Главная · Спорт и Фитнес · Ферменты переваривания углеводов в ротовой полости. Пищеварение в ротовой полости. Глотание. Почему так важно тщательно пережёвывать пищу

Ферменты переваривания углеводов в ротовой полости. Пищеварение в ротовой полости. Глотание. Почему так важно тщательно пережёвывать пищу

Переваривание пищи — это достаточно сложный процесс, который сводится к расщеплению крупных молекул белков, жиров и углеродов на мономеры, которые легко усваиваются клетками организма. В разных отделах пищеварительного тракта распадаются разные соединения, которые затем всасываются слизистой тонкого кишечника и разносятся по всему организму. Начинается же пищеварение в ротовой полости.

Прежде, чем рассматривать, как происходит пищеварение в необходимо хотя бы кратко ознакомится с ее строением.

Строение ротовой полости

В анатомии принято разделять на два отдела:

  • Преддверие рта (пространство между губами и зубами);
  • Собственно ротовая полость (ограничена зубами, костным небом и диафрагмой рта);

Каждый элемент ротовой полости имеет собственную функцию и отвечает за определенный процесс обработки пищи.

Зубы отвечают за механическую обработку твердых продуктов питания. С помощью клыков и резцов человек откусывает пищу, затем малыми ее раздавливает. Функция больших коренных зубов сводиться к растиранию продуктов.

Язык — это большой мышечный орган, который крепится ко дну ротовой полости. Язык участвует не только в обработке пищи, но и в процессах речи. Двигаясь, этот мышечный орган перемешивает измельченную пищу со слюной и формирует пищевой комок. Кроме того, именно в тканях языка расположены вкусовые, температурные, болевые и механические рецепторы.

Слюнные железы — околоушные, подъязычные и выходят в полость рта с помощью проток. Их основная функция — продуцирование и выведение слюны, которая имеет огромное значение для процессов пищеварения. Функции слюны следующие:

  • Пищеварительная (слюна содержит ферменты, с помощью которых осуществляется расщепление углеродов);
  • Защитная (слюна содержит лизоцим, который обладает сильными бактерицидными свойствами. Кроме того, в состав слюны входят иммуноглобулины и факторы свертывания крови. Слюна защищает ротовую полость от пересыхания);
  • Экскреторная (со слюной выделяется такие вещества, как мочевина, соли, алкоголь, некоторые лекарственные вещества);

Пищеварение в ротовой полости: механическая фаза

В ротовую полость может попадать самая разнообразная пища и в зависимости от ее консистенции она либо сразу переходит в пищевод при акте глотания (напитки, жидкая пища), или проходит механическую обработку, которая облегчает дальнейшие процессы переваривания.

Как уже было сказано, с помощью зубов пища измельчается. Движения языка нужны для того, чтобы перемешать пережеванные продукты со слюной. Под влиянием слюны пища размягчается и обволакивается слизью. Муцин, который содержится в слюне, берет участи в формировании пищевого комка, который в последующем переходит в пищевод.

Пищеварение в ротовой полости: ферментативная фаза

В входят также и некоторые ферменты, которые участвуют в распаде полимеров. В ротовой полости происходит расщепление углеродов, которое продолжается уже в тонком кишечнике.

Слюна содержит в себе комплекс ферментов под названием птиалин. Под их воздействием происходит распад полисахаридов до дисахаридов (преимущественно, это мальтоза). В дальнейшем мальтоза под влиянием еще одного фермента расщепляется до моносахарида глюкозы.

Чем дольше пища находится в ротовой полости и поддается ферментативному воздействию, тем легче происходит ее переваривание во всех остальных отделах травного тракта. Вот почему врачи всегда рекомендуют как можно дольше пережевывать пищу.

На этом пищеварение в ротовой полости заканчивается. Пищевой комок проходит дальше и, попадая на корень языка, запускает рефлекторный процесс глотания, в котором пища проходит в пищевод и в дальнейшем попадает в желудок.

Если подвести итог, то в ротовой полости происходят такие процессы, как измельчение пищи, анализ ее вкусовых качеств, смачивания слюной, перемешивание и первичный распад углеводов.

1. Перечислите отделы пищеварительной системы.

Отделы пищеварительной системы: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий и толстый отделы кишечника, анальное отверстие и ряд крупных пищеварительных желез: печень, поджелудочная железа, слюнные железы.

2. Какие вещества начинают расщепляться в ротовой полости? В какой химической среде активны ферменты слюнных желёз? Назовите конечный продукт этого расщепления в ротовой полости.

Слюна имеет слабощелочную реакцию (рН = 6,5-7,5) и состоит на 98-99% из воды и на 1-2% из слизи, органических и неорганических веществ и пищеварительных ферментов. Ферменты слюны: амилаза и мальтаза (начинают расщепление углеводов в ротовой полости) и липаза (начинает расщепление жиров). Полного расщепления веществ в ротовой полости не происходит из-за непродолжительности нахождения пищи в ротовой полости. При более длительном нахождении под действием ферментов крахмал расщепляется до мальтозы, а мальтоза до глюкозы.

3. Расскажите о строении зуба.

Зуб состоит из скрытого в костной ячейке челюсти корня и видимой части – коронки и шейки. Внутри корня проходит канал, расширяющийся в полость зуба и заполненный пульпой, содержащей сосуды и нервы. Зуб построен из плотного вещества, похожего на кость, – дентина, в области корня покрытого цементом, а в области коронки – очень плотной эмалью, которая предохраняет зуб от стирания и проникновения бактерий.

4. В каком возрасте происходит смена молочных зубов постоянными?

Прорезывание постоянных зубов, кроме зубов мудрости, начинается в 6-7 лет и заканчивается к 10 - 12 годам; прорезывание зубов мудрости иногда может заканчиваться к 20 -30 годам, редко позже.

5. Сколько зубов у человека? Выясните, что такое зубная формула и как она записывается. Используя рисунок, составьте зубную формулу человека.

Всего у человека 32 зуба: на каждой челюсти по 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных (премоляр) и 6 больших коренных (моляр).

Зубная формула - записанное в виде специальных обозначений краткое описание зубной системы млекопитающих и иных гетеродонтных четвероногих. Все зубы разделяются на 4 сектора (против часовой стрелки). Зубы нумеруются цифрами от 1 до 8. Так как костных образований всего 32, каждая цифра будет использоваться для обозначения четырех одноименных зубов верхней и нижней челюстей. Для этого оба зубных ряда условно делятся пополам по линии между центральными резцами, так, чтобы с каждой стороны от этой линии находились: центральный резец - 1; боковой резец – 2; клык – 3; первый премоляр – 4; второй премоляр – 5; первый моляр – 6; второй моляр – 7; третий моляр – 8.

6. Многим из нас знакома зубная боль. Что именно болит в зубе? Что вызывает кариес? Чем он опасен?

