Что такое ферменты желудка? Гастрит с выраженной секреторной недостаточностью. Совместное влияние активности воды и pH

Важную роль в процессе пищеварения играют ферменты желудка, которые появляются в результате работы органов желудочно-кишечного тракта. Система пищеварения - одна из главных, так как от ее функционирования зависит работа организма в целом. Под пищеварением понимают совокупность химического, физического процессов, в результате взаимодействия которых различные необходимые соединения, которые попадают в организм с пищей, расщепляются до более простых соединений.

Основы пищеварения человека

Ротовая полость является начальным пунктом пищеварительного процесса, а толстый кишечник - конечным. При этом пищеварение в своей структуре имеет две главные составляющие: механическую и химическую переработку еды, которая поступает в организм. В начальном пункте происходит механический вид обработки, который включает в себя перемалывание и измельчение пищи.

Желудочно-кишечный тракт перерабатывает еду благодаря перистальтике, которая способствует перемешиванию. Химический процесс переработки химуса включает в себя слюноотделение, при котором расщепляются углеводы, а также еда, поступающая в организм, начинает насыщаться различными витаминами. В желудочной полости уже немного переработанный химус поддается воздействию соляной кислоты, которая ускоряет процесс распада микроэлементов. После этого вещества начинают взаимодействовать с различными ферментами, появившимися благодаря работе поджелудочной железы и остальных органов.

Что называют пищеварительными ферментами желудка?

У пациента в желудке в основном расщепляются частицы белка и жиры. Основным составляющим расщепления белков и других частиц считают различные ферменты в совокупности с соляной кислотой, вырабатываемые слизистой оболочкой. Все эти компоненты вместе имеют название желудочного сока. Именно в желудочно-кишечном тракте перевариваются и всасываются все необходимые для организма микроэлементы. При этом необходимые для пищеварения ферменты перемещаются в кишечник из печени, слюнных желез и поджелудочной железы.

Верхний слой кишечника покрыт множеством секреторных клеток, выделяющих слизь, которая защищает витамины, ферменты и слои, находящиеся глубже. Главная роль слизи заключается в создании условий, для более легкого продвижения пищевых продуктов в кишечную зону. Помимо этого, она выполняет защитную функцию, которая заключается в отвержении химических соединений. Таким образом, за день может вырабатываться примерно 7 литров пищеварительных соков, в которые входят пищеварительные ферменты и слизь.

Существует большое количество факторов, ускоряющих или замедляющих секреторные процессы ферментов. Любые сбои в организме ведут к тому, что ферменты могут выделяться в неправильных количествах, а это ведет к ухудшению процесса пищеварения.

Виды ферментов и их описание

Ферменты, способствующие процессу пищеварения, выделяются во всех участках желудочно-кишечного тракта. Они значительно ускоряют и улучшают переработку химуса, расщепляют различные соединения. Но если меняется их количество, то это может свидетельствовать о наличии болезней в организме. Ферментами может выполняться как одна, так и несколько функций. В зависимости от их локализации различают несколько видов.

Ферменты, вырабатывающиеся в ротовой полости

• Одним из ферментов, вырабатываемых в ротовой полости, считается птиалин, расщепляющий углеводы. При этом его активность сохраняется в слабощелочной среде, при температуре около 38 градусов.
• Следующим видом являются элементы амилазы и мальтазы, расщепляющие дисахариды мальтозы на глюкозу. Они остаются активными в таких же условиях, как и птиалин. Фермент можно найти в структуре крови, печени или слюны. Благодаря их работе в ротовой полости быстро начинают перевариваться различные фрукты, которые далее поступают в желудок в более легком виде.

