Основным ферментом желудка является

Определение понятия

Строение

Функции и механизмы деятельности: пищеварение в желудке

В желудке пища подвергается двум видам обработки: механической и химической.

Механическая обработка пищи

Механическая обработка заключается в сокращении и расслаблении (т.е. моторике) желудочных мышц, в результате чего пища разминается, перемешивается и продвигается в кишечник.

Различают три типа сокращений мышц желудка:

1) тонические – длительные стойкие сокращения мышц, обеспечивающие тонус желудка при заполнении его пищей;

2) перистальтические – волнообразные сокращения мышц, распространяющиеся от пищевода к кишечнику (возникают «перехваты» желудка);

3) антиперистальтические – перистальтика в обратном направлении, вызывает защитный рефлекторный акт – рвоту.

Моторика желудка способствует перемешиванию пищи и равномерному пропитыванию её желудочным соком.

Химическая обработка пищи

Химическая обработка пищи обеспечивается действием желудочного сока.

Желудочный сок – это секрет желёз, расположенных в секреторном эпителии слизистой оболочки желудка.

Секреторный эпителий желудка представлен тремя видами железистых клеток:

1) главные – вырабатывают ферменты;

2) обкладочные – вырабатывают соляную кислоту (HCl);

3) добавочные – вырабатывают слизь.

В зависимости от места расположения желёз их подразделяют на:

1) кардиальные (содержат в основном добавочные клетки);

2) донные (содержат все три типа клеток);

3) пилорические (содержат главные и добавочные клетки).

Фазы желудочной секреции

1. Мозговая фаза начинается до поступления пищи в желудок, в момент приёма пищи. Вид, запах, вкус пищи усиливают секрецию желудочного сока. Нервные импульсы, вызывающие мозговую фазу, происходят из коры больших полушарий и центров голода в гипоталамусе и миндалине. Они передаются через моторные ядра блуждающего нерва и затем через его волокна к желудку. Секреция желудочного сока в этой фазе составляет до 20% секреции, связанной с приёмом пищи.

2. Желудочная фаза начинается с поступления пищи в желудок. Поступившая пища вызывает ваго-вагальные рефлексы, местные рефлексы энтеральной нервной системы, выделение гастрина. Гастрин в течение нескольких часов, пока пища пребывает в желудке, стимулирует секрецию желудочного сока. Количество сока, выделяющегося в желудочной фазе, составляет 70% от общей секреции желудочного сока (1500 мл).

3. Кишечная фаза связана с поступлением пищи в двенадцатиперстную кишку, что вызывает небольшой подъём секреции желудочного сока (10%) за счёт выделения гормона энтерооксинтина из слизистой оболочки кишки под влиянием растяжения и действия химических стимулов.

Состав и свойства желудочного сока

Желудочный сок – бесцветная прозрачная жидкость кислой реакции (рН 0,8-1), содержащая ферменты.

Состав желудочного сока: вода (98%), сухие вещества (2%): органические вещества (ферменты, молочная, фосфорная кислота, АТФ) и неорганические вещества (соляная кислота, хлористые соли, калий, натрий, кальций, сульфаты, карбонаты и др.).

Ферменты желудочного сока:

1) протеолитические – расщепляют белки;

2) липолитические – расщепляют жиры;

3) амилолитические – расщепляют углеводы, но они в желудке не вырабатываются, а поступают в него вместе со слюной.

Протеолитические ферменты:

Пепсин – активен только в кислой среде. Он выделяется из желёз в неактивной форме (пепсиноген) и под действием соляной кислоты превращается в активную форму (пепсин). Пепсин расщепляет белки до пептонов, иногда до дипептидов и до свободных аминокислот. Пепсин действует не на все виды белков, а только на переваримые белки мяса, крови (фибрин). Яичный белок и коллаген перевариваются хуже. Совсем не перевариваются белки волос и шерсти (кератины). Пепсин обеспечивает дезагрегацию белков, предшествующую их гидролизу и облегчающую его. Протеолитическая активность пепсина наблюдается при рН < 6, достигая максимума при pH = 1,5 – 2,0. При этом один грамм пепсина за два часа может расщеплять ~50 кг яичного альбумина, створаживать ~100000 л молока, растворять ~2000 л желатины.

Основные пепсины желудочного сока

(1) пепсин А – группа ферментов, гидролизирующих белки при рН=1,5-2,0. Часть пепсина (около 1%) переходит в кровеносное русло, откуда вследствие небольшого размера молекулы фермента проходит через клубочковый фильтр и выделяется с мочой (уропепсин). Определение содержания уропепсина в моче используется в лабораторной практике для характеристики протеолитической актив­ности желудочного сока;

(2) пепсин С, гастриксин, желудочный катепсин – оптимум рН для ферментов этой группы является 3,2-3,5. Соотношение между пепсином А и гастриксином в желудочном соке человека от 1:1 до 1:5;

(3) пепсин В, парапепсин, желатиназа – разжижает желатину, расщепляет белки соединительной ткани. При рН-5,6 и выше дей­ ствие фермента угнетается;

(4) пепсин Д, реннин, химозин – расщепляют казеин молока в присутствии ионов Са++, с образованием параказеина и сывороточ­ ного белка.

