для таких людей предпочтительны кисломолочные продукты, в которых молоко находится уже в створоженном виде. [9]

Важная роль в желудке принадлежит слизи- муцину. Слизь предохраняет слизистую оболочку желудка от самопереваривания. Выделение желудочного сока начинается уже через 5-10 минут после начала еды. Секреция желудочных желёз продолжается всё время, пока пища находится в желудке. Состав желудочного сока и скорость его выделения зависят от количества и качества пищи. Жир, крепкие растворы сахара, а также отрицательные эмоции (гнев, печаль) задерживают, тормозят образование желудочного сока. Сильно ускоряют образование и выделение желудочного сока бульоны из мясных и овощных продуктов.[2]

Из желудка кислый химус небольшими порциями поступает в верхний отдел кишечника — двенадцатиперстную кишку. Двенадцатиперстная кишка в пищеварении играет особую роль. В этот начальный отдел тонкой кишки выделяются не только секреты ее собственных желез, но и желчь, панкреатический сок. Секрет этих желез содержит муцин, защищающий слизистую оболочку, а также ферменты, расщепляющие белок, и энтерокиназу, превращающую неактивный фермент поджелудочного сока трипсиноген в активный трипсин.

Секрет поджелудочной железы бесцветный, имеет щелочную реакцию. Он содержит различные пищеварительные ферменты, переваривающие белки, жиры, углеводы. Под воздействием ферментов трипсина и химотрипсина белки перевариваются до аминокислот. Липаза расщепляет жиры до глицерина и жирных кислот. Амилаза и мальтаза переваривает углеводы до моносахаридов .[5]

Желчь, образующаяся в печени и промежутке между приемами пищи, поступает в желчный пузырь в жидком виде, концентрируется там в 7-8 раз путем всасывания воды. Во время пищеварения при поступлении пищи в двенадцатиперстную кишку желчь выделяется в нее из желчного пузыря. Желчь, имеющая золотисто-желтый цвет, содержит желчные кислоты, желчные пигменты, холестерин и другие вещества. В течение суток образуется 0,5-1,2 л желчи. Желчь эмульгирует жиры до мельчайших капель и способствует их всасыванию, активирует пищеварительные ферменты, замедляет гнилостные процессы, усиливает перистальтику тонкой кишки. Выделяемый кишечными железами в ответ на механические и химические раздражения кишечный сок (до 2,5 л в сутки) расщепляет пептиды до аминокислот, сахара — до глюкозы и фруктозы. В кишечном соке содержится 22 пищеварительных фермента, в том числе энтерокиназа (активатор трипсиногена поджелудочной железы), пептидаза, липаза, амилаза и фосфатаза, сахараза. Пищеварение происходит как в просвете тонкой кишки (полостное пищеварение), так и на поверхности микроворсинок (пристеночное, или мембранное, пищеварение). Пристеночное пищеварение является заключительным этапом переваривания пищи, после чего начинается всасывание. [7]

Читайте также:  Льняное масло при болях в желудке

Будучи белками, ферменты обладают всеми их свойствами. Вместе с тем биокатализаторы характеризуются рядом специфических качеств, тоже вытекающих из их белковой природы. Эти качества отличают ферменты от катализаторов обычного типа. Сюда относятся термолабильность, зависимость их действия от значения pH среды, специфичность и, наконец, подверженность влиянию активаторов и ингибиторов.

Термолабильность ферментов объясняется тем, что температура, с одной стороны, воздействует на белковую часть фермента, приводя при слишком высоких значениях к денатурации белка и снижению католических функции, а с другой стороны, ведет к усилению катализа.

Температура, при которой каталитическая активность фермента максимальна, называется его температурным оптимумом.

