Emésztés, felszívódás, transzport

Az előadások a következő témára: "Emésztés, felszívódás, transzport"— Előadás másolata:

1 Emésztés, felszívódás, transzport
emésztés: a tápanyagok felszívódásra történő „előkészítése” a nagyobb tápanyag-molekulák kisebb egységekre bomlanak fehérjék – aminosavak zsírok – zsírsavak, monogliceridek keményítő – glükóz szabályozását idegi mechanizmusok és hormonok végzik a folyamat a bélcsatorna mechanikai hatásai és az enzimek segítségével zajlik

2 A tápcsatorna szekrétumai

3 felszívódás: a kis molekulák átjutnak a bélhámsejtek nyálkahártyáján, majd innen kerülnek be a nyirok, illetve a vérkeringésbe. A tápanyagok sejtmembránon keresztül történő átjutása lehet: passzív transzport egyszerű diffúzió: energiát nem igényel, diffúzióval, a koncentráció grádiens irányába történik az áramlás, pl. víz, vízben oldódó vitaminok, egyes gyógyszerek, zsírban oldódó anyagok facilitált diffúzió: egy transzportfehérje segíti a molekulák átjutását a membránon, pl. fruktóz

4 aktív transzport energiaigényes folyamat, a szükséges energiát az ATP szolgáltatja, szállítófehérje segítségével, a koncentráció grádiens ellenében is történhet a felszívódás, pl. ásványi anyagok (Na, K, Ca, Fe, I, PO4) glükóz, galaktóz, aminosavak pinocitózis vagy endocitózis a bélhámsejt membránja bekebelezi a béltartalom egy részét (idegen fehérje, allergiás reakciók) a lipidek, a zsírban oldódó vitaminok és a lipofil gyógyszerek a nyirokrendszeren keresztül jutnak a vénás keringésbe a vízben oldódó anyagok (monoszacharidok, aminosavak, ásványi anyagok, vízben oldódó vitaminok) közvetlenül a vérkeringésbe jutnak

5 A felszívódás helye száj
víz, glükóz, alkohol, egyes mérgek, egyes gyógyszerek a szájból felszívódó anyagcseretermékek nem közvetlenül a májba kerülnek gyomor ugyanazok, mint a szájból, egyes gyógyszerek és az alkohol felszívódása számottevő lehet vékonybél a felszívódás döntő hányada itt történik vastagbél ásványi anyagok (K, Na), vitaminok (K, B12, riboflavin, tiamin)

6 A szénhidrátok emésztése
keményítő már a szájban elkezdődik a bontása (α-amiláz), aminek eredményeképpen rövidebb hosszúságú poliszacharid egységek, dextrinek jönnek létre a keményítőbontásban a nyál amiláz szerepe korlátozott, mivel a táplálék rövid ideig tartózkodik szájban és a gyomorban megszűnik az amiláz aktivitás a táplálék keményítőjének döntő részét a hasnyálmirigy által termelt α-amiláz bontja bontása hőkezelés hatására jelentősen javul (burgonya)

7 A keményítő felépítése
amilopektin amilóz

8 Monoszacharidok hexózok pentózok glükóz fruktóz galaktóz ribóz
dezoxiribóz

9 Diszacharidok szacharóz maltóz laktóz izomaltóz

10 A szénhidrátok emésztése
diszacharidok (maltóz, szacharóz, laktóz) döntően a bélhámsejtek által termelt diszacharidázok (maltáz, szacharáz, laktáz) bontják monoszacharidokra csecsemőkben nagy a laktázaktivitás, ami az életkor előrehaladtával csökken a felnőttek 10-15%-ának szervezete nem termel megfelelő mennyiségű laktázt (β-galaktozidáz) (tejcukor-érzékenység, laktózintolerancia) a népesség kisebb hányadánál szacharáz hiány is előfordulhat

11 A szénhidrátok felszívódása, transzportja
A szénhidrát bontás végtermékei a monoszacharidok a bélhámsejteken és a bél kapillárisokon keresztül jutnak el a vérkeringésbe, felszívódásuk lehet aktív vagy passzív glükóz, galaktóz nátriumfüggő aktív transzport fruktóz facilitált diffúzió (lassúbb a felszívódása, mint a glükózé, illetve a galaktózé) a fruktóz és galaktóz döntően a májban alakulnak át glükózzá kis mennyiségben diszacharidok is felszívódhatnak, de már a bélhámsejtekben tovább bomlanak monoszacharidokra

