گوارش
گوارش مجموعه ای از فعالیت های فیزیکی و شیمیایی است که مواد غذایی را به ذرات ریز قابل جذب توسط سلول ها تبدیل می کند. دو نوع گوارش در بدن وجود دارد که رخ دادن آن ها با هم منجر می شود نهایتا مواد غذایی به ذرات بسیار ریز شکسته شود:
1-گوارش فیزیکی
2-گوارش شیمیایی
اولین مرحله گوارش، گوارش فیزیکی است وقتی لقمه های غذا را با دندان پاره می کنیم. گوارش فیزیکی قوی غذا، خیساندن و جابجا کردن آن در دهان اتفاق افتاده ولی به اندازه بقیه لوله گوارشی اهمیت ندارد. سپس حرکت فیزیکی ماهیچه های معده کمک
می کند تا غذا باز هم شکسته شده و سپس همانند دهان انزیم هایی نیز ترشح خواهد شد. مخلوط غذا و آنزیم (کیموس) به حدی با هم ساییده می شوند که در زمان ورود آن به دودنوم (ابتدای روده باریک)، به ذرات کوچک میکروسکوپی تبدیل شده اند اما هنوز هم قابلیت عبور از دیواره سلولی
و جذب توسط سلول ها را ندارند. در این زمان گوارش شیمیایی وارد عمل شده و ذرات غذا را به حدی ریز می کند که بتوانند وارد جریان خون شوند.
آنزیم ها چگونه کار می کنند؟
به انزیم ها، تجزیه کننده های حیاتی نیز گفته می شود که چند ویژگی بارز دارند:
1-آنزیم ها پروتئینی هستند که از اسیدهای آمینه ساخته شده اند.
2-این پروتئین ها سرعت واکنش ها را بالا می برند اما در نهایت خودشان بدون تغییر باقی خواهند ماند.
3-آنزیم ها دارای اشکال ویژه ای هستند.
4-همچنین آنزیم ها اختصاصی عمل می کنند و این ویژگی به دلیل شکل خاص جایگاه فعال هر آنزیمی است که تنها سوبسترای خاصی می تواند به آن متصل شود.
وظیفه آنزیم ها شرکت در تجزیه مواد غذایی و آزاد سازی انرژی موجود در آن ها و همچنین ساختن مواد جدید برای سلول ها و بافت هاست. رشته های دراز زیر واحد های سازنده آنزیم (اسیدآمینه) تا خورده و یک شکل حلقه ای ایجاد می کنند. سپس سوبسترا
(ماده ای که باید تغییر کند) به بخشی از آنزیم که به آن جایگاه فعالی می گویند چسبیده و تغییرات شیمیایی روی آن اعمال می شود. در زمان گوارش آنزیمی ممکن است کمی تغییر در ساختار 3 بعدی آنزیم ایجاد شود تا سوبسترا بتواند تجزیه شده و پیوندهای میان اتم های آن شکسته
شود.
آنزیم های پروتئاز
این آنزیم ها مسئول شکستن پروتئین بوده و آن ها را به اسیدهای آمینه تبدیل می کند.
1-آنزیم پپسین
پپسین یک انزیم گوارش کننده پروتئین هاست که این آنزیم وقتی فعال می شود که به اسیدهای معده برخورد نماید. طرح کامپیوتری زیر از آنزیم پپسین به دست آمده است که شما می توانید در بالای تصویر جایگاه فعال را به صورت یک فضای خالی یا یک شکاف
ملاحظه کنید. پروتئین ها باید در این قسمت قرار گیرد تا به اسیدهای امینه (پپتید) شکسته شود.
2-آنزیم پپتیداز
این آنزیم موظف است که پپتید را به اسیدآمینه شکسته تا اسیدهای آمینه بتوانند از طریق مجرای پروتئینی از غشا عبور نمایند.
آنزیم های آمیلاز
آمیلازها باید کربوهیدرات های موجود در مواد غذایی را به واحدهای سازنده بشکنند. آمیلاز لوزالمعده آنزیمی است که رشته ای بلند هیدروکربن را به دی ساکارید (قندهای دو واحده) به ویژه مالتوز می شکند.
1-آنزیم مالتوز
برای مثال این آنزیم مالتوز را به گلوکز تجزیه کرده و در نتیجه گلوکز از طریق مجرای پروتئینی از غشا عبور خواهد کرد.
آنزیم های لیپاز
این دسته از آنزیم ها مسئول گوارش چربی ها بوده و چربی را به تری گلیسیرید (دو رشته اسید چرب و یک مولکول گلیسرول) تجزیه می کند.
