Какой конечный продукт расщепления белков
Переваривание белков. Этапы и последовательность переваривания белкова) Пищевые белки. Пищевые белки химически представляют собой длинные цепи аминокислот, соединенных друг с другом пептидными связями. Далее представлена типичная связь:
Характеристика каждого белка определяется типом аминокислот в молекуле белка и последовательностью расположения этих аминокислот. Физические и химические характеристики различных белков, важных для человека, изложены в отдельной статье на сайте (просим вас пользоваться формой поиска выше). б) Переваривание белков в желудке. Пепсин — важный фермент желудка, расщепляющий белки. Он наиболее активен при рН 2,0-3,0 и не активен при рН выше 5,0. Вследствие этого для проявления расщепляющего действия белка ферментом желудочный сок должен быть кислым. Как объяснено в отдельной статье на сайте (просим вас пользоваться формой поиска выше), железы желудка секретируют большое количество соляной кислоты. Эта кислота секретируется париетальными (кислотопродуцирующими) клетками желез при рН, равным приблизительно 0,8. К моменту, когда кислота смешивается с желудочным содержимым и секретом из некислотопродуцирующих железистых клеток желудка, рН уже составляет в среднем 2,0-3,0, что чрезвычайно благоприятно для активности пепсина. Одной из важных переваривающих особенностей пепсина является его способность переваривать белок коллаген — альбуминоподобный тип белка, который лишь незначительно расщепляется под действием других пищеварительных ферментов. Коллаген — главная составляющая часть межклеточной соединительной ткани мяса; поэтому для расщепления белков мяса ферментами пищеварительного тракта прежде всего необходимо переварить коллагеновые нити. В связи с этим у индивида, у которого отмечается недостаток пепсина в желудочном соке, съеденное мясо хуже подвергается обработке другими пищеварительными ферментами и, следовательно, может хуже перевариваться.
Как показано на рисунке выше, пепсин только начинает процесс переваривания белка, обычно обеспечивая только 10-20% полного переваривания белков и превращение их в альбумозы, пептоны и мелкие полипептиды. Это расщепление белков происходит в результате гидролиза пептидной связи между аминокислотами. в) Переваривание белков секретами поджелудочной железы. Переваривание белка преимущественно происходит в верхних отделах тонкого кишечника, в двенадцатиперстной кишке и тощей кишке под воздействием протеолитических ферментов, секретируемых поджелудочной железой. Частично расщепленные продукты белковой пищи, поступая в тонкий кишечник из желудка, подвергаются воздействию главных протеолитических панкреатических ферментов: трипсина, хемотрипсина, карбоксиполипептидазы и проэластазы (для облегчения понимания просим вас изучить рисунок выше). Трипсин и хемотрипсин расщепляют молекулы белка на небольшие полипептиды; карбоксиполипептидаза отщепляет отдельные аминокислоты от карбоксильного конца полипептидов. Проэластаза, в свою очередь, превращается в эластазу, которая затем переваривает эластические волокна, частично содержащиеся в мясных продуктах. Под действием панкреатического сока небольшой процент белков переваривается до аминокислот. Большинство белков расщепляется до дипептидов и трипептидов. г) Переваривание белков пептидазами энтероцитов, встроенных в ворсинки тонкого кишечника. Заключительный этап переваривания белков в просвете кишечника обеспечивается энтероцитами тонкого кишечника, которые покрыты ворсинками, преимущественно в двенадцатиперстной кишке и тощей кишке. Эти клетки имеют щеточную каемку, которая состоит из сотен микроворсинок, выступающих над поверхностью клетки. В мембране каждой из этих микроворсинок содержатся многочисленные пептидазы, которые выступают над мембраной, где они взаимодействуют с кишечной жидкостью. Наиболее важны два типа пептидаз: аминополипептидаза и некоторые дипептидазы. Они доводят расщепление оставшихся крупных полипептидов до дипептидов, трипептидов и меньшего числа аминокислот. И аминокислоты, и дйпептиды с трипептидами свободно транспортируются сквозь мембрану микроворсинок во внутреннюю часть энтероцита. Наконец, внутри цитозоля энтероцитов находятся другие многочисленные пептидазы, которые специфичны для оставшихся связей между аминокислотами. В течение нескольких минут практически все оставшиеся дипептиды и трипептиды перевариваются до конечной стадии в форме отдельных аминокислот; далее они выходят через другую сторону энтероцита, а отсюда — в кровь. Более 99% конечных продуктов переваривания белков, которые всасываются, являются одиночными аминокислотами. Очень редко происходит всасывание пептидов и чрезвычайно редко всасывается целая молекула белка. Даже крайне малое число всосавшихся молекул цельного белка может иногда вызывать серьезные аллергические или иммунологические нарушения. – Также рекомендуем “Переваривание жиров. Этапы переваривания жиров в кишечнике” Оглавление темы “Пищеварительные соки. Переваривание углеводов, белков, жиров”: |
Источник
Сущность и значение обмена веществ в жизни человека.