12 A szénhidrátok felszívódása, transzportja
a cukoralkoholok (a mono- és diszacharidok redukált formái; glükóz – szorbit; mannóz – mannit; xilóz – xilit; laktóz – laktitol) passzív úton lassan szívódnak fel a nem emésztett szénhidrátokat a vastagbél mikrobái fermentálják (gázképződés, puffadás, hasmenés) a hüvelyes magvak gazdagok a α-galaktozid kötéseket tartalmazó oligoszacharidokban, ezeket az ember szomatikus enzimekkel nem tudja bontani

13 A zsírszerű anyagok emésztése
a triglicerideket a lipáz bontja szabad zsírsavakra monogliceridekre glicerinre a zsírok felületének növelésében nagy szerepet játszanak a máj által termelt epesavak és bizonyos foszfolipidek, pl. a lecitin a lipáz aktiválását úgyszintén az epesavak végzik a rövidebb szénláncú és a telítetlen zsírsavak felszívódása gyorsabb

14 A zsírszerű anyagok emésztése
a koleszterin észtereit a koleszterinészteráz bontja szabad zsírsavakra koleszterinre a foszfolipideket foszfolipázok bontják glicerinre foszforsavra és a foszfolipidre jellemző N-tartalmú molekulára koleszterol lecitin

15 A zsírszerű anyagok felszívódása
mivel az emésztés során lebontott egyszerűbb molekulák nem oldhatók vízben, a bélben ú.n. micellákat képeznek a micellák meg tudják közelíteni a bélhámsejteket és az itt felszabaduló lipid-komponensek passzív vagy facilitált diffúzióval jutnak a bélhámsejtekbe az epesavak a vékonybél későbbi szakaszában szívódnak fel és újra hasznosulnak a bélhámsejtekben a különböző zsírszerű anyagok reészterifikálódnak (trigliceridek, koleszterin észter, foszfolipidek képződnek)

16 A zsírszerű anyagok felszívódása
a zsírok a bélhámsejetekből egy fehérjemolekulához kapcsolódva (lipoprotein) jutnak a nyirokrendszerbe, majd a vénás keringésbe a rövid (C2-4) és közepes (C6-10) zsírsavak jobban oldódnak vízben és micellaképződés nélkül is képesek felszívódni, ezek a zsírsavak nem lipoproteinekhez, hanem a vér albuminhoz kötötten szállítódnak, zsíremésztési problémában szenvedő betegeknél ezért diétás étrendekben ezek a zsírsavak eredményesen használhatók

17 Zsírszerű anyagok felszívódása
hasnyálmirigy epésbél éhbél csípőbél lipáz emésztetelen anyagok micella táplálék zsírok epesavak epesavak epehólyag foszfolipidek koleszterin észter máj fehérjék bélhámsejt kilomokron

18 A zsírszerű anyagok transzportja
szabad zsírsavak – vér fehérjékhez (albumin) kötötten trigliceridek, koleszterin, koleszeterin észter, foszfolpipidek – lipoproteinek részeként a lipoprotein belsejében helyezkednek el az apoláros lipidek (trigliceridek, koleszetrinészeterek), míg a külső részen fehérje burok (apoproteinek), foszfolipidek, pl. lecitin és koleszetrin található a különböző fehérjemolekulák teszik lehetővé, hogy a lipoprotein komplexet a perifériás szövetek receptorai felismerjék

19 A lipoproteinek felépítése

20 A zsírszerű anyagok transzportja
a lipoproteineket sűrűségük alapján csoportosítjuk kilomikron a bélből a felszívódott táplálóanyagokat szállítják, triglicerid-tartalmuk harmada a májba kerül nagyon kis sűrűségű lipoprotein (VLDL, very low density lipoprotein) a májba jutott, illetve itt szintetizált zsírsavakat, triglicerideket, koleszterint szállítja a perifériális szövetek felé

21 A zsírszerű anyagok transzportja
kis sűrűségű lipoprotein (LDL, low density lipoprotein) a vér koleszterintartalmának zöme az LDL-ben található részben a VLDL-ből származnak, miután azok triglicerid-tartalmuk nagy részét leadták, nagy sűrűségű lipoprotein (HDL, high density lipoprotein) a szövetektől a májhoz szállítja a „felesleges” koleszterint („jó koleszterin”)