سفر گوارشی
هر کدام از قسمت های مسیر گوارشی عملکرد خاص خود را در شکستن مواد غذایی دارند. در میان مواد غذایی، نمک های ساده و مواد معدنی همانند سدیم، پتاسیم و کلر نیازی به گوارش ندارند بلکه به صورت محلول وجود داشته و جذب روده باریک می شوند.
گوارش غذا از سه مسیر اصلی می گذرد:
1-معده
در سطح معده فرورفتگی های میکروسکوپی وجود دارد. در داخل این فرروفتگی ها غده هایی قرار گرفته است که مواد مختلف من جمله اسید، آنزیم و مخاط ترشح می کنند. عمل گوارش در معده به این صورت است که:
سلول های عمقی موجود در فرورفتگی های معده اسید هیدروکلریک تولید کرده و از این طریق میکروب های غذا را از بین می برد.
برخی از سلول ها آنزیم لیپاز تولید کرده و چربی ها از این طریق شکسته می شود.
گوارش پروتئین ها به کمک آنزیم پپسین انجام خواهد شد. لازم است بدانید که پپسین ابتدا به فرم غیر فعال یعنی پپسینوژن ترشح می شود و به محض برخورد با اسید معده فعال خواهد شد. علت این تاخیر در فعال سازی پپسین این است که اگر از همان ابتدا
پپسین به صورت فعال ترشح شود، دیواره معده هضم می شود.
در داخل معده یک لایه موکوزی قرار گرفته است که معده را در برابر آنزیم ها حفظ می کند.
2-دودنوم
محتویات نیمه گوارش شده را سوپ معده و یا کیموس می نامند. این ماده وارد دودنوم (قسمت ابتدایی روده باریک) که دیواره داخلی آن با زوائد انگشتی پوشیده شده است. مجراها موظف هستند که صفرا را از کیسه صفرا و کبد و همچنین مخلوطی از ترشحات
را از پانکراس به همراه خود بیاورند.
وظیفه عصاره پانکراس:
این عصاره دارای ترکیبات قلیایی همانند بی کربنات (خنثی کننده اسید معده) و همچنین 15 آنزیم دیگر است که بر روی چربی ها، پروتئین ها و هیدروکربن ها تاثیر می گذارد.
وظیفه صفرا:
صفرا دارای نمک هایی است که چربی ها بزرگ را به حالت معلق در آورده و قطره های چربی، پهن و نازک خواهند شد. در نتیجه شرایط مناسبی برای عمل کردن آنزیم ها فراهم خواهد شد.
3-روده باریک
بعد از دودنوم، مواد غذایی وارد بقیه روده باریک شده و شکسته شدن نهایی مواد غذایی و جذب آن ها به خون و مایع لنفی صورت خواهد گرفت. همچنان که صفرا و پانکراس به فعالیت خود ادامه می دهند، روده باریک نیز چند آنزیم ترشح کرده و آن ها را
وارد فضای لومن (فضای داخلی) می کند. آنزیم های روده در سلول های پوشاننده و سطح ان ها عمل می کنند که عبارتند از:
1-آنزیم لاکتاز و مالتاز که مسئول شکستن لاکتوز و مالتوز (قندهای دی ساکارید) به قندهای تکی گلوکز و گالاکتوز هستند.
2-آنزیم پپتیداز موظف است که پپتیدها را به اسیدهای آمینه بشکنند.
جذب به وسیله پرزها
در روده زوائد انگشتی به نام پرز وجود دارد که دارای زوائد ریزتری به نام ریز پرز هستند و اخرین تغییرات در ریزپرزها انجام خواهد شد. پرزها سطح جذب مواد غذایی را در روده زیاد کرده و در تصویر زیر می توانید حرکت مواد از چپ به راست و جذب
توسط خون را مشاهده کنید.
نمای نزدیک از سطح پرزها تهیه شده است. رشته های کوچک اسیدهای چرب و اسیدهای آمینه از سلول های پوشاننده روده عبور کرده (بالا) و وارد مویرگ ها (قرمز) می شوند. اما رشته های بزرگ اسیدهای چرب همانند تری گلیسریدها، بسته بندی شده و به رگ
های لنفی (شیری، بنفش) وارد می شوند.
تصویر زیر از نمای بسیار نزدیک غشای سلولی تهیه شده است. آنزیم ها که گوارش را به اتمام می رسانند، در سطح غشای سلول های اپیتلیال روده (زیر) قرار گرفته اند. اسیدهای آمینه و قند از طریق مجراهای پروتئینی غشا جذب شده ولی چربی ها به راحتی
می توانند از غشا عبور کنند.
