Maisto medžiagų virškinimo biocheminiai mechanizmai ir

reguliacija

1. Pagrindinės maisto medžiagų klasės2. Maisto medžiagų skaidymas burnoje.3. Maisto medžiagų virškinimas

skrandyje.4. Maisto medžiagų virškinimas žarnose.

Membraninis virškinimas.5. Kasos fermentai. Tulžies reikšmė6. Virškinimo reguliavimas.

Pagrindinės maisto medžiagų klasės.

Struktūra. Nepakeičiamosios maisto medžiagos.

Baltymai Riebalai

Angliavandeniai

Energijos/maisto poreikis per parą

Mitybos piramidė

Riebalai,aliejus,saldumynai

Pienas ir joproduktai

Daržovės

Duona ir grūdų bei kruopų gaminiai

Vaisiai

Mėsa, žuvis,pupos, kiaušiniai

Baltymai ir riebalai

AngiavandeniaiIr skaidulinėsmedžiagos

Poreikis maisto medžiagoms ir jų reikšmėB

alty

mai

Ang

liava

nden

iai

Aminorūščiųir energijosšaltinis

Dienos norma mg 1 kg kūno masės

Energijos irSkaidulinių medž.šaltinis

Pakeičiamosmaistodalys

Kiekis Kiek turi Poreikis per Svarbiausia funkc.Nepakeičiamorganizme energijos parą (g) dalys(kg) kJ/g arba

kcal/g min rekom.industr.valstyb.

Poreikis maisto medžiagoms ir jų reikšmėR

ieba

lai

Van

duo

Min

eral

.m

edž.

Vita

m.

Energijos šaltinisir rezervas;Vitaminų tirpiklis;Riebalų rūgščiųšaltinis

Linolio,Linoleno,Arachidonor.r. Viso apie10g/parą

Tirpiklis, ląsteliųSudėtinis jung.Reakcijų substratas, Reguliuoja T0

Elektrolitai,Kofaktoriai,

Makro ir mikroelementai

Kofermentųpirmtakai

Visi

Maisto medžiagų įsisavinimas

Baltymai Angliavand. Nukleorūgštys Lipidai Vitaminai Skaidulosir mineralai

Fermentinė hidrolizė

AR Monosach. Nukleobazės. Gicerolio fosf. Lipofil.Pi, pentozės

MAG,RR, cholest.

CeliuliozėLigninas

Mai

sto

med

ž.V

iršk

i nim

o pr

oduk

t ai

Maisto medžiagų įsisavinimasV

iršk

i nim

o pr

oduk

t ai

AR Monosach. Nukleobazės. Gicerolio fosf. Lipofil.Pi, pentozės

MAG,RR, cholest.

CeliuliozėLigninas

GliukozėGalaktozė

AbsorbcijaLipofil.

Limfinė sistemaVartų vena

Kepenys Kraujas Išmatos

Pern

aša

Maisto medžiagų skaidymas burnoje.

1. Angliavandenių virškinimas.

Angliavandenių virškinimasseilių ir kasos amilazė

Amilazė

Amilazė Amilazė

Maltozė Gliukozė

Dekstrinai

Krakmolofragmentas

Lizocimo veikimasLizocimas yra endoglikozidazė, kurios yra seilėse, ašarose.Ardo gram+ bakterijų apvalkalo peptoglikaną.

Skaidoma jungtis

N-acetilgliukozaminas N-acetilmuramo r.

Virškinimas skrandyje

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

Baltymų virškinimo seka

Baltymai/polipeptidai

Oligopeptidai (60%)

Polipeptidai

SkrandisPepsinasHCl

Kasos fermentaiLaisvos aminorūgštys

Žarnų gaureliųEndopeptidazėAminopeptidazėdipeptidazė

Absorbuojamos

Druskos rūgšties sekrecija ir funkcijos

Pasienio ląstelės

Carbonicanhydrase

SpindisKraujasAnhidrazė

1. Denatūruoja baltymus.2. Aktyvina pepsiną.3. Sudaro terpę nepalankią m/o

Pepsino sintezėPepsinogeną išskiriapagrindinės ląstelęs

N-galo dalisdengia aktyvųcentrą

Skrandžio spindžio terpės rūgštingumas dėl HCl yra didelispH 2,3.

Autokatalizė

Atskeliamas 44 a.r. turintisfragmentas

Atviras aktyvusiscentras

Virškinimas žarnose1. Virškinami poli- ir oligosacharidai.2. Trigliceridai, fosfolipidai ir cholesteridai.3. Poli- ir ologopeptidai.

Kasos amilazė

• 3 fermentų mišinys: α-, β- ir γ-amilazės, skiriasi tuo, kas skaido α-1,4-glikozidines jungtis, esančias skiringose poli- ar oligosacharido vietose. Pvz., β- amilazė skaido neredukuojančio galo antrąją glikozidinę jungtį. γ-amilazė yra egzoglikozidazė.

• Svarbiausia α-amilazė. Tai Ca2+-turintis fermentas. Aktyvus neutralaus rūgštingumo terpėje.

