Волшебный фермент — Биология — 8 класс
Просмотр содержимого документа
«Волшебный фермент»
Проектная работа Волшебный фермент
Выполнила: Теглева Дарья,7 класс
Руководитель: Комзюк М.В.
Цель: Узнать какой фермент первым в пищеварительной системе начинает расщеплять еду
- Задачи:
- 1.Узнать что такое ферменты
- 2.Где вырабатываются ферменты, как они действует на еду
- 3.Доказать,что ферменты расщепляют крахмал
Пищеварительная система человека
Пищеварительная система представляет собой 9-ти метровую трубу. Пищеварение начинается еще до того, как вы что то съели. Вид и запах еды запускает слюноотделение и выработку пищеварительных соков. Как только первый кусочек попадает в рот, все системы пищеварения начинают активно работать.
Заглянем в ротовую полость….
В ротовую полость открываются протоки 3х пар крупных слюнных желез. Они вырабатывают слюну. Каждый день мы вырабатываем около 1,5 литров слюны.
Состав слюны
- 1. 98,5% состоит из воды
- 2.в небольшом количестве содержит соли различных кислот
- 3.муцин-склеивает пищевой комок
- 4.лизоцим-убивает бактерии
- 5. содержит ферменты амилазу и мальтазу -расщепляющие углеводы.
Слюна очищает полость рта, обладает бактерицидным действием, предохраняет от повреждения зубы, и конечно здесь начинается переваривание пищи.
Удивительный фермент
- Ферменты-это вещества, ускоряющие химические реакции.
- Амилаза в слюне-это пищеварительный фермент, который расщепляет углеводы. Чтобы испытать действие фермента достаточно пожевать черных хлеб и через минуту вы почувствуете, что он имеет сладкий вкус.
Цель исследования: Мы решили выяснить, какое действие на крахмал оказывают ферменты слюны.
Оборудование : кусок бинта, крахмал, йод, вода, кастрюля.
- Нальем в кастрюлю стакан холодной воды и разведем в ней пол-ложки крахмала
- На небольшом огне доведем жидкость до кипения и будем варить еще 5-10 мин, постоянно помешивая, до образования однородной клейкой массы.
- Смочим в крахмальном клейстере бинт и дадим ему просохнуть.
Далее приготовим реактив на крахмал – йодную воду( нальем в блюдце немного воды и добавим несколько капель йода, чтобы получилась жидкость цвета крепко заваренного чая).
Возьмем ватную палочку, смочим ее слюной, затем на накрахмаленном бинте слюной нарисуем кружочек
Расправленный бинт подержим в руках некоторое время, чтобы он нагрелся. Затем опустим бинт в йодную воду, тщательно расправив его.
Участки, где остался крахмал, окрасятся в синий цвет, а места, обработанные слюной, останутся белыми, так как крахмал в них распался до глюкозы, которая с йодом синего окрашивания не дает. Вот что у нас получилось
Вывод : Я узнала, что в состав слюны входит фермент, который расщепляет крахмал. Фермент проявляет свою активность при определенных условиях: щелочной реакции среды и температуре 36,6-37 o С.
Если бы не было этого фермента, процесс пищеварения длился бы годы.
КОНТРОЛЬНО – ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ «Пищеварение» | Материал:
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Департамента здравоохранения города Москвы
«Медицинский колледж №1»
КОНТРОЛЬНО – ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
На тему «Пищеварительная система»
ОП.02 Анатомия и физиология человека
специальность: 34.02.01 «Сестринское дело»
II курс 3 семестр
(контрольная работа)
2018 год
РАССМОТРЕНО |
Протокол заседания предметной цикловой комиссии № |
от |
Разработчики:
ГБПОУ ДЗМ МК № 1 преподаватель Григорьева Л.
Ф.
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
СОДЕРЖАНИЕ КОМПЛЕКТА КОНТРОЛЬНО- ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Для контрольной работы
1. ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ 2. ПАСПОРТ КОМПЛЕКТА КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ |
3. КОНТРОЛИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ (ТЕСТЫ 2 ВАРИАНТА) |
4. КЛЮЧИ ПРАВИЛЬНЫХ ОТВЕТОВ (ЭТАЛОНЫ) |
6. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ |
ПАСПОРТ
комплекта контрольно-измерительных материалов для контрольной работы по теме «Пищеварительная система»
Специальность 34.02.01 «Сестринское дело»
Дисциплина: ОП.02 Анатомия и физиология человека
Вид контроля: контрольный срез знаний
Формы тестовых заданий:
100% тестовые задания закрытого типа с выбором одного правильного ответа
Количество тестовых заданий: 50
Количество вариантов: 2
Ограничение по времени: нет
есть — 50 минут
Возврат к предыдущему: разрешен
запрещен
Последовательность заданий: по порядку
случайная
Максимальное количество баллов 50
Вариант 1
Выберите один правильный ответ
1.Система органов пищеварения выполняет функции:
А) секреторную и всасывательную
Б) двигательную
В) выделительную
Г) все вышеперечисленны
2.Полый орган, расположен под диафрагмой в левом подреберье:
А) печень
Б) желудок
В поджелудочная железа
Г) 12-перстная кишка
3.В желудке под действием ферментов расщепляются:
А) белки и углеводы
Б) только белки
В) жиры в любой форме, белки
Г) белки и эмульгированные жиры
4.
Ферменты, расщепляющие белки в желудке:
А) химозин
Б) пепсин, гастриксин
В) трипсин, трипсиноген
Г) инвертаза
5. Отделы тонкой кишки:
А) 12-перстная, слепая, подвздошная
Б) 12-перстная, тощая, подвздошная
В) 12-перстная, ободочная, сигмовидная
Г) слепая, ободочная, прямая
6.Белки начинают расщепляться в:
А) ротовой полости
Б) желудке
В) тонкой кишке
Г) толстой кишке
7.Растительная клетчатка расщепляется под действием:
А) пепсина, гастриксина
Б) трипсина
В) инвертазы
Г) кишечной микрофлоры
8.Проток поджелудочной железы открывается в:
А) желудок
Б) 12-перстную кишку
В) тощую кишку
Г) подвздошную кишку
9.Паренхиматозный орган расположен под диафрагмой в правом подреберье:
А) желудок
Б) печень
В) 12-перстная кишка
Г) поджелудочная железа
10. Белки всасываются в тонком кишечнике в виде :
А). альбумоз
Б). пептонов
В). полипептидов
Г). аминокислот
11. Жиры всасываются главным образом в лимфу в:
А). желудке
Б). сигмовидной кишке
В). 12-персной и тощей кишке
Г). слепой кишке
12. Ферменты, расщепляющие питательные вещества отсутствует в:
А) полости рта;
Б) желудке;
В) тонкой кишке
Г) толстом кишечнике.
13. В сутки выделяется слюны:
А) 5-10 л;
Б) 0,5-2 л;
В) 2-5 л;
Г) 0,1-0,5 л.
14. Слюна выполняет защитную функцию за счёт:
А) белка
Б) муцина
В) лизоцима
Г) слизи.
15.Начальный отдел пищеварительного тракта:
А) ротовая полость
Б) ротовая щель
В) зев
Г) глотка
16.
Выберите трубчатый орган:
А) глотка
Б) печень
В) поджелудочная железа
Г) верно всё
17. В желудке выделяют:
А) корень
Б) кардиальную часть
В) зев
Г) ворсинки
18.Железы тела желудка выделяют:
А) трипсиноген
Б) соляную кислоту
В) билирубин
Г) амилазу
19. Форма двенадцатиперстной кишки:
А) рог
Б) чулок
В) подковообразная
Г) круг
20. К особенностям слизистой оболочки тонкой кишки относятся:
А) ворсинки
Б) тонкий слой мышц
В) фиброзные волокна
Г) полулунные складки
21.Илеоцекальный клапан находится на соединении:
А) тонкой и толстой кишки
Б) желудка и тонкой кишки
В) пищевода и желудка
Г) глотки и пищевода
22.Ферменты поджелудочной железы:
А) пепсин
Б) трипсин
В) холестерин
Г) гастриксин
23.Отдел толстого кишечника:
А) ободочная
Б) тощая
В) двенадцатиперстная
Г) подвздошная
24.Клетчатка расщепляется в кишке:
А) 12-перстной
Б) тощей
В) подвздошной
Г) ободочной
25.Расщепление животных жиров начинается в:
А) слепой
Б) 12-перстной кишке
В) пищеводе
Г) ротовой полости
26.Основное всасывание продуктов расщепления белков, жиров и углеводов происходит в:
А) толстом кишечнике
Б) тонком кишечнике
В) желудке
Г) ротовой полости
27.Начальный этап пищеварения заключается в:
А) химической обработки пищи
Б) механической обработке пищи
В) энергетических превращениях
Г) верно все
28.В ротовой полости под воздействием слюны начинается расщепление:
А) белков
Б) жиров
В) углеводов
Г) верно всё
29.Поверхность зубов покрыта:
А) дентином
Б) эмалью
В) цементом
Г) слизью
30.Основную роль в определении качества и вкуса пищи играют:
А) губы
Б) зубы
В) язык
Г) мягкое нёбо
31.
Основным ферментом желудочного сока является:
А) пепсин
Б) трипсин
В) соляная кислота
Г) амилаза
32. В желудке в основном расщепляются:
А) углеводы
Б) жиры
В) белки
Г) верно всё
33. До глюкозы расщепляются:
А) белки
Б) углеводы
В) жиры
Г) верно всё
34. Гликоген в качестве запасного источника энергии откладывается в :
A) печени
Б) кишечнике
B) поджелудочной железе
Г) верно всё
35. К органам иммунной системы относится:
A) толстая кишка
Б) аппендикс
B) двенадцатиперстная кишка
Г) верно всё
36. Стенка глотки состоит из оболочек:
А) адвентициальной, мышечной, слизистой
Б) серозной, мышечной, слизистой
В) мышечной и слизистой оболочек
Г) верно всё
37. К толстому кишечнику относится:
А) слепая кишка и ободочная кишка
Б) двенадцатиперстная кишка
В) подвздошная и прямая кишка
Г) тощая кишка
38.Сигмовидная кишка находится в:
А) правой подвздошной области
Б) левой подвздошной области
В) правом подреберье
Г) левом подреберье
39. Пищевод делится на части :
А) носовую, глоточную
Б) ротовую, гортанную, грудную
В) шейную, грудную, брюшную
Г) нет правильного ответа
40. В желчном пузыре различают части :
А) дно, тело, шейку
Б) основание, тело
В) кардиальную часть, тело, привратник
Г) нет правильного ответа
41.Отделы поджелудочной железы :
А) основание, головка
Б) дно, тело, шейка
В) головка, тело, хвост
Г) кардиальная часть, тело, привратник
42.Начальная часть тонкой кишки:
А) аппендикс
Б) 12-перстная кишка
В) слепая кишка
Г) прямая кишка
43.Орган, вырабатывающий желчь:
А) поджелудочная железа
Б) слюнные железы
В) печень
Г) кишечник
44.Отдел пищеварительной системы, по которому пища проводится в желудок:
А) аппендикс
Б) 12- перстная кишка
В) слепая кишка
Г) пищевод
45.
Процессы, происходящие в ротовой полости:
А) обеззараживание пищи
Б) расщепление углеводов
В) смачивание и измельчение пищи
Г) все вышеперечисленное
46.Процессы, происходящие в желудке:
А) расщепление белков
Б) расщепление эмульгированных жиров
В) обеззараживание пищи
Г) все вышеперечисленное
47.Процессы , происходящие в тонкой кишке:
А) полное расщепление белков, углеводов и жиров
Б)всасывание продуктов расщепления питательных веществ
В)продвижение продуктов расщепления питательных веществ
Г) все вышеперечисленное
48.Вещества, попадающие в лимфу при всасывании:
А) глюкоза .крахмал
Б)глицерин и жирные кислоты
В) аминокислоты
Г) нуклеиновые кислоты
49.Соляную кислоту в желудке вырабатывают железистые клетки:
А). главные
Б). обкладочные
В). добавочные
Г). эндокриноциты
50.Червеобразный отросток- аппендикс отходит от кишки:
А). восходящей ободочной
Б). слепой
В). сигмовидной
Г). прямой
Вариант 2.
Выберите один правильный ответ
1.Отдел наиболее активного расщепления всех питательных веществ:
А) ротовая полость
Б) желудок
В) 12-перстная кишка
Г) толстая кишка
2.Отделы толстой кишки расположены в следующей последовательности:
А) слепая, ободочная, прямая
Б) ободочная, слепая, прямая
В) прямая, ободочная, слепая
Г) прямая, слепая, ободочная
3.Кишечный сок содержит ферменты, которые расщепляют:
А) только углеводы
Б) только белки
В) только жиры
Г) белки, углеводы, жиры
4.В кровеносные капилляры ворсинок кишечника всасываются продукты расщепления:
А) жиров и углеводов
Б) углеводов и белков
В) только углеводов
Г) только белков
5.Пищеварительный сок, содержит ферменты, расщепляющие только углеводы:
А) слюна
Б) желудочный сок
В) поджелудочный сок
Г) кишечный сок
6.
Поджелудочная железа выделяет пищеварительные ферменты, расщепляющие:
А) жиры, белки
Б) углеводы, жиры
В) растительную клетчатку
Г) жиры, белки, углеводы
7.Углеводы расщепляются в:
А) ротовой полости и желудке
Б) желудке и тонком кишечнике
В) в тонком и толстом кишечнике
Г) ротовой полости и тонком кишечнике
8.Ферменты слюны:
А) амилаза, мальтаза
Б) лактаза, инвертаза
В) энтерокиназа, сахараза
Г) пепсин, гастрикcин
9. Основным местом всасывания воды и минеральных солей является :
А). толстый кишечник
Б). тонкий кишечник
В). желудок
Г). полость рта
10.Углеводы всасываются в тонком кишечнике в виде:
А). глюкозы
Б). мальтозы
В). лактозы
Г). сахарозы
11. Вязкость слюне придаёт:
А) белок;
Б) муцин
В) лизоцим;
Г) углевод
12.Конечный отдел пищеварительного тракта:
А) прямая кишка
Б) червеобразный отросток
В) слепая кишка
Г) сигмовидная кишка
13.Язычная миндалина расположена на:
А) кончик языка
Б) тело языка
В) корень языка
Г) верно всё
14.Входное отверстие желудка:
А) кардиальное
Б) привратниковое
В) илеоцекальное
Г) пищеводное
15..Отдел двенадцатиперстной кишки, в который открываются общий желчный и панкреатический протоки:
А) восходящая часть
Б) нисходящая часть
В) горизонтальная часть
Г) верно всё
16..Отдел тонкой кишки:
А) ободочная
Б) слепая
В) тощая
Г) прямая
17.Гепатоцит – это клетка:
А) печени
Б) поджелудочной железы
В) желудка
Г) кишечника
18.Панкреатический сок поступает в отдел кишки:
А) тощей
Б) 12-перстной
В) подвздошной
Г) поперечной ободочной
19.Расщепление углеводов начинается в:
А) тощей кишке
Б) 12-перстной кишке
В) желудке
Г) ротовой полости
20.
Интенсивное всасывание воды наблюдается в отделе:
А) ротовая полость
Б) желудок
В) 12-перстная кишка
Г) толстая кишка
21.Пищеварительные соки человека содержат:
А) ферменты
Б) витамины
В) гормоны
Г) питательные вещества
22.Количество зубов у человека:
А)28
Б)32
В)34
Г)30
23.Жевание и слюноотделение относится к :
А) безусловным рефлексам
Б) условным рефлексам
В) приобретенным рефлексам
Г) верно всё
24. От самопереваривания стенку желудка предохраняет:
A) соляная кислота
Б) слизь
B) ферменты
Г) верно всё
25. Ближайший к желудку участок кишечника называется:
A) тощая кишка
Б) двенадцатиперстная кишка
B) толстая кишка
Г) слепая кишка
26. Желчь выделяется клетками:
A) печени
Б) кишечника
B) поджелудочной железы
Г) верно всё
27. Остатки непереваренной пищи подвергаются воздействию бактерий в :
A) толстой кишке
Б) тонкой кишке
B) прямой кишке
Г) верно всё
28. К тонкому кишечнику относится:
А) двенадцатиперстная и тощая кишка
Б) слепая и ободочная кишка
В) сигмовидная кишка
Г) верно всё
29. Аппендикс находится в :
А) правой подвздошной области
Б) левой подвздошной области
В) правом подреберье
Г) левом подреберье
30.Глотка делится на части :
А) носовую, глоточную
Б) ротовую, гортанную, грудную
В) гортанную, ротовую, носовую
Г) нет правильного ответа
31.Мышечная оболочка желудка состоит из слоёв :
А) продольный, круговой, косой
Б) прямой, косой
В) круговой, косой
Г) нет правильного ответа
32. Самая крупная из пищеварительных желез:
А) печень
Б) поджелудочная железа
В) селезенка
Г) околоушная
33.Начальная часть толстого кишечника:
А) аппендикс
Б) 12-перстная кишка
В) слепая кишка
Г) прямая кишка
34.