Зубная боль возникает в результате раздражения чувствительных рецепторов в пульпе зуба. Самой частой причиной зубной боли является кариес. Нечищеные зубы покрываются остатками пищи, бактериями, компонентами слюны. Эта слизь называется зубным налётом. Бактерии, питаясь сахарами из остатков пищи, выделяют кислоту, разрушающую сначала эмаль, а затем и дентин. В результате в зубе образуется полость и возникает сильная боль. Если кариозный процесс не прекратить, то повреждения затронут и канал зуба, и даже костную ткань челюсти, что может привести к необходимости удаления кариозного зуба. Если кариес появляется на молочных зубах, то бактерии могут попасть на зачатки постоянных зубов, и тогда они тоже будут заражены.

7. Что такое слюна? Какую функцию она выполняет?

Слюна – секрет слюнных желез, выделяющийся в ротовую полость и состоящий из воды, слизи, органических и неорганических веществ и пищеварительных ферментов. Функции слюны: слюна смачивает пищу во время ее пережевывания, способствуя образования пищевого комка для проглатывания пищи; пищеварительные ферменты начинают расщепление углеводов и жиров; лизоцим, содержащийся в слюне, обладает обеззараживающим действием, разрушая оболочки бактериальных клеток.

8. Какую роль играет язык?

При жевании он направляет пищу к зубам, перемешивает её и передвигает в глотку для глотания. Также язык является органом вкуса и участвует в формировании звуков речи.

9. Каков механизм передвижения пищевого комка по пищеводу?

Пережёванный, смоченный слюной, скользкий комочек пищи поступает в глотку, а затем – в пищевод. По пищеводу пища проталкивается благодаря перистальтике – волнообразным сокращениям его стенок. При этом мышцы, расположенные в стенке пищевода, сжимаются, проталкивая комок пищи в желудок. Этот процесс занимает 6–8 с.

В глотке перекрещиваются пути поступления в организм воздуха и пищи. Потенциально это создает опасность, что комочки пищи могут попасть в органы дыхания – в гортань, носоглотку. Однако этого не происходит, так как во время глотания пищи хрящ – надгортанник закрывает вход в гортань, а язычок мягкого нёба поднимается и отделяет носоглотку от ротоглотки. Эти процессы происходят рефлекторно. Если разговаривать во время еды, то надгортанник может принять промежуточное положение, что может вызвать попадание пищевого комка в дыхательные пути.

11. Почему так важно тщательно пережёвывать пищу?

Чем тщательнее измельчена во рту пища, тем лучше подготовлена она к обработке ферментами и, значит, активнее и быстрее расщепляется на составные части. И наоборот, чем крупнее куски пищи, попадающие в желудок, тем больше надо времени пищеварительным сокам, чтобы их пропитать и обработать. А чрезмерная работа желез пищеварительной системы вызывает нарушение их функции, что влечет за собой различные заболевания органов пищеварения, к примеру, гастрит. Также чрезмерное переполнение желудка давит на диафрагму и нарушает работу сердца.

Крупные непрожёванные куски сначала попадают в пищевод. С лёгкостью они могут его травмировать.

Человек, который ест быстро, медленнее насыщается. Это связанно с тем, что при пережевывании начинает вырабатываться гистамин, который достигая мозга, подает ему сигнал о насыщении. Однако происходит это только через двадцать минут после того как был начат прием пищи. Если человек будет есть медленно, в течение этих двадцати минут он съест меньше еды и испытает насыщение от меньшего количества калорий.

Всем известно, что за важнейший процесс пищеварения, который является одной из систем жизнеобеспечения организма человека. Отвечают за этот процесс белковые молекулы или молекулы РНК, если проще, то - ферменты.

Основная цель этих молекул, ускорять химические реакции в организме человека, тем самым обеспечивая пищеварения. Если не вдаваться в биологию, ферменты, попросту говоря, перерабатывают вещества, разделяя их на полезные и нужные организму и те, от которых необходимо срочно избавиться.

Липазы встречаются во рту; желудок; и поджелудочной железы. Поскольку лингвальная липаза была инактивирована желудочной кислотой, она, как полагают, была в основном представлена ​​для гигиены полости рта и для ее антибактериального действия во рту, однако она может продолжать работать на пище, хранящейся в дне желудка, и эта липаза может быть переварена до 30% жиров. Желудочная липаза мало важна для людей.

В следующей таблице показаны ферменты для переваривания жиров. Желчные соли секретируются печенью и имеют гидрофопную и гидрофильную сторону. Они будут прикрепляться к жировым глобулам, эмульгировать их и заставлять их образовывать мицеллы. Анатомия мицеллы показана на следующей иллюстрации вместе с биохимической структурой желчной соли.

Вообще, пищеварительная система человека начинается от ротового отверстия и заканчивается анальным. Почему-то принято считать, что все пищеварительные процессы происходят только в желудке и кишечнике. На самом деле это, далеко не так. Важнейший процесс пищеварения начинается еще во рту и глотке человека и там, как ни странно, тоже есть свои ферменты.

Мицеллы небольшие, и поскольку они имеют гидрофильную сторону снаружи, они эффективно позволяют жирам действовать как водорастворимые частицы. Это позволяет им проникать в неустановленный слой, прилегающий к эпителию тонкой кишки, и абсорбироваться. В отсутствие солей желчи очень мало жирных кислот проникают через этот слой, и большая часть жира будет проходить через кишечную непроходимую и неабсорбированную, вызывающую стеаторею.

Мицеллы позволяют жирным кислотам и холестерину пересекать неустойчивый слой и вступать в контакт с краем кисти, где они легко пересекают жирорастворимую клеточную мембрану. Несколько меньших свободных жирных кислот переливаются через клетку и выходят на базально-боковую границу, переходя в капилляры. Однако большинство жирных кислот входят в гладкий эндоплазматический ретикулум, где сыворотка переупаковывается в холемикроны. Они проводятся из клетки путем экзоцитоза.

Пищеварение в глотке и ротовой полости

То, что процесс переработки пищи начинается еще в ротовой полости и глотке уже давно доказано экспериментальным путем. Первым делом на пищу в процессе пережевывания начинает воздействовать человеческая слюна.

В полости рта и глотки располагается множество мелких слюнных желез и три пары крупных – их протоки открываются непосредственно в ротовую полость. Все они начинают активно вырабатывать слюнную жидкость, как только в рот попадает пища.

Холемикроны не входят в капилляры, а вместо этого переходят в лимфатическую систему, где их переносят в грудной проток. Торакальный канал опустошается в верхнюю полой веной. Нуклеиновые основания поглощаются активным транспортом, пентозы поглощаются другими сахарами.

Факторы, которые вызывают мальабсорбцию жира, также могут влиять на поглощение этих витаминов. Витамин В12 абсорбируется в подвздошной кости и требует быть связанным с внутренним фактором, белком, секретируемым в желудке, для абсорбции. От 30 до 80% потребления кальция в организме поглощается. Скорость поглощения зависит на теле человека. Почти вся абсорбция железа происходит в железистой форме в двенадцатиперстной кишке. Форма трехвалентного железа превращается в ферросплавы ферритной редуктазы.