Angliavandenių skaidymo dvylikapirštėje žarnoje produktai

• Oligosacharidai, kuriuose yra α-1,6-glikozidinių jungčių.

• Disacharidai: maltozė, izomaltozė.• Monosacharidai: gliukozė.• Su maistu gautieji disacharidai ir

monosacharidai: laktozė, sacharozė, fruktozė.

Lipidų virškinimas• Maisto lipidai: 1. Daugiausia trigliceridų (TAG);

2. Fosfolipidai; 3. Cholesteridai; 4. Sfingolipidai• Veiksmingiausiai virškinami TAG, tai vyksta 12-

pirštėje žarnoje veikiant kasos lipazei.• Kasos lipazė yra neaktyvi hidrolazė, kurios

kofaktoriumi yra baltymas kolipazė.

O CH2-O-C-R1

O

=

R2-C-O-CH

=

CH2-O-C-R3

O

=

CH2-OH

CH2-OH

R2-C-O-CH=

O

H2O+ 2 + R1COOH + R2COOH

Hidrolizė veikiant kasos lipazeiMAG

Laisvos R.R.

Trigliceridų virškinimui reikia

• Fermentų liežuvio ir kasos lipazės.• Liežuvio lipazė, pradeda virškinti

trigliceridus skrandyje, nes ji veikia rūgščioje terpėje (svarbi naujaginiams ir kūdikystės laikotarpiu).

• Kolipazės.• Emulsiklių – tulžyje esančių rūgščių (tulžies

rūgščių) rinkinio.

EmulsijaLiežuviolipazė

Liežuviolipazė Lašeliai

mažėja

Kasos lipazė

R.R. ir MAGsudaro miceles

Micelės absorbuojamos

Mikro gaureliai

Trigliceridųvirškinimo

seka

Fosfolipidų virškinimas

Fosfolipazė A2, yrakasos sultyse

H2O

Lizofosfolipidas

Cholesteridų virškinimas

R-C||O R-C

||O

OH

Cholesterolestarazė

Poli- ir oligopeptidų viškinimas

• Virškina kasos sultyse esantys fermentai proteazės.

• Proteazių mišinyje yra endo- ir egzoproteazių.

• Endoproteazės: tripsinas, chimotripsinas, elastazė.

• Egzoproteazės: A- ir B-karboksipeptidazės

Kasos fermentų sekrecija ir aktyvinimas

CCK-cholecyctokinine

Enteropeptidazė

PolipeptidaiOligopeptidaiRiebalaiAminorūgštys

Žarnųendokr.ląstelės

Žarnų gleivinės ląstelės

ir sekretinasKasosacinarinėsląstelės

Tripsinogenas Tripsinas

ChimotripsinogenasProelastazėProkarboksipeptidazės

ChimotripsinasElastazėKarboksipeptidazės A ir B

CCK-cholecistokininas

Membraninis virškinimas ir absorbcija

Disacharidų virškinimas

Sacharazė-izomaltazė

Spindis

Gleivinė

Laktazė-cerebrozidazė Trehalazė

Sach

arazė

Izom

alt.

Trūkstant, atsiranda laktozės netoleravimas

Virškinimo produktų absorbcija

Monosacharidų absorbcija

Antrinė aktyvi pernaša,tarpininkaujant SGLT1

Palengvinta pernaša,tarpininkaujant GLUT5

Enterocitas Kapiliaras

GliukozėGalaktozėFruktozė

Aminorūgščių (AR) absorbcija

AR AR

OligopeptidaiEndopeptidazėsAminopeptidazėsDipeptidazės

Di ir tripeptidai

Di ir tripeptidazės

Simportas

AR AR

Aminorūgšių pernašos į enterocitąbaltymai

• Alifatinių aminorūgščių nešiklis• Bazinių aminorūgščių nešiklis• Di- ir tripeptidų nešiklis

Lipidų virškinimo produktų absorbcija

Iš su micelėmis patekusių MAG, lizofosfolipidų ir R.R. Re-sintenami:a) Trigliceridai; b) fosfolipidai.

Enterocitas MAGaciltransferazė

DAGaciltransferazė Triacilglicerolis

Riebalų rūgštis

TAG resintezė ir cholomikronų susidarymas

Virškinimo reguliavimas

• Virškinimo hormonas gastrinas. Jį išskiria skrandžio G-ląstelės į kraują.

• Aktyvina HCl ir pepsinogeno sekreciją.

Virškinimo reguliavimas

• Cholecistokininas (CCK), virškinimo hormonas, išskiriamas plonosios žarnos ląstelių.

• CCK aktyvina tulžies pūslės sustraukimąir tulžies sekreciją; aktyvina kasos sulčių, turinčių profermentų, sekreciją; slopina maisto masės judėjimą iš skrandžio.

Virškinimo reguliavimas

• Sekretinas – virškinimo hormonas, išskiriamas plonosios žarnos ląstelių į kraują.

• Aktyvina kasos sulčių sekreciją.