Ферменты, вырабатываемые в желудочной полости

• Первым протеолитический фермент - это пепсин, посредством которого происходит расщепление белка. Его начальная форма представлена в виде пепсиногена, который неактивный, из-за того, что имеет дополнительную часть. Когда на него влияет соляная кислота, эта часть начинает отделяться, что в итоге приводит к формированию пепсина, который имеет несколько видов (например, пепсин А, гастриксин, пепсин В). Пепсины производят рассоединение таким образом, что образованные в процессе белки могут с легкостью раствориться в воде. После этого переработанные массы переходят в кишечную зону, в которой завершается пищеварительный процесс. Здесь окончательно всасываются абсолютно все протеолитические ферменты, выработанные ранее.
• Липаза - фермент, который расщепляет жир (липиды). Но у взрослых данный элемент не так важен, как в детском возрасте. Благодаря высокой температуре и перистальтике совершается распад соединений на более мелкие элементы, под действием чего увеличивается эффективность ферментного влияния. Это способствует упрощению переваривания жирных соединений в кишечнике.
• В желудке человека повышает активность ферментов за счет выработки соляной кислоты, которая считается неорганическим элементом и выполняет одну из главных ролей в процессе пищеварения. Она способствует разрушению белков, активирует деятельность перечисленных веществ. При этом кислота прекрасно обеззараживает желудочную зону, не допуская размножение бактерий, которые в дальнейшем могут привести к гноению пищевых масс.

Чем грозит недостаток ферментов?

При злоупотреблении алкоголем у пациентов часто наблюдается недостача ферментов.

Элементы, помогающие процессу пищеварения, могут содержаться в организме в количестве, отклоняющемся от нормы. Чаще всего это наблюдается, когда пациент злоупотребляет алкогольными напитками, жирными, копчеными и солеными продуктами, курит. В результате этого развиваются различные болезни пищеварительного тракта, требующие немедленного лечения.

Прежде всего, у пациента начинается изжога, метеоризмы, неприятные отрыжки. При этом последний признак может не учитываться, если имел однократное проявление. Кроме этого, может быть и чрезмерная выработка различных ферментов, возникшая в результате действия грибка. Его деятельность способствует сбоям в пищеварении, вследствие чего появляется патологическая отрыжка. Но зачастую это начинается в случаях принятия антибиотиков, из-за которых вымирает микрофлора и развивается дисбактериоз. Для устранения неприятных симптомов необходимо привести в норму свой рацион, убрав из него продукты, из-за которых повышается уровень выработки газов.

Как правильно лечить состояние?

Какие существуют способы лечения состояния? Этим вопросом задаются многие пациенты, имеющие сбои в пищеварительном тракте. Но каждый человек должен помнить: только врач сможет подсказать, какое лекарство подойдет больше, учитывая при этом индивидуальные свойства организма.

Это могут быть различные препараты, которые нормализуют выработку ферментов (например, «Мезим»), а также восстановят желудочно-кишечную среду («Лактиале», который обогащает желудочно-кишечный тракт полезной флорой). Любое заболевание всегда легче предупредить. Для этого нужно вести активный образ жизни, начать следить за употребляемыми продуктами, не злоупотреблять алкоголем и не курить.

Следовательно, в отношении pH среды пищеварительные ферменты рыб большей частью работают не при оптимальных условиях. Этот «недостаток» в работе пищеварительного тракта компенсируется тем, что пищеварение у рыбы протекает при постоянном перемешивании пищи и ферментов желудочно-кишечного тракта благодаря перистальтике последнего. Движения желудочно-кишечного тракта важны не только для постоянного передвижения пищи по тракту, но и для перемешивания фермента с субстратом (пищей), для размельчения субстрата и лучшего пропитывания его ферментом.[ ...]

Фонк экспериментально показал, что фибрин переваривается пак-креатическии соком примерно в 2 раза быстрее, если переваривание в пробирках ведется при постоянном перемешивании по сравнению с темн пробирками, в которых перемешивания не производится.[ ...]

В процессе пищеварения происходит постоянное выделение новых: порций ферментов в пищеварительный тракт, что, конечно, усиливает переваривающую способность последнего.[ ...]

