Enzymy trawienne

Enzymy to globularne białka kontrolujące reakcje biologiczne. Enzymy trawienne przyspieszają rozpad (hydrolizę) cząsteczek żywności w ich składnikach budulcowych. Reakcje te występują poza komórkami wyścielającymi jelito.

Nazewnictwo i klasyfikacja enzymów

Istnieją 2 systemy do nazywania enzymów:

  • Sufiks "-ase" jest używany z nazwą root substancji działającej na przykład, gdy sacharoza (cukier) jest trawiona, działa na nią enzym zwany sukrazą.
  • Typ reakcji chemicznej występującej w funkcji enzymu, na przykład gdy sacharoza działa na sacharozę, rozbija ją na cząsteczkę glukozy i cząsteczkę fruktozy. Ta reakcja obejmuje dodanie cząsteczki wody w celu rozbicia wiązania chemicznego, a zatem enzym jest hydrolazą. Wszystkie enzymy trawienne należą do tej klasy hydrolaz.

Enzymy są klasyfikowane zgodnie z typem katalizowanej reakcji chemicznej. Wszystkie enzymy trawienne są hydrolazami, podczas gdy większość enzymów zaangażowanych w uwalnianie energii w celu skurczu mięśni to enzymy utleniająco-redukujące, takie jak oksydazy, hydrogenazy i dehydrogenazy.

Struktura chemiczna enzymów

Enzymy to duże cząsteczki białka, z których każdy ma swój własny, specyficzny kształt 3D. Osadzony w kształcie jest region zwany "miejscem aktywnym", który może przyciągać inne odpowiednio ukształtowane cząsteczki wiążące się z miejscem. Analogią, którą często używa się do opisania tego mechanizmu, jest klucz wpasowany w zamek. Enzym służy jako blokada, a przyciągnięta cząsteczka (nazywana substratem) jest kluczem.

Po zakończeniu reakcji chemicznej w obrębie tego zamka i klucza, produkty są uwalniane, a enzym może przyciągać inną cząsteczkę substratu.

Szybkość reakcji dla takiego procesu wynosi tysiące cząsteczek substratu na minutę. Jeśli roztwór cukru pozostanie w zamkniętym pojemniku, rozkłada się on bardzo powoli na glukozę i fruktozę. W obecności niewielkiej ilości sacharozy enzymu tempo rozkładu jest miliony razy szybsze.

Czasami substancje chemiczne inne niż substraty mogą wiązać się z miejscami aktywnymi enzymów, blokując ich normalne funkcjonowanie. Na przykład rozpuszczalne w wodzie związki arsenu i rtęci są wyjątkowo trujące, ponieważ mogą trwale związać się z niektórymi enzymami, znacznie zmniejszając ich skuteczność. W zależności od dawki końcowym rezultatem może być śmierć.

Enzymy trawienne

Wszystkie enzymy trawienne należą do klasy hydrolaz, a ich działanie polega na rozdzielaniu dużych cząsteczek pokarmowych na składniki "budulca". Inną wyjątkową właściwością jest to, że są enzymami pozakomórkowymi, które mieszają się z pokarmem, gdy przechodzi przez jelito. Większość innych enzymów funkcjonuje w cytoplazmie komórki.

Chemiczne trawienie pokarmu zależy od całego szeregu enzymów hydrolazowych wytwarzanych przez komórki wyściełające jelito, a także związane z nimi organy, takie jak trzustka. Celem końcowym jest rozbicie dużych cząsteczek żywności na znacznie mniejsze jednostki "bloków konstrukcyjnych". Można je łatwo i szybko wchłonąć przez ścianę jelita i do krwioobiegu w celu transportu do wątroby, a stamtąd do innych części ciała.

Głównymi enzymami wytwarzającymi enzymy w ludzkim układzie trawiennym są gruczoły ślinowe, żołądek, trzustka, wątroba i jelito cienkie.

Soki trawienne i enzymy

Substancja jest trawiona

Powstał produkt

Ślina
Amylasa

Skrobia

Maltoza

Sok żołądkowy
Proteaza (pepsyna) i kwas solny

Białka

Częściowo strawione białka

Enzym trzustkowy
Proteazy (trypsyna)
Lipazy
Amylasa

Białka
Tłuszcze emulgowane przez żółć
Skrobia

Peptydy i aminokwasy
Kwasy tłuszczowe i glicerol
Maltoza

Enzymy jelitowe
Peptydazy
Sucrase
Laktaza
Maltase

Peptydy
Sacharoza (cukier)
Laktoza (cukier mleczny)
Maltoza

Aminokwasy
Glukoza i fruktoza
Glukoza i galaktoza
Glukoza

Żółć z wątroby
Sole żółciowe

Tłuszczowe kuleczki

Kropelki tłuszczu

Poniższa ścieżka podsumowuje, w jaki sposób skrobia obecna w żywności takiej jak chleb jest rozkładana chemicznie na glukozę, która może być następnie wchłonięta przez ścianę jelit i do krwioobiegu w celu transportu do wątroby, a stamtąd do innych części ciała.

Usta i dwunastnica

Skrobia hydrolizowała do maltozy poprzez działanie enzymu amylazy.

Jejunum

Maltoza ulega hydrolizie do glukozy dzięki działaniu enzymu maltozy.

4.8
Średnia ocena: 29
5
11
4
2
3
2
2
3
1
1