Конечная часть толстой кишки:
А) аппендикс
Б) 12- перстная кишка
В) слепая кишка
Г) прямая кишка
35.Отдел. начинающий расщепление белков и молочного жира:
А) ротовая полость
Б) желудок
В) 12-перстная кишка
Г) тонкая кишка
36.Отдел обитания бактерии « кишечная палочка »:
А) ротовая полость
Б) желудок
В)тонкая кишка
Г)толстая кишка
37.Ферменты желудочного сока:
А) амилаза и пепсин
Б)сахароза и пепсин
В) лактаза и эрипсин
Г) пепсин и химозин
38.Среда действия ферментов кишечного сока:
А) кислая
Б) щелочная
В) нейтральная
Г)слабощелочная
39.Процессы, происходящие в 12-перстной кишке:
А) расщепление белков, углеводов, жиров
Б) всасывание продуктов расщепления питательных веществ
В) активация ферментов поджелудочного сока
Г) все вышеперечисленное
40.Процессы , происходящие в толстой кишке:
А) формирование каловых масс
Б) всасывание воды
В) продвижение продуктов расщепления питательных веществ
Г) все вышеперечисленное
41.Пепсиноген выделяется железистыми клетками желудка:
А). главными
Б). обкладочными
В). добавочными
Г). эндокриноцитами
42. Слизь в желудке выделяют железистые клетки:
А). главные
Б). обкладочные
В). добавочные
Г). эндокриноциты
43. Липаза желудочного сока расщепляет:
А). молочный сахар
Б). растительные жиры
В). жир молока
Г). тростниковый сахар
44.Структурно-функциональная единица печени:
А). доля
Б). сегмент
В). долька
Г). печеночная клетка /гепатоцит/
45..Энтерокиназа является специфическим ферментом сока :
А). кишечного
Б). желудочного
В). поджелудочного
Г). слюны
46. Аппендикс выполняет функцию:
А). пищеварительную
Б). депонирующую
В). защитную
Г). никаких функций
47. Геморроидальные зоны расположены в:
А) тонком кишечнике.
Б) тощей кишке.
В) толстом кишечнике.
Г) прямой кишке.
48.Начальный отдел пищеварительного тракта:
А) ротовая полость
Б) ротовая щель
В) зев
Г) глотка
49.Выберите трубчатый орган:
А) глотка
Б) печень
В) поджелудочная железа
Г) верно всё
50. В желудке выделяют:
А) корень
Б) кардиальную часть
В) зев
Г) ворсинки
Тема «Пищеварительная система» Контрольная работа Эталон ответов
34.02.01 «Сестринское дело»
№вопроса | 1вариант | 2вариант |
А.1 | Г | В |
2 | Б | А |
3 | Г | Г |
4 | Б | В |
5 | Б | А |
6 | Б | Г |
7 | Г | Б |
8 | Б | А |
9 | Б | А |
10 | Г | А |
11 | В | Б |
12 | Г | А |
13 | Б | В |
14 | В | А |
15 | А | Б |
16 | А | В |
17 | Б | А |
18 | Б | Б |
19 | В | Г |
20 | А | Г |
21 | А | А |
22 | Б | Б |
23 | А | А |
24 | Г | Б |
25 | Б | Б |
26 | Б | А |
27 | Б | А |
28 | В | А |
29 | Б | А |
30 | В | В |
31 | А | А |
32 | В | А |
33 | Б | В |
34 | А | Г |
35 | Б | Б |
36 | А | Г |
37 | А | Г |
38 | Б | А |
39 | В | Г |
40 | А | Г |
41 | В | А |
42 | Б | В |
43 | В | А |
44 | Г | В |
45 | Г | А |
46 | Г | В |
47 | Г | Г |
48 | Б | А |
49 | Б | А |
50 | Б | Б |
Критерии оценки
Промежуточная аттестация
Контрольная работа
Специальность 34.
02.01 «Сестринское дело»
Количество правильных ответов:
в % отношении/абсолютное количество баллов
Задания части А оцениваются 1 баллом
от 100 – 90% (45 – 43 баллов) — «отлично»;
от 89 – 70% — (42 – 37 баллов) — «хорошо»;
от 69 – 60% — (36 – 33 баллов) — «удовлетворительно»;
ниже 60% (32 балла и меньше) — «неудовлетворительно».
Ферменты слюны расщепляют сложные углеводы, упрощая работу желудку и кишечнику
Слюна играет важную роль во многих процессах жизнедеятельности, основным из которых является пищеварение. Вопреки распространенному мнению, пища начинает перевариваться не в желудке, а в ротовой полости, благодаря секрету слюнных желез.
Содержание:
Важные функции слюны
Каждому человеку знакомо состояние, когда от одного вида или запаха вкусной еды ротовая полость активно заполняется слюной. Эти сигналы организма свидетельствуют о том, что он готов к приему и переработке пищи.
Слюна является секретируемой жидкостью слюнных желез. Насчитывая в своем составе около пятидесяти видов ферментов, именно она отвечает за первичную обработку пищи и является пусковым механизмом всей системы пищеварения.
Пищеварительная функция слюнного секрета заключается в смачивании поступившей пищи, первоначальной обработке, склеивании в самостоятельный комок и подготовке к проглатыванию. Вся эта работа производится за считанные секунды (от 15 до 25), именно такой промежуток времени пища пребывает в ротовой полости. Но без этого процесса многие продукты питания не смогли бы пройти через глотку и пищевод, не травмировав их.
Помимо этого, слюна обладает бактерицидным и регенерирующим свойствами. Она исполняет роль защитного барьера: множество вредоносных микроорганизмов, попадающих в ротовую полость, нейтрализуются при помощи компонентов слюнного секрета.
К важнейшим функциям слюны можно отнести:
- Защиту слизистой оболочки глотки и ротовой полости от пересыхания и воздействия грубой, острой, кислой или слишком горячей пищи.
- Белковое вещество Муцин, входящее в состав слюнного секрета обладает способностью к нейтрализации кислот и щелочей.
- Также в слюне содержатся ферменты, влияющие на свертываемость крови. Они купируют и предотвращают развитие воспалительных процессов, оказывают ранозаживляющее действие. Именно поэтому многие животные зализывают свои раны.
И все же основная функция слюны – пищеварительная. Без этой прозрачной жидкости многие продукты питания стали бы для нас недоступными и даже опасными.
Виды ферментов и механизм их действия
Весь процесс пищеварения состоит из последовательности нескольких взаимосвязанных этапов расщепления белков, углеводов и жиров под воздействием различных ферментов:
- Амилаза – фермент ротовой полости, расщепляющий углеводы.
- Протеазы, содержащиеся в желудочном соке и способствующие расщеплению белков.
- Липаза – фермент, расщепляющий жиры.
По сравнению с другими жидкостями и органами, ферменты слюны не так многочисленны и разнообразны. Важнейшими из них являются амилаза и мальтаза, способствующие расщеплению крупных молекул сложных сахаров на элементарные составляющие, которые без труда будут обработаны желудком и кишечником.
Амилаза является важнейшим ферментом слюнного секрета, обеспечивающим сложный процесс расщепления крахмала, присутствующего во многих продуктах, как растительного, так и животного происхождения. Этот фермент расщепляет крахмал до простых моносахаридов, которые усваиваются организмом гораздо легче, и дисахарида мальтозы.
Дисахарид мальтозы, в свою очередь, расщепляется под действием другого фермента – мальтазы до безопасной и легко усваиваемой глюкозы. Амилаза и мальтаза значительно ускоряют переваривание фруктов, сопровождая их в желудок частично переваренными, тем самым облегчая его задачу.
Ферменты являются катализаторами, ускоряющими химические процессы в организме. Ученые подсчитали, что пищеварительные процессы, протекающие в нашем организме за несколько секунд, при полном отсутствии ферментов занимали бы сотни лет. Вот так оперативно и слаженно работает команда ферментов в организме здорового человека.
Дефицит ферментов в ротовой полости
Полноценное переваривание и усвоение пищи обусловлено определенным количеством ферментов. Если по каким-либо причинам возникает их дефицит, начинаются серьезные проблемы с пищеварением, среди которых:
- Несварение желудка.
- Диарея или запоры.
- Боли и ощущение тяжести в животе.
- Непереносимость некоторых продуктов питания.
- Нарушения обмена веществ.
- Изменения массы тела, отеки.
Причинами недостатка пищеварительных ферментов (слюнных, в том числе) являются: стрессы, преклонный возраст, хронические заболевания эндокринной или пищеварительной системы, воспалительные заболевания, сахарный диабет.
К основным симптомам ферментного дефицита относятся:
- Дискомфорт и чувство тяжести в животе, особенно сразу после еды.
- Отрыжка или изжога.
- Сонливость и хроническая усталость.
- Отсутствие аппетита.
При недостатке слюнных ферментов нерасщепленные частички пищи проникают в другие отделы ЖКТ, где подвергаются разложению, брожению и гниению.
При этом создается благоприятная среда для развития воспалительных процессов, начинается интоксикация.
Основной ферментный запас приобретается при рождении и должен грамотно расходоваться и периодически пополняться. Для этого следует употреблять как можно больше свежих продуктов, не подвергшихся термической обработке, ведь ферменты очень чувствительны к высоким температурам.
Лучшими друзьями ферментов являются витамины и разгрузочные дни, во время которых ферментный запас не растрачивается на переваривание пищи.
Восполнить недостаток этих веществ помогают некоторые биологические и пищевые добавки, но они зачастую вызывают привыкание и должны приниматься исключительно по назначению врача.
РОТОВАЯ ПОЛОСТЬ | Энциклопедия KM.RU
Состояние верхних отделов пищеварительного тракта при акте глотания.
Ротовая полость. Пищеварительная деятельность начинается с момента поступления пищи в ротовую полость. В полости рта определяется вкус пищи, начинается ее первичная механическая и химическая обработка. Пища измельчается (разжевывается), смачивается слюной (имеющей щелочную реакцию), формируется пищевой комок. Пища остается в ротовой полости не более 15-20 сек, поэтому действие ферментов слюны, начавшееся в полости рта, продолжается в полости желудка, пока пищевой комок не пропитается кислым желудочным соком.
Ферменты слюны (амилаза и мальтаза) расщепляют углеводы (крахмал) до моносахаров. Однако роль слюны как пищеварительного сока невелика. После попадания пищевого комка в желудок и пропитывания его кислым желудочным соком действие их прекращается, так как ферменты слюны работают в щелочной среде. Количество слюны, ее состав определяются характером пищи.
Помимо участия в процессе пищеварения, слюна выполняет в организме и другие функции. Она смачивает полость рта, предохраняя ее от высыхания, и этим способствует речевой функции. Кроме того, слюна обладает обладает защитными свойствами (прежде всего, антибактерицидными).
При отсутствии в полости рта раздражителей (пищи), слюна из трех пар главных слюнных желез не выделяется. Постоянно функционируют только мелкие слюнные железы, смачивающие полость рта. При поступлении пищи в рот или попадании непищевых, отвергаемых веществ слюна выделяется рефлекторно благодаря распространению возбуждения от рецепторов слизистой оболочки языка к главному отделу слюноотделительного центра, расположенному в продолговатом мозге, и оттуда по волокнам парасимпатического и симпатического нервов к слюнным железам.
Это безусловно-рефлекторный механизм возбуждения слюнных желез. По безусловно-рефлекторному механизму с полости рта в работу вовлекаются и другие пищеварительные железы. Через 6-8 минут после попадания пищи в полость рта начинается секреция желез желудка, а секреция поджелудочной железы начинается через 3-4 минуты. Возбуждение слюноотделительного центра может вызвать не только сама пища, попавшая в рот, но и представление о ней, а также вид пищи, запах, т. е. слюноотделение происходит и по условно-рефлекторному типу.
Правильное питание кошек и собак (часть 2)
Правильное питание кошек и собак (часть 2) Правильное питание кошек и собак (часть 2)Вы можете прочитать всю статью полностью или перейти в интересующий Вас раздел, кликнув на его название в оглавлении.
ВВЕДЕНИЕ.
Поскольку собака остается верным другом человека на протяжении порядка 10 тыс. лет, стремление к очеловечиванию наших четвероногих друзей вполне закономерно.
Однако, несмотря на столь долгий и тесный союз с людьми, собака остается ближайшим генетическим родственником серого волка (сходство их митохондриальной ДНК – более 99%). Именно на основании тесного генетического родства, существующего между собакой и волком, ученые Смитсонианского института заново систематизировали этот первоначально отдельный вид сanis familiaris (собака домашняя), отнеся его к виду сanis lupus (волк обыкновенный).Иными словами, и лесной волк (тimber wolf), и арктический волк (тundra wolf), и наш любимец, собака, по причине генетического родства объединены в один вид – «волк обыкновенный»: сanis lupus.1 Как и волки, все собаки являются хищниками с присущими им анатомическими особенностями, что вполне определенно способствовало их адаптации к мясному рациону.
АНАТОМИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ ТРАВОЯДНЫХ, ВСЕЯДНЫХ И ПЛОТОЯДНЫХ.
Чтобы понять потребности кошек и собак в пище, нужно для начала понять основы их анатомических особенностей и их отличия от травоядных и всеядных.
В «Сравнительной анатомии» Милтона (Milton R. Mills, M.D.) наглядно показано, как животные с анатомической и физиологической точек зрения адаптируются к добыче и поеданию определенного типа пищи.
Понять, какие анатомические особенности связаны с каждым типом рациона, будет проще, если животных классифицировать следующим образом:
1. ТРАВОЯДНЫЕ (едят растения).
2. ВСЕЯДНЫЕ (едят как мясо, так и растения).
3. ПЛОТОЯДНЫЕ (едят мясо).
Эта классификация поможет понять, к поеданию какого рода пищи фактически адаптированы животные.
1. ТРАВОЯДНЫЕ (коровы, овцы).
Травоядные поедают растения, а не мясо. Таким образом, неудивительно, что их организм приспособлен к перевариванию и переработке углеводов, а также других питательных веществ растительного происхождения.
Общие для всех травоядных анатомические особенности подтверждают их адаптацию к растительному рациону:
- ДЛИННЫЙ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ ТРАКТ – почти в 10 раз превышает длину тела, что связано с соответствующими трудностями расщепления и переваривания растительной пищи. Кишечник у травоядных значительно длиннее и лучше развит, нежели у плотоядных 2.
- ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ И ПЛОСКИЕ КОРЕННЫЕ ЗУБЫ обеспечивают идеальную поверхность для измельчения и перетирания растений (но не мяса). Относительно небольшая пасть с четко выраженной боковой подвижностью нижней челюсти облегчает жевательные движения, необходимые для пережевывания растений.
- ФЕРМЕНТЫ ДЛЯ ПЕРЕВАРИВАНИЯ УГЛЕВОДОВ В СЛЮНЕ. Амилаза – это пищеварительный фермент в слюне, способствующий перевариванию углеводов. Травоядные тщательно пережевывают пищу, чтобы обеспечить ее надлежащее смешивание с амилазой.
2. ВСЕЯДНЫЕ (свиньи, медведи, люди).
Всеядные могут поедать как растительную, так и животную пищу. Обладая этой способностью, они не имеют специфической адаптации к поеданию только мяса или только растительного материала.
Анатомические особенности, общие для всех всеядных:
- ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ ТРАКТ СРЕДНЕЙ ДЛИНЫ. Такой пищеварительный тракт обеспечивает гибкость и способность к перевариванию как растительных, так и животных белков.
