Понятие о питании, пищеварении, питательных веществах. Роль ферментов в переваривании пищи

Питание или процесс поступления в организм питательных веществ является одним из важных факторов, определяющих состояние здоровья и работоспособность организма. С биологической точки зрения питание является начальным процессом обмена веществ и энергии между организмом и окружающей средой. Питательные вещества необходимы для построения и непрерывного обновления клеток и тканей, восполнения энергетических затрат организма, поступления биологически активных веществ, формирования ферментов и гормонов. Характер питания в значительной мере определяет сопротивляемость организма к различным вредным воздействиям, уровень работоспособности и активности человека.

К питательным веществам, необходимым для обеспечения жизнедеятельности организма относятся высокомолекулярные органические соединения: белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты, так же низкомолекулярные органические вещества – витамины, и неорганические – минеральные вещества и вода.

Питательные вещества в большинстве своем обладают видоспецифичностью, не идентичны собственным органическим молекулам организма, и из-за высокой молекулярной массы и полимерного строения не могут быть усвоены без предварительной обработки. В процессе пищеварения видоспецефичность питательных веществ утрачивается, они расщепляются до низкомолекулярных неспецифичных легко-усваиваемых организмом веществ.

Пищеварение осуществляется органами пищеварительной системы, за счет реализации ее основных функций: секреторной, моторной и всасывательной. Процесс пищеварения включает физическую и химическую обработку пищи. К физической обработке относится размельчение, перетирание, смачивание, растворение и перемешивание пищи. К химической переработке пищи относят расщепление полиорганических молекул: белков, жиров и углеводов до мономерных соединений, осуществляемое при помощи пищеварительных ферментов.

Ферменты имеют белковую природу и способны в десятки и сотни раз увеличивать скорость биохимических реакций. Пищеварительные ферменты относятся к классу гидролаз, катализирующих присоединение остатков молекул воды. Пищеварительные ферменты обладают специфичность, то есть каждый отдельный вид ферментов способен к расщеплению определенного класса полимерных соединений: Глюколитические ферменты или гликозидазы – расщепляют сложные углеводы, такие как крахмал или гликоген до дисахаридов и моносахаридов, протеолитические ферменты или пептидазы, расщепляют белки до пептонов, пептидов и аминокислот; липолитические ферменты или липазы участвуют в расщеплении жиров до глицерина и жирных кислот, нуклеазы в расщеплении ДНК и РНК до нуклеотидов

Мономерные соединения легче растворяются в воде, всасываются в кровь и лимфу с незначительными энерготратами и используются клетками и тканями организма в качестве пластического или энергетического материала. Витамины, минеральные вещества и вода всасываются в желудочно-кишечном тракте практически без изменения.

Таким образом, пищеварением называют комплекс процессов механической, физико-химической и химической переработки пищи с целью облегчения усвоения питательных веществ, а так же всасывание в желудочно-кишечном тракте конечных продуктов расщепления и неизмененных питательных веществ.

В зависимости от локализации процессов переваривания различают внутриклеточное и внеклеточное пищеварение. Внутриклеточное пищеварение осуществляется внутри клеток слизистой желудочно-кишечного тракта -энтероцитов, после поступления в них пищевых веществ путем эндоцитоза. Такой тип пищеварения характерен для раннего постнатального периода развития ребенка. Внеклеточное пищеварение делится на полостное и пристеночное. Полостное пищеварение осуществляется в полости пищеварительного тракта под действием пищеварительных соков, в удалении от места выработки ферментов. Пристеночное пищеварение (контактное или мембранное) осуществляется в тонком кишечнике в пристеночном слое слизи, на поверхности ворсинок и микроворсинок слизистой. Так как общая площадь поверхности ворсинок и микроворсинок огромна, скорость пристеночного гидролиза веществ значительно возрастает, что улучшает условия для всасывания их через мембраны.