Температурный оптимум для различных ферментов неодинаков. В общем, для ферментов животного происхождения он лежит между 40 о и 50 о С, а растительного – между 50 о и 60 о С. Однако есть ферменты с более высоким температурным оптимумом, например, у папаина (фермент растительного происхождения, ускоряющий гидролиз белка) оптимум находится при 8О о С. В то же время у каталазы (фермент, ускоряющий распад H 2 O 2 до H 2 O и O 2 ) оптимальная температура действия находится между 0 о и -10 о С, а при более высоких температурах происходит энергичное окисление фермента и его инактивация.

Многие ферменты обладают наибольшей эффективностью при температуре человеческого тела, т. е. приблизительно при 37 °С. Человек погибает при более низких и более высоких температурах не столько из-за того, что его убила болезнь, а в первую очередь из-за того, что перестают действовать ферменты, а следовательно, прекращаются обменные процессы.

Зависимость активности фермента от значения pH среды была установлена свыше 50 лет назад. Для каждого фермента существует оптимальное значение pH среды, при котором он проявляет максимальную активность. Большинство ферментов имеет максимальную активность в зоне pH среды поблизости от нейтральной точки. В резко кислой или резко щелочной среде хорошо работают лишь некоторые ферменты.

Ферменты наиболее эффективно действуют на субстрат при строго определенной среде раствора, при определенных значениях рН. Величина рН, как показано на схеме (см. приложение 1), характеризует кислотность и основность растворов и может принимать значения от 1 до 14. Фермент желудочного сока пепсин наиболее активен при рН 1,5—2 (сильнокислая среда), каталаза крови — при рН 7 (нейтральная среда). [3]

Специфичность – одно из наиболее выдающихся качеств ферментов. Его свойство было открыто еще в прошлом столетии. Когда было сделано наблюдение, что очень близкие по структуре вещества – пространственные изомеры (α — и β- метилглюкозиды) расщепляются по эфирной связи двумя совершенно разными ферментами. Таким образом, ферменты могут различать химические соединения, отличающиеся друг от друга очень незначительными деталями строения. По образному выражению, нередко употребляемому в биохимической литературе, фермент подходит к субстрату, как ключ к замку. Это знаменитое правило было сформулировано Э. Фишером в 1894 году исходя из того, что специфичность действия фермента предопределяется строгим соответствием геометрической структуры субстрата и активного центра фермента.

Каждый фермент выполняет свою функцию, и только в определенном месте. Функция фермента определяется расположением его аминокислот и распределением энергии каждого компонента фермента. Это позволяет организму быстро и точно выполнить четкую программу синтеза нужных ему соединений на основе молекул пищевых веществ или продуктов их превращения.

Большинство ферментов обладает очень высокой эффективностью.

Скорость некоторых ферментативных реакций может быть в 10 15 раз больше скорости реакций, протекающих в их отсутствие. Такая высокая эффективность ферментов объясняется тем, что их молекулы в процессе «работы» очень быстро восстанавливаются. Типичная молекула фермента может регенерировать миллионы раз за минуту, например, широко используемый в сыроделии фермент ренин способен вызывать свертывание белков молока в количествах, в миллионы раз превышающих его собственную массу. [6]

  1. Последствия дефицита ферментов

Наш организм способен вырабатывать ферменты в больших количествах и запасать их на некоторое время, поддерживая тем самым здоровье и способность к активной жизнедеятельности. По наличию или отсутствию таких запасов можно судить о здоровье человека.

Первыми признаками дефицита ферментов могут являться изжога, метеоризм и отрыжка. Затем может появиться головная боль, желудочные колики, понос, запор, хроническое ожирение, инфекция желудочно-кишечного тракта. Эти симптомы у современных людей встречаются все чаще. Они являются индикаторами того, что организм не может активно перерабатывать пищу. Из-за нарушения процесса пищеварения могут возникнуть заболевания желудочно-кишечного тракта, печени, поджелудочной железы, желчного пузыря и др. [10]