В естественных условиях продукты химического взаимодействия: фермента и субстрата удаляются из сферы реакции и тем самым создаются условия для более полного воздействия фермента на субстрат, т. е. нет обратного тормозящего влияния продукта химической реакции на исходные реагирующие вещества.[ ...]

У каждого фермента есть свой специфический активатор, в присутствии которого фермент становится активным. У пепсина - соляная кислота, у трипсина - энтерокиназа и желчь, у липазы - хлористый, магний и желчь.[ ...]

Трипсин обычно переваривает белки в слабощелочной среде, а в кислой не переваривает. Но он может переваривать фибрин и в слабокислой среде, если прибавить в значительном количестве желчь.[ ...]

Как видно, активирование ферментов в организме может осуществляться разными путями, и конечный результат пищеварения, его полнота зависят не только от самого фермента, но и от той среды, в которой он действует, от тех активаторов, которые выделяются в пищеварительный тракт и, кроме того, еще зависят от перистальтики пищеварительного тракта.[ ...]

Итак, интенсивность переваривания пищи зависит не только от ее качества, но и от самого фермента. Допустим, что концентрация фермента достаточно высока и он действует на специфический субстрат, тогда для успешного переваривания пищи необходима еще благоприятная среда." Если среда неблагоприятна для действия фермента, то фермент может совсем не действовать или слабо действовать на субстрат.

веществ, ведут активную жизнедеятельность благодаря:

а) всеядности;

б) развитию с метаморфозом;

в) питанию только богатой белками животной пищей;

г) способности к длительному пребыванию под водой.

22. Дыхание у земноводных осуществляется:

а) через жабры;

б) через легкие;

в) через кожу;

г) всеми названными способами.

23. Берцовую кость следует отнести к уровню организации живого:

а) клеточному;

б) тканевому;

в) органному;

г) системному.

На рисунке представлен фрагмент типичной

Электрокардиограммы (ЭКГ) человека, полученной

При втором стандартном отведении.

Интервал Т–Р отражает следующий процесс в

сердце:

а) возбуждение предсердий;

б) восстановление состояния миокарда желудочков

после сокращения;

в) распространение возбуждения по желудочкам;

г) период покоя – диастола.

25. Оптимальная среда для высокой активности желудочных ферментов:

а) щелочная;

б) нейтральная;

в) кислая;

а) тщательно промыть открытые раны, удалить отмершие ткани и обратиться к врачу;

б) как можно скорее поместить руку в холодную воду или обложить кусочками льда;

в) растереть конечность до покраснения и наложить тугую повязку;

г) туго забинтовать обожженную конечность и обратиться к врачу.

Лимфа по лимфатическим сосудам проводится от тканей и органов непосредственно

а) артериальное русло большого круга кровообращения;

б) венозное русло большого круга кровообращения;

в) артериальное русло малого круга кровообращения;

г) венозное русло малого круга кровообращения.

28. Кровь теряет максимальное количество кислорода при прохождении через:

а) легкие;

б) одну из вен руки;

в) капилляры в одной из мышц;

г) правое предсердие и правый желудочек.

29. Нерв, обеспечивающий поворот глазного яблока у человека:

а) тройничный;

б) блоковый;

в) зрительный;

г) лицевой.

30. Объем воздуха, который можно вдохнуть после спокойного выдоха называют:

а) резервным объемом выдоха;

б) резервным объемом вдоха;

в) дыхательным объемом;

г) остаточным объемом.

На рисунке представлена

Реконструкция внешнего облика и

Останков первобытной культуры

Одного из предков современного

Человека. Данного представителя

следует отнести к группе:

а) предшественников человека;

б) древнейших людей;

в) древних людей;

г) ископаемых людей современного

анатомического типа.

32. Корковый слой надпочечников вырабатывает гормон:

а) адреналин;

б) тироксин;

в) кортизон;

г) глюкагон.

