Какие ферменты содержатся в желудочном соке

Какие ферменты содержатся в желудочном соке thumbnail

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 февраля 2014; проверки требуют 28 правок.

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

Ротовая полость[править | править код]

Ферменты пищеварения, упрощенная схема

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).
  • альфа-глюкозидазу (мальтазу), расщепляет мальтозу на две молекулы глюкозы

Желудок[править | править код]

Ферменты, секретирующиеся желудком называются желудочными ферментами. По химической природе практически все ферменты являются белками. В желудке также вырабатывается соляная кислота, которая обладает бактерицидным действием; активирует фермент пепсин; вызывает денатурацию и набухание белков.

  • 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 «обкладочных 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. Для защиты стенок желудка от агрессивной кислой среды «добавочные клетки» слизистой вырабатывают муцин — гликопротеид — и ионы бикарбоната.
  • Гастриксин, реннин – тоже расщепляют белки.
  • Желатиназа расщепляет желатин и коллаген, основные протеогликаны мяса на полипептиды, пептиды и аминокислоты.
  • Липаза – жиры на глицерин и жирные кислоты, но ее активность в желудке незначительна.
  • Химозин – створаживает молоко

Тонкая кишка[править | править код]

Желчь[править | править код]

Желчь человека также участвует в процессах пищеварения. Она вырабатывается постоянно печенью и собирается в желчном пузыре. В ее состав не входят ферменты. Она переводит в активное состояние ферменты поджелудочной железы, эмульгирует жиры (что облегчает их расщепление), усиливает перистальтику кишечника, стимулирует продукцию слизи, ликвидирует действие пепсина желудка, опасного для ферментов поджелудочной железы.

Ферменты поджелудочной железы[править | править код]

Поджелудочная железа является основной железой в системе пищеварения. Она секретирует ферменты (более 20) 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 нуклеотидов.
  • 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 непентеса Nepenthes macferlanei выделены протеазы, продемонстрирована также липазная активность. Его главный фермент, непентезин, по субстратной специфичности напоминает пепсин.[1]

Примечания[править | править код]

  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[править | править код]

  • https://www.innvista.com/health/nutrition/diet/enzymecl.htm
  • Анатомия и физиология человека: учеб. для студ. учреждений сред. проф. образования / И. В. Гайворонский, Г. И. Ничипорук, А. И. Гайворонский. — 6-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательский центр «Академия», 2011. — 496 с. ISBN 978-5-7695-7794-9

Источник

В процессе пищеварения каждый компонент выполняет свою функцию. Ферменты желудочного сока расщепляют белки до протеинов, жиры до жирных кислот и триглицеридов, а полисахариды до моносахаридов. Вещества, выделяющиеся в желудке, обладают защитным, гормональным и медиаторным действием. Они переводят макромолекулы в доступную для клеток форму.

Какие ферменты содержатся в желудочном соке

Виды и свойства ферментов

Ферменты желудка не имеют цвета и запаха, но обладают свойствами видоизменять пищу, поступившую из пищевода. Химус, образующийся в желудке, содержит пищеварительные секреты. Каждое ферментативное вещество имеет присущие только ему одному свойства. Протеолитические ферменты химуса расщепляют сложные белки до структурных кирпичиков — аминокислот. К ним относятся 4 вида пепсинов. Вырабатываются они все париетальными клетками. Непротеолитические ферменты пищеварительного сока — это вещества, расщепляющие другие компоненты пищи до более простых структурных составляющих, которым легче всосаться в слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта. К ним относятся:

  • Липаза. Расщепляет жиры на кислоты и глицерин.
  • Лизоцим. Вырабатывают добавочные железы.
  • Желудочная слизь.

Вернуться к оглавлению

Пепсины: действие

Какие ферменты содержатся в желудочном сокеАктивный компонент желудочного сока.

В состав желудочного сока, кроме соляной кислоты, входит фермент, который является основным звеном в расщеплении белков пищи. Именуется он пепсином. Организм человека вырабатывает необходимое количество пепсиногена — неактивного предшественника фермента. Он становится активным в кислых условиях путем взаимодействия с соляной кислотой и делится на 4 фракции.