- ПЛОСКИЕ КОРЕННЫЕ И ОСТРЫЕ КЛЫКИ дают возможность разрывать и пережевывать (растирать) пищу.
- В СЛЮНЕ СОДЕРЖИТСЯ ФЕРМЕНТ ПЕРЕВАРИВАНИЯ УГЛЕВОДОВ – АМИЛАЗА, который играет основную роль в переваривании крахмала
3. ПЛОТОЯДНЫЕ (волки, собаки, кошки).
К этой группе относятся животные, чей рацион главным образом состоит из мяса – например, собаки и кошки.
Анатомические особенности плотоядных:
- КОРОТКИЙ И ПРОСТОЙ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ ТРАКТ С КИСЛОЙ СРЕДОЙ. В короткой пищеварительной системе собак и кошек быстро и легко перевариваются белки и жиры животного происхождения. Исключительной также является способность их организма вырабатывать соляную кислоту. Для облегчения расщепления белков и уничтожения бактерий, присутствующих в подгнившем мясе, в желудке собак и кошек поддерживается pH среды – около 1–2.
- ОСТРЫЕ КЛЫКИ (предназначены для разрывания мяса, а не для пережевывания (перетирания) растений). Удлиненные зубы хищников идеально подходят для убивания и разрывания добычи. Коренные зубы плотоядных имеют треугольную форму и зубчатые края, работая как лезвия с зазубренной кромкой, что позволяет им совершать нижней челюстью, словно ножницами, ровные режущие движения.
- НИЖНЯЯ ЧЕЛЮСТЬ ДВИЖЕТСЯ ВЕРТИКАЛЬНО (вверх – вниз), в отличие от травоядных и всеядных, которые перетирают пищу, совершая горизонтальные жевательные движения (из стороны в сторону). Вертикальное направление движений нижней челюсти собак и кошек обеспечивает ровное режущее воздействие, а также возможность широко раскрывать пасть для проглатывания больших кусков мяса.
- В СЛЮНЕ ОТСУТСТВУЕТ АМИЛАЗА. А поскольку она необходима для переваривания углеводов, то роль по ее выработке у плотоядных берет на себя поджелудочная железа. Поэтому при питании собак, так же как всеядных или травоядных животных, увеличивается нагрузка на поджелудочную железу, поскольку для переваривания корма с высоким содержанием углеводов требуется большее количество ферментов, нежели для переваривания просто белков и жиров 3.
Поэтому при питании собак, так же как всеядных или травоядных животных, увеличивается нагрузка на поджелудочную железу, поскольку для переваривания корма с высоким содержанием углеводов требуется большее количество ферментов, нежели для переваривания просто белков и жиров 3.
ВЫВОД: фактически собаки и кошки созданы для питания исключительно мясом!
Несколько ключевых анатомических особенностей отделяют собак и кошек от всеядных и травоядных животных, четко классифицируя их как плотоядных, адаптированных для питания практически только мясом:
ТИП И ДЛИНА ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА:
- У собак и кошек недлинный, простой желудочно-кишечный тракт. Их тонкий кишечник короток, поскольку мясо, в отличие от растений, легко переваривается.
- Высокая концентрация кислоты в желудке способствует быстрому расщеплению белков. Для сравнения: у плотоядных желудочная кислотность составляет 1 рН, а у человека – 4 -– 5 рН.
ЗУБЫ И ЧЕЛЮСТИ:
- Большая пасть с блоковидным (одноосным) суставом, приспособленная для проглатывания больших кусков мяса.
- Короткие и заостренные зубы, предназначенные для схватывания, разрывания и измельчения мяса (не для пережевывания злаков).
- Зубы и челюсти, приспособленные к проглатыванию пищи целыми кусками (не для пережевывания или перетирания растений).
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЕ ФЕРМЕНТЫ:
- Приспособлены для расщепления белков и жиров из мяса (не растений или злаков), в слюне собак и кошек отсутствует пищеварительный фермент амилаза.
- Плотоядные не пережевывают пищу. В отличие от ферментов для переваривания углеводов, ферменты для переваривания белков не могут вырабатываться в ротовой полости из-за потенциальной опасности ее повреждения (самопереваривание).
- Поэтому плотоядные не смешивают пищу со слюной: они просто откусывают куски мяса и проглатывают их целиком.
ДИЕТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОТРЕБНОСТИ СОБАК И КОШЕК.
Согласно всем научным законам, а также эволюции развития, собака является одомашненным волком.
В первой главе описывались анатомические особенности собак и кошек, характеризующие их как плотоядных животных, а также объяснялось каким образом, благодаря этим особенностям, собаки и кошки адаптировались к перевариванию белков и жиров из свежего мяса, а не углеводов из растений.
Следовательно, возникает вопрос: какие корма подходят для анатомического строения плотоядных, а какие – нет? Строение внутренних органов собаки не отличается от волчьего. Поэтому и физиология, и потребности в пище у собаки такие же, как и у дикого хищного собрата, чей рацион состоит почти исключительно из белков и жиров. Современные собаки всех пород не просто могут поедать пищу своих диких прародителей – им это крайне необходимо для поддержания здоровья на максимальном уровне. Это связано с тем, что их общая физиология очень мало изменилась с одомашниванием, несмотря на явные различия во внешних признаках собак и волков.
БЕЛКИ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ.
Белок – это основной питательный элемент собак и кошек, необходимый им для осуществления базовых функций организма, включая регенерацию клеток, обеспечение жизнедеятельности тканей, выработку гормонов и ферментов, а также обеспечение энергией.
Несмотря на безусловную важность, не все белки действуют одинаково. Качество белка в разных источниках также весьма различно.
Итак, на качество белка оказывают влияние три фактора:
1. ИСТОЧНИК БЕЛКА.
2. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ.
3. УСВАИВАЕМОСТЬ.
1. ИСТОЧНИК БЕЛКА.
Из-за различного содержания аминокислот в животных и растительных белках, белки животного происхождения считаются «полноценными по протеину» для собак и кошек, а белки растительного происхождения – «неполноценными».
2. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ.
Белки животного происхождения содержат все необходимые для собак и кошек аминокислоты в количествах, соответствующих их потребностям в пище и необходимых для поддержания в норме общего самочувствия и роста.
Белки растительного происхождения, такие как кукурузная клейковина, соевая мука или изоляты растительных белков, не содержат в надлежащих пропорциях всех необходимых для собак и кошек аминокислот. В растительных белках зачастую просто отсутствуют нужные этим животным аминокислоты – например, аргинин, таурин, метионин, лизин и триптофан.
3. УСВАИВАЕМОСТЬ БЕЛКОВ.
Усваиваемость белка – это ключевой критерий его качества. В конце концов, какой смысл в корме с более высоким качеством протеина, если он не усваивается полностью?
Высокой перевариваемостью белка может характеризоваться тот корм, который легче и быстрее остальных расщепляется на легко всасываемые компоненты.
В коротком пищеварительном тракте собак и кошек растительные белки усваиваются гораздо хуже, чем белки животного происхождения. Последние – это наилучший выбор, они легко усваиваются и содержат все необходимые для собак и кошек аминокислоты.
Более подробно о качестве белков Вы найдёте в статье «Белок в кормах для собак и кошек – «за» и «против».
ЖИВОТНЫЕ ЖИРЫ.
В то время как для здоровья взрослых людей жиры зачастую считаются негативным фактором, для собак и кошек они – источник удовлетворения важных пищевых потребностей.
Поскольку многие люди стремятся к снижению уровня потребляемых с пищей жиров, мы часто не можем понять важность той роли, которую жиры играют в рационе наших собак и кошек. Так же, как и белки, жиры имеют разное происхождение и сильно различаются по составу и качеству составляющих компонентов.
Собаки и кошки не испытывают проблем с холестерином и не страдают сердечными заболеваниями, вызванными повышенным уровнем животных жиров в пище. Поэтому неудивительно, что в рационе кошек и собак необходимо наличие животных жиров, а не растительных.
Входящие в рацион жиры играют две основные роли:
- Предоставляют концентрированный источник энергии.
- Поставляют в организм незаменимые жирные кислоты (например, Омега-3), не вырабатывающиеся в организме собак и кошек.
ЖИР В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ.
Как собакам, так и кошкам в рационе требуется довольно большое количество животного жира.
Являясь компаньонами человека, собаки и кошки ведут более неподвижный образ жизни, нежели их родственники волки. Поэтому им необходимо поддерживать жировой баланс на оптимальном уровне, составляющем 15 – 18%.
Несмотря на то, что и жиры, и углеводы являются источником энергии, их функции в организме собаки или кошки сильно различаются. Жиры являются важной составляющей в рационе собак и кошек, а углеводы – нет.
Углеводы поставляют энергию быстрее жиров. В организме человека с повышением количества потребляемых углеводов увеличивается уровень мышечного гликогена, что в свою очередь увеличивает запас жизненных сил. Те же самые углеводы, поступая в организм собак, способствуют чрезмерному накоплению молочной кислоты в их в мышцах, что приводит к состоянию, называемому «гипогликемия», которое является причиной слабости и утомляемости.
Очевидно, что именно животные жиры – единственно правильный выбор источника энергии для собак и кошек.
ЗАПАС НЕЗАМЕНИМЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ.
Незаменимыми называются жирные кислоты, присутствующие в жирах и необходимые для организма. Поскольку они не вырабатываются в организме, необходимо потребление незаменимых жирных кислот с пищей.
Наиболее важными жирными кислотами являются линолевая и арахидоновая 4 (Омега-6 кислоты), а также декозагексаеновая (ДГК) и эйкозапентаеновая (ЭПК) (Омега-3 кислоты). Поскольку Омега-6 и Омега-3 жирные кислоты работают совместно, то необходимо соблюдение их соответствующего баланса в организме. Идеальным для собак и кошек считается соотношение от 2:1 до 5:1.
Недостаток Омега-6 жирных кислот встречается крайне редко – большинство кормов для домашних животных содержат чрезвычайно много Омега-6, однако недостаточное количество Омега-3.
КАЧЕСТВО ОМЕГА-3.
Качество Омега-3 жирных кислот существенно отличается у растительных и животных источников. Существуют три типа Омега-3 жирных кислот: АЛК (альфалиноленовая кислота), поступающая из растений, а также ДГК (докозагексаеновая кислота) и ЭПК (эйкозапентаеновая кислота), поступающие из рыбы.
Для организма собак и кошек необходимы ДГК и ЭПК, но не АЛК.
АЛК (Омега-3 жирная кислота из растений).
АЛК – это Омега-3 жирная кислота с короткой цепью, ее источником являются растения (обнаружена в сое, канопле и льне). Чтобы АЛК-кислота стала полезной для здоровья собак или кошек, ее нужно преобразовать в ЭПК либо в ДГК. Но поскольку организм этих животных не приспособлен для такого преобразования, АЛК Омега-3 жирная кислота считается «неактивной» и биологически несоответствующей для собак и кошек.
ЭПК и ДГК (Омега-3 жирные кислоты из рыбы).
Омега-3 жирные кислоты животного происхождения (ЭПК и ДГК) с длинной цепью быстро и легко всасываются и усваиваются в организме. Уже от природы присутствуя в жирной рыбе (например, лососе, сельди и озерном сиге), эйкозапентаеновая и докозагексаеновая кислоты представляют собой, несомненно, наилучший выбор Омега-3 жирных кислот для собак и кошек.
УГЛЕВОДЫ – КАК МОЖНО МЕНЬШЕ.
Углеводы обычно занимают первое место среди доступных для организма источников энергии. Ее также могут давать организму белки и жиры, однако в первую очередь используются именно углеводы.
В соответствии со стандартами NRC (Национального научно-исследовательского совета), «углеводы представляют собой дешевый источник энергии в рационе собак».
Углеводы можно разделить на две обширные группы:
1. ПРОСТЫЕ УГЛЕВОДЫ или сахара .
2. СЛОЖНЫЕ (КОМПЛЕКСНЫЕ) УГЛЕВОДЫ.
1. ПРОСТЫЕ УГЛЕВОДЫ.
Простые углеводы состоят из одного или двух соединенных вместе сахаров (моносахариды и дисахариды). Они выявлены в злаках – таких как кукуруза, пшеница и рис. Простые сахара быстро всасываются в кровь, вызывая резкий подъем уровня сахара в крови. В результате этого скачка наблюдается быстрое повышение уровня вырабатываемого организмом инсулина, под воздействием которого сахара преобразуются в жир. За резким скачком уровня сахара в крови обычно следует такое же резкое его падение, вызывая при этом ощущение голода и слабость.
2. СЛОЖНЫЕ (КОМПЛЕКСНЫЕ) УГЛЕВОДЫ.
Сложные углеводы состоят более чем из двух объединенных вместе молекул сахара. Они обнаружены в картофеле, бобах, а также во многих других овощах и фруктах. Расщепление сложных углеводов в желудке может занимать много времени, либо они проходят по пищеварительному тракту не переваренными, образуя объемный стул.
ПОДХОДЯТ ЛИ УГЛЕВОДЫ ДЛЯ ПЛОТОЯДНЫХ?
Собаки и кошки не испытывают потребности в углеводах. В качестве источника энергии они используют белки и жиры.
В природном рационе животного почти нет углеводов, а содержащиеся в желудке добычи, предварительно переваренные, злаки, фрукты и овощи составляют чрезвычайно малую долю от общего рациона. Используемые сегодня корма с высоким содержанием углеводов приводят к колебаниям у кошек и собак уровня сахара в крови, а также считаются причиной ожирения, диабета и других проблем со здоровьем. Содержание углеводов в обычных сухих кормах для собак очень велико (в большинстве случаев оно превышает 40 – 50% от общего состава углеводов). Кроме того, половина обычных сухих кормов для собак являются вспомогательными (заменимыми) – это простые сахара! Этот важный факт зачастую упускаю покупатели, поскольку производители кормов не обязаны указывать на упаковке процентное содержание углеводов. Потребление количества углеводов, превышающего дневную норму (что происходит при регулярном питании обычными кормами для домашних животных), приводит к накоплению в организме излишков углеводов в виде жира.
Согласно утверждению американской Ассоциации государственного контроля качества кормов для животных (AAFCO), углеводы не являются необходимыми для собак и кошек, поэтому в рационе их уровень должен быть минимальным.
Доктор Дэвид С. Кронфельд (Dr. David S. Kronfeld) заявляет, что взрослые собаки не испытывают потребности в углеводах даже в периоды тяжелой работы, поскольку в их печени синтезируется достаточное количество глюкозы (из белков и жиров).
КОРМЛЕНИЕ КОШЕК И СОБАК В СООТВЕТСТВИИ С ИХ АНАТОМИЕЙ.
Подведём итог всему вышесказанному.
Несмотря на явные и существенные изменения во внешних признаках, с одомашниванием их общая физиология изменилась очень мало. Современные собаки сегодня не просто могут поедать пищу своих диких прародителей – им это крайне необходимо для поддержания здоровья на максимальном уровне.
В биологически соответствующих кормах, являющихся отражением природного рациона, содержится такой же баланс и многообразие ингредиентов, как и в дикой природе, включая мышечное мясо (поперечнополосатая мускулатура), кости, жир, мясо внутренних органов (гладкая мускулатура), а также вещества растительного происхождения.
Применимо к сухим кормам, концепция «биологически соответствующий» означает более высокое содержание протеина, умеренное содержание жира, низкое содержание углеводов. Это корма, характеризующиеся высоким содержанием и разнообразием свежих ингредиентов животного происхождения, прошедших минимально возможную обработку. Из их состава исключены хлебные злаки, а содержание углеводов снижено. Более подробно о концепции биологически соответствующих кормов Вы узнаете из статьи «Биологически соответствующий корм для собак и кошек».
Хотя эти открытия нашли широкую поддержку научной общественности, обычные сухие корма для собак и кошек, по всей видимости, создаются, исходя из предположения о том, что пищеварительная система собак и кошек похожа на человеческую и, соответственно, допустимо употребление большого количества злаков и углеводов.
В связи с этим возникает вопрос:
Если собаки и кошки – животные плотоядные, которые эволюционировали для питания практически только мясом, то почему в обычных кормах для домашних животных содержится так много хлебных злаков и углеводов?
Найти ответ на этот и другие вопросы Вам поможет статья «Эволюция кормов для домашних животных».
