bg‑red

Trawienie tłuszczów

Tłuszcze, inaczej lipidy (z gr. lipos – tłuszcz), występują w produktach spożywczych pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Mają różną budowę: dzielą się na proste (triacylogliceroletriacyloglicerole (triglicerydy, trójglicerydy)triacyloglicerole i woski, w których skład wchodzą węgiel, wodór i tlen) oraz złożone (fosfolipidy i glikolipidy, w których skład oprócz wymienionych pierwiastków wchodzą: fosfor, czasem azot lub siarka). Wspólną cechą wszystkich tłuszczów jest to, że są nierozpuszczalne w wodzie. Z tego powodu ich trawienie wymaga emulgacji, a następnie enzymatycznego rozkładu do alkoholu i kwasów tłuszczowych.

Enzymy trawiące tłuszcze to lipazy, będące (tak jak większość enzymów) białkami. Proces enzymatycznego rozkładu tłuszczów rozpoczyna się w jamie ustnej pod wpływem lipazy językowej (ślinowej). Enzym ten działa na tłuszcze występujące w pokarmie w postaci naturalnej emulsji. Właściwe trawienie tłuszczów odbywa się w dwunastnicy – odcinku jelita cienkiego. Tu wydzielana jest żółć, która emulguje tłuszcze. Substancja ta powstaje w wątrobie i jest magazynowana w pęcherzyku żółciowym.

bg‑orange

Enzymy trawiące tłuszcze

1
Ryodd25NyzMB6
Lipaza ślinowa i lipaza żołądkowa Enzymy te występują w ślinie oraz żołądku. Ich udział w trawieniu tłuszczów jest niewielki lub trawienie to ma charakter wstępny. Lipazy ślinowa i żołądkowa w pełni trawią tylko tłuszcze zemulgowane, czyli rozproszone do postaci kropelek (jak te obecne w mleku czy śmietanie). W żołądku, dzięki intensywnym skurczom tego narządu, pokarm jest rozbijany na mniejsze kawałki i dodatkowo mieszany. Rolą obecnej w tym organie lipazy żołądkowej jest dalsza emulgacja tłuszczów, czyli rozbicie ich dużych kropli na znacznie mniejsze. Tylko w takiej postaci tłuszcze będą mogły zostać strawione i przyswojone, kiedy trafią już do dwunastnicy i jelita cienkiego., Lipaza trzustkowa Tłuszcze, które nie zostały strawione w żołądku, zostają poddane trawieniu dopiero pod wpływem soku trzustkowego, wydzielanego do dwunastnicy. Lipaza trzustkowa to główny enzym przewodu pokarmowego uczestniczący w trawieniu tłuszczów – odpowiedzialny za hydrolizę triacyloglicerolu do monoacyloglicerolu i wolnych kwasów tłuszczowych. Inaczej mówiąc, lipaza trzustkowa katalizuje hydrolizę wiązania estrowego łączącego glicerol z kwasami tłuszczowymi., Lipaza jelitowa Zaliczana jest do hydrolaz. Usprawnia działanie lipazy trzustkowej. Oddziałuje na wiązania estrowe w położeniu beta, które powstają w reakcji kwasów tłuszczowych z drugorzędową grupą hydroksylową glicerolu.
bg‑orange

Emulgacja tłuszczów

RskayCmFkTSbU1
Trawienie tłuszczów zachodzi jedynie na granicy faz wodnej i olejowej: tylko w taki sposób enzym może się połączyć z substratem. Emulgacja jest procesem, który polega na rozbijaniu dużych kropli tłuszczu zawieszonych w wodzie na wiele drobnych kropelek. Objętość tłuszczu pozostaje taka sama, jednak powierzchnia kontaktu wielu kropelek tłuszczu z wodą jest o wiele większa niż w przypadku jednej dużej kropli. Powiększona powierzchnia tłuszczu ułatwia oddziaływanie enzymów trawiennych oraz zwiększa ich skuteczność. Emulgację powodują kwasy żółciowe – główny składnik żółci produkowanej przez wątrobę, magazynowanej w pęchęrzyku żółciowym i wydzielanej do dwunastnicy.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑orange

Trawienie tłuszczów w dwunastnicy

Proces rozkładu zemulgowanych tłuszczów w dwunastnicy postępuje etapami, przedstawionymi poniżej.