Обязательным условием существования всех живых
организмов, в том числе и человека, является постоянный обмен
веществами и энергией с внешней средой. Из окружающей среды в
организм человека поступают питательные вещества, кислород,
вода, минеральные соли, витамины, необходимые для построения и
обновления структурных элементов клеток и образования энергии,
обеспечивающей протекание жизненных процессов. В клетках
организма непрерывно происходят процессы химических
превращений веществ: синтез свойственных организму белков,
жиров и углеводов, одновременное расщепление сложных
органических соединений с высвобождением энергии, выделение во
внешнюю среду образующихся продуктов распада — воды,
углекислого газа, аммиака, мочевины. Таким образом, обмен
веществ— это совокупность процессов химического
превращения веществ с момента их поступления в организм
до выделения конечных продуктов.
Обмен веществ представляет собой единство двух процессов:
ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляция— совокупность
реакций синтеза сложных органических молекул из более простых
с накоплением энергии.Диссимиляция — совокупность
реакций расщепления сложных органических веществ (в том числе
и пищевых) до более простых, сопровождающихся выделением
энергии. Процессы ассимиляции и диссимиляции неразрывно
связаны между собой, так как синтез веществ невозможен без
затрат энергии, которая высвобождается при расщеплении сложных
органических молекул до простых. Органические вещества пищи —
основной строительный материал и единственный источник энергии
для организма. Нарушение баланса между этими двумя процессами
жизнедеятельности неизбежно приводит крас-стройству обмена
веществ в организме.
Обмен белков. Белки пищи под действием ферментов желудочного,
поджелудочного и кишечного соков расщепляются до
аминокислот, которые в тонком кишечнике всасываются в
кровь, разносятся ею и становятся доступными для клеток
организма. Из аминокислот в клетках разного типа синтезируются
свойственные им белки. Аминокислоты, не использованные для
синтеза белков организма, а также часть белков, входящих
в состав клеток и тканей, подвергаются распаду с
высвобождением энергии. Конечные продукты расщепления белков —
вода, углекислый газ, аммиак, мочевая кислота и др. Углекислый
газ выводится из организма легкими, вода — почками, легкими,
кожей. Ядовитый аммиак током крови доставляется в печень, где
преобразуется в менее ядовитую мочевину, выводимую из
организма почками и кожей (с потом).
Белки в организме не откладываются в запас. У взрослого
человека общее количество синтезируемых белков равно
количеству расщепляемых. Только у детей в связи с ростом их
тела синтез белков превышает их распад. Суточная потребность в
белках составляет около 100 г. Белки пищи называют
полноценными, если они содержат все 20 протеиногенных
аминокислот, и неполноценными, если в них отсутствует
хотя бы одна аминокислота. Особенно важно присутствие в пище
незаменимых аминокислот (их 10), которые в организме человека
не синтезируются. Полноценными являются белки животного
происхождения. Для обеспечения нормального белкового обмена в
рационе человека должны присутствовать белки как животного,
так и растительного происхождения, соотношение которых зависит
от возраста: у старшевозра-стных групп доля растительного
белка должна возрастать.