Вернуться к выбору статей
1 Robert K. Wayne, Ph.D. (Роберт К. Вайн, доктор медицины), Molecular evolution of the dog family , Theoretical and Applied Genetics , («Молекулярная эволюция семейства псовых», теоретическая и прикладная генетика)
2 The сomparative anatomy of eating («Сравнительная анатомия питания») Milton R. Mills, M.D. (Милтон Р. Миллс, доктор медицины)
3 The Comparative Anatomy of Eating («Сравнительная анатомия питания»). Авторы: Milton R. Mills, M.D. (Милтон Р. Миллс, доктор медицины).
4 Арахидоновая кислота может вырабатываться в организме собак из линолевой кислоты, однако не вырабатывается в организме кошек. Поэтому для последних необходимо ее присутствие в пищевом рационе.
Пищеварение. Слюна. Ферменты — Правда о диетах или похудение для чайников
Но как бы то ни было, пища, попавшая в рот, разжевывается, при этом ее смачивает слюна, облегчая проглатывание. В слюне человека содержится фермент амилаза, который начинает потихонечку расщеплять углеводы, и лизоцим, убивающий многие бактерии, загрязняющие пищу, особенно если ее запихивают в рот немытыми руками! :). Кстати, у некоторых живых организмов эта способность слюны убивать бактерии, микробы и прочую мелочь доведена до совершенства. Тут и далеко ходить за примером не надо — это змеи, чья капля слюны не то что бактерию, быка валит!
Давайте отвлечемся и немного поговорим о ферментах, потому как по любому, они нам в дальнейшем еще пригодятся.
Итак, ферменты — органические вещества белковой природы, которые образуются в клетках и во много-много раз ускоряют протекающие в них реакции, сами не подвергаясь при этом химическим превращениям.
Вообще, название ферменты происходит от латинского «fermentum» — закваска. Ферменты по своей сути являются «биологическими катализаторами». Причем, «биологический» говорит о том, что они являются частью какого-либо живого организма, а слово «катализатор» означает, что это вещество, способно увеличивать скорость химической реакции.
В состав ферментов входят многие витамины. Поэтому, витамины и ферменты дружат и помогают друг другу. Например, витамин Е оберегает ферменты. Именно благодаря ему почти 80% ферментов вместе с сырой растительной пищей, богатой витамином Е достигают тонких кишок. И вот именно поэтому и очень полезны морковки, капустки и прочие овощи в сыром виде!
Будучи белковыми веществами, ферменты при нагревании до 54С, как и все белки, сворачиваются и теряют свои каталитические способности. Также они легко разрушаются под действием кислорода и света, поэтому жевать нужно с закрытым ртом и желательно в темноте, под одеялом! (это шутка, конечно :)). Абсолютно весь обмен веществ: и белковый, и углеводный, и жировой, и витаминный, и минеральный — протекают при содействии ферментов. При нормальном атмосферном давлении и температуре 37С в живом организме эти процессы протекают быстро, сберегая большое количество энергии. Причем, скорость увеличения ферментами химических реакций настолько высока, что по некоторым подсчетам то, что происходит внутри нас участием ферментов за одну секунду, без них произошло бы только через 300 лет! Это значит, что ложка манной кашки, засунутая в детстве в рот долгожителю, годам так к ста пятидесяти переварилась и усвоилась бы только наполовину! Вот какие важные эти ферменты!
Ну, вернемся к слюне, в которой часть ферментов и находиться. Для более легкого проглатывания пищи и начала ее химического расщепления служат два рода слюны, выделяемой целыми тремя парами слюнных желез.
Один тип — слюна водянистая, которая служит для размачивания сухой пищи. Другой тип слюны — слюна слизистая, она содержит слизь и делает пищу скользкой, облегчая ее прохождение по пищеводу. Так же она склеивает частицы пищи в комок, очень удобный для проглатывания. Кроме того, слюна предохраняет полость рта от высыхания, очищает ее и облегчает нашу речь, увлажняя язык, благодаря чему он не прилипает к нёбу.
Вот эти вот три пары желез вырабатывают около 2 л слюны в сутки! Много это или мало? Ну, например, у овец и коз выделяется около 15 литров слюны, а у коров и лошадей целых 100-150 литров!
Сплюнем и продолжим! >>
Пищеварение в ротовой полости. Биология 9 класс Сапин
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.
10. Почему во время еды не рекомендуется разговаривать?
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.
4.2: Переваривание и усвоение углеводов
Цели обучения
- Узнать о переваривании и всасывании углеводов
Ото рта к желудку
Механическое и химическое переваривание углеводов начинается во рту. При жевании, также известном как жевание, углеводная пища измельчается на все более мелкие и мелкие кусочки. Слюнные железы в полости рта выделяют слюну, которая покрывает частицы пищи. Слюна содержит фермент амилазу слюны.Этот фермент разрывает связи между мономерными сахарными звеньями дисахаридов, олигосахаридов и крахмалов. Амилаза слюны расщепляет амилозу и амилопектин на более мелкие цепи глюкозы, называемые декстринами и мальтозой. Повышенная концентрация мальтозы во рту в результате механического и химического разложения крахмала в цельнозерновых продуктах усиливает их сладость. Только около пяти процентов крахмала расщепляется во рту. (Это хорошо, так как большее количество глюкозы во рту приведет к еще большему разложению зубов.) Когда углеводы достигают желудка, химического разложения не происходит, потому что фермент амилаза не действует в кислых условиях желудка. Но механическое разрушение продолжается — сильные перистальтические сокращения желудка смешивают углеводы в более однородную смесь химуса.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): слюнные железы во рту. Слюнные железы выделяют слюнную амилазу, которая начинает химический распад углеводов, разрывая связи между мономерными сахарными звеньями.От желудка до тонкого кишечника
Химус постепенно выводится в верхнюю часть тонкой кишки. При попадании химуса в тонкий кишечник поджелудочная железа выделяет панкреатический сок через проток. Этот панкреатический сок содержит фермент панкреатическую амилазу, которая снова запускает расщепление декстринов на более короткие и более короткие углеводные цепи. Кроме того, ферменты секретируются клетками кишечника, выстилающими ворсинки. Эти ферменты, известные под общим названием дисахаридаза, представляют собой сахаразу, мальтазу и лактазу.Сахараза расщепляет сахарозу на молекулы глюкозы и фруктозы. Мальтаза разрывает связь между двумя глюкозными единицами мальтозы, а лактаза разрывает связь между галактозой и глюкозой. После того, как углеводы химически расщепляются на отдельные сахарные единицы, они переносятся внутрь кишечных клеток.
Когда людям не хватает фермента лактазы, лактоза не расщепляется в достаточной степени, что приводит к состоянию, называемому непереносимостью лактозы. Непереваренная лактоза перемещается в толстую кишку, где бактерии могут ее переваривать.Бактериальное переваривание лактозы приводит к образованию газов, вызывающих симптомы диареи, вздутия живота и спазмов в животе. Непереносимость лактозы обычно возникает у взрослых и связана с расой. Национальный информационный центр по заболеваниям пищеварительной системы заявляет, что афроамериканцы, латиноамериканцы, американские индейцы и американцы азиатского происхождения имеют гораздо более высокие показатели непереносимости лактозы, в то время как у выходцев из Северной Европы — наименьшая. Большинство людей с непереносимостью лактозы могут переносить некоторое количество молочных продуктов в своем рационе.Выраженность симптомов зависит от количества потребляемой лактозы и степени лактазной недостаточности.
Поглощение: к потоку крови
Клетки тонкого кишечника имеют мембраны, которые содержат много транспортных белков, чтобы доставить моносахариды и другие питательные вещества в кровь, где они могут быть распределены по остальному телу. Первым органом, получающим глюкозу, фруктозу и галактозу, является печень. Печень забирает их и превращает галактозу в глюкозу, расщепляет фруктозу на еще более мелкие углеродсодержащие единицы и либо хранит глюкозу в виде гликогена, либо экспортирует ее обратно в кровь.Сколько глюкозы печень экспортирует в кровь, находится под гормональным контролем, и вскоре вы обнаружите, что даже сама глюкоза регулирует ее концентрацию в крови.
Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Переваривание углеводов. Переваривание углеводов начинается во рту и наиболее обширно в тонком кишечнике. Полученные моносахариды всасываются в кровоток и транспортируются в печень.Поддержание уровня глюкозы в крови: поджелудочная железа и печень
Уровень глюкозы в крови строго контролируется, так как слишком много или слишком мало глюкозы в крови может иметь последствия для здоровья.Глюкоза регулирует свой уровень в крови посредством процесса, называемого отрицательной обратной связью. Повседневный пример отрицательной обратной связи — ваша духовка, потому что в ней есть термостат. Когда вы устанавливаете температуру для приготовления вкусной домашней запеканки с лапшой на 375 ° F, термостат определяет температуру и отправляет электрический сигнал, чтобы включить элементы и разогреть духовку. Когда температура достигает 375 ° F, термостат определяет температуру и отправляет сигнал на выключение элемента. Точно так же ваше тело определяет уровень глюкозы в крови и поддерживает «температуру» глюкозы в целевом диапазоне.Термостат глюкозы расположен внутри клеток поджелудочной железы. После приема пищи, содержащей углеводы, уровень глюкозы в крови повышается.
Инсулин-секретирующие клетки поджелудочной железы ощущают повышение уровня глюкозы в крови и выделяют в кровь гормон инсулин. Инсулин посылает сигнал клеткам организма удалить глюкозу из крови, транспортируя ее в клетки различных органов по всему телу и используя ее для производства энергии. В случае мышечной ткани и печени инсулин посылает биологическое сообщение о хранении глюкозы в виде гликогена.Присутствие инсулина в крови означает для организма, что глюкоза доступна в качестве топлива. Поскольку глюкоза транспортируется в клетки по всему телу, уровень глюкозы в крови снижается. У инсулина есть противоположный гормон, называемый глюкагоном. Клетки поджелудочной железы, секретирующие глюкагон, чувствуют падение уровня глюкозы и в ответ высвобождают глюкагон в кровь. Глюкагон связывается с клетками организма, чтобы перестать использовать всю глюкозу. В частности, он сигнализирует печени о расщеплении гликогена и высвобождении накопленной глюкозы в кровь, чтобы уровень глюкозы оставался в пределах целевого диапазона, а все клетки получали необходимое топливо для правильного функционирования.
Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Регулирование уровня глюкозы.Остаточные углеводы: толстый кишечник
Почти все углеводы, за исключением пищевых волокон и резистентных крахмалов, эффективно перевариваются и усваиваются организмом. Некоторые из оставшихся неперевариваемых углеводов расщепляются ферментами, выделяемыми бактериями в толстом кишечнике. Продуктами бактериального переваривания этих медленно высвобождающихся углеводов являются короткоцепочечные жирные кислоты и некоторые газы. Короткоцепочечные жирные кислоты используются бактериями для выработки энергии и роста, выводятся с калом или абсорбируются клетками толстой кишки, при этом небольшое количество транспортируется в печень.Клетки толстой кишки используют короткоцепочечные жирные кислоты для поддержки некоторых из своих функций. Печень также может метаболизировать короткоцепочечные жирные кислоты в клеточную энергию. Выход энергии из пищевых волокон составляет около 2 килокалорий на грамм для человека, но сильно зависит от типа волокна, при этом растворимые волокна и устойчивые крахмалы дают больше энергии, чем нерастворимые волокна. Поскольку пищевые волокна перевариваются в желудочно-кишечном тракте намного меньше, чем другие типы углеводов (простые сахара, много крахмалов), повышение уровня глюкозы в крови после их употребления происходит меньше и медленнее.Эти физиологические свойства продуктов с высоким содержанием клетчатки (например, цельнозерновые) связаны с уменьшением набора веса и снижением риска хронических заболеваний, таких как диабет 2 типа и сердечно-сосудистые заболевания.
Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Обзор переваривания углеводов.Углеводный пир
Вы пришли к бабушке на семейный ужин и только что съели поросенка калуа, белый рис, сладкий картофель, мак-салат, длинный рис с курицей и горячую сладкую булочку с маслом.Менее чем через час вы завершаете это кусочком пирога с хаупиа, а затем ложитесь на диван и смотрите телевизор. «Гормон изобилия», инсулин, отвечает на зов питательных веществ. Инсулин передает физиологическое сообщение о том, что глюкозы в крови много, поэтому клетки могут ее поглощать и либо использовать, либо накапливать. Результатом этого гормонального сообщения является максимальное увеличение запасов гликогена, а весь избыток глюкозы, белка и липидов откладывается в виде жира.
Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): Углеводный пир.Типичная американская трапеза на День благодарения содержит много продуктов с высоким содержанием углеводов, большинство из которых — простые сахара и крахмалы. Эти виды углеводной пищи быстро перевариваются и усваиваются. Уровень глюкозы в крови быстро повышается, вызывая скачок уровня инсулина. Напротив, продукты, содержащие большое количество клетчатки, похожи на капсулы с замедленным высвобождением сахара. Измерение влияния углеводсодержащей пищи на уровень глюкозы в крови называется гликемическим ответом.
Гликемический индекс
Были измерены гликемические реакции различных пищевых продуктов, а затем они были ранжированы по сравнению с эталонным продуктом, обычно кусочком белого хлеба или просто чистой глюкозой, для получения числового значения, называемого гликемическим индексом (ГИ). Продукты с низким ГИ не повышают уровень глюкозы в крови ни так быстро, как продукты с более высоким ГИ. В эпидемиологических и клинических испытаниях было показано, что диета, состоящая из продуктов с низким ГИ, увеличивает потерю веса и снижает риск ожирения, диабета 2 типа и сердечно-сосудистых заболеваний.[2]
Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Гликемический индекс: продукты питания по сравнению с глюкозой.
| Продукты питания | Значение GI |
|---|---|
| Продукты с низким ГИ (<55) | |
| Яблоко, сырое | 36 |
| Апельсин, сырой | 43 |
| Банан, сырой | 51 |
| Манго, сырое | 51 |
| Морковь вареная | 39 |
| Таро вареное | 53 |
| Тортилья кукурузная | 46 |
| Спагетти (цельнозерновой) | 37 |
| Печеные бобы | 48 |
| Соевое молоко | 34 |
| Обезжиренное молоко | 37 |
| Цельное молоко | 39 |
| Йогурт фруктовый | 41 |
| Йогурт простой | 14 |
| Мороженое | 51 |
| Medium GI Foods (56–69) | |
| Ананас сырой | 59 |
| Дыня | 65 |
| Картофельное пюре | 70 |
| Цельнозерновой хлеб | 69 |
| Коричневый рис | 55 |
| Пицца с сыром | 60 |
| Батат вареный | 63 |
| Макароны с сыром | 64 |
| Попкорн | 65 |
| Продукты с высоким ГИ (70 и выше) | |
| Банан (перезрелый) | 82 |
| Кукурузные чипсы | 72 |
| Крендели | 83 |
| Белый хлеб | 70 |
| Белый рис | 72 |
| Бублик | 72 |
| Рисовое молоко | 86 |
| Cheerios | 74 |
| Изюмовые отруби | 73 |
| Фруктовый рулет | 99 |
| Gatorade | 78 |
Чтобы узнать о гликемическом индексе различных пищевых продуктов, посетите сайт http: // www.mendosa.com/gilists.htm.
Тип углеводов в пище влияет на ГИ, а также на содержание жира и клетчатки. Повышенное содержание жира и клетчатки в пищевых продуктах увеличивает время, необходимое для пищеварения, и замедляет скорость опорожнения желудка в тонкий кишечник, что в конечном итоге снижает ГИ. Обработка и приготовление пищи также влияет на ГИ продуктов, повышая их усвояемость. Достижения в технологиях обработки пищевых продуктов и высокий потребительский спрос на удобные полуфабрикаты в Соединенных Штатах создали продукты, которые перевариваются и усваиваются быстрее, независимо от содержания клетчатки.Современные хлопья для завтрака, хлеб, макаронные изделия и многие полуфабрикаты имеют высокий ГИ. Напротив, у большинства сырых продуктов ГИ ниже. (Однако чем более созрел фрукт или овощ, тем выше его ГИ.)