Исследования показывают, что многие люди Европы и Америки имеют избыточный вес. В среднем питание людей состоит из многочисленных приготовленных блюд с большим количеством жиров и сахара и низким содержанием волокон и ферментов. Установлено, что жиры, прошедшие тепловую обработку, не содержат ферментов. Но употреблять жиры просто необходимо, потому что жиры — одни из самых мощных источников энергии и необходимы для усвоения жирорастворимых витаминов. Результаты многих других исследований показали, что атеросклероз, повышенное кровяное давление и высокий уровень холестерина в крови людей также связаны с дефицитом липаз. Без липаз жиры не расщепляются, а откладываются в различных частях тела, например, на бедрах, ягодицах, стенках желудка, в печени и т. д. Аналогичная ситуации и со сложными углеводами (сахарами). Углеводы, не подвергшиеся тепловой обработке содержат ферменты, они легко перевариваются и усваиваются. Рафинированный сахар не содержит ни ферментов, ни витамина В. В процессе переваривания такого сахара организм вырабатывает много дополнительных ферментов.

Болезни органов пищеварения — одна из главных причин госпитализации людей. Значительные суммы денег тратятся на хирургические операции и лечение в больницах. Жалобы на пищеварение — одна из основных причин выдачи больничных листов и взрослым, и школьникам. Сегодня многие врачи отмечают у детей начальную стадию артрита, сахарного диабета и других болезней, которые несколько лет назад регистрировались лишь у людей в возрасте 50 — 60 лет. [8]

Употребление обработанной пищи без живых ферментов создает лишнюю нагрузку на организм. Для процесса переваривания ему приходится активно производить ферменты, чтобы компенсировать их дефицит в пище. Отвлекаясь на процесс синтеза дополнительных ферментов, организм не вырабатывает других необходимых ему веществ. Чтобы восполнить дефицит ферментов в организме, необходимо принимать необработанную пищу. Например, липазы обнаружены в разнообразных видах сырой пищи (капуста). Они способны расщеплять жиры при переваривании, отвечают за распределение и хранение жиров, сжигают их избыток.

Кулинарная обработка пищевых продуктов при 118°С окончательно уничтожает все живые ферменты. Их также не содержат полуфабрикаты. Пастеризация, стерилизация, многократное размораживание и замораживание, обработка в микроволновой печи инактивируют ферменты,

нарушая и изменяя их структуру. [9]

В современном обществе питаться одной живой органической пищей практически невозможно. Поэтому неоспорима польза биологически активных добавок на основе пророщенных семян пшеницы и ячменя, люцерны, сои и зеленой суперпищи (содержащейся в сине-зеленых водорослях, таких как гидрилла, хлорелла, спирулина и др. ). Эти пищевые добавки содержат высококачественные белки, витамины, антиоксиданты, минералы и ферменты. Существуют и другие пищевые ферменты, находящиеся в растительных или животных тканях. Например, бромелайн — фермент, присутствующий в ананасах, папайи — в плодах папайи. В настоящее время наилучшими источниками ферментов признаны два вида нетоксичных грибов — Aspergillus orizae и A. niger, которые выращиваются на среде из бобов сои и зерен пшеницы. Они более приспособлены к разным уровням кислотности (рН от 2 до 12) и гораздо лучше адаптируются к. организму человека, чем другие известные ферменты, например, животного происхождения. Ферменты грибов, как правило, помещенные в капсулы, могут использоваться как пищевые добавки. Они помогают основным ферментам желудка при переваривании пищи и функционируют на всем протяжении пищеварительного тракта. [10]

Читайте также:  Как лечить эрозивный гастрит острый

Таким образом, если существует достаточный запас собственных ферментов или регулярно принимать пищевые добавки, риск развития многих болезней значительно снижается. Возрастает способность активно сопротивляться болезням и оставаться здоровым, накапливать жизненные силы и соответственно дольше жить и радоваться жизни.

2.1. Методика исследования

Нами был использован метод лабораторного эксперимента.

Материалы и оборудование: штатив с пробирками, карандаш для стекла, маленькая воронка, фильтр, спиртовка, стакан со снегом, водяная баня.