22 Lipoproteinek máj LPL = lipoprotein lipáz
vékonybél máj LPL = lipoprotein lipáz VLDL = nagyon kicsi sűrűségű lipoprotein IDL = közepes sűrűségű lipoprotein LDL = kis sűrűségű lipoprotein HDL = nagy sűrűségű lipoprotein kilomikron lipoprotein lipáz (LPL) perifériás szövetek perifériás szövetek kapilláris erei

23 A fehérjék emésztése a fehérjebontó enzimeknek két csoportja van:
endopeptidázok (pepszin, tripszin, kimotripszin) a fehérjelánc belső peptidkötéseit bontják exopeptidázok (karboxipeptidáz, aminopeptidáz, di- és tripeptidázok) a peptidlánc végén lévő aminosavat hasítják inaktív formában termelődnek (pepszinogén – sósav – pepszin) a különböző típusú fehérjék emészthetősége eltérő a hőkezelés, a fehérje denaturációja általában javítja az emészthetőséget, de a túlzott hőkezelés már egyes aminosavakat károsíthat emésztése kedvezőbb, ha napi több kisebb adagban fogyasztjuk

24 peptidkötés az aminosavak között
peptid és diszulfid kötés a peptidláncok között

25 Az aminosavak felszívódása és transzportja
az aminosavak mintegy 10%-a a gyomorból, döntő része az éhbélből szívódik föl felszívódásuk általában Na-függő aktív transzporttal történik speciális szállító fehérjék vesznek részt ebben a folyamatban, az azonos szerkezetű aminosavak között kompetíció folyik a di- és tripeptidek szintén aktív transzporttal szívódnak föl, a bélhámsejtekben aminosavakra bomlanak

26 Az aminosavak felszívódása és transzportja
polipeptidek, fehérjék normális körülmények között nem szívódnak föl, kivételt az újszülöttek képeznek, akik így juthatnak anyai immunanyagokhoz fehérjék felszívódása allergiás reakciókhoz vezet (a bélfal áteresztőképességének változásakor, fertőzések, gyulladások alkalmával) a vastagbélbe jutott fehérjéket, peptideket a baktériumok bontják, biogén aminok keletkeznek, amelyek mérgezőek, toxikusak lehetnek (hisztamin, triptamin, kadaverin, putreszcin stb.)

27 A vitaminok felszívódása
vízben oldódó vitaminok: passzív diffúzióval, viszonylag gyorsan zsírban oldódó vitaminok: zsírszerű anyagok jelenlétében, micellákba épülve a legtöbb vitamin az éhbélből szívódik fel, a B12 csípőbélből a túlzott alkoholfogyasztás számos vitamin felszívódását gátolja (B1, B6, B12, C-vitamin)

28 A víz felszívódása 2 liter a táplálékból, 7 liter az emésztőnedvekből
a vékonybélen átlagosan napi 9 liter víz halad keresztül 2 liter a táplálékból, 7 liter az emésztőnedvekből nagy része az éhbélben, kisebb hányada a csípő és vastagbélben szívódik fel a széklettel átlagosan 100 ml víz távozik naponta a víz felszívódása passzív diffúzióval történik a bélhámsejtek és a vérplazma ozmotikus viszonyainak függvényében

29 Az ásványi anyagok felszívódása
a kis anionok transzportja passzív diffúzióval történik a kationok facilitált diffúzióval vagy aktív transzporttal jutnak át a bélhámsejtek membránján a kationok gyakran speciális transzportfehérjéhez kötötten jutnak a bélhámsejtekből a vérbe (a transzferrin speciálisan vasat, az albumin több iont is szállíthat) a felszívódás hatásfokát a szervezet ellátottsága (vas) vagy a táplálék ásványi anyag tartalma is befolyásolja (kalcium) a szerves kötésű ásványi anyagok lényegesen jobb hatásfokkal szívódnak fel (hem kötésű vas), mint az ásványi forma

30 Az ásványi anyagok felszívódása
bizonyos kémiai formák gátolják az ásványi anyagok transzportját (fitinkötésű foszfor, mikroelemek) különböző táplálékokból a felszívódás hatékonysága lényegesen különbözhet (pl. Ca a táplálékokból átlagosan 20-30%-ban, tehéntejből 35%-ban, anyatejből 50-70%-ban szívódik fől) néhány ásványi anyag felszívódásához vitaminok jelenlétére is szükség van (vas – C-vitamin; Ca – D-vitamin stb.) cink fitát