Вернуться к оглавлению

Особенности фермента А

Компонент, расщепляющий белки, активируется при значениях кислотности от 1,5 до 2. Фермент относится к протеолитическим энзимам. Пепсиноген А становится активен после воздействия на него соляной кислоты. Его молекулы очень маленькие и в небольшом количестве всасываются из желудочно-кишечного тракта, попадая в кровеносное русло, а потом в выделительную систему. Уровень энзима, выделившегося с мочой, измеряют для определения активности протеолитических ферментов.

Вернуться к оглавлению

Фракции В и С

Фермент, содержащийся в желудочном соке, именуется также желатиназой. Он влияет на желатин, расщепляет протеины соединительных тканей, которые в большом количестве находятся в мясной пище. Действует фермент В при повышении кислотности до 5,6 и выше. Растворяя коллагеновые волокна, пепсин предупреждает попадание в нижние отделы желудочно-кишечного тракта грубого пищевого комка. Фермент С играет важную роль в процессе гидролиза белка. Пепсиноген действует при значении кислотности от 3,2 до 3,5. Также активируется соляной кислотой из ферментов, вырабатываемого париетальными клетками.

Вернуться к оглавлению

Фракция Д, реннин, химозин

Эти ферменты действуют с целью расщепления молочного белка — казеина. Они функционируют в присутствии ионов кальция. В результате химических реакций образуется 2 вещества — параказеин и сывороточный белок. Функции этих сложных молекул до сих пор окончательно не изучены. Концентрация фракции пепсина Д немного ниже, чем других подтипов протеолитических ферментов.

Вернуться к оглавлению

Желудочная слизь и ее роль в пищеварении

В слизистом секрете содержится специфическое вещество — бикарбонат. Через цепь химических реакций оно ощелачивает чрезмерную кислотность желудка, предохраняя от образования язвенных дефектов в его оболочках.

Какие ферменты содержатся в желудочном сокеЗащищает от химического и другого вида повреждения.

Кислая среда способствует перевариванию пищи, но гиперпродукция гидрохлорида нарушает баланс и приводит к возникновению эрозии стенок желудочно-кишечного тракта. Кислота появляется в щелочной среде кишечника, где также провоцирует образование язвы в луковице двенадцатиперстной кишки. Поэтому продукция слизи защищает гастроинтестинальную систему от перечисленных патологий.

Вернуться к оглавлению

Сиаломуцины

Слизь содержит сиаловые кислоты. Эти вещества действуют бактерицидно, уничтожая патогенные микроорганизмы и влияя на вирусы. Благодаря этому компоненту, слизистый секрет оказывает действие неспецифической иммунной системы. Также сиаломуцины стимулируют выделение соляной кислоты. Недостаток этого структурного элемента желудочного сока ведет к накоплению патогенных микроорганизмов и образованию язвенных дефектов.

Вернуться к оглавлению

Гликопротеины

Так называются вещества, содержащие белковые и гликогеновые компоненты. Они играют важную роль в кроветворении. Гликопротеины также называют фактором Кастла. Благодаря веществам, происходит активное всасыванию витамина B12, который включается в синтез кровяных телец. Если гликопротеинов незначительное количество, развивается железодефицитная анемия.

Вернуться к оглавлению

Нейтральные мукополисахариды

Их вырабатывают бокаловидные желудочные клетки. Мукополисахариды также входят в состав фактора Кастла, необходимого для кроветворения. Но у этих веществ существуют и другие действия. Они принимают участие в иммунном ответе, являются одним из факторов роста организма. При дефиците этого структурного элемента развивается анемическое состояние, иммунодефицит и нарушения пищеварения.

Вернуться к оглавлению

Муцин желудка

Какие ферменты содержатся в желудочном сокеРоль каждого компонента важна.

Так называется слизистый компонент, который не растворяется в процессе пищеварения. Именно он играет важнейшую роль в защите стенок желудочно-кишечного тракта от влияния патогенных микроорганизмов, избытка соляной кислоты, агрессивных ингредиентов пищи. В состав тонкого слоя муцина входят бикарбонаты, нейтрализующие кислотный компонент желудочного сока.

Вернуться к оглавлению

Непротеолитические ферменты

К ним относятся липаза и лизоцим. Первая помогает расщеплять жиры пищи. Она формирует из них жирные кислоты и триглицериды, которые легко усваиваются в кишечнике. Лизоцим же владеет неспецифическими иммунными свойствами, оказывая противомикробную функцию. Он формирует своеобразный барьер, препятствующий патогенным микроорганизмам проникать сквозь стенку гастроинтестинальной системы. Лизоцим присутствует в желудочно-кишечном тракте, на слизистых глаз и других органов.

