Разграждане на липидите в стомашно-чревния тракт. Ензими, които разграждат мазнините в човешкото тяло Смилането на мазнините започва в


Страница 1

По време на храносмилането всички осапунени липиди (мазнини, фосфолипиди, гликолипиди, стериди) претърпяват хидролиза до вече споменатите по-горе компоненти, докато стеролите не претърпяват химични промени. Когато изучавате този материал, трябва да обърнете внимание на разликите между храносмилането на липидите и съответните процеси за въглехидрати и протеини: специалната роля на жлъчните киселини в разграждането на липидите и транспортирането на храносмилателни продукти.

В състава на хранителните липиди преобладават триглицеридите. Фосфолипиди, щамове и други липиди се консумират значително по-малко.

Повечето диетични триглицериди се разграждат на моноглицериди и мастни киселини в тънките черва. Хидролизата на мазнините се извършва под въздействието на липази от панкреатичен сок и лигавица тънко черво. Жлъчните соли и фосфолипидите, проникващи от черния дроб в лумена на тънките черва като част от жлъчката, допринасят за образуването на стабилни емулсии. В резултат на емулгирането, контактната зона на получените малки капчици мазнина с воден разтворлипаза и по този начин повишава липолитичния ефект на ензима. Жлъчните соли стимулират процеса на разграждане на мазнините не само като участват в тяхното емулгиране, но и чрез активиране на липазата.

Разграждането на стероидите става в червата с участието на ензима холинестераза, секретиран с панкреатичен сок. В резултат на хидролизата на стероидите, мастна киселинаи холестерол.

Фосфолипидите се разграждат напълно или частично под действието на хидролитични ензими - специфични фосфолипази. Продукт пълна хидролизафосфолипидите са: глицерин, висши мастни киселини, фосфорна киселина и азотни основи.

Абсорбцията на продуктите от смилането на мазнините се предшества от образуването на мицели - надмолекулни образувания или асоциати. Мицелите съдържат като основен компонент жлъчни соли, в които са разтворени мастни киселини, моноглицериди, холестерол и др.

В клетки чревна стенаот продуктите на храносмилането и в клетките на черния дроб, мастната тъкан и други органи от предшественици, възникнали при метаболизма на въглехидрати и протеини, възниква изграждането на молекули на специфични липиди на човешкото тяло - ресинтеза на триглицериди и фосфолипиди. Техният състав на мастни киселини обаче е променен в сравнение с хранителните мазнини: триглицеридите, синтезирани в чревната лигавица, съдържат арахидон и линоленова киселинадори и да отсъстват от храната. Освен това в клетките чревен епителмастната капка се покрива с протеинова обвивка и се образуват хиломикрони - голяма мастна капка, заобиколена от малко количество протеин. Транспортира екзогенни липиди до черния дроб, мастната тъкан, съединителната тъкан, в миокарда. Тъй като липидите и някои от техните компоненти са неразтворими във вода, за да се прехвърлят от един орган в друг, те образуват специални транспортни частици, които задължително съдържат протеинов компонент. В зависимост от мястото на образуване, тези частици се различават по структура, съотношение компонентии плътност. Ако съставът на такава частица съдържа процентТъй като мазнините преобладават над протеините, тези частици се наричат ​​липопротеини с много ниска плътност (VLDL) или липопротеини с ниска плътност (LDL). Докато увеличавате процентпротеин (до 40%) частицата се превръща в липопротеин висока плътност(HDL). Понастоящем изследването на такива транспортни частици позволява да се оцени с висока степен на точност състоянието на липидния метаболизъм на организма и използването на липидите като източници на енергия.

Ако образуването на липиди става от въглехидрати или протеини, прекурсорът на глицерола е междинният продукт на гликолизата - фосфодиоксиацетон, мастни киселини и холестерол - ацетил коензим А, аминоалкохоли - някои аминокиселини. Липидният синтез изисква големи количества енергия за активиране на изходните вещества.