33. Лишним звеном в составе единой трофической цепи является:

а) дождевой червь;

б) мятлик;

В природных сообществах роль консументов 2-го порядка, как правило,

могут играть:

а) уклейка, пеночка, косуля, жужелица;

б) кедровка, прыткая ящерица, морская звезда, заяц;

в) утка, собака, паук, скворец;

г) лягушка, виноградная улитка, кошка, канюк.

Любое изучение свойств ферментов, любое применение их в практической деятельности - в медицине и в народном хозяйстве - всегда связано с необходимостью знания, с какой скоростью протекает ферментативная реакция. Чтобы понять и правильно оценить результаты определения ферментативной активности, нужно совершенно отчётливо представить себе, от каких факторов зависит скорость реакции, какие условия оказывают на неё влияние. Таких условий много. Прежде всего, это соотношение концентрации самих реагирующих веществ: фермента и субстрата. Далее, это всевозможные особенности той среды, в которой протекает реакция: температура, кислотность, наличие солей или других примесей, способных как ускорять, так и замедлять ферментативный процесс, и так далее.

Действие ферментов зависит от ряда факторов, прежде всего от температуры и реакции среды (pH). Оптимальная температура, при которой активность ферментов наиболее высока, находится обычно в пределах 37 – 50˚С. При более низких температурах скорость ферментативных реакций снижается, а при температурах близких к 0˚С практически полностью прекращается. При повышении температуры, скорость также снижается и, наконец, полностью прекращается. Снижение интенсивности ферментов при повышении температуры, объясняется главным образом разрушением входящего в состав фермента белка. Поскольку белки в сухом состоянии денатурируются значительно медленнее, чем оводненные (в виде белкового геля или раствора), инактивирование ферментов в сухом состоянии происходит гораздо медленнее, чем в присутствии влаги. Поэтому сухие споры бактерий или сухие семена могут выдержать нагревание до гораздо более высоких температур, чем семена и споры более увлажненные.

Для большинства известных в настоящее время ферментов определён оптимум РН, при котором они обладают максимальной активностью. Эта величина - важный критерий, служащий для характеристик фермента. Иногда это свойство ферментов используют для их препаративного разделения. Наличие оптимума РН можно объяснить тем, что ферменты представляют собой полиэлектролиты и их заряд зависит от значения РН. Иногда сопутствующие вещества могут изменить оптимум РН, например буферные растворы. В некоторых случаях в зависимости от субстратов ферменты с неярко выраженной специфичностью имеют несколько оптимумов.

Важным фактором, от которого зависит действие ферментов, как установил впервые Сёренсен является активная реакция среды – pH. Отдельные ферменты различаются по оптимальной для их действия величине pH. Так, например пепсин, содержащийся в желудочном соке, наиболее активен в сильнокислой среде (pH 1 – 2); трипсин – протеолитический фермент, выделяемый поджелудочной железой, имеет оптимум действия в слабощелочной среде (pH 8 – 9); папаин, фермент растительного происхождения, оптимально действует в слабокислой среде (pH 5 – 6).

Отсюда следует, что величина (РН оптимум) - весьма чувствительный признак для данного фермента. Она зависит от природы субстрата, состава буферного раствора и поэтому не является истинной константой. Нужно иметь в виду также свойства ферментов как белковых тел, способных к кислотно-щелочной денатурации. Кислотно-щелочная денатурация может привести к необратимым изменениям структуры фермента с утратой его каталитических свойств.

Скорость любого ферментативного процесса в значительной степени зависит от концентрации, как субстрата, так и фермента. Обычно скорость реакции прямо пропорциональна количеству фермента, при условии если содержание субстрата в пределах оптимума или немного выше. При постоянном количестве фермента скорость возрастает с увеличением концентрации субстрата. Эта реакция подчинена закону действующих масс и рассматривается в свете теории Михаэлиса – Ментона, то есть,

V=K(F) ,

V - скорость реакции
K - константа скорости
F - концентрация фермента.