Ради интереса, можно найти расположение слюнных желез и с помощью зеркала проследить за тем как происходит процесс пищеварения во рту и глотке. Делается это следующим образом:

  • Для начала найдем околоушные слюнные железы. Нажимайте на щеки чуть ниже и впереди ушей с обеих сторон. Как только почувствуете активно выделение слюны, значит, вы обнаружили железы. В этот момент активное образование слюны, в ротовой полости, можно наблюдать и в зеркало.
  • Подчелюстные слюнные железы, можно найти, нажав на две точки на расстоянии 2–3 сантиметра от края челюсти. Если все сделать правильно, вы мгновенно почувствуете, как рот наполняется слюной.
  • Подъязычная железа. Она располагается довольно далеко, и прощупать ее весьма сложно. Однако если резко поднимете язык к небу наверняка вы увидите небольшой фонтанчик – это и есть подъязычная железа в действии.

В базолатеральной части энтероцита ионы железа переносятся в межзвездную жидкость транспортером, называемым ферропортином. В плазме железная форма снова возвращается в форму трехвалентного железа и связана с переносчиком белка переноса железа. Тонкий кишечник представлен 9 литрами, 2 внешними и 7 внутренними, жидкости в день для реабсорбции. В здоровье все, кроме 200 см3, реабсорбируются.

Переходы между эпителиальными клетками в толстой кишке гораздо более плотнее, чем в тонком кишечнике, что исключает утечку натрия в просвет. Большая часть жидкости и электролитов поглощается в восходящей ободочной кишке. Хотя белки и сахара, как правило, все поглощаются, когда жидкость достигает толстой кишки, толстая кишка способна поглощать эти субстраты. Некоторые трудно перевариваемые вещества, такие как бобы, могут быть переварены бактериями толстой кишки, и эти бактерии могут даже переваривать небольшое количество целлюлозы.

Вообще, начало пищеварительного процесса во рту и глотке можно почувствовать еще до того, как вы начнете принимать пищу. Вспомните, как от вкусного запаха рот быстро наполняется слюной или же активное ее образование вызывает спелый лимон, порезанный на дольке.

Эти процессы говорят о том что ферменты во рту и в глотке уже готовы приступать к пищеварительному процессу и остается лишь положить кусочек еды в рот и начать его активно пережевывать. Кстати, как только вы начинаете жевать, действие начинают и ферменты желудка.

Вы когда-нибудь думали, как пища переваривается внутри нашего тела после того, как мы потребляем? Внутренняя структура нашего организма чрезвычайно эффективна при выполнении многочисленных функций, среди которых переваривание является наиболее важным из всех происходящих процессов.

Наш метаболизм организма контролируется группой пищеварительных ферментов, которые секретируются различными органами пищеварительной системы. Эти ферменты помогают в правильном переваривании пищи. Ферментативное расщепление начинается во рту и распространяется на кишечник, где он преобразуется к более простым частицам и затем выводится нашим телом. Эти пищеварительные ферменты действуют как катализаторы распада углеводов, жиров и белков.

Едва начинаются двигаться челюсти – активно образуется желудочный сок. Именно поэтому многие врачи советуют пожевать резинку, примерено за полчаса до трапезы, чтобы улучшить пищеварение.

Кстати, даже сейчас для познания пищеварительной системы продолжается изучение человеческой слюны. Биоматериал, добывается с помощью специальной капсулы присоски, которая крепится к слизистой оболочке. Таким образом, слюнная жидкость через пробирку, выходит, наружу, где ее собирают и отправляют на исследование.

Источник пищеварительных ферментов. Эти ферменты также присутствуют в слюне, где они помогают первой стадии пищеварения. Ферменты классифицируются по характеру субстратов, в которых они работают. Пищеварительные ферменты широко подразделяются на четыре группы.

  • Протеолитический фермент: разделить белки на аминокислоты.
  • Липолитический фермент: разделить жиры на жирные кислоты и глицерин.
  • Амилолитический фермент: расколоть углевод и крахмал на простые сахара.
  • Нуклеолитический фермент: разделить нуклеиновые кислоты на нуклеотиды.
Ротовая полость или рот содержат слюнные железы.


Функции слюны

Вообще, слюна выполняет важнейшие защитные функции в организме, а именно:

  • Слюна защищает слизистую оболочку рта и глотки от пересыхания.
  • Ферменты нуклеазы, которые содержатся в слюнной жидкости по мере сил борются с вирусами и болезнетворными бактериями, являясь частью нашего иммунитета.
  • Еще в слюне есть ферменты необходимые для свертывания крови, которые предотвращают воспалительные процессы во рту и глотке.

Однако, первостепенной функцией слюнной жидкости является – пищеварительная. Если не участие слюны в этом важнейшем процессе, человек попросту не смог бы переваривать определенные виды продуктов. А некоторые привычные блюда были бы для нас смертельно опасными.

Слюнная железа выделяет лизоцим фермента, который обладает антибактериальным действием. Ферменты, выделяемые полостью рта, в основном обеспечивают защиту от бактерий. Бетаин помогает поддерживать баланс жидкости внутри рта. Амилаза - превращает крахмал в растворимые сахара. Бетаин. Поддерживает баланс клеточной жидкости в качестве осмолитов. Бромелайн - противовоспалительное средство, размягчает мясо.

Ферменты, выделяемые желудком, известны как желудочные ферменты. Желудок выделяет соляную кислоту, которая убивает бактерии и микробы и обеспечивает кислотную среду для надлежащей ферментативной активности ферментов протеазы. Гастрическая амилаза - Деградация крахмала Гелатиназы - Деградация желатина и коллагена. Реннин. Преобразование жидкого молока в твердые частицы. Желудочная липаза - Деградация масляного жира.


Состав и ферменты слюны

Фактически слюна – это единственный биоматериал, благодаря которому во рту и глотке человека присутствуют ферменты. Из чего состоит слюнная жидкость, напрямую зависит от возраста и состояния здоровья пациента. Первым делом, изучается секреция жидкости, которая обычно находится в пределах от 1 до 200 миллилитров в час. Максимальный показатель возникает в момент переработки пищи.

Поджелудочная железа является основной пищеварительной железой нашего организма. Пищеварительные ферменты углеводного расщепления поджелудочной железы и молекулы крахмала до простых сахаров. Они также выделяют группу ферментов, которые способствуют деградации нуклеиновых кислот. Он функционирует как эндокринная и экзокринная железа.

Фосфолипаза - Гидролиз фосфолипидов в жирные кислоты. Трипсин - конвертирует белки в основные аминокислоты. Стейпсин. Разложение триглицеридов на глицерин и жирные кислоты. Карбоксипептидаза - деградация белков к аминокислотам. Панкреатическая амилаза. Деградация углеводов до простых сахаров.

Внешне слюна – это вязкая, бесцветная, слегка мутноватая жидкость. Небольшая замутненность возникает по причине того, что жидкость содержит различные органические и неорганические вещества.

Теперь о ферментах. В слюне они встречаются трех основных видов:

  • Те, что образованы паренхимными клетками.
  • Продукты жизнедеятельности микрофлоры организма, или говоря проще, бактерий.
  • Те, что появляются в результате разрушения белых кровяных телец во рту.