Основната част от продуктите на разграждането на мазнините се абсорбират от чревните епителни клетки в лимфна системачерва, гърди лимфен канали едва след това - в кръвта. Малка част от късоверижни мастни киселини и глицерол могат да се абсорбират директно в кръвта на порталната вена.

Вижте също

Биологични ритми
Осигуряването на метаболизма на невроните се счита за Главна функцияцеребрална хемоциркулация. Неговите нарушения причиняват тежка патология, често завършваща с трагичен край. Следователно борбата с кръвоносните съдове...

Характеристики на антиоксидантната система на организма
Антиоксидантна система(AOS) включва: 1. Ензимни прехващачи като супероксид дисмутаза (SOD), която дисмутира O2 до H2O2, каталаза и глутатион пероксидаза (GPO), които преобразуват...

Филтриране и опаковане на разтвори.
Този етап на производство инжекционни разтвориизвършва само със задоволителни резултати от пълното химичен анализ. ...

INВ стомаха мазнините образуват капчици с диаметър около 100 nm. В алкалната среда на тънките черва, в присъствието на протеини, продукти от разграждането на предишната порция мазнини, лецитин и жлъчни киселини, се образуват мазнини емулсияс размер на капката около 5 nm.

В тънките черва мазнините стимулират разпределянемукозни клетки холецистокинин,активиране на секрецията на панкреатични ензими и свиване на жлъчния мехур,

Липаза, секретирана от панкреасасе състои от два компонента колипаза, образувани в резултат на активиране на проколипаза от трипсин и локализирани на границата между водната и липидната фаза, и панкреатична липаза , образувайки комплекс с колипаза.

Липазакатализира разцепването на мастни киселини от триглицеридите в позиции 1 и 3 c. Краен продукт - мастна киселина , диацилглицероли И моноацилглицероли .

Количеството липаза, доставяно с панкреатичен сок, е толкова голямо, че докато мазнините достигнат средата дванадесетопръстника, 80% от него се оказват хидролизирани. В тази връзка, нарушеното храносмилане на мазнините, свързано с дефицит на липаза, не се открива, докато панкреасът не спре напълно да функционира или бъде силно унищожен.

В допълнение към липазата, панкреасът секретира други ензими на липидния метаболизъм, също активирани от трипсин. Тези ензими включват фосфолипаза Ad, който в присъствието на Ca2+ йони и жлъчни киселини разцепва мастната киселина от фосфолипида лецитинс образование лизолецитин. Холестеролобикновено присъства в храната под формата на естери и се освобождава под въздействието на холестеролова естераза.

Ориз. 29.38. Храносмилане и усвояване на липиди. В чревния лумен триглицеридите се разграждат от колипаза и липаза до мастни киселини и 2-моноглицериди, които се съдържат в разтвора под формата на мицели и навлизат в ентероцитите от тях. В клетките триглицеридите се ресинтезират от дълговерижни мастни киселини и 2-моноглицериди, които се освобождават в лимфата под формата на хиломикрони, затворени в протеинова обвивка. Късо- и средноверижните мастни киселини се абсорбират и транспортират директно в кръвта в тази форма. MG-моноглицериди, DG-диглицериди, TG-триглицериди, FA мастни киселини (както са модифицирани)

Продуктите от липидната хидролиза са слабо разтворими във вода и могат да бъдат намерени в червата в разтворена форма само в състава мицели (стр. 767). Простите мицели, състоящи се само от жлъчни киселини (чисти мицели), след въвеждането на мастни киселини, моноглицериди, фосфолипиди и холестерол в тяхното хидрофобно ядро, се превръщат в смесени мицели.Поради разтворимостта на тези мицели във вода, концентрацията на крайните продукти от хидролитичното разграждане на липидите в чревния лумен се увеличава хиляди пъти. Мастните киселини с къса и средна верига и липидите, които ги съдържат, са добре разтворими във вода и могат да дифундират към повърхността на ентероцитите, без да бъдат включени в мицели.