Присутствие в реакционной среде некоторых ионов может активировать образование активного субстрата ферментного комплекса, и в этом случае скорость ферментативной реакции будет увеличивается. Такие вещества получили название активаторов. При этом вещества, катализирующие ферментативные реакции, непосредственного участия в них не принимают. На активность одних ферментов существенно влияет концентрация солей в системе, другие ферменты не чувствительны к присутствию ионов. Однако некоторые ионы абсолютно необходимы для нормального функционирования некоторых ферментов. Известны ионы, которые тормозят активность одних ферментов и являются активаторами для других. К числу специфических активаторов относятся катионы металлов: Na + , K + ,Rb + ,Cs + ,Mg2 + , Ca2 + ,Zn2 + ,Cd2 + ,Cr2 + ,Cu2 + , Mn2 + ,Co2 + ,Ni2 + ,Al3 + . Известно также, что катионы Fe2 + ,Rb + ,Cs + только в присутствии Mg действуют как активаторы, в других случаях эти катионы не являются активаторами. В большинстве случаев один или два иона могут активировать тот или иной фермент. Например, Mg2 + - обычный активатор для многих ферментов, действующий на фосфоримированные субстраты, почти во всех случаях может быть заменён Mn2 + , хотя другие металлы его заменить не могут. Следует заметить, что щелочноземельные металлы вообще конкурируют друг с другом, в частности, Са2 + подавляет активность многих ферментов, активируемых Mg2 + и Zn2 + . Причина этого до настоящего времени не ясна. Механизм влияния ионов металлов - активаторов может быть различным. Прежде всего, металл может быть компонентом активного центра фермента. Но может действовать как связующий мостик между ферментом и субстратом, удерживая субстрат у активного центра фермента. Имеются данные о том, что ионы металлов способны связывать органическое соединение с белками и, наконец, один из возможных механизмов действия металлов как активаторов - это изменение константы равновесия ферментативной реакции. Доказано, что анионы также влияют на активность ряда ферментов. Например, очень велико влияние СI - на активность А - амилазы животного происхождения.

Действие ферментов также зависит от присутствия специфических активаторов или ингибиторов. Так фермент поджелудочной железы энтерокиназа превращает неактивный трипсиноген в активный трипсин. Подобные неактивные ферменты, содержащиеся в клетках и в секретах различных желез, называются проферментами. Фермент может быть конкурентным и неконкурентным. При конкурентном ингибировании ингибитор и субстрат конкурируют между собой, стремясь вытеснить один другого из фермент – субстратного комплекса. Действие конкурентного ингибитора снимается высокими концентрациями субстрата, в то время как действие неконкурентного ингибитора в этих условиях сохраняется. Действие на фермент специфических активаторов и ингибиторов имеет большое значение для регулирования ферментативных процессов в организме.

Наряду с существованием активаторов ферментов известен ряд веществ, присутствие которых тормозит каталитическое действие ферментов или полностью инактивирует его. Такие вещества принято называть ингибиторами. Ингибиторы – это вещества, действующие определённым химическим путём на ферменты и по характеру своего действия, могут быть подразделены на обратимые и необратимые ингибиторы. Для обратимого торможения характерно равновесие между ферментом и ингибитором с определённой константой равновесия. Система такого типа характеризуется определённой степенью торможения, зависящей от концентрации ингибитора, при этом торможение достигается быстро и после этого не зависит от времени. При удалении ингибитора с помощью диализа активность фермента восстанавливается. Необратимое торможение, прежде всего, выражается в том, что диализ не способствует восстановлению активности фермента. И в отличие от обратимого торможения усиливается со временем, так что может наступить полное торможение каталитической активности фермента при очень низкой концентрации ингибитора. В этом случае эффективность действия ингибитора зависит не от константы равновесия, а от константы скорости, определяющей долю фермента, подвергшегося торможению в данном случае.



отражает следующий процесс в сердце :

а) возбуждение предсердий;

б) восстановление состояния миокарда желудочков после сокращения;

в) распространение возбуждения по желудочкам;

г) период покоя – диастола.