Важнейшим ферментом слюны можно назвать амилазу. Именно она участвует в столь сложном процессе, как расщепление крахмала, который встречается практически во всех видах пищи от растительной до животной. Крахмал амилаза расщепляет до сахарида и небольшого количества глюкозы, которые хорошо усваиваются организмом.

Эластазы - деградировать белковые эластиновые нуклеазы - превращение нуклеиновых кислот в нуклеотиды и нуклеозиды. В конце этого раздела вы сможете. Объясните специализированные функции органов, участвующих в переработке пищи в организме. Опишите способы совместной работы органов для усвоения пищи и поглощения питательных веществ . Объясните процессы пищеварения и абсорбции. . Все живые организмы нуждаются в питательных веществах, чтобы выжить. В то время как растения могут получать питательные вещества из своих корней и молекулы энергии, необходимые для клеточной функции в процессе фотосинтеза, животные получают свои питательные вещества за счет потребления других организмов.

Производят амилазу железистые клетки, фермент накапливается в них в неактивном виде. Активация этого фермента происходит при попадании в организм пищи с содержанием белка. Идеальная среда для работы амилазы температура не выше 36,6 градуса и нормальная кислотно-щелочная среда в организме.

Еще нельзя не упомянуть такой фермент, как мальтаза. Этот фермент активно занимается расщеплением сахарида мальтозы и преобразует его в безопасную для организма глюкозу.

На клеточном уровне биологические молекулы, необходимые для функционирования животных, представляют собой аминокислоты, молекулы липидов, нуклеотиды и простые сахара. Однако потребляемая пища состоит из белков, жиров и сложных углеводов. Животные должны превращать эти макромолекулы в простые молекулы, необходимые для поддержания клеточной функции. Преобразование пищи, потребляемой в требуемые питательные вещества, представляет собой многоступенчатый процесс, включающий переваривание и абсорбцию. Во время пищеварения частицы пищи разбиваются на более мелкие компоненты, которые позже поглощаются телом.


Активную работу ферменты слюны начинают не в ротовой полости, а именно в тот момент, когда комок пищи начинает продвигаться в глотку, а затем в пищевод и желудок. Все знают, что желудочный сок невероятно кислотен. Как только пища попадает в желудок, начинается реакция гидролиза углеводов, которые начинают перевариваться. Постепенно комок пищи перемешивается, и начинают работать ферменты слюны.

Это происходит как с помощью физических средств, таких как жевание, так и с помощью химических средств. Одной из проблем в области питания людей является поддержание баланса между потреблением пищи, хранением и расходами на энергию. Взятие большей энергии пищи, чем используется в деятельности, приводит к накоплению избытка в виде жировых отложений. Рост ожирения и возникающие в результате заболевания, такие как диабет типа 2, делают понимание роли диеты и питания в поддержании хорошего здоровья тем более важным.

Процесс пищеварения начинается во рту с потреблением пищи. Зубы играют важную роль в перетирании или физическом разложении пищи на более мелкие частицы. Ферменты, присутствующие в слюне, также начинают химически разрушать пищу. Затем пища проглатывается и входит в пищевод - длинную трубку, которая соединяет рот с желудком. Используя перистальтику или волнообразные сокращения гладких мышц, мышцы пищевода подталкивают пищу к желудку. Содержание желудка чрезвычайно кислая, с рН между 5 и эта кислотность убивает микроорганизмы, разрушает пищевые ткани и активирует пищеварительные ферменты.

Кстати, любопытный факт, с действием ферментов связано то, что когда вы пережевываете хлеб или картофель они приобретают слегка сладковатый вкус. Это происходит по причине того, что начинают активно расщепляться сахариды и моносахариды в результате возникновение сладковатого, и вполне безопасного вкуса.

И еще спасибо ферментам слюны, можно, сказать и за то, что они существенно ускоряют время переработки фруктов. Слюна фактически облегчает задачу кишечника. Вместе с ней углеводы приходят в кишечник уже в частично переваренном виде.

Дальнейшая разбивка пищи происходит в тонком кишечнике, где желчь, продуцируемая печенью, и ферменты, продуцируемые тонкой кишкой и поджелудочной железой, продолжают процесс пищеварения. Меньшие молекулы поглощаются в кровоток через эпителиальные клетки, выстилающие стенки тонкой кишки. Отходы перемещаются в толстую кишку, где вода абсорбируется, а сухой материал уплотняется в фекалии; он сохраняется до тех пор, пока он не выводится через анус.

Рисунок 4 Показаны компоненты пищеварительной системы человека. И физическое, и химическое переваривание начинается во рту или в полости рта, что является точкой входа пищи в пищеварительную систему. Пища разбивается на более мелкие частицы путем жевания, жевательного воздействия зубов. Все млекопитающие имеют зубы и могут пережевывать свою пищу, чтобы начать процесс физического разрушения ее на более мелкие частицы.


Причины снижения количества ферментов во рту и глотке

Бывает так, что в организме человека возникает дефицит ферментов, а также начинаются проблемы с пищеварением. Чаще всего причина этому хронические заболевания пищеварительной или эндокринной систем. Например, сахарный диабет, воспалительные процессы организма, а еще очень редко к нарушению состава слюны, может, привести даже сильнейший стресс.

Слюна также содержит лизоцим, который обладает антибактериальным действием. Он также содержит фермент под названием слюнная амилаза, который начинает процесс превращения крахмалов в пищу в дисахарид, называемый мальтозой. Другой фермент, называемый липазой, продуцируется клетками на языке для разрушения жиров. Жевательные и смачивающие действия, обеспечиваемые зубами и слюной, готовят пищу в массу, называемую болюсом для глотания. Язык помогает при глотании - перемещение болюса из рта в глотку. Глотка открывается в два прохода: пищевод и трахея.

Даже незначительное снижение слюнных ферментов может привести к следующим симптомам:

  • Несварение желудка, иногда даже диарея. Переваривать крахмал и сахариды способны только ферменты слюнной жидкости - происходит это во рту и глотке.
  • Боли в области живота.
  • Интоксикация организма.

Поставить точный диагноз, а также назначить адекватное лечение способен только врач. Не стоит заниматься самодиагностикой, употреблять ферментные препараты в большом количестве – это, может только усугубить ситуацию.

Лучше как можно скорее обратиться к квалифицированному специалисту, а также своевременно начать лечение - это поможет в дальнейшем избежать множества осложнений.

Пищеварение в ротовой полости и в желудке – это сложный процесс, в котором задействовано много органов. В результате такой деятельности питаются ткани и клетки, а также обеспечивается поступление энергии.

Пищеварение – это взаимосвязанные процессы, которые обеспечивают механическое измельчение пищевого комка и дальнейшее химическое расщепление. Пища необходима человеку для построения тканей и клеток в организме и как источник энергии.

