2. Enzymy trawienne I trawienie składników pokarmowych

Trawienie pokarmów odbywa się w odcinkach przewodu pokarmowego i polega na rozkładzie wielkocząsteczkowych substancji pokarmowych (białek, cukrów, tłuszczów) na substancje drobnocząsteczkowe. Proces trawienia pokarmów dzielimy na:

1) trawienie mechaniczne – są to procesy rozdrabniania, rozgniatania, przesuwania pokarmu oraz mieszania go z wydzielinami przewodu pokarmowego;

2) trawienie chemiczne – proces enzymatycznego rozkładu substancji pokarmowych na substancje proste: cukry proste: aminokwasy, kwasy tłuszczowe i glicerol. Proces ten przebiega etapami z udziałem wody i enzymów – hydroliza enzymatyczna. Wszystkie enzymy trawienne należą do grupy hydrolaz.

Enzymy są to biokatalizatory przyśpieszające przebieg procesów chemicznych przez obniżenie energii aktywacji substratów (kataliza enzymatyczna). Są zbudowane wyłącznie z białek lub z części białkowej nazywanej apoenzymem i części niebiałkowej nazywanej koenzymem (np.: witaminy, NAD, FAD). Enzymy działają wyłącznie na specyficzne substraty i nie zużywają się w katalizowanych przez nie reakcjach chemicznych. Ich aktywność zależy od temperatury, pH oraz od stężenia substratu i enzymu w mieszaninie reakcyjnej. Enzymy najczęściej pracują zespołowo – produkt jednej reakcji enzymatycznej jest substratem dla enzymu katalizującego kolejną reakcję.

Enzymy, które działają w układzie pokarmowym są wydzielane przez gruczoły trawienne. Gruczoły te tworzą odrębne narządy lub są rozproszone w błonie śluzowej przewodu pokarmowego. Enzymy trawienne to:

1. amylazy (enzymy amylolityczne) i glikozydazy – hydrolizują wiązania glikozydowe obecne w wielocukrach – glikogenie i skrobi wytwarzając cząsteczki maltozy i dekstryny. Dwucukry – maltoza, laktoza, sacharoza, są rozkładane w przewodzie pokarmowym przez glikozydazy – maltazę, laktazę i sacharazę do cukrów prostych, które są wchłaniane do krwi. Enzymy rozkładające cukry działają w pH obojętnym lub zasadowym;

2. lipazy (enzymy lipolityczne) – hydrolizują wiązania estrowe obecne w tłuszczach. W przeciwieństwie do lipidów lipazy są rozpuszczalne w wodzie. Z tego powodu w kontakcie z cząsteczkami tłuszczu mogą działać tylko na ich powierzchnię. Działanie lipaz jest wspomagane przez żółć (wydzielina wątroby). Lipazy działają w pH zasadowym. Ostatecznym produktem ich działania są glicerol i kwasy tłuszczowe, które są wchłaniane do limfy;

3. proteazy (enzymy proteolityczne, peptydazy) – hydrolizują wiązania peptydowe obecne w białkach. Działają zarówno w pH kwaśnym jak i zasadowym. Do proteaz należą endopeptydazy i egzopeptydazy. Endopeptydazy rozkładają wiązania peptydowe wewnątrz łańcucha białkowego dzieląc długie łańcuchy polipeptydowe na krótsze polipeptydy i oligopeptydy. Egzopeptydazy działają na końcach łańcuchów peptydowych powodując oddzielanie od nich pojedynczych aminokwasów. Wśród egzopeptydaz wyróżniamy karboksypeptydazy i aminopeptydazy. Ostatecznym produktem działania peptydaz są aminokwasy, które są wchłaniane do krwi;

4. nukleazy – hydrolizują kwasy nukleinowe do pojedynczych nukleotydów.

Produkty trawienia są w organizmie wchłaniane do krwi lub do limfy. Wchłanianie polega na przeniesieniu produktów trawienia przez błony komórkowe komórek nabłonka jelitowego do włosowatych naczyń krwionośnych lub naczyń limfatycznych. Proces wchłaniania odbywa się na zasadzie transportu biernego lub transportu aktywnego.