Обмен углеводов. Сложные углеводы в пищеварительном тракте под
действием ферментов слюны, поджелудочного и кишечного соков
расщепляются до глюкозы, которая всасывается в тонком
кишечнике в кровь. В печени ее избыток откладывается в виде
нерастворимого в воде (как и крахмал в растительной клетке)
запасного материала— гликогена. При необходимости он
снова превращается в растворимую глюкозу, поступающую в кровь.
Углеводы — главный источник энергии в организме.
Суточная потребность в них у взрослого человека составляет
около 500 г. Основным источником углеводов являются продукты
растительного происхождения (картофель, хлеб, фрукты и др.).
Уровень глюкозы в крови относительно постоянный и близок к
0,12%. Конечные продукты расщепления глюкозы в клетках — вода
и углекислый газ. При избытке потребления углеводы
превращаются в жиры, откладываемые в запас, при недостатке они
образуются из белков и жиров.
Обмен жиров. Жиры пищи под действием ферментов
желудочного, поджелудочного и кишечного соков (при участии
желчи) расщепляются на глицерин и ясирные
кислоты (последние подвергаются омылению). Из глицерина и
жирных кислот в эпителиальных клетках ворсинок тонкого
кишечника синтезируется жир, свойственный организму человека.
Жир в виде эмульсии поступает в лимфу, а вместе с ней — в
общий кровоток. Суточная потребность в жирах в среднем
составляет 100 г. Избыточное количество жира откладывается в
соединительнотканной жировой клетчатке и между внутренними
органами. При необходимости эти жиры используются как источник
энергии для клеток организма. При расщеплении 1 г жира
выделяется наибольшее количество энергии—38,9 кДж. Конечными
продуктами распада жиров являются вода и углекисльш газ. Жиры
могут синтезироваться из углеводов и белков.
Обмен воды и минеральных солей. Кроме органических
веществ организму необходимы вода и минеральные соли, при
участии которых протекают процессы метаболизма Вода —
важнейший компонент всех видов клеток, основа межклеточной
жидкости, плазмы и лимфы; она составляет около 65—70% массы
тела человека. В клетках вода является растворителем ряда
неорганических и органических соединений, участником многих
видов химических реакций, которые происходят в водных
растворах. Ежесуточно организм человека теряет большое
количество воды с выводимой мочой, потом и выдыхаемым
воздухом. Поэтому человек восполняет потери воды в процессе
питья, а также получает ее с пищей. Некоторое количество воды
образуется при расщеплении веществ пищи (в первую очередь
жиров). Суточная потребность человека в воде составляет
примерно 2,5—3 л, однако в зависимости от условий внешней
среды она может меняться.
Минеральные соли необходимы для поддержания постоянства
величины осмотического давления крови и тканевой жидкости,
активной реакции среды, для обеспечения нормальной
свертываемости крови (кальций), транспортировки газов кровью
(железо в составе гемоглобина), построения костной ткани
(кальций, фосфор), возникновения и проведения возбуждения в
мышечных и нервных клетках (кальций, натрий, калий), для
синтеза гормонов щитовидной железы (иод) и т. д. Минеральные
соли выводятся из организма с мочой, калом, потом. При
избыточном поступлении с водой и пищей возможно их накопление
в различных opганах. Общее количество минеральных веществ в
организме составляет около 4,5% его массы. При правильном и
сбалансированном питании суточная потребность в различных
солях невелика и полностью обеспечивается (за исключением
поваренной соли) за счет разнообразной пищи.
Нормы питания. Потребляемая пища восполняет расходуемые
в процессе жизнедеятельности организма вещества и энергию.