Усвоение минеральных солей, воды и витаминов происходит в первоначальном виде, а вот более сложные высокомолекулярные соединения в виде белков, жиров и углеводов требуют расщепления на более простые элементы. Чтобы понять, как же происходит подобный процесс, давайте разберем пищеварение в ротовой полости и в желудке.

Прежде чем «окунаться» в процесс познания пищеварительной системы, нужно узнать о ее функциях:

  • происходит выработка и выделение пищеварительных соков, содержащих в себе биологические вещества и ферменты;
  • переносит продукты распада, воду, витамины, минералы и т. д. через слизистые оболочки ЖКТ прямо в кровь;
  • выделяет гормоны;
  • обеспечивает измельчение и продвижение пищевой массы;
  • выделяет из организма полученные конечные продукты обмена;
  • обеспечивает защитную функцию.

Внимание: для улучшения пищеварительной функции нужно обязательно следить за качеством употребляемых продуктов, цена на них, порой, хоть и выше, но зато пользы намного больше. Также стоит обращать внимание и на сбалансированность питания. Если у вас имеются проблемы с пищеварением, лучше всего обратиться с этим вопросом к врачу.

Значение ферментов в пищеварительной системе

Пищеварительные железы ротовой полости и ЖКТ продуцируют ферменты, которые занимают одну из основных ролей в пищеварении.

Если обобщать их значение, то можно выделить некоторые свойства:

  1. Каждый из ферментов обладает высокой специфичностью, катализируя лишь одну реакцию и действуя на один тип связи. К примеру, протеолитические ферменты или протеазы способны расщеплять белки до аминокислот, липазы расщепляют жиры до жирных кислот и глицерина, амилазы расщепляют углеводы до моносахаридов.
  2. Они способны действовать лишь при определенных температурах в пределе 36-37С. Все, что находится вне этих границ, приводит к спаду их активности и нарушению процесса пищеварения.
  3. Высокая «работоспособность» достигается только на определенном значении pH. К примеру, пепсин в желудке активизируется только в кислой среде.
  4. Могут расщеплять большое количество органических веществ, т. к. они обладают высокой активностью.

Ферменты ротовой полости и желудка:

Название фермента Функция
В ротовой полости (содержатся в слюне)
Птиалин (амилаза) Расщепляет крахмал до мальтозы (дисахариды)
Мальтаза Расщепляет дисахариды до глюкозы
В желудке
Пепсин Этот фермент является главным и расщепляет денатурированные белки до пептидов. Начальная его форма представлена в виде неактивного пепсиногена, находящегося в таком состоянии из-за наличия дополнительной части.

Под влиянием соляной кислоты, эта часть отделяется и это приводит к образованию пепсина. Далее этот фермент с легкостью растворяет белки, после чего переработанные массы уходят в кишечную зону.

Липаза Этот фермент способен расщеплять жир. У взрослых этот процесс не имеет огромного значения, как у детей.

Высокая температура и перистальтика ведет к распаду соединений на более мелкие, в результате чего увеличивается эффективный показатель ферментного влияния. Все это значительно упрощает переваривание жирных элементов в кишечнике

Внимание: в желудке активность ферментов повышена за счет продуцирования соляной кислоты. Это неорганический элемент, выполняющий одну из важных функций в пищеварении, способствуя разрушению белка. Также она обеззараживает патогенные микроорганизмы, которые поступают вместе с пищей и как следствие предотвращает возможное гниение пищевых масс в полости желудка.

Роль ферментов в организме многогранна и об этом свидетельствует фото ниже.

Пищеварение в полости рта

При снижении концентрации питательных веществ в крови начинается ощущение голода. Физиологическая основа этого чувства локализируется в латеральных ядрах гипоталамуса. Именно возбуждение центра голода является побудительной причиной для поиска пищи.

Итак, еда перед глазами, мы испробовали ее вкус и получили насыщение, но вот интересно, что происходило в организме в этот момент?

Начальным отделом пищеварительного тракта является ротовая полость. Снизу она ограничена диафрагмой рта, сверху небом (твердым и мягким), а с боков и спереди – деснами и зубами. Также здесь протоки пищеварительных желез открываются в ротовую полость, это – подъязычные, околоушные, подчелюстные.

Помимо этого присутствуют и другие слизистые маленькие слюнные железы, расположенные по всей полости рта. После захвата комка пищи зубами (а их всего 32, по 16 на нижнюю и 16 на верхнюю челюсть), она разжевывается и смачивается слюной, которая содержит фермент птиалин.

Он имеет свойство растворять некоторые легкорастворимые вещества, а более плотные размягчать и покрывать пищу слизью, что значительно облегчает процесс глотания. Также слюна содержит и муцин с лизоцимом, обладающими бактерицидными действиями.

При помощи языка – мышечного органа, покрытого слизистой оболочкой происходит осознание вкуса и проталкивание пищи к глотке после пережевывания. Далее подготовленный комок пищи проходит по пищеводу в желудок.

Глотание – это сложный процесс, при котором задействованы мышцы глотки и языка. Во время этого движения происходит приподнимание мягкого неба, благодаря которому закрывается вход в носовую полость и преграждается путь пище в эту область. При помощи надгортанника закрывается входное отверстие в гортань.

Через верхнюю часть пищеварительного тракта – глотку, пищевой комок начинает продвижение по пищеводу – трубке, длиной около 25 см, которая является продолжением глотки. Верхние и нижние пищеводные сфинктеры в это время открываются, а само прохождение еды до желудка занимает около 3-9 секунд, жидкая пища движется за 1-2 секунды.

В пищеводе не происходит каких-либо изменений, т. к. там не секретируются пищеварительные соки, остальной этап расщепления будет происходить в желудке. Узнать больше о пищеварении в ротовой полости можно из видео в этой статье.

Пищеварение в желудке

После пищевода пищевой комок попадает в желудок. Это наиболее расширенный отдел ЖКТ, имеющий емкость до 3 литров.

Форма и размеры этого органа могут меняться в зависимости от степени мышечного сокращения и количества употребляемой еды. Слизистая оболочка образована продольными складками, содержащими огромное количество желез, которые продуцируют желудочный сок.

Он представлен тремя типами клеток:

  • главные – это те, которые вырабатывают ферменты желудочного сока;
  • обкладочные – они способны вырабатывать соляную кислоту;
  • добавочные – с их помощью начинает вырабатываться слизь (мукоид и муцин), благодаря которой защищаются стенки желудка от действия пепсина.

Если в организме происходит нарушение выделения желудочного сока, для нормализации этого процесса существуют специальные препараты, к которым прилагается инструкция по применению. Однако заниматься самолечением не рекомендуется, т. к. это может вызвать осложнения.

Момент проникновения желудочного сока в пищевую массу подразумевает начало желудочной фазы пищеварения, на протяжении которой происходит преимущественно расщепление белковых частиц. Происходит это в результате слаженной работы ферментов и кислоты желудочного сока. Далее из желудка полупереваренная пища отправляется в двенадцатиперстную кишку через пилорический сфинктер, полностью отделяющий при сокращении желудок и кишку.

