Funkční biochemie trávicího traktu

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Funkční biochemie trávicího traktu"

Nikola Matějková
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Funkční biochemie trávicího traktu

2 Obsah přednášky Proces trávení v jednotlivých etážích GIT: slinné žlázy žaludek slinivka břišní játra a žlučové kyseliny luminální membrána enterocytů Vstřebávání z GIT a děje v cytoplazmě enterocytů Tlusté střevo Vláknina

3 Dutina ústní Alfa-amyláza: štěpí škrob a glykogen specifita: vnitřní α-1,4 vazby (neštěpí α- 1,4 vazby před místem větvení ani α-1,6 vazby) produkt: maltóza, maltotrióza, α-limitní dextriny Acidostabilní lipáza: Ebnerovy žlázy, štěpí TAG, pomáhá vnímání chuti

4 Žaludek Hlavní buňky pepsinogen Krycí (parietální) buňky HCl, vnitřní faktor Mucinózní buňky - hlen Enteroendokrinní buňky (DNES) - gastrin, somatostatin Nediferencované buňky - mitoticky aktivní

5 Žaludek Pepsin: endopeptidasa štěpící téměř všechny proteiny z potravy (i kolagen) secernován hlavními buňkami jako pepsinogen: autoaktivace autokatalýza ph optimum = 2-3 aktivní jen v žaludku preferuje vazby mezi aromatickými AK: Phe, Tyr

6 Žaludek HCl: zajišťuje optimální ph pro pepsin denaturace proteinů

7 Žaludek Acidostabilní lipasa secernována Ebnerovými žlázkami jazyka a malá množství přímo v žaludku iniciální hydrolýza neemulgovaných TAG specifita: preferuje MK do 12 uhlíků a nenasycené MK v polohách 1 a 3 MK resorbovány žaludeční sliznicí MAG se spontánně váží na povrch tukových kapének

8 Slinivka břišní Endopeptidasy (trypsin, chymotrypsin, elastáza) a karboxypeptidasy vylučovány inaktivní, aktivace: enteropeptidáza u trypsinogenu a trypsin u ostatních serinové proteasy : Ser v aktivním místě: trypsin, chymotrypsin, elastasa (nesouvisí se specifitou!) Zn-peptidasy : karboxypeptidasy

9 Slinivka břišní Endopeptidasy a karboxypeptidasy Enzym Proenzym Aktivátor Specifita trypsin trypsinogen enteropeptidasa, trypsin Arg, Lys chymotrypsin chymotrypsinogen trypsin Tyr, Trp, Phe elastasa proelastasa trypsin Ala, Gly, Ser karboxypeptidasa A prokarboxypeptidasa A trypsin karboxypeptidasa B prokarboxypeptidasa B trypsin Val, Leu, Ile Arg, Lys

10 α-amylasa Slinivka břišní

11 Slinivka břišní Pankreatická lipasa nejdůležitější enzym trávení lipidů specifická pro MK v polohách 1 a 3 (vznik: FFA + 2-MAG) secernovaná v aktivní formě, silně však inhibována žlučovými kyselinami ruší kolipasa vazba kolipasy na povrch tukových kapének, kam váže a zároveň aktivuje lipasu kolipasa secernována jako proenzym (aktivuje trypsin)

12 Slinivka břišní Ostatní enzymy trávení lipidů cholesterolesterhydrolasa fosfolipasa A2 lipidesterasa: nespecifický enzym, hydrolyzuje MAG, CE, Ostatní: ribonukleasa a deoxyribonukleasa

13 Játra Intermediální metabolismus Glukostatická funkce Metabolismus dusíkatých odpadních látek Syntéza plazmatických proteinů Biotransformace xenobiotik Termoregulace Tvorba žluče trávení (emulgace) lipidů Tvorba somatomedinů prostředníci GH Zásobárna vitamínů rozpustných v tucích

14 Žluč Tvorba v játrech, zahuštění ve žlučníku Žluč: emulgační látky, ne enzymy Emulgace lipidů z potravy Tvorba směsných micel Synergismus kolipázy a pankreatické lipázy

15 Funkce žlučových kyselin Lipidy jsou látky hydrofobní Trávicí enzymy působí ve vodném prostředí Kromě chemických změn lipidů (štěpení esterové vazby) probíhají i změny fyzikální (emulgace)

16 Funkce žlučových kyselin Biologické detergenty Emulgace lipidových kapének (spolu s PL, lyzo-pl, MAG) Cesta exkrece cholesterolu (+ vyloučení volného cholesterolu žlučí) ŽK se váží na povrch lipidových kapének, štěpné produkty vzniklé z TAG, PL a CE difundují do micel směsné micely

17 Směsné micely Usnadňují činnost pankreatické lipase Zrychlují vstřebávání MAG a FFA

18 Tenké střevo Enzymy kartáčového lemu enterocytů Transport živin do enterocytů Děje v cytoplazmě enterocytů

19 Enzymy kartáčového lemu Substráty: oligomery a dimery vzniklé jako produkty činnosti pankreatických enzymů

20 Enzymy kartáčového lemu Disacharidasy: Různá specifita vzhledem k α/β konformaci i typu glykosidové vazby (dle zúčastněných monosacharidů) Celkem 8 typů, např. maltáza, laktáza, trehaláza,

