Расщепление белков
Процесс гидролиза белковых молекул протекает в два основных этапа, в ходе которых длинные, свернутые цепи аминокислот превращаются в небольшие фрагменты, пригодные для усвоения.
Начальный этап гидролиза На этой стадии исходный субстрат (крупная белковая молекула) расщепляется на укороченные фрагменты за счет разрыва части пептидных связей. Катализаторами реакции выступают:
- Пепсины — основные протеолитические ферменты желудка.
- Карбопептидазы — экзопептидазы, которые отщепляющие аминокислоты с С-конца белковой цепи.
Результатом начального расщепления становятся полипептиды.
Дальнейшее расщепление (глубокий гидролиз) Полученные полипептиды подвергаются воздействию протеаз — общей группы ферментов, осуществляющих гидролиз пептидных связей. В результате образуются низкомолекулярные пептиды:
- Олигопептиды — короткие цепочки из небольшого количества аминокислот.
- Трипептиды — молекулы, состоящие ровно из 3 аминокислотных остатков.
- Дипептиды — молекулы, состоящие из 2 аминокислот.
Подготовка и гидролиз липидов
Скорость всасывания жиров напрямую зависит от их предварительного эмульгирования и последующего гидролиза.
Эмульгирование Главным агентом эмульгирования выступает желчь. Она дробит крупные липидные капли до размера 1–2 мкм. Это многократно увеличивает площадь поверхности раздела фаз («жир/вода»), что крайне важно для облегчения доступа гидролитических ферментов — липаз.
Этапы и локализация гидролиза Источниками липаз в организме являются полость рта, желудок и поджелудочная железа. Процесс расщепления распределен по отделам ЖКТ:
- Желудок: здесь гидролизуется от 10% до 30% жира, поступающего с пищей.
- Двенадцатиперстная кишка и начальные отделы тонкого кишечника: здесь происходит основной объем работы — гидролизуется 70–90% липидов.
Биохимия процесса Расщепление идет поэтапно. Панкреатическая липаза воздействует на триглицериды (ТГ), превращая их в диглицериды (ДГ), а затем — в моноглицериды (МГ) и жирные кислоты (ЖК). Окончательно процесс гидролиза завершает кишечная липаза. Образовавшиеся продукты отлично растворяются в растворах солей желчных кислот.
Формирование транспортных форм
Чтобы продукты гидролиза липидов могли усвоиться, из них формируются специальные транспортные структуры.
Мицеллы Это сферические комплексы диаметром около 20–100 нм.
- Состав: моноглицериды, жирные кислоты, соли желчных кислот, фосфолипиды и холестерин.
- Структура: организованы таким образом, что снаружи располагаются полярные гидрофильные компоненты (в том числе желчные кислоты и моноглицериды). Такая оболочка обеспечивает контакт липидного ядра с водной средой кишечника.
Дальнейший транспорт После образования мицелл в энтероцитах происходит формирование хиломикронов. На финальном этапе свободные жирные кислоты (СЖК) и хиломикроны покидают энтероциты и поступают в кровь и лимфу.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие ферменты обеспечивают окончательное расщепление коротких пептидов до свободных аминокислот?
Окончательное расщепление пептидов до свободных аминокислот обеспечивают экзопептидазы и пептидазы тонкой кишки.
К ним относятся:
- аминопептидазы — отщепляют N-концевую аминокислоту;
- карбоксипептидазы — отщепляют C-концевую аминокислоту; карбоксипептидаза A отщепляет гидрофобные аминокислоты, карбоксипептидаза B — лизин и аргинин;
- дипептидазы — гидролизуют дипептиды до двух свободных аминокислот;
- трипептидазы — расщепляют трипептиды на отдельные аминокислоты.
Аминопептидазы работают на поверхности эпителия тонкой кишки; ди- и трипептидазы находятся в эпителии кишечника, то есть в энтероцитах.
Какие липазы, кроме панкреатической и кишечной, участвуют в переваривании жиров?
Кроме панкреатической и кишечной липаз, в переваривании жиров участвуют липазы, источниками которых являются полость рта и желудок.
Желудочная липаза входит в состав желудочного сока и расщепляет эмульгированные жиры до глицеринов и жирных кислот. В желудке гидролизуется 10–30% жира пищи.
Какие желчные кислоты входят в состав мицелл?
В состав мицелл входят соли желчных кислот.
Также мицеллы содержат:
- моноглицериды;
- жирные кислоты;
- фосфолипиды;
- холестерин.
Снаружи мицелл расположены полярные гидрофильные компоненты, включая желчные кислоты и моноглицериды; это обеспечивает контакт с водной средой кишечника.
Вопросы с занятий и экзамена
От чего зависит скорость всасывания жиров?
Скорость всасывания напрямую зависит от качества эмульгирования липидов желчью и активности последующего ферментативного гидролиза.
Где происходит основное расщепление липидов?
Основная часть жиров (70–90%) гидролизуется в двенадцатиперстной кишке и начальных отделах тонкого кишечника. В желудке расщепляется лишь 10–30%.
В чем отличие начального и глубокого гидролиза белков?
На начальном этапе крупные свернутые цепи аминокислот расщепляются пепсинами и карбопептидазами до полипептидов. При глубоком гидролизе протеазы расщепляют эти полипептиды до ди-, три- и олигопептидов.
Зачем нужны мицеллы?
Мицеллы выступают транспортными формами. Благодаря наружным полярным гидрофильным компонентам они могут находиться в водной среде кишечника и доставлять жирные кислоты и моноглицериды к энтероцитам.
Что ещё разобрать по теме
- Механизм действия пепсинов и карбопептидаз
- Специфика работы панкреатической и кишечной липаз
- Процесс образования хиломикронов внутри энтероцитов
- Транспорт свободных жирных кислот и хиломикронов в кровь и лимфу
- Влияние солей желчных кислот на растворимость моноглицеридов
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Гидролиз липидов и белков» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 112 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Пищеварение»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.