R1I7jTlUfTrmE1
Na pierwszym etapie triacylogliceryd (trigliceryd) jest rozkładany do diglicerydu i jednej cząsteczki kwasu tłuszczowego. Następnie od diglicerydu odłączana jest kolejna cząsteczka kwasu tłuszczowego, w wyniku czego tworzą się monogliceryd i kolejna cząsteczka wolnego kwasu tłuszczowego. Po odłączeniu od monoglicerydu ostatniej cząsteczki kwasu tłuszczowego powstaje trójwodorotlenowy alkohol – glicerol. Produktami hydrolizy jednej cząsteczki tłuszczu są zatem jedna cząsteczka glicerolu i trzy cząsteczki wolnych kwasów tłuszczowych.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ani lipazy, ani żadne inne enzymy występujące w organizmie człowieka nie katalizują hydrolizy wosków, będących przede wszystkim estrami wyższych kwasów tłuszczowych. Mimo ich prostej budowy i wysokiej wartości energetycznej woski nie mogą być więc wykorzystywane jako materiał odżywczy.

RLT7HJcCbaOsS1
W wyniku hydrolizy tłuszczów nie wszystkie cząsteczki zostają rozłożone całkowicie na glicerol i kwasy tłuszczowe. Część z nich pozostaje monoglicerydami, część – diglicerydami, jeszcze inne pozostają w ogóle niestrawione.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑red

Trawienie kwasów nukleinowych

Kwasy nukleinowe, czyli DNA (kwas deoksyrybonukleinowy) oraz RNA (kwas rybonukleinowy), to związki organiczne zbudowane z nukleotydów. Nukleotyd składający się z reszty kwasu fosforowego(V), cukru deoksyrybozy oraz jednej z zasad azotowych (adeniny, guaniny, tyminy lub cytozyny) jest elementem budulcowym DNA. Z kolei nukleotyd zbudowany z reszty kwasu fosforowego(V), cukru rybozy i jednej zasady azotowej (adeniny, guaniny, cytozyny lub uracylu) stanowi podstawową jednostkę budowy RNA. Zarówno nukleotydy DNA, jak i RNA łączą się ze sobą wiązaniem 3′,5′-fosfodiestrowym, powstającym między resztą kwasu fosforowego(V) jednego nukleotydu a cukrem następnego nukleotydu. W ten sposób tworzą się długie łańcuchy polinukleotydowe. Cząsteczka DNA zbudowana jest z dwóch łańcuchów polinukleotydowych łączących się wiązaniami wodorowymi, powstającymi między zasadami azotowymi nukleotydów zgodnie z regułą komplementarności. Cząsteczka RNA ma postać jednego łańcucha polinukleotydowego.

Trawienie kwasów nukleinowych odbywa się w dwunastnicy w wyniku działania nukleaznukleazynukleaz, które katalizują ich rozkład do nukleotydów. Nukleazy są wydzielane przez trzustkę i jelito cienkie. Ze względu na miejsce ich działania wyróżnia się endonukleazyendonukleazyendonukleazyegzonukleazyegzonukleazyegzonukleazy.

R1VuyxFA27lKB
Nukleazy Odpowiadają za trawienie kwasów nukleinowych., Endonukleazy Katalizują rozpad wiązań fosfodiestrowych wewnątrz łańcucha kwasu nukleinowego, co prowadzi do powstania krótszych łańcuchów kwasów nukleinowych – oligonukleotydów., Egzonukleazy Powodują odłączanie nukleotydów od końców łańcucha kwasu nukleinowego.