Абсорбция на продукти от хидролитично разграждане на мазнини

Мазнините се абсорбират толкова ефективно, че 95% от триглицеридите (но само 20-50% от холестерола) се абсорбират от дванадесетопръстника и горна частйеюнум. Човек с нормално хранене отделя до 5-7 g мазнини на ден с изпражненията. При диета с ниско съдържание на мазнини тази стойност намалява до 3 g/ден, а източникът на мазнини се ексфолира епителни клеткии бактерии.

Преди да влезе в ентероцита, компонентисмесени мицели трябва да преодолее три бариери:

1) неразбъркващ воден слой,в съседство с клетъчната повърхност, е основната пречка за дълговерижните мастни киселини и моноглицеридите и за мицелите да изпълняват своите функции;


Мазнините, влизайки в тялото, преминават през стомаха почти недокоснати и навлизат в тънките черва, където се голям бройензими, които превръщат мазнините в мастни киселини. Тези ензими се наричат ​​липази. Те функционират в присъствието на вода, но това е проблематично за обработката на мазнини, тъй като мазнините не се разтварят във вода.

За да може да го оползотвори, тялото ни произвежда жлъчка. Жлъчката отделя бучки мазнини и позволява на ензимите, разположени на повърхността тънко черво, разграждат триглицеридите до глицерол и мастни киселини.

Преносителите на мастни киселини в тялото се наричат ​​липопротеини. Това са специални протеини, способни да опаковат и транспортират мастни киселини и холестерол навсякъде кръвоносна система. След това мастните киселини са опаковани в мастните клетки в доста компактна форма, тъй като техният състав (за разлика от полизахаридите и протеините) не изисква вода.

Делът на абсорбцията на мастни киселини зависи от позицията, която заема спрямо глицерола. Важно е да се знае, че само онези мастни киселини, които заемат Р2 позиция, се усвояват добре. Това се дължи на факта, че липазите имат различни степениефекти върху мастните киселини в зависимост от местоположението на последните.

Не всички мастни киселини, доставени с храната, се усвояват напълно от тялото, както погрешно смятат много диетолози. Те може да не се абсорбират частично или напълно в тънките черва и могат да бъдат изхвърлени от тялото.

Например в маслото 80% от мастните киселини (наситени) са в позиция P2, тоест те се абсорбират напълно. Същото важи и за мазнините, които са част от млякото и всички млечни продукти, които не са подложени на процес на ферментация.

Мастните киселини, присъстващи в зрелите сирена (особено дълго отлежаващите сирена), въпреки че са наситени, все още са разположени на позиции P1 и P3, което ги прави по-малко усвоими.

Освен това повечето сирена (особено твърдите) са богати на калций. Калцият се комбинира с мастни киселини, за да образува "сапуни", които не се абсорбират и се изхвърлят от тялото. Узряването на сиренето спомага за прехода на неговите мастни киселини към позиции Р1 и Р3, което показва тяхната слаба абсорбция. Висока консумация Наситените мазнинисъщо корелира с някои видове рак, включително рак на дебелото черво и инсулт.

Усвояването на мастните киселини се влияе от техния произход и химичен състав:

- Наситени мастни киселини(месо, свинска мас, омар, скариди, яйчен жълтък, сметана, мляко и млечни продукти, сирене, шоколад, топена мазнина, растителна мазнина, палмово, кокосово и масло), както и (хидрогениран маргарин, майонеза) са склонни да се съхраняват в мастни резерви и да не се изгарят веднага в процеса на енергиен метаболизъм.

- Мононенаситени мастни киселини(птиче месо, маслини, авокадо, кашу, фъстъци, фъстъци и зехтин) се използват предимно директно след абсорбиране. В допълнение, те помагат за намаляване на гликемията, което намалява производството на инсулин и по този начин ограничава образуването на мастни резерви.