ГИ может использоваться в качестве руководства для выбора более здоровых углеводов, но имеет некоторые ограничения. Во-первых, GI учитывает не количество углеводов в порции пищи, а только тип углеводов. Другой заключается в том, что сочетание продуктов с низким и высоким ГИ меняет ГИ для еды.Кроме того, некоторые продукты, богатые питательными веществами, имеют более высокий ГИ, чем менее питательные продукты. (Например, у овсяных хлопьев ГИ выше, чем у шоколада, потому что содержание жира в шоколаде выше.) Наконец, мясо и жиры не имеют ГИ, поскольку они не содержат углеводов.
больше ресурсов
Посетите эту онлайн-базу данных, чтобы узнать гликемические индексы пищевых продуктов. Продукты перечислены по категориям, а также по низкому, среднему или высокому гликемическому индексу.
http://www.gilisting.com/
Сноски
- Непереносимость лактозы.Национальный информационный центр по заболеваниям пищеварительной системы. digestive.niddk.nih.gov/ddise…seintolerance/. Обновлено 23 апреля 2012 г. Проверено 22 сентября 2017 г. ↵
- Brand-Miller J, et al. Диетический гликемический индекс: последствия для здоровья. J Am Coll Nutr. 2009; 28 (4), 446S – 49S. Https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20234031. По состоянию на 27 сентября 2017 г. ↵
Авторы и авторство
Фермент слюны помогает регулировать уровень глюкозы в крови
ФИЛАДЕЛЬФИЯ (4 апреля 2012 г.) — Ученые из Центра Монелла сообщают, что на уровень глюкозы в крови после приема крахмала влияют генетически обусловленные различия в амилазе слюны, ферменте, расщепляющем диетический крахмал.В частности, более высокая активность амилазы слюны связана с более низким уровнем глюкозы в крови.
Это первые результаты, демонстрирующие значительную метаболическую роль амилазы слюны в переваривании крахмала, предполагая, что этот пероральный фермент может вносить значительный вклад в общий метаболический статус. Другие значения связаны с расчетом гликемического индекса продуктов, богатых крахмалом, и, в конечном итоге, с риском развития диабета.
«Два человека могут иметь очень разные гликемические реакции на одну и ту же крахмалистую пищу, в зависимости от их уровня амилазы», - сказала ведущий автор Эбигейл Мандель, доктор философии.Д., диетолог из Монелла. «Люди с высоким уровнем амилазы лучше приспособлены к употреблению крахмала, поскольку они быстро переваривают крахмал, сохраняя при этом сбалансированный уровень глюкозы в крови. Обратное верно для людей с низким уровнем амилазы. Таким образом, люди могут захотеть принять во внимание свой уровень амилазы. если они обращают внимание на гликемический индекс продуктов, которые они едят ».
Крахмал из пшеницы, картофеля, кукурузы, риса и других злаков является основным компонентом рациона Соединенных Штатов, составляя до 60 процентов наших калорий.Ферменты амилазы, выделяемые слюной, помогают расщеплять крахмал на более простые молекулы сахара, которые могут всасываться в кровоток. Таким образом, активность амилазы влияет на уровень глюкозы в крови, который необходимо поддерживать в оптимальном диапазоне для хорошего здоровья.
Предыдущее исследование продемонстрировало, что люди с высокой активностью амилазы в слюне способны очень быстро расщеплять крахмал полости рта. Это открытие заставило исследователей задаться вопросом, как это «предварительное переваривание» способствует общему перевариванию крахмала и метаболизму глюкозы.
В текущем исследовании, опубликованном в Интернете в журнале The Journal of Nutrition, активность амилазы была измерена в образцах слюны, взятых у 48 здоровых взрослых людей. На основании крайних значений активности амилазы слюны были сформированы две группы из семи: с высоким содержанием амилазы (НА) и с низким содержанием амилазы (LA).
Каждый субъект пил упрощенный раствор кукурузного крахмала, после чего в течение двух часов были взяты образцы крови. Образцы были проанализированы для определения уровня глюкозы в крови и концентрации инсулина.
После приема крахмала у людей в группе HA был более низкий уровень глюкозы в крови по сравнению с таковыми в группе LA. Это, по-видимому, связано с ранним высвобождением инсулина людьми с НА.
«Не все люди одинаковы по способности обращаться с крахмалом», — сказал старший автор Пол Бреслин, доктор философии, сенсорный генетик из Монелла. «Люди с более высоким уровнем амилазы в слюне могут поддерживать более стабильный уровень глюкозы в крови при употреблении крахмала. Это может в конечном итоге снизить их риск инсулинорезистентности и инсулинозависимого диабета.«
Дополнительные исследования подтвердят текущие результаты с использованием более сложных крахмалистых продуктов, таких как хлеб и макаронные изделия. Другой фокус будет включать определение нейроэндокринных механизмов, которые связывают распад крахмала во рту с высвобождением инсулина.
###
Финансирование было предоставлено Национальным институтом глухоты и других коммуникативных расстройств и Национальным институтом диабета, болезней органов пищеварения и почек. Бреслин также занимает должность профессора кафедры диетологии Университета Рутгерса.
Центр химических чувств Монелла — это независимый некоммерческий институт фундаментальных исследований, расположенный в Филадельфии, штат Пенсильвания. Монелл продвигает научное понимание механизмов и функций вкуса и запаха на благо здоровья и благополучия человека. Используя междисциплинарный подход, ученые сотрудничают в программных областях ощущения и восприятия; нейробиология и молекулярная биология; окружающая среда и гигиена труда; питание и аппетит; здоровье и благополучие; развитие, старение и регенерация; и химическая экология и связь.Для получения дополнительной информации о Monell посетите www.monell.org.
Заявление об отказе от ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за точность выпусков новостей, размещенных на EurekAlert! участвующими учреждениями или для использования любой информации через систему EurekAlert.
15.3 Процессы пищеварительной системы — Концепции биологии — 1-е канадское издание
Глава 15. Питание животных и пищеварительная система
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Опишите процесс пищеварения
- Подробно описать этапы пищеварения и абсорбции
- Определение исключения
- Объясните роль тонкого и толстого кишечника в абсорбции
Получение питания и энергии из пищи — это многоступенчатый процесс.Для настоящих животных первым шагом является прием пищи. Затем следует переваривание, всасывание и выведение. В следующих разделах мы подробно обсудим каждый из этих шагов.
Большие молекулы, содержащиеся в неповрежденной пище, не могут проходить через клеточные мембраны. Пища должна быть разбита на более мелкие частицы, чтобы животные могли использовать питательные вещества и органические молекулы. Первым шагом в этом процессе является прием . Проглатывание — это процесс приема пищи через рот.У позвоночных зубы, слюна и язык играют важную роль в жевании (приготовлении пищи в виде комков). В то время как пища механически расщепляется, ферменты слюны также начинают химически обрабатывать пищу. Совместное действие этих процессов превращает пищу из крупных частиц в мягкую массу, которую можно проглотить и которая может перемещаться по пищеводу.
Пищеварение — это механическое и химическое разложение пищи на мелкие органические фрагменты.Важно разбить макромолекулы на более мелкие фрагменты, подходящие по размеру для всасывания через пищеварительный эпителий. Большие сложные молекулы белков, полисахаридов и липидов должны быть уменьшены до более простых частиц, таких как простой сахар, прежде чем они будут поглощены пищеварительными эпителиальными клетками. Различные органы играют определенную роль в процессе пищеварения. Рацион животных требует углеводов, белков и жиров, а также витаминов и неорганических компонентов для баланса питания.Как усваивается каждый из этих компонентов, обсуждается в следующих разделах.
Переваривание углеводов начинается во рту. Фермент слюны амилаза начинает расщепление пищевого крахмала на мальтозу, дисахарид. Когда пища проходит через пищевод в желудок, переваривание углеводов не происходит. Пищевод не производит пищеварительных ферментов, но производит слизь для смазки. Кислая среда в желудке останавливает действие фермента амилазы.
Следующий этап переваривания углеводов происходит в двенадцатиперстной кишке. Напомним, химус из желудка попадает в двенадцатиперстную кишку и смешивается с пищеварительным секретом поджелудочной железы, печени и желчного пузыря. Соки поджелудочной железы также содержат амилазу, которая продолжает расщепление крахмала и гликогена на мальтозу, дисахарид. Дисахариды расщепляются на моносахариды ферментами, называемыми мальтазы
, сукразы и лактазы , которые также присутствуют в щеточной кайме стенки тонкой кишки.Мальтаза расщепляет мальтозу на глюкозу. Другие дисахариды, такие как сахароза и лактоза, расщепляются сахарозой и лактазой соответственно. Сахараза расщепляет сахарозу (или «столовый сахар») на глюкозу и фруктозу, а лактаза расщепляет лактозу (или «молочный сахар») на глюкозу и галактозу. Полученные таким образом моносахариды (глюкоза) абсорбируются и затем могут использоваться в метаболических путях для использования энергии. Моносахариды транспортируются через эпителий кишечника в кровоток для транспортировки к различным клеткам организма.Этапы переваривания углеводов представлены на рис. 15.16 и в таблице 15.5.
Рисунок 15.16. Переваривание углеводов осуществляется несколькими ферментами. Крахмал и гликоген расщепляются на глюкозу амилазой и мальтазой. Сахароза (столовый сахар) и лактоза (молочный сахар) расщепляются сахарозой и лактазой соответственно.| Фермент | Произведено | Место действия | Субстрат, действующий на | Готовые продукты |
|---|---|---|---|---|
| Амилаза слюны | Слюнные железы | Рот | Полисахариды (крахмал) | Дисахариды (мальтоза), олигосахариды |
| Панкреатическая амилаза | Поджелудочная железа | Тонкая кишка | Полисахариды (крахмал) | Дисахариды (мальтоза), моносахариды |
| Олигосахаридазы | Выстилка кишечника; щеточная мембрана | Тонкая кишка | Дисахариды | Моносахариды (например,г., глюкоза, фруктоза, галактоза) |
Большая часть переваривания белков происходит в желудке. Фермент пепсин играет важную роль в переваривании белков, расщепляя интактный белок на пептиды, которые представляют собой короткие цепи из четырех-девяти аминокислот. В двенадцатиперстной кишке другие ферменты — трипсин , эластаза и химотрипсин — воздействуют на пептиды, превращая их в более мелкие пептиды. Трипсинэластаза, карбоксипептидаза и химотрипсин вырабатываются поджелудочной железой и попадают в двенадцатиперстную кишку, где действуют на химус.Дальнейшему расщеплению пептидов на отдельные аминокислоты помогают ферменты, называемые пептидазами (те, которые расщепляют пептиды). В частности, карбоксипептидаза , дипептидаза и аминопептидаза играют важную роль в восстановлении пептидов до свободных аминокислот. Аминокислоты всасываются в кровоток через тонкий кишечник. Этапы переваривания белка представлены на рис. 15.17 и в таблице 15.6.
Рис. 15.17.Переваривание белка — это многоступенчатый процесс, который начинается в желудке и продолжается в кишечнике.
| Фермент | Произведено | Место действия | Субстрат, действующий на | Готовые продукты |
|---|---|---|---|---|
| Пепсин | Клетки главного желудка | Желудок | Белки | Пептиды |
| Поджелудочная железа | Тонкая кишка | Белки | Пептиды |
| Карбоксипептидаза | Поджелудочная железа | Тонкая кишка | Пептиды | Аминокислоты и пептиды |
| Выстилка кишечника | Тонкая кишка | Пептиды | Аминокислоты |
Переваривание липидов начинается в желудке с помощью липазы языка и липазы желудка.Однако основная часть переваривания липидов происходит в тонком кишечнике за счет липазы поджелудочной железы. Когда химус попадает в двенадцатиперстную кишку, гормональные реакции вызывают выброс желчи, которая вырабатывается в печени и хранится в желчном пузыре. Желчь способствует перевариванию липидов, в первую очередь триглицеридов, путем эмульгирования. Эмульгирование — это процесс, при котором большие липидные глобулы разбиваются на несколько маленьких липидных глобул. Эти маленькие глобулы более широко распространены в химусе, чем образуют большие агрегаты.Липиды — это гидрофобные вещества: в присутствии воды они будут агрегироваться с образованием глобул, чтобы минимизировать воздействие воды. Желчь содержит соли желчных кислот, которые являются амфипатическими, что означает, что они содержат гидрофобные и гидрофильные части. Таким образом, гидрофильная сторона солей желчных кислот может взаимодействовать с водой с одной стороны, а гидрофобная сторона — с липидами с другой. Таким образом, соли желчных кислот эмульгируют большие липидные глобулы в маленькие липидные глобулы.
Почему эмульгирование важно для переваривания липидов? Сок поджелудочной железы содержит ферменты, называемые липазами (ферменты, расщепляющие липиды).Если липид в химусе агрегируется в большие глобулы, очень небольшая площадь поверхности липидов доступна для действия липаз, что приводит к неполному перевариванию липидов. Образуя эмульсию, соли желчных кислот многократно увеличивают доступную площадь поверхности липидов. Липазы поджелудочной железы могут более эффективно воздействовать на липиды и переваривать их, как показано на рисунке 15.18. Липазы расщепляют липиды на жирные кислоты и глицериды. Эти молекулы могут проходить через плазматическую мембрану клетки и попадать в эпителиальные клетки слизистой оболочки кишечника.Соли желчных кислот окружают длинноцепочечные жирные кислоты и моноглицериды, образуя крошечные сферы, называемые мицеллами. Мицеллы перемещаются в щеточную кайму абсорбирующих клеток тонкой кишки, где длинноцепочечные жирные кислоты и моноглицериды диффундируют из мицелл в абсорбирующие клетки, оставляя мицеллы в химусе. Длинноцепочечные жирные кислоты и моноглицериды рекомбинируют в абсорбирующих клетках с образованием триглицеридов, которые объединяются в глобулы и покрываются белками. Эти большие сферы называются хиломикрон .Хиломикроны содержат триглицериды, холестерин и другие липиды и имеют белки на своей поверхности. Поверхность также состоит из гидрофильных фосфатных «головок» фосфолипидов. Вместе они позволяют хиломикрону перемещаться в водной среде, не подвергая липиды воздействию воды. Хиломикроны покидают абсорбирующие клетки посредством экзоцитоза. Хиломикроны попадают в лимфатические сосуды, а затем попадают в кровь по подключичной вене.
Рисунок 15.18.Липиды перевариваются и всасываются в тонком кишечнике.
Витамины могут быть водорастворимыми или жирорастворимыми. Жирорастворимые витамины всасываются так же, как и липиды. Важно потреблять некоторое количество пищевых липидов, чтобы способствовать усвоению жирорастворимых витаминов. Водорастворимые витамины могут напрямую всасываться в кровоток из кишечника.
Концепция в действии
На этом веб-сайте есть обзор переваривания белков, жиров и углеводов.
Рисунок 15.19. Механическое и химическое переваривание пищи происходит в несколько этапов, начиная со рта и заканчивая прямой кишкой.Какое из следующих утверждений о процессах пищеварения верно?
- Амилаза, мальтаза и лактаза во рту переваривают углеводы.
- Трипсин и липаза в желудке переваривают белок.
- Желчь эмульгирует липиды тонкого кишечника.
- Пища не всасывается до тонкого кишечника.
Заключительный этап пищеварения — удаление непереваренных пищевых продуктов и продуктов жизнедеятельности. Непереваренный пищевой материал попадает в толстую кишку, где реабсорбируется большая часть воды.Напомним, что толстая кишка также является домом для микрофлоры, называемой «кишечной флорой», которая помогает процессу пищеварения. Полутвердые отходы перемещаются по толстой кишке за счет перистальтических движений мышц и хранятся в прямой кишке. По мере того, как прямая кишка расширяется в ответ на накопление фекалий, она запускает нейронные сигналы, необходимые для создания позывов к устранению. Твердые отходы выводятся через задний проход с помощью перистальтических движений прямой кишки.
Общие проблемы с устранением
Диарея и запор — одни из наиболее распространенных проблем со здоровьем, влияющих на пищеварение.Запор — это состояние, при котором кал затвердевает из-за избыточного удаления воды в толстой кишке. Напротив, если из фекалий не удаляется достаточное количество воды, это приводит к диарее. Многие бактерии, в том числе вызывающие холеру, влияют на белки, участвующие в реабсорбции воды в толстой кишке, и вызывают чрезмерную диарею.