Zawarte w soku trzustkowym nukleazy trzustkowe w dwunastnicy rozkładają DNA i RNA do oligonukleotydówoligonukleotydyoligonukleotydów, trinukleotydów, dinukleotydów i nukleotydów. W jelicie cienkim w obecności nukleaz zachodzi dalszy rozpad produktów trawienia DNA i RNA – do pojedynczych nukleotydów. Nukleazy katalizują hydrolizę wiązań fosfodiestrowych łączących nukleotydy. W dalszej kolejności następuje odłączenie grup fosforanowych poszczególnych nukleotydów przez nukleotydazynukleotydazynukleotydazy. W wyniku tego procesu powstają poszczególne nukleozydynukleozydynukleozydy. Na ostatnim etapie wiązania chemiczne nukleozydów ulegają rozkładowi przez nukleozydazynukleozydazynukleozydazy. W efekcie trawienia kwasów nukleinowych otrzymywane są zasady azotowe, cukry i fosforany.

bg‑blue
Dla zainteresowanych

Dalszy rozpad nukleozydów prowadzi do otrzymania zasad purynowych lub pirymidynowych. Zasady purynowe są metabolizowane i przekształcane do kwasu moczowego, natomiast pirymidynowe – do beta‑aminokwasów. Proces ten zachodzi głównie w komórkach wątroby.

W poniższej tabeli podsumowano przebieg trawienia tłuszczów i kwasów nukleinowych w przewodzie pokarmowym.

Miejsce trawienia

Enzym

Optymalne pH

Substrat

Produkt

Jama ustna i żołądek

lipaza językowa (ślinowa)

3,5–6,0

tłuszcz mleczny zawarty w mleku, śmietanie;
u noworodków – tłuszcz zawarty w mleku matki

monoglicerydy,
diglicerydy,
glicerol,
kwasy tłuszczowe

Jama ustna i żołądek

lipaza żołądkowa

2,0

tłuszcz mleczny zawarty w mleku, śmietanie;
u noworodków – tłuszcz zawarty w mleku matki

monoglicerydy,
diglicerydy,
glicerol,
kwasy tłuszczowe

Dwunastnica

lipaza trzustkowa

8,0

zemulgowane tłuszcze

monoglicerydy,
diglicerydy,
glicerol,
kwasy tłuszczowe

Dwunastnica

nukleazy trzustkowe

8,0

kwasy nukleinowe

oligonukleotydy,
trinukleotydy,
dinukleotydy,
nukleotydy

Jelito cienkie (czcze)

lipaza jelitowa

8,0

zemulgowane tłuszcze,
monoglicerydy

glicerol,
kwasy tłuszczowe

Jelito cienkie (czcze)

nukleazy

8,0

oligonukleotydy,
trinukleotydy,
dinukleotydy

nukleotydy

Jelito cienkie (czcze)

nukleotydazy

8,0

nukleotydy

nukleozydy,
fosforan (Pi)

Jelito cienkie (czcze)

nukleozydazy

8,0

nukleozydy

zasady azotowe,
cukry

Słownik

egzonukleazy
egzonukleazy

enzymy z klasy hydrolaz, katalizujące odłączenie nukleotydów od końców łańcuchów kwasów nukleinowych: DNA (egzodeoksyrybonukleazy) lub RNA (egzorybonukleazy); niektóre mogą działać na oba te kwasy; rozkładają kwasy nukleinowe o strukturze jedno- lub dwuniciowej, niezależnie od sekwencji zasad purynowych i pirymidynowych w ich łańcuchach

emulgacja
emulgacja

rozbijanie cząsteczek tłuszczu na mniejsze cząstki, w wyniku czego tworzy się emulsja

endonukleazy
endonukleazy

enzymy z klasy hydrolaz katalizujące rozkład wiązań estrowych w środku łańcucha kwasu nukleinowego z wytworzeniem oligonukleotydów; działają na RNA (endorybonukleazy) lub DNA (endodeoksyrybonukleazy) o strukturze jedno- bądź dwuniciowej