Вернуться к оглавлению

Особенности липазы

Это основной фермент для расщепления жиров до кислот и триглицеридов. У детей липаза воздействует на грудное молоко, которое преобладает в питании. У взрослых концентрация фермента сокращается в связи с переменами в рационе. Отсутствие действия липаз на животные жиры, содержащиеся в еде, приводит к накоплению в каловых массах остатков жира.

Вернуться к оглавлению

Лизоцим желудка

Его вырабатывают добавочные клетки. Это вещество содержится не только в желудочно-кишечном тракте. Лизоцима много на слизистых оболочках глаз и в ротовой полости. Функция состоит в уничтожении патогенных микроорганизмов. Оказывает бактерицидный эффект. Лизоцим помогает в очистке пищи от попавших с ней в желудок микроорганизмов, что осуществляется посредством разрушения микробных клеток.

Источник

фото 1Процесс пищеварения является достаточно сложным механизмом, который начинается в полости рта и заканчивается в просвете толстой кишки. Ферменты желудочного сока способствуют химической обработке пищи, а регулярное расслабление и сокращение мышечной стенки – механической. Кроме переваривания и перетирания еды в просвете желудка происходит всасывание необходимых организму микроэлементов и витаминов.

Особенности пищеварения в желудке

Пройдя полость рта и пищевод, пища попадает в желудок – мышечный полый орган, стенка которого богата железами. Его работа регулируется нейроэндокринной системой, блуждающим нервом, а также характером питания. Кроме того, желудочный сок активно вырабатывается под влиянием гастрина – особого гормона, синтезируемого в G-клетках поджелудочной железы и двенадцатиперстной кишки.

Что представляет собой желудочный сок

Пищеварительный секрет являет собой прозрачную жидкость без цвета и вырабатывается фундальными железами внутренней выстилки желудка. В его состав входит соляная, или хлористоводородная, кислота, а также слизь, соли и значительное количество ферментов.

фото 2

Ионы соляной кислоты вырабатываются обкладочными клетками слизистой выстилки путем активного транспорта. В сутки здоровый желудок продуцирует в среднем 2-2,5 литра кислоты. Ее основная роль – создание оптимального кислотно-основного баланса для нормального переваривания и активация ферментов. Кроме того, хлористоводородная кислота выполняет такие функции:

  • превращает пепсиноген в активный пепсин;
  • помогает ферментам расщеплять белки;
  • обладает бактерицидным эффектом;
  • запускает переход пищи из полости желудка в просвет 12-перстной кишки, активирует синтез таких гастроинтестинальных гормонов, как гастрин и секретин;
  • влияет на моторику органов ЖКТ, в частности, желудка.

Слизь выполняет защитную роль, обволакивая внутреннюю стенку желудка, а также нейтрализует хлористоводородную кислоту при ее высокой концентрации.

Какие ферменты есть в желудочном соке

Примерно на 97-98% пищеварительный сок состоит из воды, остальные 2-3% — это кислоты, соли, микроэлементы и ферменты. Последние подразделяются на:


  • фото 3протеолитические
    (они расщепляют белковые соединения);
  • амилолитические (поступают из полости рта со слюной и расщепляют углеводные соединения);
  • липолитические (влияют на жиры).

Какую роль играют ферменты в желудке

Основные ферменты желудочного сока способствуют расщеплению и всасыванию белков, незаменимых аминокислот, нейтральных жиров. Кроме того, эти вещества способствуют переходу съеденной пищи в более мягкую консистенцию, активируют фактор Касла, который принимает участие во всасывании витамина В12.

Несмотря на обилие ферментативных веществ, в просвете желудка плохо перевариваются коллагеновые белки, трансжиры и быстроусвояемые углеводы.

Ферментативные процессы в желудке

Желудочный сок продуцируется регулярно, но его количество и состав не являются постоянными. Это зависит от характера съеденной пищи, времени суток и фонового состояния желудочно-кишечного тракта.