Приготовление раствора слюны: Ополосните рот 2-3 раза кипяченой или дистиллированной водой, чтобы удалить остатки пищи. Отмерьте цилиндром 20 мл дистиллированной воды и слейте ее в стакан. Их этого стакана ополаскивайте рот в течение 1-2 минут и сливайте жидкость в другой стакан. Повторите операцию 2-3 раза. Собранную жидкость (50-60 мл) профильтруйте через вату и используйте для работы.

В качестве белка брали яичный белок.

Всего было проведено 4 опыта.

2.2.Результаты исследования и обсуждение

Эксперимент 1.Действие слюны на крахмал

Цель работы: показать расщепление крахмала под действием ферментов слюны.

Материалы : 1%-ый крахмальный клейстер, 1%-ый р-р иода, 1%-ый р-р соляной кислоты, дистиллированная вода.

1.В пять пронумерованных пробирок налить по 3-4 мл крахмального клейстера, а в пробирку №6 – сырого крахмала.

2.В пробирку №1,№5,№6добавим 1 мл слюны, в пробирку №2 — 1 мл прокипяченной слюны, в пробирку №3 — 1 мл дистиллированной воды, в пробирку №4 — 1 мл соляной кислоты и 1 мл слюны. Пробирки (№1,2,3 и 4) поставим в водяную баню при температуре 38 — 40 С.

3.Пробирки №5 и 6 поставим в снег.

4. Через 10 — 15 мин выньте пробирки №1,2,3 и 4 из водяной бани.

5.Содержимое пробирок №1,2,3 и 4 испытаем на присутствие крахмала. Для этого в каждую пробирку прибавим по 2-3 капли раствора йода. Интенсивное окрашивание в синий цвет свидетельствует о присутствии крахмала.

6.Возьмем со льда пробирки №5,№6 . Проведем пробы на присутствие крахмала

7.Отметили, какие изменения произошли в пробирках. Результаты наблюдений записали в таблицу.

Ротовая полость— это передний начальный отдел пищеварительного аппарата. С помощью зубов, языка и мышц щек пища подвергается первоначальной механической переработке, а с помощью слюны — химической.

Слюна — пищеварительный сок слабощелочной реакции, вырабатываемый тремя парами слюнных желез (околоушными, подъязычными, подчелюстными) и поступающий в ротовую полость по протокам. Кроме того, слюна выделяется слюнными железами губ, щек и языка. Всего за сутки вырабатывается около 1 л слюны разной консистенции: густая слюна выделяется для переваривания жидкой пищи, жидкая — для сухой пищи. В слюне содержатся ферменты амилаза или птиалин, который расщепляет крахмал до мальтозы, фермет мальтаза) расщепляющий мальтозу до глюкозы, и фермент лизоцим, обладающий антимикробным действием.

Пища в ротовой полости находится сравнительно короткое время (10-25 с). Пищеварение во рту сводится в основном к образованию пищевого комка, подготовленного к проглатыванию. Из полости рта пища поступает в пищевод.

Пищевод— мышечная трубка длиной 25—30 см, по которой благодаря сокращению мускулатуры пищевой комок передвигается к желудку за 1—9 с в зависимости от консистенции пищи.

Пищеварение в желудке. Желудок — самая широкая часть пищеварительного тракта— представляет собой полый орган, состоящий из входа, дна, тела и выхода. Входное и выходное отверстия закрываются мышечным валиком (жомом). Объем желудка взрослого человека составляет около 2 л, но может увеличиваться до 5 л. Внутренняя слизистая оболочка желудка собрана в складки, что увеличивает ее поверхность. В толще слизистой оболочки размещено до 25000000 желез, вырабатывающих желудочный сок и слизь.

Желудочный сок представляет собой бесцветную жидкость кислой реакции, содержащую 0,4-0,5 % соляной кислоты, которая активизирует ферменты желудочного сока и оказывает бактерицидное воздействие на микробы, попадающие в желудок с пищей. В состав желудочного сока входят ферменты: пепсин, химозин (сычужный фермент), липаза. Фермент пепсин расщепляет белки пищи на более простые вещества (пептоны и альбумозы), которые подвергаются дальнейшему перевариванию в тонком кишечнике. Липаза желудочного сока расщепляет только эмульгированные жиры (молока, майонеза) до глицерина и жирных кислот.

