Mechanismen der chemischen Verdauung
Chemische Verdauung ist der enzymvermittelte Hydrolyseprozess, der große Makronährstoffe in kleinere Moleküle zerlegt.
Lernziele
Differenzieren Sie zwischen den Methoden, mit denen Lebensmittelmoleküle chemisch abgebaut werden
Key Takeaways
Key Points
- Kohlenhydrate werden hauptsächlich in Form von Amylose und Glykogen eingenommen., Amylasen hydrolysieren die langen Kohlenhydratketten, die Amylose in Disaccharide und Glykogen in Polysaccharide zerlegen. Die Enzyme im Dünndarm zerlegen diese dann zu Monosacchariden.
- Proteine werden durch Hydrolyse der Kohlenstoff–Stickstoff–Bindung (C-N) verdaut. Peptidasen werden in einer inaktiven Form ausgeschieden, um eine automatische Verdauung zu verhindern. Endopeptidasen spalten die Polypeptide an den inneren Peptidbindungen, und die Exopeptidasen spalten die terminalen Aminosäuren.
- Fette werden durch Lipasen verdaut, die die Glycerinfettsäurebindungen hydrolysieren., Gallensalze emulgieren die Fette, um ihre Lösung als Mizellen im Chymus zu ermöglichen und die Oberfläche für den Betrieb der Pankreaslipasen zu vergrößern.
- RNA und DNA werden durch die Pankreasenzyme (Ribonukleasen, Desoxyribonukleasen) in Nukleinsäuren hydrolysiert, die weiter zu Purin-und Pyrimidinbasen und-pentosen abgebaut werden, durch Enzyme in der Darmschleimhaut (Nukleasen).
- Sobald das freiwillige Defäkationssignal vom Gehirn zurückgesendet wird, beginnt die Endphase.,
Schlüsselbegriffe
- Peptidase: Jedes Enzym, das die Hydrolyse von Peptiden in Aminosäuren katalysiert; eine Protease.
- Amylase: Eine Klasse von Verdauungsenzymen, die im Speichel vorhanden sind und komplexe Kohlenhydrate wie Stärke in einfache Zucker wie Glukose zerlegen.
- Hydrolyse: Der Abbau bestimmter Biopolymere (Proteine, komplexer Zucker) durch den chemischen Prozess, der zu kleineren Polymeren oder Monomeren wie Aminosäuren oder Monosacchariden führt.,
Beispiele
Da Amylase etwas Kartoffel-oder Reisstärke in Zucker umwandelt, schmecken diese Lebensmittel leicht süß.
Katabolismus: Ein vereinfachter Umriss des Katabolismus von Proteinen, Kohlenhydraten und Fetten.
Kohlenhydrate werden hauptsächlich in Form von pflanzlichen Kohlenhydraten (Amylose) und tierischen Kohlenhydraten (Glykogen) zusammen mit einigen Zuckern, hauptsächlich Disacchariden, aufgenommen. Etwa 80% der westlichen Ernährung sind in Form von Amylose., Amylose ist nicht stark verzweigt und besteht hauptsächlich aus langen Ketten von Glukose, die durch α1:4-Verbindungen verbunden sind.
Cellulose, die in der Natur am häufigsten vorkommende Stärke, besteht aus β1:4-Verbindungen und kann beim Menschen nicht verdaut werden, obwohl die bakterielle Wirkung im Dickdarm eine winzige Menge davon abbaut.
Glykogen ist eine mehrverzweigte Stärke mit Verbindungen an der Position 1:4 und 1:6. Dadurch entstehen sehr große Körnchen mehrverzweigter Stärke. Sowohl die Parotis-als auch die Pankreasamylasen hydrolysieren die 1:4-Verbindung, nicht jedoch die Terminal 1:4-Verbindungen oder die 1: 6-Verbindungen., Dies zerlegt Amylose in hauptsächlich Disaccharide und Glykogen mit seinen 1:6-Verbindungen in Polysaccharide.
Das Nettoergebnis dieser Aktionen sind zahlreiche Disaccharide und Polysaccharide. Enzyme, die an die Enterozyzyten des Dünndarms gebunden sind, zerlegen diese zu Monosacchariden.
Hydrolyse durch Amylase: Sowohl die Parotis als auch die Pankreasamylase hydrolysieren die 1:4-Verbindung, nicht jedoch die terminalen 1:4-Verbindungen oder die 1:6-Verbindungen.,
Proteine und Polypeptide werden durch Hydrolyse der Kohlenstoff–Stickstoff–Bindung (C-N) verdaut. Die proteolytischen Enzyme werden alle in einer inaktiven Form ausgeschieden, um eine automatische Verdauung zu verhindern, und werden im Lumen des Darms aktiviert. Die Aktivierung wird durch HCl im Falle des Magenenzyms Pepsinogen und durch Enteropeptidase und Trypsin im Falle der Pankreasenzyme verursacht.
Die endgültige Verdauung erfolgt durch Dünndarmenzyme, die in den Bürstenrand des Dünndarms eingebettet sind. Die Enzyme sind in Endo – und Exo-Peptidasen unterteilt.,
- Die Endopeptidasen spalten das Polypeptid an den inneren Peptidbindungen, während die Exopeptidasen die terminale Aminosäure spalten.
- Exopeptidasen werden weiter in Aminopeptidasen unterklassifiziert—die die terminale Aminosäure am Aminende der Kette abspalten-und Carboxypeptidasen, die die terminale Aminosäure am Carboxylende der Kette abspalten.
Magen Pepsin spaltet die inneren Bindungen der Aminosäuren und ist besonders wichtig für seine Fähigkeit, Kollagen zu verdauen. Dies ist ein Hauptbestandteil des Bindegewebes von Fleisch., In Abwesenheit von Magen Pepsin verläuft die Verdauung im Dünndarm mit Schwierigkeiten. Magen Pepsin verdaut etwa 20% der Proteine, und der Rest wird von den Pankreas-und Dünndarmenzymen verdaut.
Hydrolyse der Peptidbindung: Proteine und Polypeptide werden durch Hydrolyse der C–N-Bindung verdaut.
Fette werden durch Lipasen verdaut, die die Glycerinfettsäurebindungen hydrolysieren., Von besonderer Bedeutung für die Fettverdauung und-absorption sind die Gallensalze, die die Fette emulgieren, um ihre Lösung als Mizellen im Reim zu ermöglichen und die Oberfläche für den Betrieb der Pankreaslipasen zu vergrößern.
Lipasen finden sich im Mund, im Magen und in der Bauchspeicheldrüse. Da die linguale Lipase durch Magensäure inaktiviert wird, wird formal angenommen, dass sie hauptsächlich für die Mundhygiene und für ihre antibakterielle Wirkung im Mund vorhanden ist., Es kann jedoch weiterhin mit Lebensmitteln betrieben werden, die im Fundus des Magens gespeichert sind, und bis zu 30% der Fette können durch diese Lipase verdaut werden.
Magenlipase ist beim Menschen von geringer Bedeutung. Pankreaslipase macht den größten Teil der Fettverdauung aus und arbeitet in Verbindung mit den Gallensalzen.
RNA und DNA werden durch die Pankreasenzyme (Ribonukleasen, Desoxyribonukleasen) in Nukleinsäuren hydrolysiert, die weiter zu Purin-und Pyrimidinbasen und-pentosen abgebaut werden, durch Enzyme in der Darmschleimhaut (Nukleasen).
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