Его синтез происходит в три основные фазы:


  1. фото 4Рефлекторную
    . Начинается с воздействия условных и безусловных раздражителей (запах еды, звук посуды, вид продуктов, жевание и т.д.). Ее длительность обычно не превышает 2-х часов. Секрет, вырабатывающийся в эту фазу, часто называют «аппетитным», поскольку обладает сильной переваривающей способностью и содержит большое количество ферментов.
  2. Нейрогуморальную. Запускается с момента попадания пищи в полость желудка и характеризуется образованием промежуточных продуктов. В последующем они всасываются слизистой выстилкой желудка. Длительность фазы – около 10 часов.
  3. Эвакуаторная. В ее основе лежит перемещение в двенадцатиперстную кишку пищевых масс.

Желудочные ферменты

Пепсин – то, как называется главный фермент желудочного сока. Он активируется под воздействием соляной кислоты. Фермент имеет несколько фракций. Также в желудке продуцируется липаза, желатиназа, лизоцим.

Основные пепсины желудочного сока

Под воздействием пепсинов белки расщепляются до более мелких молекул – пептонов, дипептидов или аминокислотных остатков. Их работа возможна только при определенной температуре и кислой рН.

Фракции пепсина:

  • пепсин А;
  • пепсин С;
  • пепсин Д;
  • пепсин В.

фото 5

Пепсин А

Считается основным протеолитическим ферментативным веществом, которое активирует самую раннюю стадию гидролиза белков. Активен при резко кислой рН (в пределах 1,5-2).

Некоторая часть этого пепсина транспортируется в кровеносное русло, фильтруется почечной системой и выделяется в виде уропепсина вместе с мочой.

Пепсин С (желудочный катепсин, гастриксин)

Менее активное вещество, особенно в сравнении с предыдущим ферментом. Расщепляет белковые соединения при рН 3-3,5. В норме его концентрация может равняться таковой пепсина А либо превышать ее в 3-5 раз.

Пепсин В (желатиназа, парапепсин)

Участвует в расщеплении белков коллагеновой группы (кератин и т.д.), которые соединяют между собой мышечные волокна. Активируется при кислотно-основном балансе, который равен 5,5. В случае ощелачивания среды перестает функционировать.

Пепсин Д (химозин, ренин)

Его основное действие направлено на расщепление особого молочного белка – казеина. Однако процесс возможен только в присутствии ионов кальция. В дальнейшем получившийся казеин способствует образованию рыхлых по структуре хлопьев,  которые легко фрагментируются.

Непротеолитические ферменты желудочного сока

К данной группе компонентов пищеварительного секрета относят вещества, которые расщепляют жиры, углеводы, обладают бактерицидным эффектом.

К ним относят:

  • фото 6желудочную липазу;
  • лизоцим.

Желудочная липаза

Ее функция заключается в растворении нейтральных жиров с образованием  жирных кислот, глицерина. Действие фермента в основном распространяется на легко эмульгирующиеся (дробящиеся) жиры молочного и растительного происхождения.

Лизоцим

Муромидаза, или лизоцим, продуцируется эпителиальными клетками внутренней стенки органа. Основной эффект вещества – борьба с патогенными микроорганизмами (вирусами, грибками и бактериями).

Полезное видео

Какие важные функции выполняют ферменты можно узнать в этом видео.

Причины недостатка ферментов

Привести к ферментативной недостаточности могут такие состояния:

  • регулярное переедание;
  • заболевания, нарушающие нормальное отхождение пищи из желудка в тонкую кишку (опухоли, стенозы);
  • недостаточное пережевывание пищи, частое употребление жирных, острых блюд;
  • хроническое воспаление в стенке желудка (гастродуоденит, гастрит).

фото 7

Патологии при недостатке желудочных ферментов

На фоне дефицита ферментов пищеварительного сока может развиться хронический гастрит с пониженной кислотностью, гастродуоденит, хроническая железодефицитная или фолиеводефицитная анемия.

Важно вовремя выявить какой фермент содержится в желудочном соке в недостаточной концентрации. Это позволит своевременно начать терапию и предотвратить развитие осложнений.

Симптомы дефицита ферментов

В случае ферментативной недостаточности появляются такие симптомы:

  • ухудшение аппетита;
  • вздутие живота, нарушение стула;
  • постоянная отрыжка, особенно после приема пищи;
  • изжога, периодические боли в животе;
  • усиленное выпадение волос, ломкость ногтей.

фото 8

Как восполнить недостаток ферментов

Чтобы избавиться от секреторной недостаточности желудка используют медикаментозное лечение. К препаратам желудочных ферментов относят:

  • натуральный желудочный сок;
  • Ацидин-пепсин;
  • Панзинорм;
  • Абомин.

Источник