hydroliza
hydroliza

(gr. hýdōr – woda, lýsis – rozłożenie) rozkład związków chemicznych pod wpływem wody; reakcje hydrolizy w organizmach żywych zachodzą z udziałem enzymów (hydrolaz)

kwasy żółciowe
kwasy żółciowe

tworzą się w wątrobie z cholesterolu; odpowiadają za wchłanianie lipidów oraz witamin rozpuszczalnych w tłuszczach (witaminy A, D, E, K); gromadzą się jako składnik żółci w pęcherzyku żółciowym; po spożyciu pokarmu dochodzi do obkurczania się pęcherzyka żółciowego i opróżnienia jego zawartości do przewodu pokarmowego, co w efekcie powoduje przedostanie się kwasów żółciowych do dwunastnicy

lipaza trzustkowa
lipaza trzustkowa

enzym trawienny wytwarzany przez trzustkę; bierze udział w procesie trawienia tłuszczów pokarmowych – rozkłada trójglicerydy do kwasów tłuszczowych i glicerolu; odgrywa też ważną rolę w utrzymywaniu przepuszczalności błony komórkowej; dzięki odpowiedniej przepuszczalności błony komórki łatwo wchłaniają składniki pokarmowe, a także usuwają zbędne produkty przemiany materii

nukleazy
nukleazy

występujące w organizmie człowieka różnorodne enzymy z klasy hydrolaz, które katalizują hydrolizę wiązania fosfodiestrowego; wiązanie to łączy poszczególne nukleotydy w nici polinukleotydowej RNA lub DNA; nukleazy dzielą się na egzonukleazy i endonukleazy

nukleotydazy
nukleotydazy

enzymy z klasy hydrolaz; odszczepiają resztę kwasu fosforowego od nukleotydów, w wyniku czego powstają nukleozydy; nukleotydazy występują powszechnie w komórkach organizmów, biorąc udział w degradacji kwasów nukleinowych i koenzymów nukleotydowych

nukleozydy
nukleozydy

glikozydy składające się z zasady purynowej lub zasady pirymidynowej połączonej przez atomy azotu (N‑9 puryny lub N‑1 pirymidyny) wiązaniem beta‑glikozydowym z atomem węgla C‑1 cukru (rybozy lub deoksyrybozy); nukleozydami są np. adenozyna (rybonukleozyd) oraz deoksycytydyna, złożona z cytozyny i deoksyrybozy (deoksyrybonukleozyd, deoksynukleozyd); z rybonukleozydów są zbudowane kwasy rybonukleinowe, a z deoksynukleozydów – kwasy deoksyrybonukleinowe; estry fosforanowe nukleozydów to nukleotydy

nukleozydazy
nukleozydazy

enzymy z klasy hydrolaz; odszczepiają m.in. zasady purynowe, pirymidynowe, amid kwasu nikotynowego od nukleozydów i nukleotydów

oligonukleotydy
oligonukleotydy

fragmenty kwasów nukleinowych, o długości zwykle od kilkunastu do kilkudziesięciu nukleotydów

triacyloglicerole (triglicerydy, trójglicerydy)
triacyloglicerole (triglicerydy, trójglicerydy)

organiczne związki chemiczne należące do lipidów (tłuszczów prostych); estry glicerolu i trzech kwasów tłuszczowych; wraz z wolnymi kwasami tłuszczowymi są jednym z głównych materiałów energetycznych organizmu; magazynowane jako materiał zapasowy w postaci tkanki tłuszczowej

żółć
żółć

płynna wydzielina komórek wątroby zawierająca kwasy żółciowe, wodę, jony i fosfolipidy; zagęszczana i magazynowana w pęcherzyku żółciowym; emulguje tłuszcze zawarte w pokarmie, rozdrabniając je na zawiesinę małych kuleczek