Рвота или рвота — это устранение пищи путем насильственного изгнания через рот. Часто это реакция на раздражитель, поражающий пищеварительный тракт, включая, помимо прочего, вирусы, бактерии, эмоции, взгляды и пищевое отравление.Это сильное вытеснение пищи происходит из-за сильных сокращений, производимых мышцами желудка. Процесс рвоты регулируется мозговым веществом.
Сводка
Рацион животного должен быть сбалансированным и удовлетворять потребности организма. Углеводы, белки и жиры — основные компоненты пищи. Некоторые важные питательные вещества необходимы для функционирования клеток, но не могут вырабатываться организмом животного. К ним относятся витамины, минералы, некоторые жирные кислоты и некоторые аминокислоты. Прием пищи в количестве, превышающем необходимое, сохраняется в виде гликогена в клетках печени и мышц, а также в жировых клетках.Избыточное накопление жира может привести к ожирению и серьезным проблемам со здоровьем. АТФ — это энергетическая валюта клетки, получаемая посредством метаболических путей. Избыточные углеводы и энергия хранятся в организме в виде гликогена.
Упражнения
- Где происходит большая часть переваривания белков?
- желудок
- двенадцатиперстная кишка
- горловина
- тощая кишка
- Липазы — это ферменты, расщепляющие ________.
- дисахариды
- липидов
- белков
- целлюлоза
- Объясните, почему некоторые пищевые липиды являются необходимой частью сбалансированной диеты.
Ответы
- А
- В
- Липиды придают пище аромат и способствуют ощущению сытости или насыщения. Жирная пища — источник высокой энергии; один грамм липидов содержит девять калорий. Липиды также необходимы в диете, чтобы способствовать усвоению жирорастворимых витаминов и для производства жирорастворимых гормонов.
Глоссарий
аминопептидаза: протеаза, расщепляющая пептиды до отдельных аминокислот; секретируется щеточной каймой тонкой кишки
анус: точка выхода отходов
желчь: пищеварительный сок, вырабатываемый печенью; важен для переваривания липидов
болюс: масса пищи в результате жевания и смачивания слюной
карбоксипептидаза: протеаза, расщепляющая пептиды до отдельных аминокислот; секретируется щеточной каймой тонкой кишки
хиломикрон: маленькая липидная глобула
химус: смесь частично переваренной пищи и желудочного сока
химотрипсин: протеаза поджелудочной железы
пищеварение: механическое и химическое расщепление пищи на небольшие органические фрагменты
дипептидаза: протеаза, расщепляющая пептиды до отдельных аминокислот; секретируется щеточной каймой тонкой кишки
двенадцатиперстная кишка: первая часть тонкой кишки, где происходит большая часть переваривания углеводов и жиров
эластаза: протеаза поджелудочной железы
пищевод: трубчатый орган, соединяющий рот с полостью рта желудок
необходимое питательное вещество: питательное вещество, которое не может быть синтезировано организмом; она должна быть получена из пищи
желчный пузырь: орган, хранящий и концентрирующий желчь
прием пищи: прием пищи
тощая кишка: вторая часть тонкой кишки
лактаза: фермент, расщепляющий лактозу до глюкозы и галактоза
толстый кишечник: орган пищеварительной системы, реабсорбирующий воду из непереваренных материалов и перерабатывающий отходы
липаза: фермент , химически расщепляющий липиды
печень: орган, вырабатывающий желчь для пищеварения и перерабатывающий витамины и липиды
мальтаза: фермент , расщепляющий мальтозу на глюкозу
минерал: неорганическая элементарная молекула, которая выполняет важные функции в организме
поджелудочная железа: железа, которая выделяет пищеварительные соки
пепсин: фермент , обнаруженный в желудке, основная роль которого переваривание белков
прямая кишка: область тела, где кал хранится до полного уничтожения
тонкий кишечник: орган, в котором завершается переваривание белков, жиров и углеводов
желудок: мешкообразный орган, содержащий кислые пищеварительные соки
сахароза: фермент, расщепляющий сахарозу на глюкозу и фруктозу
трипсин: протеаза поджелудочной железы, расщепляющая белок
витамин: органическое вещество, необходимое в небольших количествах для поддержания жизни
Изофермент слюны альфа-амилазы — обзор
Ингибиторы трипсина / химотрипсина
Горох и чечевица содержат ингибиторы трипсина / химотрипсина, подобные Боумену-Бирку, которые ингибируют активность этих пищеварительных ферментов in vitro и in vivo .Эти ингибиторы имеют относительно низкую молекулярную массу (около 8–10 кДа) и двуглавые, поскольку они ингибируют две молекулы фермента одновременно. Исходные ингибиторы Боумена-Бирка (BBI) были выделены из соевых бобов, и было обнаружено, что они ингибируют только трипсин и химотрипсин в комбинации. Однако в других семенах бобовых также присутствуют варианты, способные ингибировать две молекулы трипсина или химотрипсина. Эта неоднородность профилей реактивности BBI-подобных ингибиторов затрудняет количественное определение количеств, присутствующих в семенах или семенных продуктах.Поэтому для сравнения обычно указывается количество каждого фермента, ингибируемого известным количеством продукта. В качестве альтернативы единицы ингибирования фермента рассчитываются на основе тех же данных.
Активность трипсина и химотрипсина в отношении гороха и чечевицы сильно различается между сортами (таблица 4). Предполагая, что сочетание вариантов ингибитора приводит к среднему профилю ингибирования одной молекулы трипсина и одной молекулы химотрипсина на молекулу ингибитора, имеющиеся данные предполагают, что горох содержит 0.4–2,8 г BBI-подобного ингибитора на килограмм и чечевицы 0,15–1,4 г кг -1 . Это сопоставимо с уровнями многих других бобовых. В соевых бобах содержится 3,2–3,7 г BBI на килограмм. Однако он также содержит 4,5–9,0 г на килограмм ингибиторов трипсина Кунитца. Таким образом, общая ингибирующая активность трипсина в соевых бобах намного выше, чем у гороха или чечевицы.
BBI обладают высокой устойчивостью к протеолизу in vitro . Тем не менее, нативные ингибиторы BBI и BBI, по-видимому, легко разлагаются in vivo , хотя 125 I-BBI, по-видимому, обладает высокой устойчивостью к протеолизу in vivo .Нативные ингибиторы имеют ограниченное влияние на пищеварение и всасывание пищевого белка и рост животных, даже если они включены в рацион в больших количествах (≤10 г / кг -1 ). Однако BBI или BBI-подобные ингибиторы мешают холецистокинин-опосредованному контролю над функцией поджелудочной железы и вызывают гиперсекрецию панкреатического трипсина, химотрипсина и α-амилазы у крыс, цыплят, перепелов и людей. У крыс, цыплят и перепелов это приводит к увеличению поджелудочной железы, в основном в результате гиперплазии и гипертрофии ацинарных клеток, и в долгосрочной перспективе может привести к дисфункции тканей и заболеванию.Однако действие ингибиторов зависит от вида. Таким образом, они вызывают рост поджелудочной железы у молодых крыс, мышей, хомяков, морских свинок и кур, но практически не влияют на поджелудочную железу молодых свиней, крупного рогатого скота, обезьян или собак.
Увеличение поджелудочной железы очевидно у крыс, получавших гороховую диету, хотя это увеличение обычно намного меньше, чем наблюдается у крыс, получавших эквивалентное потребление сырых соевых бобов. Рост поджелудочной железы не был очевиден у крыс, получавших чечевичную муку, хотя обогащенная ингибиторами фракция чечевичной муки действительно вызывала увеличение.
Потребление соевых бобов BBI экспериментальными животными, по-видимому, значительно снижает частоту и тяжесть рака печени, толстой кишки и молочной железы, который развивается в результате лечения химическими канцерогенами или радиацией. Однако механизмы, с помощью которых это происходит, остаются неясными. BBI, действуя посредством локального воздействия на эндокринные клетки кишечника, может вызывать высвобождение ряда гормонов, факторов роста или пептидов, которые мешают метаболизму опухолевых клеток. С другой стороны, биоактивные фрагменты BBI, абсорбированные из кишечника, могут быть основными защитными агентами.BBI-подобные ингибиторы фасоли также обладают противораковыми свойствами. Таким образом, возможно, что ингибиторы гороха и чечевицы будут иметь аналогичный защитный эффект. ( См. ИНГИБИТОРЫ ТРИПСИНА ;.)
Ингибиторы α-амилазы
Ингибиторы α-амилазы подавляют активность амилазы слюны и поджелудочной железы in vitro и in vivo . Они могут нарушать рост и метаболизм животных, если их вводить в большом количестве в рационе, но могут иметь положительное применение при лечении ожирения или диабета.Обычно они присутствуют в очень больших количествах у видов Phaseolus (фасоль, 4,3 г ингибитора на килограмм). Однако уровни в горохе и чечевице очень низкие (Таблица 4) и вряд ли могут существенно повлиять на влияние этих бобовых на метаболизм.
Лектины
Лектины определяются как углеводсвязывающие белки / гликопротеины, отличные от ферментов, которые присутствуют в большинстве растительных материалов. Они обладают высокой устойчивостью к протеолитической деградации in vivo, и выживают при прохождении через желудочно-кишечный тракт.Если соответствующие углеводные рецепторы присутствуют на эпителиальных клетках кишечника, лектины связываются с ними и могут попадать в организм системно. В результате лектины потенциально могут влиять на многие аспекты кишечного и системного метаболизма и изменять их. Отдельные лектины сильно различаются по своему действию in vivo , но большинство видов, по-видимому, реагируют на пищевые лектины. ( См. HEMAGGLUTININS (HAEMAGGLUTININS).)
Лектины можно разделить на восемь общих категорий на основе их специфичности связывания углеводов: комплекс, фукоза, галактоза, N -ацетилглюкозамин, манноза, манноза / глюкоза, манноза / мальтоза и сиаловая кислота.Некоторые из них, такие как соевый агглютинин (специфичный для галактозы), изменяют метаболизм в кишечнике и поджелудочной железе у крыс, в частности, вызывая быстрый рост этих тканей, не влияя на системные системы. Некоторые из них, включая лектин фасоли (комплексная специфичность), оказывают дополнительное влияние на системный гормональный баланс, липидный и мышечный метаболизм и могут быть очень вредными при употреблении в больших количествах. Другие, такие как лектины гороха и чечевицы (специфичные для глюкозы / маннозы), по-видимому, практически не влияют на метаболизм организма крыс.
Однако чувствительность животных к лектинам может варьироваться в зависимости от вида, возраста, периода воздействия, наличия желудочно-кишечных бактерий, состава рациона и истории питания. Таким образом, специфичный для глюкозы / маннозы лектин из бобов (Con A) не действует на зрелых стерильных крыс, но имеет ограниченные эффекты (вызывает увеличение тонкой кишки и поджелудочной железы) у крыс, свободных от определенных патогенов. Однако он очень вреден для крыс, инфицированных сальмонеллой, морских свинок-сосунов и перепелов. Гликоконъюгаты, экспрессируемые на поверхности кишечника очень молодых животных, сильно отличаются от таковых у взрослых особей; в частности, присутствует высокая доля остатков маннозы.Это также очевидно у крыс с инфекцией патогена. В этих обстоятельствах лектины, которые обычно не влияют на кишечник, могут связываться с ним и вызывать изменения в метаболизме организма.
Уровни лектинов в горохе и чечевице низкие по сравнению с соевыми бобами (Таблица 4) и очень низкие по сравнению с фасолью (15–30 г на кг -1 ). Кроме того, в исследованиях на половозрелых крысах эти лектины не оказывают значительного влияния на метаболизм. Это говорит о том, что они вряд ли вызовут проблемы.Однако, принимая во внимание данные по Con A и ряд факторов, влияющих на чувствительность животного к лектину, нельзя исключить возможность определенных обстоятельств, при которых эти диетические лектины оказывают сильное воздействие.
Молодые цыплята плохо себя чувствуют, если сырой горох добавляют в их рацион в небольших количествах, но они будут переносить довольно высокие диетические включения, если им исполнилось несколько недель. В течение этого периода кишечник развивается от очень незрелой формы при вылуплении до взрослой формы. Кишечник может быть восприимчив к действию лектина гороха на ранних стадиях периода созревания.
Антигенные белки
Нативные 11S-глобулины (глицинин) и 7S-глобулины (конглицинин) соевых бобов вызывают очень неблагоприятные иммунные реакции у недожвачных телят и недавно отлученных от груди поросят, что приводит к повреждению кишечника, истиранию и плохой продуктивности. Глобулины гороха частично выживают при прохождении через кишечник и могут вызывать некоторые иммунные реакции у недожвачных телят. Однако степень, в которой это происходит, намного ниже, чем у животных, получавших соевые бобы.
Чечевица связана с проблемами аллергии у небольшого числа педиатрических пациентов.Идентифицирован ряд возможных аллергенов, включая субъединицы вицилина. Частота непереносимости горохового протеина кажется низкой.
Фитат
Фитиновая кислота часто является основным запасом фосфора в бобовых культурах. Однако он также хелатирует с минералами и металлами, такими как кальций, магний, цинк и железо, образуя нерастворимые соли, которые плохо усваиваются животными или людьми. В частности, это может серьезно ухудшить доступность цинка и железа. Фитат также может образовывать комплекс с белками и, таким образом, может снижать перевариваемость или активность ферментов.
Поглощение минералов свиньями и цыплятами, которых кормили рационами на основе соевых бобов, несколько снижено. Добавление в рацион фитазы, фермента, расщепляющего фитаты, по-видимому, противодействует этому эффекту, что приводит к улучшению усвоения минералов и улучшению общей продуктивности животных. Однако эффективность этого лечения может быть очень разной.
Уровни фитиновой кислоты в горохе и чечевице ниже, чем в фасоли (11–17 г, кг –1 ) и соевых бобах (таблица 4). Тем не менее, они все еще могут влиять на метаболизм минералов, поскольку абсорбция железа из детской смеси на основе горохового белка значительно усиливается после ферментативного расщепления фитата.
Фитат гороха и чечевицы явно может оказывать неблагоприятное воздействие на усвоение минералов и метаболизм в организме. Однако во многих случаях их воздействие, вероятно, будет минимальным, поскольку содержание минералов в рационе намного превышает требования. Однако фитат гороха и чечевицы может вызвать серьезные проблемы, если потребление минералов, особенно цинка и железа, близко или ниже требуемого.
Пищевая фитиновая кислота может иметь полезные для здоровья свойства. Он может подавлять α-амилазу, ограничивать переваривание углеводов и снижать уровень глюкозы в крови.Есть также признаки того, что он гипохолестеринемичен и защищает от рака толстой кишки. Однако требуемые суммы довольно высоки. Неясно, обеспечит ли нормальное физиологическое потребление гороха или чечевицы достаточное количество фитата для значительного защитного эффекта для здоровья. ( См. ФИТИЧЕСКАЯ КИСЛОТА | Влияние на питание.)
Танины
Танины присутствуют во многих растительных культурах. Конденсированные танины бобовых представляют собой олигомеры различных замещенных флаван-3-олов, и их антипитательные эффекты недавно были тщательно изучены.Эти соединения могут снижать активность ферментов в кишечнике, ухудшать морфологию кишечника, снижать переваривание и всасывание питательных веществ (белков, углеводов и липидов), снижать усвоение минералов и значительно стимулировать выведение эндогенного N. Таким образом, при высоких потребностях с пищей они могут отрицательно повлиять на производительность животных.
В отличие от антипитательного действия, диетические флаван-3-олы также должны играть важную роль в профилактике заболеваний, особенно сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых форм рака.Они могут действовать как антиоксиданты и поглотители свободных радикалов, ингибировать инициирование и развитие опухоли, а также обладать антибактериальными и ангиопротекторными свойствами.
Содержание танинов в горохе и чечевице обычно выше, чем в соевых бобах (Таблица 4). Однако уровни сравнимы с таковыми во многих других семенах бобовых. Чечевица содержит умеренное количество катехинов и димеров и тримеров проантоцианидина, тогда как образцы гороха, как правило, имеют низкие количества. Соединения могут оказывать защитное действие на здоровье.Однако, поскольку все еще остаются вопросы о том, насколько эффективно эти соединения или продукты, полученные из них, всасываются из кишечника и распределяются по организму, трудно оценить, обеспечит ли нормальное потребление гороха или чечевицы достаточное количество флаванолов, чтобы иметь значительную пользу эффект. ( См. ТАННИНЫ И ПОЛИФЕНОЛЫ.)