Человеческий организм выделяет желудочного сока 1,5-2,5 л в сутки в зависимости от количества и состава пищи. Пища в желудке переваривается от 3 до 10 ч в зависимости от состава, объема, консистенции и способа ее обработки. Пища жирная, плотная находится в желудке дольше, чем жидкая, содержащая углеводы.

В желудке происходит частичное всасывание в кровь воды и минеральных солей.

После переваривания в желудке пищевая кашица небольшими порциями поступает в начальный отдел тонкого кишечника -двенадцатиперстную кишку, где пищевая масса подвергается активному воздействию пищеварительных соков поджелудочной железы, печени и слизистой оболочки самой кишки.

Роль поджелудочной железы в процессе пищеварения.

Поджелудочная железа- пищеварительный орган, состоит из клеток, образующих дольки, которые имеют выводные протоки, соединяющиеся в общий проток. По этому протоку пищеварительный сок поджелудочной железы поступает в двенадцатиперст­ную кишку (до 0,8 л в сутки).

Пищеварительный с о к поджелудочной железы представляет собой бесцветную прозрачную жидкость щелочной реакции. В его состав входят ферменты: трипсин, химотрипсин, липаза, амилаза, мальтаза. Трипсин и химотрипсин расщепляют белки, пептоны, альбумозы, поступившие из желудка, до полипептидов. Липаза с помощью желчи расщепляет жиры пищи до глицерина и жирных кислот. Амилаза и мальтаза расщепляют крахмал до глюкозы. Кроме того, в поджелудочной железе есть специальные клетки (островки Лангерганса), вырабатывающие гормон инсулин, поступающий в кровь. Этот гормон регулирует углеводный обмен, способствуя усвоению сахара организмом. При отсутствии инсулина возникает заболевание сахарный диабет.

Роль печени в процессе пищеварения.

Печень — крупная железа массой до 1,5—2 кг, состоящая из клеток, вырабатывающих желчь до 1 л в сутки. Желчь — жидкость от светло-желтого до темно-зеленого цвета, слабощелочной реакции, активизирует фермент липазу поджелудочного и кишечного сока, эмульгирует жиры, способствует всасыванию жирных кислот, уси­ливает движение (перистальтику) кишечника, подавляет гнилост­ные процессы в кишечнике.

Желчь из печеночных протоков поступает в желчный пузырь -тонкостенный грушевидный мешок объемом 60 мл. В процессе пище­варения желчь из желчного пузыря по протоку вытекает в двенадцатиперстную кишку. Кроме процесса пищеварения печень участвует в обмене веществ, кроветворении, задерживании и обезвреживании ядовитых веществ, поступивших в кровь в процессе пищеварения.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8582 — | 7402 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

В общем случае физические и физико-химические изменения пищи заключаются в ее размельчении, перемешивании, набухании, частичном растворении, образовании суспензий и эмульсий; химические измене­ния связаны с рядом последовательных стадий расщепления основных нутриентов.

Процесс разрушения (деполимеризация) природных полимеров осуществляется в организме путем ферментативного гидролиза с по­мощью пищеварительных (гидролитических) ферментов, именуемых гидролазами.

Деполимеризуются только макронутриенты (белки, жиры, углеводы). В деполимеризации участвуют три группы гидролаз: протеазы (фермен­ты, разрушающие белки), липазы (ферменты, расщепляющие жиры), амилазы (ферменты, расщепляющие углеводы).

Ферменты образуются в специальных секреторных клетках пищева­рительных желез и поступают внутрь пищеварительного тракта вместе со слюной и пищеварительными соками — желудочным, поджелудоч­ным и кишечным, объем выделения которых составляет у человека око­ло 7 литров в сутки.