Длительность нахождения пищи в полости желудка зависит от ее состава. Твердая белковая еда стимулирует секрецию желудочного сока активнее и дольше находится в этом органе, жидкая же покидает намного быстрее.

В среднем пища может задерживаться в желудке на 4-6 часов. По окончанию фазы пищеварения, он находится в спавшемся состоянии, а через каждые 45-90 минут начинаются периодические сокращения желудка, так называемая голодная перистальтика.

Как мы поняли, пищеварение – это сложный многоступенчатый процесс, регулируемый отделами ЦНС. Каждый этап слаженно следует друг за другом и в каждом из них задействовано много органов. Все это регулируется нервной и гуморальной системой регуляции.

Однако любое нарушение может спровоцировать сбой в автоматических действиях пищеварительной системы, который повлечет за собой определенные симптомы и признаки. В этом случае нужно сразу же обратиться за медицинской помощью , где врач сможет осмотреть и назначить необходимую диагностику.

Для многих людей еда — одна из немногих радостей жизни. Еда, действительно, должна доставлять удовольствие, но… физиологический смысл питания гораздо шире. Мало кто задумывается, каким удивительным образом пища из нашей тарелки преобразуется в энергию и строительный материал, столь необходимые для постоянного обновления организма.

Наша пища представлена разными продуктами, которые состоят из белков, углеводов, жиров и воды. В конечном счете, все, что мы едим и пьем, в нашем организме расщепляется до универсальных, мельчайших составляющих под действием пищеварительных соков (за сутки их у человека выделяется до 10 литров).

Физиология пищеварения — это очень сложный, энергозатратный, замечательно организованный процесс, состоящий из нескольких этапов переработки проходящей по пищеварительному тракту пищи. Его можно сравнить с хорошо регулируемым конвейером, от слаженной работы которого зависит наше здоровье. А возникновение «сбоев» приводит к формированию многих форм заболеваний.

Знание — это великая сила, помогающая предупреждать любые нарушения. Знания о том, как работает наша система пищеварения, должны помочь не только получать наслаждения от еды, но и предотвратить многие заболевания.

Я выступлю гидом в увлекательной обзорной экскурсии, которая, надеюсь, будет вам полезной.

Итак, наша разнообразная пища растительного и животного происхождения проходит длительный путь, прежде чем (спустя 30 часов) конечные продукты ее расщепления попадут в кровь и лимфу, и встроятся в тело. Процесс переваривания пищи обеспечивается уникальными химическими реакциями и состоит из нескольких этапов. Рассмотрим их более подробно.

Пищеварение в ротовой полости

Первый этап пищеварения начинается в ротовой полости, где происходит измельчение/пережевывание пищи и ее обработка секретом под названием слюна. (Ежедневно вырабатывается до 1,5 литров слюны.) В действительности, процесс пищеварения начинается еще до того, как пища коснется наших губ, так как сама мысль о еде уже наполняет слюной наш рот.

Слюна — это секрет, выделяемый тремя парными слюнными железами. Она на 99 % состоит из воды и содержит ферменты, из которых самым значимым является альфа-амилаза, участвующая в гидролизе/расщеплении углеводов. Т.е., из всех пищевых компонентов (белков, жиров и углеводов) в ротовой полости начинается гидролиз только углеводов! Ни на жиры, ни на белки ферменты слюны не действуют. Для процесса расщепления углеводов необходима щелочная среда!

В состав слюны также входят: лизоцим, обладающий бактерицидными свойствами и служащий местным фактором защиты слизистых ротовой полости; и муцин — слизеподобное вещество, которое формирует гладкий, измельченный жеванием пищевой комок, удобный для проглатывания и транспортировки через пищевод в желудок.

Почему очень важно хорошо пережевывать пищу? Во-первых, для того, чтобы ее хорошо измельчить и смочить слюной, и запустить процесс переваривания. Во-вторых, в восточной медицине зубы связывают с проходящими через них энергетическими каналами (меридианами). Жевание активизирует движение энергии по каналам. Разрушение тех или иных зубов указывает на проблемы в соответствующих органах и системах организма.

Мы не думаем о слюне во рту и не замечаем ее отсутствие. Часто продолжительное время ходим с чувством сухости во рту. А слюна содержит много химических веществ, необходимых для хорошего пищеварения и сохранности слизистой рта. Ее выделение зависит от приятных, знакомых запахов и вкусов. Слюна обеспечивает ощущение вкуса еды. Расщепленные в слюне молекулы доходят до 10000 вкусовых рецепторов на языке, способных определить и выделить даже в новой пище сладкий, кислый, горький, острый и соленый вкусы. Это позволяет воспринимать еду, как удовольствие, наслаждение вкусами. Без влаги мы не чувствуем вкуса. Если язык сухой, то мы не чувствуем, что едим. Без слюны мы не можем глотать.

Поэтому так важно для здорового пищеварения принимать пищу в спокойной обстановке, не «на бегу», в красивой посуде, вкусно приготовленную. Важно, не торопясь и не отвлекаясь на чтение, разговоры и просмотр ТВ, медленно пережевывать пищу, наслаждаясь разнообразием вкусовых ощущений. Важно есть в одно и тоже время, так как это способствует секреторной регуляции. Важно пить достаточное количество простой воды, как минимум за 30 мин до еды и через час после еды. Вода необходима для образования слюны и других пищеварительных соков, активизации ферментов.

В ротовой полости трудно поддерживать щелочной баланс, если человек постоянно что-то ест, особенно сладкое, которое всегда приводит к закислению среды. После еды рекомендуется прополоскать ротовую полость и/или пожевать что-либо горьковатого вкуса, например, семечко кардамона или зелень петрушки.

И еще хочу добавить про гигиену, очищение зубов и десен. У многих народов в традициях было, да и остается, чистить зубы веточками и кореньями, чаще имеющими горький, горько-вяжущий вкус. И зубные порошки также имеют вкус горечи. Горький и вяжущий вкусы — очищающие, обладающие бактерицидным действием, усиливающие выделение слюны. Тогда как сладкий вкус, наоборот, способствует размножению бактерий и застойным явлениям. Но производители современных зубных паст (особенно сладких детских) просто добавляют противомикробные средства и консерванты, а мы закрываем на это глаза. В наших краях хвойный вкус — горьковатый, терпкий/вяжущий. Если детей не приучать к сладкому вкусу, они нормально воспринимают несладкую зубную пасту.

Вернемся к пищеварению. Как только еда попадает в рот, начинается подготовка к пищеварению в желудке: выделяется соляная кислота и активируются ферменты желудочного сока.

Пищеварение в желудке

Пища недолго задерживается в ротовой полости, и после того, как ее измельчили зубы и обработала слюна, попадает через пищевод в желудок. Здесь она может находиться до 6-8 часов (особенно мясная), перевариваясь под действием желудочных соков. Объем желудка в норме около 300 мл (с « кулак»), однако после обильной трапезы или частого переедания, особенно на ночь, его размеры могут увеличиться во много раз.

