Maisto medžiagų virškinimo biocheminiai mechanizmai ir reguliacija

Transcript

1 Maisto medžiagų virškinimo biocheminiai mechanizmai ir reguliacija 1. Pagrindinės maisto medžiagų klasės 2. Maisto medžiagų skaidymas burnoje. 3. Maisto medžiagų virškinimas skrandyje. 4. Maisto medžiagų virškinimas žarnose. Membraninis virškinimas. 5. Kasos fermentai. Tulžies reikšmė 6. Virškinimo reguliavimas.

2 Pagrindinės maisto medžiagų klasės. Struktūra. Nepakeičiamosios maisto medžiagos.

3 Energijos/maisto poreikis per parą Baltymai Riebalai Angliavandeniai

4 Mitybos piramidė Baltymai ir riebalai Angiavandeniai Ir skaidulinės medžiagos Riebalai, aliejus, saldumynai Pienas ir jo produktai Daržovės Mėsa, žuvis, pupos, kiaušiniai Vaisiai Duona ir grūdų bei kruopų gaminiai

5 Poreikis maisto medžiagoms ir jų reikšmė Kiekis Kiek turi Poreikis per Svarbiausia funkc.nepakeičiam organizme energijos parą (g) dalys (kg) kj/g arba kcal/g min rekom. industr. valstyb. Baltymai Aminorūščių ir energijos šaltinis Angliavandeniai Dienos norma mg 1 kg kūno masės Energijos ir Skaidulinių medž. šaltinis Pakeičiamos maisto dalys

6 Poreikis maisto medžiagoms ir jų reikšmė Riebalai Vanduo Mineral. medž. Vitam. Energijos šaltinis ir rezervas; Vitaminų tirpiklis; Riebalų rūgščių šaltinis Tirpiklis, ląstelių Sudėtinis jung. Reakcijų substratas, Reguliuoja T 0 Elektrolitai, Kofaktoriai, Kofermentų pirmtakai Linolio, Linoleno, Arachidono r.r. Viso apie 10g/parą Makro ir mikro elementai Visi

7 Maisto medž. Virškinimo produktai Maisto medžiagų įsisavinimas Baltymai Angliavand. Nukleorūgštys Lipidai Vitaminai Skaidulos ir mineralai Fermentinė hidrolizė MAG, Celiuliozė RR, cholest. Ligninas AR Monosach. Nukleobazės. Gicerolio fosf. Lipofil. Pi, pentozės

8 Virškinimo produktai Maisto medžiagų įsisavinimas MAG, RR, cholest. AR Monosach. Nukleobazės. Gicerolio fosf. Lipofil. Pi, pentozės Gliukozė Galaktozė Absorbcija Celiuliozė Ligninas Pernaša Vartų vena Limfinė sistema Lipofil. Kepenys Kraujas Išmatos

9 Maisto medžiagų skaidymas burnoje. 1. Angliavandenių virškinimas.

10 Angliavandenių virškinimas seilių ir kasos amilazė Amilazė Krakmolo fragmentas Amilazė Amilazė Dekstrinai Maltozė Gliukozė

11 Lizocimo veikimas Lizocimas yra endoglikozidazė, kurios yra seilėse, ašarose. Ardo gram+ bakterijų apvalkalo peptoglikaną. Skaidoma jungtis N-acetilgliukozaminas N-acetilmuramo r.

12

13 Virškinimas skrandyje 1. Trigliceridai suaugusių žmonių skrandyje nevirškinami. 2. Angliavandeniai nevirškinami. 3. Pradedami virškinti baltymai.

14 Baltymai/polipeptidai Baltymų virškinimo seka Skrandis Pepsinas HCl Polipeptid ai Absorbuojamos Kasos fermentai Laisvos aminorūgštys Oligopeptidai (60%) Žarnų gaurelių Endopeptidazė Aminopeptidazė dipeptidazė

15 Druskos rūgšties sekrecija ir funkcijos Pasienio ląstelės Spindis Carbonic anhydrase Anhidrazė Kraujas 1. Denatūruoja baltymus. 2. Aktyvina pepsiną. 3. Sudaro terpę nepalankią m/o

16 Atviras aktyvusis centras Pepsinogeną išskiria pagrindinės ląstelęs Pepsino sintezė Skrandžio spindžio terpės rūgštingumas dėl HCl yra didelis ph 2,3. Autokatalizė N-galo dalis dengia aktyvų centrą Atskeliamas 44 a.r. turintis fragmentas

17 Virškinimas žarnose 1. Virškinami poli- ir oligosacharidai. 2. Trigliceridai, fosfolipidai ir cholesteridai. 3. Poli- ir ologopeptidai.

18 Kasos amilazė 3 fermentų mišinys: α-, β- ir γ-amilazės, skiriasi tuo, kas skaido α-1,4-glikozidines jungtis, esančias skiringose poli- ar oligosacharido vietose. Pvz., β- amilazė skaido neredukuojančio galo antrąją glikozidinę jungtį. γ-amilazė yra egzoglikozidazė. Svarbiausia α-amilazė. Tai Ca2+-turintis fermentas. Aktyvus neutralaus rūgštingumo terpėje.