Сапонины
Тритерпеноидные сапонины, обнаруженные в бобовых растениях, состоят из тритерпенового агликона, связанного с одной, двумя или тремя сахаридными цепями различного размера и сложности.Уровни в горохе и чечевице аналогичны или немного ниже, чем в соевых бобах (Таблица 4) и других семенах бобовых. Они могут снизить прибавку в весе, если употреблять их в очень больших количествах. Однако считается, что в количествах, содержащихся в горохе, чечевице и соевых бобах, они не обладают значительным антипитательным действием. Однако сапонины могут иметь положительные эффекты. Было обнаружено, что они обладают гипохолестеринемией у ряда видов, отчасти из-за их способности облегчать адсорбцию желчных кислот пищевыми волокнами.Доказательства их эффективности у людей неубедительны. Также было высказано предположение, что сапонины могут обладать антиканцерогенными или антиоксидантными свойствами. ( См. САПОНИНЫ.)
Волокно
Горох и чечевица содержат большое количество сырой и общей пищевой клетчатки (Таблица 1). Волокна обладают высокой способностью связывать желчные кислоты in vitro , а также способствуют ферментации в заднем кишечнике и выработке бутирата in vivo . Как и другие пищевые волокна, волокна гороха и чечевицы обычно считаются полезными.Однако конкретное влияние этих пищевых волокон на метаболизм остается неясным. Включение в рацион волокон гороха или чечевицы снижает уровень триглицеридов в крови после приема пищи, не влияя на концентрацию холестерина. Однако другие исследования показывают, что волокна гороха могут влиять на уровень холестерина у людей. Точно так же исследования показывают, что волокна гороха уменьшают или задерживают всасывание крахмала и снижают пиковый уровень глюкозы в крови, тогда как другие не влияют на уровень глюкозы в крови. Эта вариабельность может быть результатом различий в используемых тестовых обедах или состоянии питания / здоровья испытуемых.Волокна гороха используются при лечении пациентов с гиперхолестеринемией. Однако они не используются по отдельности, а вводятся как часть смеси пищевых волокон. ( См. ДИЕТИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО | Свойства и источники.)
Крахмалы
Бобовые крахмалы в целом менее усваиваются или усваиваются медленнее, чем кукурузные крахмалы. Это медленное высвобождение означает, что их гликемический индекс низкий. Таким образом, они могут быть полезны в диетах для людей с нарушенной толерантностью к углеводам. Было обнаружено, что чечевица благотворно влияет на профиль глюкозы в крови пациентов с диабетом.Это происходит, по крайней мере частично, из-за свойства медленного высвобождения крахмала, возможно, в сочетании с действием волокна. ( См. КРАХМАЛ | Структура, свойства и определение.)
Витамины и минералы
Горох и чечевица содержат значительное количество важных витаминов и минералов. Уровни большинства примерно одинаковы в обоих семенах. Однако чечевица, по-видимому, содержит более высокие уровни аскорбиновой кислоты, фолиевой кислоты и витамина B 6 , чем горох, но имеет значительно меньше витамина А.( См. ВИТАМИНЫ | Обзор.)
Части пищеварительной системы
Результаты обучения
- Объяснить специализированные функции органов, участвующих в переработке пищи в организме
Пищеварительная система позвоночных предназначена для облегчения преобразования пищевых веществ в питательные компоненты, поддерживающие организмы.
Полость рта
Ротовая полость или рот — это место попадания пищи в пищеварительную систему, как показано на Рисунке 1.Потребляемая пища разбивается на более мелкие частицы при жевании, жевательном действии зубов. У всех млекопитающих есть зубы, и они могут жевать пищу.
Рис. 1. Переваривание пищи начинается в (а) ротовой полости. Пища пережевывается зубами и увлажняется слюной, выделяемой (b) слюнными железами. Ферменты слюны начинают переваривать крахмалы и жиры. С помощью языка полученный болюс перемещается в пищевод путем глотания. (кредит: модификация работы Национального института рака)
Обширный химический процесс пищеварения начинается во рту.Когда пища пережевывается, слюна, вырабатываемая слюнными железами, смешивается с пищей. Слюна — это водянистое вещество, выделяющееся во рту многих животных. Есть три основные железы, которые выделяют слюну: околоушная, подчелюстная и подъязычная. Слюна содержит слизь, которая увлажняет пищу и снижает ее pH. Слюна также содержит иммуноглобулины и лизоцимы, которые обладают антибактериальным действием, уменьшая разрушение зубов, подавляя рост некоторых бактерий.
Слюна также содержит фермент под названием амилаза слюны , который запускает процесс преобразования крахмала в пище в дисахарид, называемый мальтозой.Другой фермент под названием липаза вырабатывается клетками языка. Липазы — это класс ферментов, которые могут расщеплять триглицериды. Лингвальная липаза начинает расщепление жировых компонентов в пище.
В результате жевания и смачивания, обеспечиваемого зубами и слюной, пища превращается в массу, называемую болюсом , для проглатывания. Язык помогает при глотании — перемещая комок изо рта в глотку. Глотка открывается двум проходам: трахее, ведущей к легким, и пищеводу, ведущему к желудку.В трахее есть отверстие, называемое голосовой щелью, которое покрыто хрящевым лоскутом, называемым надгортанником. При глотании надгортанник закрывает голосовую щель, и пища попадает в пищевод, а не в трахею. Такое расположение позволяет не допускать попадания пищи в трахею.
Пищевод
Рис. 2. Пищевод передает пищу изо рта в желудок посредством перистальтических движений.
Пищевод — трубчатый орган, соединяющий ротовую полость с желудком.Разжеванная и размягченная пища после проглатывания проходит через пищевод. Гладкие мышцы пищевода совершают серию волноподобных движений, называемых перистальтикой , которые подталкивают пищу к желудку, как показано на рисунке 2. Волна перистальтики является однонаправленной — она перемещает пищу изо рта в желудок и движется в обратном направлении. это невозможно. Перистальтическое движение пищевода — непроизвольный рефлекс; это происходит в ответ на акт глотания.
Кольцеобразная мышца, называемая сфинктером , образует клапаны в пищеварительной системе.Гастроэзофагеальный сфинктер расположен в желудочном конце пищевода. В ответ на глотание и давление, оказываемое комком пищи, этот сфинктер открывается, и комок попадает в желудок. Когда не происходит глотания, этот сфинктер закрывается и не позволяет содержимому желудка подниматься по пищеводу. У многих животных есть настоящий сфинктер; однако у людей настоящего сфинктера нет, но пищевод остается закрытым, когда не происходит глотания. Кислотный рефлюкс или «изжога» возникает, когда кислые пищеварительные соки выходят в пищевод.
Желудок
Большая часть пищеварения происходит в желудке, как показано на рисунке 3. Желудок представляет собой мешковидный орган, который выделяет желудочный пищеварительный сок. Уровень pH в желудке составляет от 1,5 до 2,5. Эта очень кислая среда необходима для химического разложения пищи и извлечения питательных веществ. Пустой желудок представляет собой довольно маленький орган; однако он может увеличиваться до 20 раз по сравнению с размером в состоянии покоя, когда он наполнен пищей. Эта характеристика особенно полезна для животных, которым необходимо есть, когда пища доступна.
Рис. 3. В желудке человека чрезвычайно кислая среда, в которой переваривается большая часть белка. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)
Практический вопрос
Какое из следующих утверждений о пищеварительной системе неверно?
- Химус — это смесь пищи и пищеварительных соков, которая вырабатывается в желудке.
- Пища попадает в толстую кишку раньше, чем в тонкую.
- В тонком кишечнике химус смешивается с желчью, которая превращает жиры в эмульсию.
- Желудок отделен от тонкой кишки пилорическим сфинктером.
Утверждение b верно.
Желудок также является основным местом переваривания белка у животных, кроме жвачных. Переваривание белков опосредуется ферментом пепсином в камере желудка. Пепсин секретируется главными клетками желудка в неактивной форме, называемой пепсиногеном . Пепсин разрывает пептидные связи и расщепляет белки на более мелкие полипептиды; он также помогает активировать больше пепсиногена, запуская механизм положительной обратной связи, который генерирует больше пепсина.Другой тип клеток — париетальные клетки — секретируют ионы водорода и хлора, которые объединяются в просвете с образованием соляной кислоты, основного кислотного компонента желудочного сока. Соляная кислота помогает преобразовать неактивный пепсиноген в пепсин. Сильнокислая среда также убивает многие микроорганизмы в пище и в сочетании с действием фермента пепсина приводит к гидролизу белка в пище. Химическому пищеварению способствует взбалтывание желудка. При сокращении и расслаблении гладких мышц содержимое желудка перемешивается примерно каждые 20 минут.Смесь частично переваренной пищи и желудочного сока называется химус . Химус переходит из желудка в тонкий кишечник. Дальнейшее переваривание белков происходит в тонком кишечнике. Опорожнение желудка происходит в течение двух-шести часов после еды. Только небольшое количество химуса попадает в тонкий кишечник за раз. Перемещение химуса из желудка в тонкий кишечник регулируется пилорическим сфинктером.
При переваривании белков и некоторых жиров слизистая оболочка желудка должна быть защищена от переваривания пепсином.При описании защиты слизистой оболочки желудка следует учитывать два момента. Во-первых, как упоминалось ранее, фермент пепсин синтезируется в неактивной форме. Это защищает основные клетки, потому что пепсиноген не обладает такими же ферментативными функциями, как пепсин. Во-вторых, желудок имеет толстую слизистую оболочку, которая защищает подлежащую ткань от действия пищеварительных соков. Когда слизистая оболочка разрывается, в желудке могут образоваться язвы. Язвы — это открытые раны внутри или на органе, вызванные бактериями ( Helicobacter pylori ), когда слизистая оболочка разрывается и не восстанавливается.
Тонкий кишечник
Химус перемещается из желудка в тонкий кишечник. Тонкая кишка — это орган, в котором завершается переваривание белков, жиров и углеводов. Тонкая кишка представляет собой длинный трубчатый орган с сильно изогнутой поверхностью, на которой расположены пальцевидные выступы, называемые ворсинками . Апикальная поверхность каждой ворсинки имеет множество микроскопических выступов, называемых микроворсинками. Эти структуры, показанные на рисунке 4, выстланы эпителиальными клетками на просветной стороне и позволяют питательным веществам абсорбироваться из переваренной пищи и всасываться в кровоток на другой стороне.Ворсинки и микроворсинки с их множеством складок увеличивают площадь поверхности кишечника и повышают эффективность всасывания питательных веществ. Поглощенные питательные вещества из крови попадают в печеночную воротную вену, которая ведет в печень. Там печень регулирует распределение питательных веществ по остальному телу и удаляет токсичные вещества, включая наркотики, алкоголь и некоторые патогены.
Рис. 4. Ворсинки — это складки на слизистой оболочке тонкой кишки, которые увеличивают площадь поверхности для облегчения всасывания питательных веществ.
Практический вопрос
Какое из следующих утверждений о тонком кишечнике неверно?
- Абсорбирующие клетки, выстилающие тонкий кишечник, имеют микроворсинки, небольшие выступы, которые увеличивают площадь поверхности и способствуют всасыванию пищи.
- Внутри тонкой кишки много складок, называемых ворсинками.
- Микроворсинки выстланы кровеносными и лимфатическими сосудами.
- Внутренняя часть тонкой кишки называется просветом.
Утверждение c неверно.
Тонкая кишка человека имеет длину более 6 м и разделена на три части: двенадцатиперстную кишку, тощую кишку и подвздошную кишку. «С-образная» фиксированная часть тонкой кишки называется двенадцатиперстной кишкой и показана на рисунке 3. Двенадцатиперстная кишка отделена от желудка пилорическим сфинктером, который открывается, позволяя химусу перемещаться из желудка в двенадцатиперстную кишку. . В двенадцатиперстной кишке химус смешивают с соком поджелудочной железы в щелочном растворе, богатом бикарбонатом, который нейтрализует кислотность химуса и действует как буфер.Соки поджелудочной железы также содержат несколько пищеварительных ферментов. Пищеварительные соки из поджелудочной железы, печени и желчного пузыря, а также из железистых клеток самой стенки кишечника попадают в двенадцатиперстную кишку. Желчь вырабатывается в печени, накапливается и концентрируется в желчном пузыре. Желчь содержит соли желчных кислот, которые эмульгируют липиды, а поджелудочная железа вырабатывает ферменты, которые катаболизируют крахмалы, дисахариды, белки и жиры. Эти пищеварительные соки расщепляют пищевые частицы химуса на глюкозу, триглицериды и аминокислоты.Некоторое химическое переваривание пищи происходит в двенадцатиперстной кишке. Всасывание жирных кислот также происходит в двенадцатиперстной кишке.
Вторая часть тонкой кишки называется тощая кишка , показанная на рисунке 3. Здесь продолжается гидролиз питательных веществ, в то время как большая часть углеводов и аминокислот всасывается через слизистую оболочку кишечника. Основная часть химического переваривания и всасывания питательных веществ происходит в тощей кишке.
Подвздошная кишка , также изображенная на рисунке 3, является последней частью тонкой кишки, и здесь желчные соли и витамины всасываются в кровоток.Непереваренная пища отправляется в толстую кишку из подвздошной кишки через перистальтические движения мышцы. Подвздошная кишка заканчивается, а толстая кишка начинается у илеоцекального клапана. Червеобразный, «червеобразный» отросток расположен у илеоцекального клапана. Аппендикс человека не выделяет ферментов и играет незначительную роль в иммунитете.
Толстый кишечник
Рис. 5. Толстый кишечник реабсорбирует воду из непереваренной пищи и накапливает отходы, пока они не будут удалены.
Толстая кишка , показанная на рисунке 5, реабсорбирует воду из непереваренного пищевого материала и перерабатывает отходы.Толстая кишка человека намного меньше по длине по сравнению с тонкой кишкой, но больше в диаметре. Он состоит из трех частей: слепой кишки, толстой кишки и прямой кишки. Слепая кишка соединяет подвздошную кишку с толстой кишкой и является приемным мешком для отходов. В толстой кишке обитает множество бактерий или «кишечной флоры», которые помогают в процессах пищеварения. Ободочную кишку можно разделить на четыре области: восходящую, поперечную, нисходящую и сигмовидную. Основные функции толстой кишки — извлечение воды и минеральных солей из непереваренной пищи и хранение отходов.У хищных млекопитающих толстая кишка короче по сравнению с травоядными млекопитающими из-за их диеты.
Прямая кишка и анус
Прямая кишка является конечным концом толстой кишки, как показано на рисунке 5. Основная роль прямой кишки заключается в хранении фекалий до дефекации. Фекалии продвигаются перистальтическими движениями во время выведения. Анус — это отверстие на дальнем конце пищеварительного тракта и точка выхода отходов.Два сфинктера между прямой кишкой и анусом исключают контроль: внутренний сфинктер является непроизвольным, а внешний сфинктер — произвольным.
Дополнительные органы
Упомянутые выше органы — это органы пищеварительного тракта, через которые проходит пища. Вспомогательные органы — это органы, которые добавляют секреции (ферменты), которые превращают пищу в питательные вещества. Дополнительные органы включают слюнные железы, печень, поджелудочную железу и желчный пузырь. Работа печени, поджелудочной железы и желчного пузыря регулируется гормонами в ответ на потребляемую пищу.
Печень является самым большим внутренним органом человека и играет очень важную роль в переваривании жиров и детоксикации крови. Печень вырабатывает желчь — пищеварительный сок, необходимый для расщепления жирных компонентов пищи в двенадцатиперстной кишке. Печень также обрабатывает витамины и жиры и синтезирует многие белки плазмы.
Поджелудочная железа — еще одна важная железа, которая выделяет пищеварительные соки. Химус, вырабатываемый желудком, имеет очень кислую природу; соки поджелудочной железы содержат высокий уровень бикарбоната, щелочи, которая нейтрализует кислый химус.Кроме того, соки поджелудочной железы содержат большое количество разнообразных ферментов, необходимых для переваривания белков и углеводов.