Суточные величины этих затрат зависят от пола, возраста,
характера работы и интенсивности ее выполнения, состояния
здоровья человека и других факторов. Для сохранения здоровья и
работоспособности необходимо потреблять таюе количество пищи,
которое полностью компенсировало бы энергетические затраты. На
основании данных о суточных затратах энергии людьми разных
профессий составлены нормы питания, выраженные в
энергетических единицах (калориях иди джоулях). Чтобы
воспользоваться разработанными нормами, нужно знать
энергетическую ценность потребляемых продуктов.
Витамины и их роль в обмене веществ. Кроме углеводов, жиров,
белков и неорганических веществ, человеку необходимы также
витамины. Они представляют собой органические вещества
различной химической природы, которые поступают с растительной
и животной пищей, реже синтезируются в организме. Витамины не
являются пластическим материалом или источником энергии, а
служат исходными веществами для синтеза ферментов клетки. Вот
почему организм человека так чувствителен к недостатку хотя бы
одного из витаминов. Суточная потребность в витаминах мала.
При длительном их отсутствии в пище развиваются
авитаминозы, при их недостатке —гиповитаминозы.
В витаминах нуждаются все живые клетки, но лишь некоторые
организмы способны сами их синтезировать. Так, ряд бактерий и
дрожжей производят все витамины из простых химических
соединений. Такой же способностью обладает и большинство
высших растений.
В настоящее время описано несколько десятков витаминов. Их
принято обозначать заглавными буквами латинского алфавита.
По растворимости все витамины подразделяются на две группы :
жирорастворимые и водорастворимые (табл. 13.2).
Всасывание витаминов происходит главным образом в тонком
кишечнике.
Табл. 13.2. Витамины.
Название | Проявление авитаминоза | Пищевые продукты, содержащее витамины | Суточная потребность, мг |
1 | 2 | 3 | 4 |
Жирорастворимые витамины | |||
А (ретинол) | Замедление роста молодого организма, | Животные жиры, рыба; яйца, молоко; печень; | 1,5 |
D (эргокальциферол) | Развитие рахита у детей | Рыбий жир, мясо жирных рыб, печень, яичный | 0,025 |
Е (токоферол) | Дистрофия скелетных мышц, ослабление половой | Растительные масла, зеленые листья овощей; | 10—12 |
К (филлохинон) | Нарушение свертываемости крови, | Синтезируется кишечными микроорганизмами. | В норме не требуется |
Водорастворимые витамины | |||
с (аскорбиновая кислота) | Заболевание цингой; поражаются стенки | Перец, лимоны, черная смородина, плоды | 50—100 |
В 1 | Заболевание берибери (ножные оковы): паралич | Оболочки и зародышевая часть зерен риса, | 2—3 |
B 2 (рибофлавин) | Задержка роста молодого организма, поражение | Пивные дрожжи, пшеничные отруби; печень, | 2 |
B 6 (пиридоксин) | Дерматиты на лице, потеря аппетита, повышенная | Зерновые и бобовые культуры; говядина, печень, | 1—2 |
В 12 (цианкобаламин) | Злокачественная анемия | Печень рыб, свиней, крупного рогатого скота. | 0,001 — 0,003 |
РР (никотиновая кислота) | Заболевание пеллагрой, воспаление кожи, понос, | Говядина, печень, почки, сердце; рыба — | 15 |
Витамины должны поступать в организм постоянно и в достаточном
количестве. Однако их содержание в пищевых продуктах
непостоянно (в зависимости от сроков хранения и технологии
приготовления пиши) и не всегда обеспечивает потребности
организма. При длительном хранении овощей и фруктов содержание
в них витаминов снижается. Разрушаются витамины в продуктах и
под воздействием высоких температур. Витамин С, например,
разрушается при контакте даже с атмосферным воздухом.
Дня предупреждения авитаминозов, повышения устойчивости
организма к инфекционным заболеваниям необходимо в
зимне-весенний период принимать специальные витаминные
препараты.
Источник