21 Enzymy kartáčového lemu Oligo- a disacharidasy membrány enterocytu Specifita ke glykosidové vazbě Glc (1 4) Glc (oligoči polysacharidu) Substrát amylóza Enzym (běžné označení) glukoamylasa Glc (1 4) Glc maltóza, maltotriosa maltasa Glc (1 6) Glc isomaltóza, -dextrin isomaltasa Glc (1 1) Glc trehalóza trehalasa Glc (1 1) Fru sacharóza sacharasa Gal (1 4) Glc laktóza laktasa

22 Enzymy kartáčového lemu Sacharidy, které nejsou hydrolyzovány amylasou a/nebo disacharidasami kartáčového lemu, nemohou být resorbovány průjmy a nadýmání

23 Deficience laktázy Přibližně u 75% dospělých celosvětově se vyskytuje nějaká forma snížení laktázové aktivity Frekvence defektu: 5% v severní Evropě, 71% v jižní Evropě, 90% v některých afrických a asijských zemích Mezi 20% a 40% dospělých na celém světě trpí vážnou formou

24 Deficience laktázy

25 Enzymy kartáčového lemu Účinkem pepsinu a pankreatických proteas vznikne směs volných AK (40%) a krátkých polypeptidů (60%) Peptidy jsou buď vstřebány do enterocytu (a tam štěpeny), nebo štěpeny enzymy kartáčového lemu Aminopeptidasy (i ve funkci dipeptidas), enteropeptidasa

26 Vstřebání AK Sekundárně aktivní transport v luminální membráně Facilitovaná difúze v bazolaterální Stereospecifické pro L-formy AK 6 transportních systémů Pro kyselé AK, pro bazické AK, pro neutrální AK s krátkým nebo polárním řetězcem, pro neutrální AK s aromatickým nebo hydrofobním řetězcem, pro iminokyseliny, pro β- aminokyseliny

27 Vstřebání AK Resorbovány i di- a tripeptidy štěpení na aminokyseliny se dokončí v enterocytu V portální krvi pouze aminokyseliny Proteiny se nevstřebávají (kromě krátkého období po narození)

28 Vstřebávání monosacharidů D-formy hexos: selektivně vstřebávány specifickými transportními systémy Ostatní monosacharidy (L-hexosy, pentosy): pouze pasivní difuze v zanedbatelných množstvích

29 Vstřebávání monosacharidů Resorpce glukózy a galaktózy: luminální membrána: SGLT 1 - sekundárně aktivní transport bazolaterální m.: GLUT-2 - facilitovaná difúze Resorpce fruktózy: facilitovaná difúze: specifický nosič fosforylace fruktózy v cytosolu (+ přeměna na Glc-6-P) udržení koncentračního gradientu

30 Vstřebávání štěpných produktů lipidů Resorbovány MAG a FFA Pasivní difúze ze směsných micel do enterocytu Koncentrační gradient udržován resyntézou TAG v enterocytu

31 Vstřebávání štěpných produktů lipidů Osud FFA v enterocytu je odlišný v závislosti na délce řetězce: do 12 C: difúze do krve vazba na albumin nad 12 C: reesterifikace (ER) formování chylomikronů (v GA spolu s PL a Apo B48) - chylomikrony uvolněny do lymfy

32 Tlusté střevo Rovnováha minerálů a vody Symbiotické bakterie tvoří vitaminy a štěpí vlákninu Význam vlákniny pro snižování hladiny cholesterolu a výživu colonocytů

33 Vláknina Trávicí enzymy štěpí 1 4 a 1 6 glykosidickou vazbu v polymerech glukózy Škrob a glykogen jsou jediné stravitelné polysacharidy Ostatní polysacharidy v potravě shrnujeme jako vlákninu Rozlišujeme solubilní (fermentabilní) a nesolubilní (nefermentabilní) vlákninu

34 Solubilní (fermentabilní) vláknina Nejsou štěpitelné lidskými enzymy v tlustém střevě metabolizovány bakteriemi Produktem štěpení jsou mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA: acetát, propionát, butyrát) SCFA jsou substrátem pro kolonocyty + resorpce a zapojení do energetického metabolismu v játrech

35 Solubilní (fermentabilní) vláknina Solubilní vláknina je obsažena v ovoci (jablka pektiny), luštěninách a obilovinách (hemicelulóza) Pokud je nutné použít enterální výživu, je výhodné u onemocněních tlustého střeva používat přípravky s obsahem solubilní vlákniny

36 Nesolubilní (nefermentabilní) vláknina Neštěpí ani bakteriálními enzymy: celulóza, lignin Zvyšuje objem tráveniny zpomaluje vyprazdňování žaludku ( postrprandiální inzulinemie), zvyšuje objem stolice a zrychluje pasáž tlustým střevem (protektivní faktor vzniku kolorektálního karcinomu) Vazba žlučových kyselin a cholesterolu snížení resorpce snížení hladiny LDL

Podobné dokumenty

Metabolismus bílkovin. Václav Pelouch

Metabolismus bílkovin. Václav Pelouch ZÁKLADY OBECNÉ A KLINICKÉ BIOCHEMIE 2004 Metabolismus bílkovin Václav Pelouch kapitola ve skriptech - 3.2 Výživa Vyvážená strava člověka musí obsahovat: cukry (50 55 %) tuky (30 %) bílkoviny (15 20 %)