- Полиненаситени мастни киселини, особено Омега-3 (рибно, слънчогледово, ленено, рапично, царевично, памучно, шафраново и соево масло), винаги се консумират веднага след усвояването, по-специално поради увеличаване на термогенезата на храната - консумацията на енергия от тялото за смилане на храната. В допълнение, те стимулират липолизата (разграждането и изгарянето на мастните депа), като по този начин насърчават загубата на тегло. IN последните годининаблюдаваното цяла линияепидемиологични изследвания и клинични изпитвания, които оспорват предположението, че нискомаслените млечни продукти са по-здравословни от пълномаслените млечни продукти. Те не само възстановяват мазнините в млечните продукти, те все повече откриват връзка между полезните млечни продукти и подобреното здраве.

Скорошно проучване установи, че при жените появата на сърдечно-съдови заболявания зависи изцяло от вида на консумираните млечни продукти. Консумацията на сирене е обратно пропорционална на риска сърдечен удар, докато маслото, намазано върху хляб, увеличава риска. Друго проучване установи, че нито нискомаслените, нито пълномаслените млечни продукти са свързани със сърдечно-съдови заболявания.

Пълномаслените ферментирали млечни продукти обаче предпазват от сърдечно-съдови заболявания. Млечната мазнина съдържа повече от 400 „вида“ мастни киселини, което я прави най-сложната естествено срещаща се мазнина. Не всички от тези видове са проучени, но има доказателства за това поне, някои от тях имат благоприятен ефект.

Разграждането на мазнините до глицерол и висши мастни киселини се извършва под въздействието на ензима липаза. За да действа липазата върху мазнините, тя трябва да бъде предварително емулгирана, което се постига чрез смесване на хранителна каша с жлъчка в червата.

IN устната кухинамазнините не претърпяват химически промени. Липазата присъства в стомаха, но нейната активност е ниска поради липсата на условия, необходими за емулгиране на мазнините. В стомаха се хидролизират само емулгираните мазнини - млечните мазнини и яйчен жълтък. По принцип храносмилането на мазнините се извършва в червата и предимно в дванадесетопръстника, където жлъчните соли, които имат мощен емулгиращ ефект, навлизат заедно с жлъчката през каналите.

Жлъчни киселиниобразуват тънък филм върху мастните капчици , което предотвратява сливането на отделни капчици в по-големи капки. Това води до рязко увеличаване на контактната повърхност на мазнините с ензима липаза и, следователно, скоростта на хидролитично разграждане на мазнините. Жлъчните киселини включват холна, дезоксихолева и др. По своята структура те са близки до холестерола. В жлъчката тези киселини образуват сдвоени съединения с глицин (гликокол) или таурин - глико- или таурохолева, глико- или тауродезоксихолева и други жлъчни киселини, присъстващи под формата на натриеви соли.

В клетките на чревния епител мазнините или липоидите, специфични за даден животински вид, се ресинтезират от продуктите на хидролизата на хранителните мазнини. Синтезираните липиди се транспортират до мастните депа. Ако е необходимо, мазнините могат да преминат от мастните депа в кръвта и да се използват от тъканите като енергиен материал.

МЕХАНИЗЪМ НА ОКИСЛЕНИЕ НА НЕУТРАЛНИ МАЗНИНИ В ТЪКАНТА

Неутралната мазнина, навлизаща в клетките, се разгражда до глицерол и висши мастни киселини под действието на тъканни липази. Впоследствие мастните киселини и глицеролът се окисляват в тъканите до CO2 и H2O, докато освободената енергия се натрупва във високоенергийни връзки на АТФ.