Из чего состоит желудочный сок? В первую очередь, из соляной кислоты, которая начинает вырабатываться сразу, как только что-либо оказывается в ротовой полости (это важно иметь в виду), и создает кислую среду, необходимую для активации желудочных протеолитических (расщепляющих белки) ферментов. Кислота разъедает ткани. Слизистая оболочка желудка постоянно вырабатывает слой слизи, защищающий от действия кислоты и от механического повреждения грубыми компонентами пищи (когда пища недостаточно пережеванная и обработанная слюной, когда перекусывают сухой едой на ходу, просто заглатывая). Образование слизи, смазки также зависит от того, пьем ли мы простую воду в достаточном количестве. В течение суток выделяется около 2-2,5 л желудочного сока, в зависимости от количества и качества пищи. Во время приема пищи желудочный сок выделяется в максимальном количестве и отличается по кислотности и составу ферментов.

Соляная кислота в чистом виде — это мощный агрессивный фактор, но без нее процесс пищеварения в желудке происходить не будет. Кислота способствует переходу неактивной формы фермента желудочного сока (пепсиногена) в активную (пепсин), а также денатурирует (разрушает) белки, что облегчает их ферментативную обработку.

Итак, в желудке в основном действуют протеолитические (расщепляющие белок) ферменты. Это группа ферментов, активных в различных ph-средах желудка (в начале этапа пищеварения среда очень кислая, на выходе из желудка наименее кислая). Сложная молекула белка в результате гидролиза делится на более простые компоненты — полипептиды (молекулы, состоящие из нескольких аминокислотных цепочек) и олигопептиды (цепочка из нескольких аминокислот). Напомню, что конечным продуктом расщепления белка является аминокислота — молекула, способная к всасыванию в кровь. Этот процесс происходит в тонком кишечнике, а в желудке осуществляется подготовительный этап расщепления белка на части.

Помимо протеолитических ферментов, в желудочном секрете есть фермент — липаза, принимающая участие в расщеплении жиров. Липаза работает только с эмульгированными жирами, содержащимися в молочных продуктах, и активна в детском возрасте. (Не стоит искать правильные/эмульгированные жиры в молоке, они есть и в топленом масле, в котором уже нет белка).

Углеводы в желудке не перевариваются и не обрабатываются, т.к. соответствующие ферменты активны в щелочной среде!

Что еще интересно узнать? Только в желудке, благодаря компоненту секрета (фактору Касла), происходит переход неактивной, поступающей с пищей формы витамина В12 в усвояемую. Секреция этого фактора может снизиться или прекратиться при воспалительном поражении желудка. Теперь мы понимаем, что важна не обогащенная витамином В12 пища (мясо, молоко, яйца), а состояние желудка. Оно зависит: от достаточной выработка слизи (на этот процесс влияет повышенная кислотность вследствие избыточного потребления белковых продуктов, да еще и в сочетании с углеводами, которые при длительном нахождении в желудке начинают бродить, что приводит к закислению); от недостаточного потребления воды; от приема медикаментов, как уменьшающих кислотность, так и высушивающих слизистые желудка. Этот замкнутый круг можно разорвать правильно сбалансированной едой, питьем воды и режимом приема пищи.

Выработка желудочного сока регулируется сложными механизмами, на которых я не буду останавливаться. Хочу лишь напомнить, что один из них (безусловный рефлекс) мы можем наблюдать, когда соки начинают выделяться лишь от мысли о знакомой вкусной еде, от запахов, от наступления привычного времени приема пищи. Когда что-то попадает в ротовую полость, сразу начинается выделение соляной кислоты с максимальной кислотностью. Поэтому, если после этого пища не поступает в желудок, кислота разъедает слизистую, что приводит к ее раздражению, к эрозивным изменениям, вплоть до язвенных процессов. Не подобные ли процессы происходят, когда люди жуют жвачки или курят натощак, когда делают глоток кофе или другого напитка и, торопясь, убегают? Мы не думаем о своих действиях, пока «гром не грянет», пока не становится уже действительно больно, ведь кислота-то настоящая…

На выделение желудочных соков влияет состав пищи:

  • жирные продукты угнетают желудочную секрецию, в результате пища задерживается в желудке;
  • чем больше белка, тем больше кислоты: употребление тяжелых для усвоения белков (мясо и мясная продукция) увеличивает секрецию соляной кислоты;
  • углеводы в желудке не подвергаются гидролизу, для их расщепления нужна щелочная среда; углеводы, длительно находящиеся в желудке, увеличивают кислотность за счет процесса брожения (поэтому важно не есть белковую еду вместе с углеводами).

Результатом нашего неправильного отношения к питанию становятся нарушения кислотно-щелочного баланса в пищеварительном тракте и появление болезней желудка и ротовой полости. И здесь снова важно понимать, что сохранить здоровье и здоровое пищеварение помогут не средства, уменьшающие кислотность или ощелачивающие организм, а осознанное отношение к тому, что мы делаем.

В следующей статье мы рассмотрим, что происходит с пищей в тонком и толстом кишечнике.

В ротовой полости углеводы перевариваются ферментом слюны α-амилазой . Фермент расщепляет внутренниеα(1→4)-гликозидные связи. При этом образуются продукты неполного гидролиза крахмала (или гликогена) –декстрины . В небольшом количестве образуется и мальтоза. В активном центре α-амилазы находятся ионы Са 2+ . Активируют фермент ионыNa + .

В желудочном соке переваривание углеводов тормозится, так как амилаза в кислой среде инактивируется.

Главное место переваривания углеводов – двенадцатиперстная кишка, куда выделяется в составе панкреатического сока α- амилаза. Этот фермент завершает расщепление крахмала и гликогена, начатое амилазой слюны, до мальтозы. Гидролизα(1→6)-гликозидной связи катализируется ферментами кишечника амило-1,6-глюкозидазой и олиго-1,6-глюкозидазой.

Переваривание мальтозы и дисахаридов, поступающих с пищей, осуществляется в области щеточной каемки эпителиальных клеток (энтероцитов) тонкого кишечника. Дисахаридазы являются интегральными белками микроворсинок энтероцита. Они образуют полиферментный комплекс, состоящий из четырех ферментов, активные центры которых направлены в просвет кишечника.

1. Мальтаза (-глюкозидаза) гидролизуетмальтозу на две молекулыD -глюкозы.

2. Лактаза (-галактозидаза) гидролизуетлактозу наD -галактозу иD -глюкозу.

3. Изомальтаза /Сахараза (фермент двойного действия) имеет два активных центра, расположенных в разных доменах. Фермент гидролизуетсахарозу доD -фруктозы иD -глюкозы, а с помощью другого активного центра фермент катализирует гидролизизомальтозы до двух молекулD -глюкозы.

Непереносимость некоторыми людьми молока, проявляющаяся болями в животе, его вздутием (метеоризм) и поносом, обусловлена снижением активности лактазы. Можно выделить три типа недостаточности лактазы.

1. Наследственный дефицит лактазы . Симптомы нарушенной толерантности развиваются очень быстро после рождения. Кормление пищей, не содержащей лактозу, приводит к исчезновению симптомов.