Желчный пузырь — это небольшой орган, который помогает печени, накапливая желчь и концентрируя желчные соли. Когда химус, содержащий жирные кислоты, попадает в двенадцатиперстную кишку, желчь выделяется из желчного пузыря в двенадцатиперстную кишку.
Вкратце: Части пищеварительной системы
Многие органы работают вместе, переваривая пищу и поглощая питательные вещества.Рот — это место приема пищи и место, где начинается как механическое, так и химическое расщепление пищи. В слюне содержится фермент амилаза, расщепляющий углеводы. Пищевой комок проходит через пищевод перистальтическим движением к желудку. В желудке очень кислая среда. Фермент пепсин переваривает белок в желудке. Дальнейшее переваривание и всасывание происходит в тонком кишечнике. Толстый кишечник реабсорбирует воду из непереваренной пищи и накапливает отходы до тех пор, пока они не будут удалены.
Внесите свой вклад!
У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.
Улучшить эту страницуПодробнее
процессов пищеварительной системы | Биология для майоров II
Результаты обучения
- Подробное описание этапов процессов пищеварительной системы
Проглатывание
Большие молекулы, содержащиеся в неповрежденной пище, не могут проходить через клеточные мембраны. Пища должна быть разбита на более мелкие частицы, чтобы животные могли использовать питательные вещества и органические молекулы.Первым шагом в этом процессе является прием . Проглатывание — это процесс приема пищи через рот. У позвоночных зубы, слюна и язык играют важную роль в жевании (приготовлении пищи в виде комков). В то время как пища механически расщепляется, ферменты слюны также начинают химически обрабатывать пищу. Совместное действие этих процессов превращает пищу из крупных частиц в мягкую массу, которую можно проглотить и которая может перемещаться по пищеводу.
Пищеварение и абсорбция
Пищеварение — это механическое и химическое разложение пищи на мелкие органические фрагменты. Важно разбить макромолекулы на более мелкие фрагменты, подходящие по размеру для всасывания через пищеварительный эпителий. Большие сложные молекулы белков, полисахаридов и липидов должны быть уменьшены до более простых частиц, таких как простой сахар, прежде чем они будут поглощены пищеварительными эпителиальными клетками. Различные органы играют определенную роль в процессе пищеварения.Рацион животных требует углеводов, белков и жиров, а также витаминов и неорганических компонентов для баланса питания. Как усваивается каждый из этих компонентов, обсуждается в следующих разделах.
Углеводы
Переваривание углеводов начинается во рту. Фермент слюны амилаза начинает расщепление пищевого крахмала на мальтозу, дисахарид. Когда пища проходит через пищевод в желудок, переваривание углеводов не происходит.Пищевод не производит пищеварительных ферментов, но производит слизь для смазки. Кислая среда в желудке останавливает действие фермента амилазы.
Следующий этап переваривания углеводов происходит в двенадцатиперстной кишке. Напомним, химус из желудка попадает в двенадцатиперстную кишку и смешивается с пищеварительным секретом поджелудочной железы, печени и желчного пузыря. Соки поджелудочной железы также содержат амилазу, которая продолжает расщепление крахмала и гликогена на мальтозу, дисахарид.Дисахариды расщепляются на моносахариды ферментами, называемыми мальтазами , сукразами и лактазами , которые также присутствуют в щеточной кайме стенки тонкой кишки. Мальтаза расщепляет мальтозу на глюкозу. Другие дисахариды, такие как сахароза и лактоза, расщепляются сахарозой и лактазой соответственно. Сахараза расщепляет сахарозу (или «столовый сахар») на глюкозу и фруктозу, а лактаза расщепляет лактозу (или «молочный сахар») на глюкозу и галактозу.Полученные таким образом моносахариды (глюкоза) абсорбируются и затем могут использоваться в метаболических путях для использования энергии. Моносахариды транспортируются через эпителий кишечника в кровоток для транспортировки к различным клеткам организма. Этапы переваривания углеводов представлены на Рисунке 1 и Таблице 1.
Рисунок 1. Переваривание углеводов осуществляется несколькими ферментами. Крахмал и гликоген расщепляются на глюкозу амилазой и мальтазой. Сахароза (столовый сахар) и лактоза (молочный сахар) расщепляются сахарозой и лактазой соответственно.
| Таблица 1. Переваривание углеводов | ||||
|---|---|---|---|---|
| Фермент | Произведено | Место действия | Субстрат, действующий на | Готовые продукты |
| Амилаза слюны | Слюнные железы | Рот | Полисахариды (крахмал) | Дисахариды (мальтоза), олигосахариды |
| Панкреатическая амилаза | Поджелудочная железа | Тонкая кишка | Полисахариды (крахмал) | Дисахариды (мальтоза), моносахариды |
| Олигосахаридазы | Выстилка кишечника; щеточная мембрана | Тонкая кишка | Дисахариды | Моносахариды (например,г., глюкоза, фруктоза, галактоза) |
Белок
Большая часть переваривания белков происходит в желудке. Фермент пепсин играет важную роль в переваривании белков, расщепляя интактный белок на пептиды, которые представляют собой короткие цепи из четырех-девяти аминокислот. В двенадцатиперстной кишке другие ферменты — трипсин , эластаза и химотрипсин — воздействуют на пептиды, превращая их в более мелкие пептиды. Трипсинэластаза, карбоксипептидаза и химотрипсин вырабатываются поджелудочной железой и попадают в двенадцатиперстную кишку, где действуют на химус.Дальнейшему расщеплению пептидов на отдельные аминокислоты помогают ферменты, называемые пептидазами (те, которые расщепляют пептиды). В частности, карбоксипептидаза , дипептидаза и аминопептидаза играют важную роль в восстановлении пептидов до свободных аминокислот. Аминокислоты всасываются в кровоток через тонкий кишечник. Этапы переваривания белка представлены на Рисунке 2 и Таблице 2.
Рис. 2. Переваривание белков — это многоступенчатый процесс, который начинается в желудке и продолжается в кишечнике.
| Таблица 2. Переваривание белка | ||||
|---|---|---|---|---|
| Фермент | Произведено | Место действия | Субстрат, действующий на | Готовые продукты |
| Клетки главного желудка | Желудок | Белки | Пептиды | |
| Поджелудочная железа | Тонкая кишка | Белки | Пептиды |
| Поджелудочная железа | Тонкая кишка | Пептиды | Аминокислоты и пептиды | |
| Выстилка кишечника | Тонкая кишка | Пептиды | Аминокислоты |
Переваривание липидов начинается в желудке с помощью липазы языка и липазы желудка.Однако основная часть переваривания липидов происходит в тонком кишечнике за счет липазы поджелудочной железы. Когда химус попадает в двенадцатиперстную кишку, гормональные реакции вызывают выброс желчи, которая вырабатывается в печени и хранится в желчном пузыре. Желчь способствует перевариванию липидов, в первую очередь триглицеридов, путем эмульгирования. Эмульгирование — это процесс, при котором большие липидные глобулы разбиваются на несколько маленьких липидных глобул. Эти маленькие глобулы более широко распространены в химусе, чем образуют большие агрегаты.Липиды — это гидрофобные вещества: в присутствии воды они будут агрегироваться с образованием глобул, чтобы минимизировать воздействие воды. Желчь содержит соли желчных кислот, которые являются амфипатическими, что означает, что они содержат гидрофобные и гидрофильные части. Таким образом, гидрофильная сторона солей желчных кислот может взаимодействовать с водой с одной стороны, а гидрофобная сторона — с липидами с другой. Таким образом, соли желчных кислот эмульгируют большие липидные глобулы в маленькие липидные глобулы.
Почему эмульгирование важно для переваривания липидов? Сок поджелудочной железы содержит ферменты, называемые липазами (ферменты, расщепляющие липиды).Если липид в химусе агрегируется в большие глобулы, очень небольшая площадь поверхности липидов доступна для действия липаз, что приводит к неполному перевариванию липидов. Образуя эмульсию, соли желчных кислот многократно увеличивают доступную площадь поверхности липидов. Липазы поджелудочной железы могут более эффективно воздействовать на липиды и переваривать их, как показано на Рисунке 3.
Липазы расщепляют липиды на жирные кислоты и глицериды. Эти молекулы могут проходить через плазматическую мембрану клетки и попадать в эпителиальные клетки слизистой оболочки кишечника.Соли желчных кислот окружают длинноцепочечные жирные кислоты и моноглицериды, образуя крошечные сферы, называемые мицеллами. Мицеллы перемещаются в щеточную кайму абсорбирующих клеток тонкой кишки, где длинноцепочечные жирные кислоты и моноглицериды диффундируют из мицелл в абсорбирующие клетки, оставляя мицеллы в химусе. Длинноцепочечные жирные кислоты и моноглицериды рекомбинируют в абсорбирующих клетках с образованием триглицеридов, которые объединяются в глобулы и покрываются белками. Эти большие сферы называются хиломикронами .Хиломикроны содержат триглицериды, холестерин и другие липиды и имеют белки на своей поверхности. Поверхность также состоит из гидрофильных фосфатных «головок» фосфолипидов. Вместе они позволяют хиломикрону перемещаться в водной среде, не подвергая липиды воздействию воды. Хиломикроны покидают абсорбирующие клетки посредством экзоцитоза. Хиломикроны попадают в лимфатические сосуды, а затем попадают в кровь по подключичной вене.
Рис. 3. Липиды перевариваются и всасываются в тонком кишечнике.
Витамины
Витамины могут быть водорастворимыми или жирорастворимыми. Жирорастворимые витамины всасываются так же, как и липиды. Важно потреблять некоторое количество пищевых липидов, чтобы способствовать усвоению жирорастворимых витаминов. Водорастворимые витамины могут напрямую всасываться в кровоток из кишечника.
Рис. 4. Механическое и химическое переваривание пищи происходит в несколько этапов, начиная с ротовой полости и заканчивая прямой кишкой.
На этом веб-сайте есть обзор переваривания белков, жиров и углеводов.Практический вопрос
Какое из следующих утверждений о процессах пищеварения верно?
- Амилаза, мальтаза и лактаза во рту переваривают углеводы.
- Трипсин и липаза в желудке переваривают белок.
- Желчь эмульгирует липиды тонкого кишечника.
- Пища не всасывается до тонкого кишечника.
Утверждение c верно.
Ликвидация
Заключительный этап пищеварения — удаление непереваренных пищевых продуктов и продуктов жизнедеятельности.Непереваренный пищевой материал попадает в толстую кишку, где реабсорбируется большая часть воды. Напомним, что толстая кишка также является домом для микрофлоры, называемой «кишечной флорой», которая помогает процессу пищеварения. Полутвердые отходы перемещаются по толстой кишке за счет перистальтических движений мышц и хранятся в прямой кишке. По мере того, как прямая кишка расширяется в ответ на накопление фекалий, она запускает нейронные сигналы, необходимые для создания позывов к устранению. Твердые отходы выводятся через задний проход с помощью перистальтических движений прямой кишки.
Общие проблемы с устранением
Диарея и запор — одни из наиболее распространенных проблем со здоровьем, влияющих на пищеварение. Запор — это состояние, при котором кал затвердевает из-за избыточного удаления воды в толстой кишке. Напротив, если из фекалий не удаляется достаточное количество воды, это приводит к диарее. Многие бактерии, в том числе вызывающие холеру, влияют на белки, участвующие в реабсорбции воды в толстой кишке, и вызывают чрезмерную диарею.
рвота
Рвота или рвота — это устранение пищи путем насильственного изгнания через рот.Часто это реакция на раздражитель, поражающий пищеварительный тракт, включая, помимо прочего, вирусы, бактерии, эмоции, взгляды и пищевое отравление. Это сильное вытеснение пищи происходит из-за сильных сокращений, производимых мышцами желудка. Процесс рвоты регулируется мозговым веществом.
Вкратце: Процессы пищеварительной системы
Пищеварение начинается с приема пищи в рот. Переваривание и всасывание происходит в несколько этапов, при этом особые ферменты играют важную роль в переваривании углеводов, белков и липидов.Устранение описывает удаление непереваренной пищи и продуктов жизнедеятельности из организма. Хотя большая часть всасывания происходит в тонком кишечнике, толстый кишечник отвечает за окончательное удаление воды, которая остается после процесса абсорбции в тонком кишечнике. Клетки, выстилающие толстую кишку, поглощают некоторые витамины, а также любые оставшиеся соли и воду. Толстая кишка (ободочная кишка) также является местом образования фекалий.
Внесите свой вклад!
У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.
Улучшить эту страницуПодробнее
Ген, от которого у вас слюнки текут: Nature News
Способность переваривать крахмал могла стимулировать эволюцию человека.
Плевок: содержащийся в нем фермент хорош для переваривания крахмалистой пищи. PunchstockПлевок, возможно, помог эволюции человека, позволив нашим предкам собирать больше энергии из крахмала, чем их кузены-приматы.
По сравнению с шимпанзе, у людей гораздо больше копий гена, вырабатывающего амилазу слюны — фермента слюны, расщепляющего крахмал на легкоусвояемые сахара.А общества, любящие углеводы, несут больше копий гена, чем те, которые придерживаются низкоуглеводной диеты, говорится в новом исследовании в Nature Genetics 1 .
Это означает, что люди адаптировались к местным условиям. «Продукты с высоким содержанием крахмала и диета с высоким содержанием крахмала были важной эволюционной силой для людей», — говорит Джордж Перри, антрополог из Университета штата Аризона в Темпе, который руководил новым анализом.
Это изменение могло поддержать рост мозга гомининов, который произошел около двух миллионов лет назад, говорит Нейт Домини, антрополог из Калифорнийского университета в Санта-Крус, участвовавший в исследовании.«В нашей диете, должно быть, произошли некоторые изменения, чтобы накормить этот мозг», — говорит Домини, который считает, что корнеплоды, как африканские клубни, позволили людям с большим мозгом процветать.
Важное значение для пищеварения
Крахмал, который помогает приготовить кашице из печеного картофеля, является важным источником пищи для современного человека. Но без амилазы в слюне человек может мало использовать такие сложные углеводы — ферменты в других частях тела не так хорошо расщепляют соединения.
Предыдущие исследования показали, что у некоторых людей больше копий гена амилазы, чем у других, но мало что было известно о важности дополнительных копий.Они могли быть незначительными: дупликация некоторых генов практически не влияет на экспрессию генов, говорит Домини.
Для исследования команда проверила людей с разным количеством генов амилазы. «Мы взяли группу студентов и попросили их плюнуть в пробирки, а затем измерили количество амилазы в их слюне», — говорит Домини. Мазки со щек использовали для измерения количества генов амилазы. Вывод: дополнительные копии гена производят больше амилазы, а значит, повышают способность расщеплять крахмал.
Когда исследователи отважились выйти за пределы университетских городков, чтобы выбрать популяцию в Африке, Азии, Европе и Арктике, они заметили тенденцию. Культуры с диетами, которые включали высокий уровень крахмала, как правило, имели больше копий гена амилазы, чем культуры, которые потребляли мало крахмала.
В культурах, любящих крахмал, таких как хадза в Танзании, которые в значительной степени полагаются на клубни и другие корнеплоды, в среднем содержится 6,7 копий амилазы. В то время как такие люди, как мбути, карликовые охотники-собиратели из тропических лесов из Центральной Африки, которые едят мало крахмала, имеют 5.В среднем 4 экземпляра.
Напротив, шимпанзе, питающиеся фруктами и чем-то еще, имеют только две копии гена амилазы слюны.
Эволюция вертела
Сравнение геномов человека и шимпанзе намекает на то, что размножение этого гена у людей произошло сотни тысяч лет назад или даже больше. Домини предполагает, что, возможно, это изменение подняло наших предков к новым высотам, подпитывая эволюцию большого мозга более двух миллионов лет назад. С другой стороны, появление новых копий могло совпасть с подъемом сельского хозяйства 150 000 лет назад, говорит он.
Более полные последовательности генома человека из разных культур необходимы, чтобы подтвердить, когда и почему произошло это изменение, говорит Домини.
ОБЪЯВЛЕНИЕ
Способность переваривать крахмал, возможно, имела дополнительное преимущество в виде уменьшения диареи — все еще одной из основных причин смерти детей. «Возможно, стоит начать переваривать вещи немного раньше, чтобы получить то, что вы можете, до того, как оно выйдет из вашего тела», — говорит Домини.
Leave A Comment