ОКИСЛЕНИЕ НА МАСТНИ КИСЕЛИНИ В ТЪКАНИТЕ. В основата модерни идеиразграждането на мастните киселини в тъканите се основава на теорията за b-окислението, представена за първи път от Knoop през 1904 г. Според тази теория окислението на мастните киселини се извършва при въглеродния атом, разположен в b-позиция спрямо карбоксилната група, последвано от разкъсване на въглеродната верига на мастната киселина между a- и b-въглеродни атоми. Впоследствие тази теория беше усъвършенствана и допълнена.

Сега е установено, че окислението на мастните киселини в тъканите се предхожда от тяхното активиране с участието на коензим А и АТФ. Този процес се катализира от ензима тиокиназа.

Активираната мастна киселина (ацил коензим А) претърпява дехидрогениране, което води до двойна връзка между a- и b-въглеродните атоми. Този процес протича с участието на ацилдехидрогенази, които съдържат FAD като простетична група. След това водна молекула се добавя към ненаситената киселина (a, b-ненаситено производно на ацил-CoA) и се образува b-хидроксикиселина (b-хидроксиацил-CoA). След това процесът на дехидрогениране се случва отново с образуването на b-кето киселина (b-кетоацил-CoA). Този процес се катализира от ацил дехидрогенази, чийто коензим е NAD + , И на последния етап b-кетоацил-CoA, взаимодействайки със свободния CoA, се разцепва на ацетил-CoA и ацил-CoA. Последният е скъсен с два въглерода в сравнение с оригинала.

Инструкции

Процесът на храносмилане обикновено започва в устата с помощта на ензими, съдържащи се в слюнката. Това обаче не важи за мазнините. В слюнката няма ензими, които да ги разграждат. След това храната влиза в стомаха, но и тук мазнините не се поддават на локално действие храносмилателни ензими. Само малка част се разлага от ензима липаза, много незначителна. Основният процес на храносмилане на мазнини се случва в тънките черва.

Мазнините не се разтварят във вода, но първо трябва да се смесят с вода. Само в този случай те могат да бъдат изложени на ензими, разтворени във вода. Процесът на смесване на мазнини с вода се нарича емулгиране и протича с участието на жлъчни соли. След това тези киселини се секретират в жлъчния мехур. След като мазните храни попаднат в тялото, клетките в тънките черва започват да произвеждат хормон, който предизвиква контракции на жлъчния мехур.

жлъчен мехуризлива жлъчката в лумена на дванадесетопръстника. Жлъчните киселини се намират на повърхността на мастните капчици, което води до намаляване на повърхностното напрежение. Капките мазнини се разпадат на малки, контракциите на чревните стени също подпомагат този процес. В резултат на това повърхността между мастната и водната фаза се увеличава. След емулгиране се извършва хидролиза на мазнините под въздействието на панкреатичните ензими. Хидролизата се отнася до разлагането на вещество, когато то взаимодейства с вода.

След това мастните молекули се разграждат от панкреасния ензим липаза. Той се секретира в кухината на тънките черва и действа върху емулгирана мазнина заедно с протеиновата колипаза. Този протеин се свързва с euulsified мазнини, което значително ускорява процеса. В резултат на разцепване от липаза се образуват глицерол и мастни киселини.

Мастните киселини се свързват с жлъчните киселини и проникват през стените на червата. Там те се свързват с глицерол, за да образуват мастен триглицерид. Триглицеридът, в комбинация с малко количество протеин, образува специални вещества, хиломикрони, които проникват в лимфата. От лимфата в кръвта, след това в белите дробове. Тези вещества съдържат абсорбирани мазнини. Така продуктите от разграждането на мазнините навлизат в белите дробове.

Белите дробове съдържат клетки, които могат да улавят мазнините. Предпазват кръвта от излишните мазнини. Мастните киселини също се окисляват частично в белите дробове, а отделената топлина затопля въздуха, постъпващ в белите дробове. От белите дробове хиломикроните навлизат в кръвта, откъдето някои се преместват в черния дроб. Много мазнини се натрупват в черния дроб, когато се консумират в излишък.