Содержание пепсинов и гастриксина в слизистой различных от­делов желудка неодинаково: пепсины отсутствуют в антральном от­деле желудка, гастриксин же присутствует во всех отделах желудка. Источник: https://doctor-v.ru/med/enzymes-gastric-juice/

Химозин (сычужный фермент) – запускает процесс переваривания белка молока. Вырабатывается в детском возрасте в период молочного вскармливания. Под его действием казеиноген молока превращается в казеин и образуется молочный ком. Химозин створаживает молоко, но для этого необходимы ионы кальция.

Пепсин или в чистом виде, или в составе сычужной закваски применяется для свёртывания молока при приготовления сыров. Сычужный фермент состоит из двух основных компонентов – химозина и пепсина.

Под свёртыванием молока понимаются процессы коагуляции основного его белка – казеина, и образования молочного геля. Строение казеина таково, что за ферментативное свёртывание «ответственна» только одна пептидная связь в белковой молекуле. Разрыв белковой молекулы по этой ключевой связи и приводит к свертыванию молока.

Химозин является тем ферментом, который по своей природе обеспечивает разрыв данной связи, при этом мало затрагивая другие. Пепсин затрагивает более широкий спектр пептидных связей в казеине. Химозин, не являясь сильным протеолитом, разрывает незначительное число пептидных связей казеина и выполняет подготовительную работу для деятельности протеаз молочнокислой микрофлоры. Под действием химозина и пепсина расщепление полипептидных цепей казеина идет по пептидной связи между 105-106 аминокислотами (фенилаланин-метионин) с отщеплением в сыворотку участка со 106 по 169 аминокислоту – гидрофильного гликомакропептида, при этом максимальное количе­ство белка остается в сгустке.

Для приготовления многих элитных видов сыров применяют сычужный фермент, содержащий 90-95% химозина и 5-10% пепсина.

Желатиназа (пепсин В) – расщепляет белки соединительной ткани – коллаген, эластин и др.

Липолитические ферменты:

Желудочная липаза – расщепляет нейтральные жиры на глицерин и жирные кислоты. Действует в основном на эмульгированные жиры (растительные, молочные). Таким образом, жиры, входящие в состав молока или майонеза, начинают расщепляться уже в желудке. Но активность этого фермента низкая и процесс расщепления идёт медленно.

Функции соляной кислоты желудочного сока:

– создает необходимую рН для активации фермента пепсиногена, т.е. для его превращения в пепсин;

– действует бактерицидно, дезинфицирует пищу. При недостаточном содержании соляной кислоты в желудочном соке и избыточном потреблении белка, в желудке возникают гнилостные процессы.

– участвует в регуляции моторной деятельности желудка и кишечника. При пониженной кислотности желудочного сока возникает атония и гипотония ЖКТ (желудочно-кишечного тракта).

Значение слизи, вырабатываемой добавочными клетками желудка:

– защищает слизистую желудка от механических и химических (самопереваривание) повреждений.

Механизм отделения желудочного сока

Желудочный сок выделяется постоянно, но его количество и состав непостоянны. Например, натощак желудочный сок имеет щелочную реакцию и содержит много слизи.

Отделение желудочного сока идёт в две фазы:

1) рефлекторная;

2) нейрогуморальная.

Рефлекторная фаза – возникает при действии условных раздражителей (вид, запах пищи, разговоры и мысли о ней, звон посуды и т.д.) и безусловных (сам акт приема пищи, жевание, глотание, вкус и др.). Эта фаза начинается спустя 5-6 минут с начала действия раздражителя и длится 1-2 часа. Секрет, вырабатываемый желудком в рефлекторную фазу, И.П. Павлов назвал “аппетитным” (“запальным”) соком. Он обладает наибольшей переваривающей способностью, очень богат ферментами.

Нейрогуморальная фаза – начинается с момента поступления пищи в желудок. Поступившая порция корма пропитывается желудочным соком, выработанным в рефлекторную фазу. При этом образуются промежуточные продукты обмена (экстрактивные вещества), которые всасываются стенкой желудка и являются стимулятором для выработки новой порции желудочного сока. Желудочный сок будет вырабатываться, пока пища будет находиться в желудке. Этот сок обладает меньшей переваривающей способностью и содержит меньше ферментов и больше соляной кислоты. Эта фаза начинается через 30 минут после попадания пищи в желудок и длится до 10 часов.

Эвакуация (перемещение) содержимого желудка в кишечник (в двенадцатиперстную кишку) происходит периодически, благодаря открытию и закрытию пилорического сфинктера (привратника). В желудке рН кислая, а в кишечнике – щелочная. При попадании порции кислого содержимого желудка в кишечник рН в нём смещается в кислую сторону. При кислой рН в кишечнике пилорус-привратник закрыт. Поступившая в кишечник порция частично переваренной пищи пропитывается кишечным и поджелудочным соками, имеющими щелочную реакцию. При этом рН в кишечнике вновь становится щелочной. Разница рН по обе стороны пилоруса будет сигналом для раскрытия сфинктера. И тогда новая порция пищи сможет переместиться из желудка в двенадцатиперстную кишку.

Источники: https://biofile.ru/bio/18876.html

Источник

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 (пептидазы) расщепляют белки до коротких пептидов или аминокислот
• 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

Ротовая полость

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

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

Ферменты поджелудочной железы

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 кислоты ДНК 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

• 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

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

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

Примечания

1. ↑ Zoltán A. Tökés, Wang Chee Woon and Susan M. Chambers. Digestive enzymes secreted by the carnivorous plant Nepenthes macferlanei L. Planta, 1974, Volume 119, Number 1, 39-46

Ссылки

• https://www.innvista.com/health/nutrition/diet/enzymecl.htm

Источник