2. Низкая активность лактазы первичного характера (постепенное снижение активности лактазы у предрасположенных лиц). У 15 % детей стран Европы и 80% детей стран Востока, Азии, Африки, Японии синтез данного фермента по мере их взросления постепенно прекращается и у взрослых развивается непереносимость молока, сопровождающаяся вышеуказанными симптомами. Кисломолочные продукты такими людьми переносятся хорошо.

2. Низкая активность лактазы вторичного характера . Неусвояемость молока нередко бывает следствием кишечных заболеваний (тропическая и нетропическая формы спру, квашиоркор, колит, гастроэнтерит).

Симптомы, аналогичные описанным при недостаточности лактазы, характерны для недостаточности других дисахаридаз. Лечение направлено на исключение соответствующих дисахаридов из пищевого рациона.

Nb! в клетки разных органов глюкоза проникает различными механизмами

Основными продуктами полного переваривания крахмала и дисахаридов являются глюкоза, фруктоза и галактоза. Моносахариды поступают в кровь из кишечника, преодолевая два барьера: мембрану щеточной каймы, обращенную в просвет кишечника и базолатеральную мембрану энтероцита.

Известны два механизма поступления глюкозы в клетки: облегченная диффузия и вторичный активный транспорт, сопряженный с переносом ионов Na + .Рис.5.1. Строение переносчика глюкозы

Переносчики глюкозы (ГЛУТ), обеспечивающие механизм ее облегченной диффузии через клеточные мембраны, формируют семейство родственных гомологичных белков, характерным признаком структуры которых является длинная полипептидная цепь, образующая 12 трансмембранных спиральных сегментов (рис.5.1). Один из доменов, расположенный на внешней поверхности мембраны содержит олигосахарид.N - иC - концевые отделы переносчика обращены внутрь клетки. 3-й, 5-й, 7-й, и 11-й трансмембранные сегменты переносчика, по-видимому, образуют канал, по которому глюкоза поступает в клетку. Изменение конформации этих сегментов обеспечивает процесс перемещения глюкозы внутрь клетки. Переносчики этого семейства содержат 492-524 аминокислотных остатка и различаются по сродству к глюкозе. Каждый транспортер, по-видимому, выполняет специфические функции.

Переносчики, обеспечивающие вторичный, зависимый от ионов натрия, активный транспорт глюкозы из кишечника и почечных канальцев (НГЛТ), значительно отличаются по аминокислотному составу от переносчиков семейства ГЛУТ, хотя также построены из двенадцати трансмембранных доменов.

Ниже, в таб. 5.1. приводятся некоторые свойства переносчиков моносахаридов.

Таблица 5.1. Характеристика переносчиков глюкозы у животных

Основные места образования

Вторичный активный транспорт

Всасывание глюкозы

Тонкий кишечник, канальцы почек

Всасывание глюкозы

Почечные канальцы

Ускоренная диффузия

Плацента, гематоэнцефалический барьер, мозг, эритроциты, почки, толстый кишечник, др. органы

Сенсор глюкозы в В клетках; транспорт из эпителиоцитов почек и кишечника

Bклетки островков, печень, эпителий тонкого кишечника, почки

Использование глюкозы клетками в физиологических условиях

Мозг, плацента, почки, др. органы

Стимулируемое инсулином поглощение глюкозы

Скелетная и сердечная мышца, жировая ткань, другие ткани

Транспорт фруктозы

Тонкий кишечник, сперматозоиды

Переходу глюкозы и других моносахаридов в энтероцит способствует ГЛУТ 5, расположенный в апикальной мембране энтероцита (облегченная диффузия по градиенту концентрации) и НГЛТ 1, обеспечивающий совместное с ионами натрия перемещение (симпорт) глюкозы в энтероцит. Ионы натрия затем активно, при участии Na + -K + -АТФазы, удаляются из энтероцита, что поддерживает постоянный градиент их концентрации. Глюкоза покидает энтероцит через базолатеральную мембрану при помощи ГЛУТ 2 по градиенту концентрации.

Всасывание пентоз происходит путем простой диффузии.

Подавляющее количество моносахаридов поступает в портальную систему кровообращения и в печень, незначительная часть – в лимфатическую систему и малый круг кровообращения. В печени избыток глюкозы откладывается «про запас» в виде гликогена.

NB ! Обмен глюкозы в клетке начинается с ее фосфорилирования

П
оступление глюкозы в любую клетку начинается с ее фосфорилирования. Эта реакция решает несколько задач, главные из которых “захват” глюкозы для внутриклеточного использования и ее активирование.

Фосфорилированная форма глюкозы не проходит через плазматическую мембрану, становится “собственностью” клетки и используется практически во всех путях обмена глюкозы. Исключение составляет лишь восстановительный путь (Рис.5.2.).

Реакцию фосфорилирования катализируют два фермента: гексокиназа и глюкокиназа. Хотя глюкокиназа является одним из четырех изоферментов гесокиназы (гексокиназа 4 ), между гексокиназой и глюкокиназой имеются важные различия: 1) гексокиназа способна фосфорилировать не только глюкозу, но и другие гексозы (фруктозу, галактозу, маннозу), в то время как глюкокиназа активирует только глюкозу; 2) гексокиназа присутствует во всех тканях, глюкокиназа – в гепатоцитах; 3) гексокиназа обладает высоким сродством к глюкозе (К M < 0,1 ммоль/л), напротив, глюкокиназа имеет высокую К M (около 10 ммоль/л), т.е. ее сродство к глюкозе мало и фосфорилирование глюкозы возможно только при массивном поступлении ее в клетки, что в физиологических условиях происходит на высоте пищеварения в печеночных клетках. Активирование глюкокиназы препятствует резкому увеличению поступления глюкозы в общий кровоток; в перерывах между приемами пищи для включения глюкозы в обменные процессы вполне достаточно гексокиназной активности. При диабете из-за низкой активности глюкокиназы (синтез и активность которой зависят от инсулина) этот механизм не срабатывает, поэтому глюкоза не задерживается в печени и вызывает гипергликемию.

Образующийся в реакции глюкозо-6-фосфат считается аллостерическим ингибитором гексокиназы (но не глюкокиназы).

Так как глюкокиназная реакция является инсулинзависимой, можно вместо глюкозы больным диабетом назначать фруктозу (фруктоза фосфорилируется гексокиназой сразу во фруктозо-6-фосфат).

Глюкозо-6-фосфат используется в механизмах синтеза гликогена, во всех окислительных путях превращения глюкозы и в синтезе других моносахаридов,необходимых для клетки. Место, которое занимает данная реакции в обмене глюкозы позволяет ее счиатать ключевой реакцией обмена углеводов.

Гексокиназная реакция необратима (G= -16,7 кДж/моль), поэтому для превращения глюкозо-6-фосфата в свободную глюкозу в клетках печени и почек присутствует фермент фосфатаза глюкозо-6-фосфата, катализирующая гидролиз глюкозо-6-фосфата. Клетки этих органов тем самым могут поставлять глюкозу в кровь и обеспечивать другие клетки глюкозой.