Процесс образования и выделения специальными железами организ­ма особых активных веществ (секретов) называется секрецией.

Наряду с ферментами, являющимися катализаторами биохимических процессов расщепления пищевых веществ, в состав пищеварительных соков входят вода, различные соли, а также слизь, способствующая луч­шему передвижению пищи.

Одной из ключевых биологических закономерностей, определяющих процессы ассимиляции пищи, является правило соответствия: ферментные наборы организма находятся в соответствии с химическими структурами пищи; нарушение этого соответ­ствия служит причиной многих заболеваний. Общие представления об этом соответствии иллюстрирует таблица 1.

Пищеварительные ферменты человека и их специфичность

Оптимальное значение рН

Соответствие видам пищи

Большинство белков глобулярной природы

Пептиды (с N-концевого аминокислотного остатка)

Пептиды (с С-концевого аминокислотного остатка)

Кератины, эластины, коллагены – плохо перевариваются из-за особенностей третичной структуры

Переваривающие углеводы (амилазы)

Крахмал, гликоген, другие α-полисахариды

Сахароза, мальтоза, лактоза

Целлюлоза и гемицеллюлозы из-за наличия β-гликозидной связи

Переваривающие жиры (липазы)

Читайте также:  Что может вызвать у ребенка понос

В действительности, для эффективного пищеварения необходим на­бор обеспечивающих комплексное действие ферментов, которые выра­батываются пищеварительными железами в зависимости от состава по­глощаемой пищи. Основные отделы пищеварительного канала (пищевод, желудок и кишечник) имеют три оболочки:

внутреннюю слизистую, с расположенными в ней железами, выде­ляющими слизь, а в отдельных органах — и пищеварительные соки;

среднюю мышечную, сокращение которой обеспечивает прохож­дение пищевого комка по пищеварительному каналу;

наружную серозную, которая выполняет роль покровного слоя. Последовательные этапы переваривания и всасывания макронутриентов в желудочно-кишечном тракте представлены на рис. 2.

Рис. 2. Последовательные этапы переваривания и всасывания

В ротовой полости основными процессами переработки пищи явля­ются измельчение, смачивание слюной и набухание. В результате этих про­цессов из пищи формируется пищевой комок. Продолжительность пере­работки пищи в полости рта 15—25 с. Помимо указанных физических и физико-химических процессов, в ротовой полости под действием слюны начинаются химические процессы, связанные с деполимеризацией.

В слюне человека, представляющей собой пищеварительный сок с близким к нейтральному значением рН, содержатся ферменты, вызыва­ющие расщепление углеводов (см. табл. 2).

Из-за слишком короткого пребывания пищи во рту, полного расщеп­ления крахмала до глюкозы здесь не происходит, образуется смесь, со­стоящая, главным образом, из олигосахаридов.

Пищевой комок с корня языка через глотку и пищевод попадает в желудок, который представляет собой полый орган объемом в норме око­ло 2л со складчатой внутренней поверхностью, вырабатывающей слизь и поджелудочный сок.

В желудке пищеварение продолжается в течение 3,5—10,0 ч. Здесь про­исходят дальнейшее смачивание и набухание пищевого комка, проник­новение в него желудочного сока, свертывание белков, створаживание молока. Наряду с физико-химическими, начинаются химические про­цессы, в которых участвуют ферменты желудочного сока.

Чистый желудочный сок, выделение которого зависит от количества и состава пищи и соответствует 1,5—2,5 л/сут, представляет собой бес­цветную прозрачную жидкость, содержащую соляную кислоту в концен­трации 0,4-0,5% (рН 1-3).

Функции соляной кислоты связаны с процессами денатурации и раз­рушения белков, создания оптимума рН для пепсиногенов, подавления роста патогенных бактерий, регуляции моторики, стимуляции секреции энтерокиназы.

Процессы денатурации белков в последующем облегчают действие протеаз.