31. Оптимальная среда для высокой ферментативной активности слюны:

а) щелочная;

б) нейтральная;

в) кислая;

а) отогреть отмороженные конечности грелкой с горячей водой;

б) растереть отмороженные конечности снегом;

в) поместить отмороженные конечности в теплую воду, растереть до покраснения и наложить повязку;

г) туго забинтовать отморожены конечности и обратиться к врачу.

33. Лимитирующим фактором для растений в пустыне обычно является:

а) длина светового дня;

б) засоление почвы;

в) количество влаги;

г) колебание температур.

34. Согласно правилу Бергмана размеры теплокровных животных в разных популяциях одного вида увеличиваются в направлении:

а) с юга на север;

б) с востока на запад;

в) от побережий вглубь материка;

г) от высокогорий к равнинам.

35. Конкурентные отношения характерны для пары видов:

а) воробей и голубь;

б) воробей и корова;

в) воробей и заяц;

г) воробей и муха.

36. На рисунке представлена реконструкция внешнего облика и останков первобытной культуры одного из предков современного человека. Данного представителя следует отнести к группе:

а) предшественников человека;

б) древнейших людей;

в) древних людей;

г) ископаемых людей современного анатомического типа.

37. Область науки о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня организации:

а) анатомия;

б) физиология;

в) гигиена;

г) психология.

38. Транспирация позволяет растению:

а) иметь запас питательных веществ в разных органах;

б) регулировать температуру и постоянно получать минеральные вещества;

в) осуществлять вегетативное размножение;

г) поглощать энергию солнца.

39. К приспособлениям растений для улавливания световой энергии нельзя отнести:

а) широкую и плоскую листовую пластинку;

б) особое расположение листьев;

в) ярко окрашенные цветки;

г) прозрачную кожицу, покрывающую лист.

40. Впервые представление о виде ввел:

а) Джон Рей в XVII веке;

б) Карл Линней в XVIII веке;

в) Чарлз Дарвин в XIX веке;

г) Н. И. Вавилов в XX веке.

41. Важной чертой обмена веществ многих животных в отличие от растений и грибов является:

а) способность к автотрофному питанию;

б) способность к гетеротрофному питанию;

в) выделение продуктов жизнедеятельности через специализированную систему органов;

г) способность выделять тепло.

42. Возможность развития пресмыкающихся без метаморфоза обусловлена:

а) большим запасом питательного вещества в яйце;

б) распространением в тропической зоне;

в) преимущественно наземным образом жизни;

г) строением половых желёз.

43. Элементарной единицей эволюции является:

а) отдельный вид;

б) отдельная особь одного вида;

в) популяция особей одного вида, объединенных родством;

г) совокупность особей нескольких видов, объединенных родством.

44. Половое размножение организмов:

а) всегда осуществляется при участии только одного организма;

б) обеспечивает полную передачу всех признаков дочернему организму от родителей;

в) приводит к появлению организмов с новыми признаками;

г) наиболее эффективно, так как всегда приводит к многократному увеличению количества организмов.

45. В основе классификации организмов на два надцарства ядерные и доядерные лежат особенности их:

а) среды обитания;

б) клеточного строения;

в) формы тела;

г) образа жизни.

46. Жабры рыбы и речного рака являются органами:

а) аналогичными;

б) гомологичными;

в) дивергентными;

г) конвергентными.

47. Одно из положений клеточной теории гласит:

а) при делении клетки хромосомы способны к самоудвоению;

б) новые клетки образуются при делении исходных клеток;

в) в цитоплазме клеток содержатся различные органоиды;

г) клетки способны к росту и обмену веществ.

48. В основе формирования органов у многоклеточного организма лежит процесс:

а) мейоза;

б) митоза;

в) оплодотворения;

г) конъюгации.

49. Функция органических веществ клетки, характерная только для белков:

а) строительная;

б) защитная;

в) ферментативная;

г) энергетическая.

50. Основными компонентами хроматина ядра эукариот являются:

а) ДНК и РНК;

б) РНК и белки;

в) ДНК и белки;