19 Angliavandenių skaidymo dvylikapirštėje žarnoje produktai Oligosacharidai, kuriuose yra α-1,6- glikozidinių jungčių. Disacharidai: maltozė, izomaltozė. Monosacharidai: gliukozė. Su maistu gautieji disacharidai ir monosacharidai: laktozė, sacharozė, fruktozė.

20 Lipidų virškinimas Maisto lipidai: 1. Daugiausia trigliceridų (TAG); 2. Fosfolipidai; 3. Cholesteridai; 4. Sfingolipidai Veiksmingiausiai virškinami TAG, tai vyksta 12- pirštėje žarnoje veikiant kasos lipazei. Kasos lipazė yra neaktyvi hidrolazė, kurios kofaktoriumi yra baltymas kolipazė. O = O CH 2 -O-C-R 1 = R 2 -C-O-CH CH 2 -O-C-R 3 = O O = CH 2 -OH + 2 H 2 O R 2 -C-O-CH + R 1 COOH + R 2 COOH Hidrolizė veikiant kasos lipazei CH 2 -OH MAG Laisvos R.R.

21 Trigliceridų virškinimui reikia Fermentų liežuvio ir kasos lipazės. Liežuvio lipazė, pradeda virškinti trigliceridus skrandyje, nes ji veikia rūgščioje terpėje (svarbi naujaginiams ir kūdikystės laikotarpiu). Kolipazės. Emulsiklių tulžyje esančių rūgščių (tulžies rūgščių) rinkinio.

22 Emulsija Liežuvio lipazė Trigliceridų Liežuvio lipazė Kasos lipazė Lašeliai mažėja virškinimo seka R.R. ir MAG sudaro miceles Micelės absorbuojamos Mikro gaureliai

23 Fosfolipidų virškinimas H 2 O Fosfolipazė A2, yra kasos sultyse Lizofosfolipidas

24 Cholesteridų virškinimas O R-C O R-C OH Cholesterolestarazė

25 Poli- ir oligopeptidų viškinimas Virškina kasos sultyse esantys fermentai proteazės. Proteazių mišinyje yra endo- ir egzoproteazių. Endoproteazės: tripsinas, chimotripsinas, elastazė. Egzoproteazės: A- ir B-karboksipeptidazės

26 Polipeptidai Oligopeptidai Riebalai Aminorūgštys Kasos acinarinės ląstelės Kasos fermentų sekrecija ir Tripsinogenas Chimotripsinogenas Proelastazė Prokarboksipeptidazės aktyvinimas ir sekretinas Enteropeptidazė Tripsinas CCK-cholecyctokinine Žarnų endokr. ląstelės Žarnų gleivinės ląstelės Chimotripsinas Elastazė KarboksipeptidazėsA ir B CCK-cholecistokininas

27 Membraninis virškinimas ir absorbcija

28 Disacharidų virškinimas Sacharazė Izomalt. Spindis Sacharazė-izomaltazė Laktazė-cerebrozidazė Trehalazė Gleivinė Trūkstant, atsiranda laktozės netoleravimas

29 Virškinimo produktų absorbcija

30 Monosacharidų absorbcija Antrinė aktyvi pernaša, tarpininkaujant SGLT1 Palengvinta pernaša, tarpininkaujant GLUT5 Enterocitas Kapiliaras Gliukozė Galaktozė Fruktozė

31 Aminorūgščių (AR) absorbcija AR AR Di ir tripeptidai Simportas Oligopeptidai Endopeptidazės Aminopeptidazės Dipeptidazės Di ir tripeptidazės

32 Aminorūgšių pernašos į enterocitą baltymai Alifatinių aminorūgščių nešiklis Bazinių aminorūgščių nešiklis Di- ir tripeptidų nešiklis

33 Lipidų virškinimo produktų absorbcija Iš su micelėmis patekusių MAG, lizofosfolipidų ir R.R. Re-sintenami: a) Trigliceridai; b) fosfolipidai. TAG resintezė ir cholomikronų susidarymas Enterocitas MAG aciltransferazė DAG aciltransferazė Triacilglicerolis Riebalų rūgštis

34 Virškinimo reguliavimas Virškinimo hormonas gastrinas. Jį išskiria skrandžio G-ląstelės į kraują. Aktyvina HCl ir pepsinogeno sekreciją.

35 Virškinimo reguliavimas Cholecistokininas (CCK), virškinimo hormonas, išskiriamas plonosios žarnos ląstelių. CCK aktyvina tulžies pūslės sustraukimą ir tulžies sekreciją; aktyvina kasos sulčių, turinčių profermentų, sekreciją; slopina maisto masės judėjimą iš skrandžio.

36 Virškinimo reguliavimas Sekretinas virškinimo hormonas, išskiriamas plonosios žarnos ląstelių į kraują. Aktyvina kasos sulčių sekreciją.