В желудке работают три группы ферментов: а) ферменты слюны — амилазы, которые действуют первые 30—40 с — до появления кислой сре­ды; б) ферменты желудочного сока — протеазы (пепсин, гастриксин, желатиназа), расщепляющие белки до полипептидов и желатина; в) ли­пазы, расщепляющие жиры.

Расщеплению в желудке подвергается примерно 10% пептидных свя­зей в белках, вследствие чего образуются продукты, растворимые в воде. Продолжительность и активность действия липаз невелики, поскольку они обычно действуют только на эмульгированные жиры в слабощелочной среде. Продуктами деполимеризации являются неполные глицериды.

Из желудка пищевая масса, имеющая жидкую или полужидкую кон­систенцию, поступает в тонкий кишечник (общая длина 5—6 м), верхняя часть которого называется двенадцатиперстной кишкой (в ней процес­сы ферментативного гидролиза наиболее интенсивны).

В двенадцатиперстной кишке пища подвергается действию трех видов пищеварительных соков, которыми являются сок поджелудочной железы (поджелудочный или панкреатический сок), сок, вырабатываемый клет-ками печени (желчь) и сок, вырабатываемый слизистой оболочкой самой кишки (кишечный сок). В состав поджелудочного сока входят комплекс ферментов и бикарбонаты, создающие щелочную среду (рН 7,8 — 8,2).

По мере поступления в двенадцатиперстную кишку поджелудочного сока, в ней идет нейтрализация соляной кислоты и повышение рН. У человека рН среды в двенадцатиперстной кишке колеблется в пределах 4,0—8,5. Здесь работают ферменты поджелудочного сока, к которым от­носятся протеазы, расщепляющие белки и полипептиды (трипсин, хи-мотрипсин, карбоксипептидазы, аминопептидазы), липазы, расщепля­ющие жиры, эмульгированные желчными кислотами, амилазы, закан­чивающие полное расщепление крахмала до мальтозы, а также рибонук-леаза и дезоксирибонуклеаза, расщепляющие РНК и ДНК.

Секреция поджелудочного сока начинается через 2—3 мин после при­ема пищи и продолжается 6—14 ч, т. е. в течение всего периода пребыва­ния пищи в двенадцатиперстной кишке.

Установлено, что ферментный состав поджелудочного сока изменя­ется в зависимости от характера питания, например при жирной пище увеличивается активность липазы и наоборот.

Помимо поджелудочного сока, в двенадцатиперстную кишку из желч­ного пузыря поступает желчь, которую вырабатывают клетки печени. Она имеет слабощелочное значение рН и поступает в двенадцатиперстную кишку через 5—10 мин после приема пищи. Суточное выделение желчи у взрослого человека составляет 500—700 мл. Желчь обеспечивает эмуль­гирование жиров, растворение продуктов их гидролиза, активацию пан­креатических и кишечных ферментов, регуляцию моторики и секреции тонкого кишечника, регуляцию секреции поджелудочной железы, регу­ляцию желчеобразования, нейтрализацию кислой среды и инактивацию трипсина. Кроме того, она участвует во всасывании жирных кислот, об­разуя с ними растворимые в воде комплексы, которые всасываются в клет­ки слизистой кишечника, где происходит распад комплексов и поступ­ление кислот в лимфу.

Третьим видом пищеварительного сока в двенадцатиперстной кишке является сок, вырабатываемый ее слизистой оболочкой и называемый кишечным соком.

Ключевым ферментом кишечного сока является энтерокиназа, кото­рая активизирует все протеолитические ферменты, содержащиеся в под­желудочном соке в неактивной форме. Помимо энтерокиназы, в кишеч­ном соке содержатся ферменты, расщепляющие дисахариды до моноса­харидов.

Итак, в полости двенадцатиперстной кишки под действием фермен­тов, секретируемых поджелудочной железой, происходит гидролитиче­ское расщепление большинства крупных молекул — белков (и продуктов их неполного гидролиза), углеводов и жиров. Из двенадцатиперст­ной кишки пища переходит в конец тонкого кишечника.

В тонком кишечнике завершается разрушение основных компонен­тов пищи. Кроме полостного пищеварения, в тонком кишечнике проис­ходит мембранное пищеварение, в котором участвуют те же группы фер­ментов, расположенные на внутренней поверхности тонкой кишки. В состав панкреатических ферментов в пристеночном пищеварении вхо­дят амилазы, трипсин и химотрипсин. Особую роль этот вид пищеваре­ния играет в процессах расщепления дисахаридов до моносахаридов и пептидов до аминокислот. В тонком кишечнике происходит заключи­тельный этап пищеварения — всасывание питательных веществ (продук­тов расщепления макронутриентов, микронутриентов и воды).

На внутренней поверхности кишечника расположено множество скла­док с большим количеством пальцевидных выступов — ворсинок, каж­дая из которых покрыта эпителиальными клетками, несущими много­численные микроворсинки. Такое строение, увеличивающее площадь поверхности тонкого кишечника до 180 м 2 , обеспечивает эффективное всасывание образовавшихся низкомолекулярных соединений. Через по­верхность ворсинок продукты пищеварения транспортируются в эпите­лиальные клетки, а из них — в капилляры кровеносной системы и в лим­фатические сосуды, расположенные в стенках кишечника.

Представление о строении ворси­нок, расположенных на внутренней по­верхности тонкого кишечника, можно составить с помощью схемы, изобра­женной на рис. 3.

Рис. 3. Схема строения ворсинок слизистой тонкого кишечника

ворсинка, 2- слои клеток, через которые происходит всасывание, 3- начало лимфатического сосуда в ворсинке, 4- кровеносные сосуды в ворсинке, 5- кишечные железы, 6- лимфатический сосуд в стенке тонкой кишки, 7-кровеносные сосуды в стенке т онкой кишки, 8-часть мышечного слоя в кишечной стенке

Подсчитано, что за час в тонком ки­шечнике может всасываться до 2—3 л жидкости, содержащей растворенные пи­тательные вещества.

Подобно пищеварительным, транс­портные процессы в тонком кишечнике распределены неравномерно. Всасывание минеральных веществ, моносахаридов и частично жирорастворимых витаминов происходит уже в верхнем отделе тонкого кишечника. В среднем отделе всасывают­ся водо- и жирорастворимые витамины, мономеры белков и жиров, в нижнем — происходит всасывание витамина В12 и со­лей желчных кислот.

В толстом кишечнике, длина которого составляет 1,5—4,0 м, пище­варение практически отсутствует. Здесь всасываются вода (до 95%), соли, глюкоза, некоторые витамины и аминокислоты, продуцируемые кишечной микрофлорой (всасывание составляет всего 0,4-0,5 л в сут­ки). Толстый кишечник является местом обитания и интенсивного раз­множения различных микроорганизмов, потребляющих неперевариваемые остатки пищи, в результате чего образуются органические кислоты (молочная, пропионовая, масляная и др.), газы (диоксид углерода, ме­тан, сероводород), а также некоторые ядовитые вещества (фенол, индол и др.), обезвреживающиеся в печени.

Кишечная микрофлора является важным органом вторичного пере­варивания пищи и формирования каловых масс, который, в соответствии с теорией адекватного питания, во многом обеспечивает возможность ши­рокого варьирования рациона питания и устойчивость к новым видам пищи.

Ключевыми функциями кишечной микрофлоры являются:

— синтез витаминов группы В, фолиевой и пантотеновой кислот, вита­минов Н и К;

— метаболизм желчных кислот с образованием, в отличие от патогенной микрофлоры, нетоксичных метаболитов;

— утилизация в качестве питательного субстрата некоторых токсичных для организма продуктов пищеварения;

— стимуляция иммунной реактивности организма.

Комментировать
1 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Пищеварение
0 комментариев
No Image Пищеварение
0 комментариев
No Image Пищеварение
0 комментариев
No Image Пищеварение
0 комментариев
Adblock detector