Работа №3. Влияние рН на действие пепсина (практикум «Виртуальный практикум «LupraFisim»)

Пепсин является протеолитическим ферментом, который синтезируется основными клетками желудочных желез в качестве неактивногопепсиногена. Когда рН становится ниже 5, пепсиноген превращается в пепсин. Происходит это благодаря присутствию в желудочном соке НСl. Пепсин принадлежит к группе эндопептидаз. Он расщепляет пептиды на полипептидные цепи и является наиболее активным, когда рН составляет примерно 2.

Цель: Продемонстрировать влияние уровня рН на эффективность пепсина.

Принцип действий:

Инкубирование в течение трех часов пепсина и яичного белка при 38°С вместе с соляной кислотой и без нее;

Определение степени усвоения белка (уменьшение размеров фрагментов яичного белка).

Технология:

1. В пробирку с яичным белком добавьте пепсин и соляную кислоту;
2. Нажмите кнопку «Старт» на термостате;
3. Определяйте степень усвоения белка;
4. В пробирку с яичным белком добавьте пепсин и дистиллированную воду и повторите пункты 1,2, и 3;
5. В пробирку с яичным белком добавьте соляную кислоту и дистиллированную воду и повторите пункты 1,2, и 3;

 

РЕЗУЛЬТАТЫ: В первом белок расщепляется, во втором и третье случае становится неизменным

ВЫВОДЫ: Когда рН станговится ниже 5, пепсиноген превращается в пепсин. Происходит это благодаря присутствию в желудочном соке соляной кислоты

 

Работа №4 Субстратная специфичность амилазы слюны.(практикум Виртуальный практикум «LupraFisim»»)

Ферменты, будучи биологическими катализаторами, обладают так называемой субстратной специфичностью, которая означает способность фермента выявлять определенный субстрат и взаимодействовать только с ним (абсолютная субстратная специфичность) или выявлять 2-3 субстрата и взаимодействовать только с ними (относительная субстратная специфичность).

Амилаза слюны является гликолитическим ферментом, основные субстраты у которого крахмал и гликоген. Активность этого фермента усиливают ионы хлора. Наиболее эффективен он при t 37-38°C и слабощелочной среде (рН 7,5- 8)

Цель:

Продемонстрировать субстратную специфичность амилазы слюны.

Принцип действий

Амилазу слюны смешивают с тремя углеводами, которые обладают разной структурой. Для выявления моносахаридов применяется реакция Троммера, а красный цвет, который появляется в конце реакции, доказывает, что только крахмал расщепляется этим ферментом.

Технология:

1. Добавьте в пробирку сахарозу и амилазу слюны;

2. Нажмите кнопку «Старт» на термостате;

3. По истеченее инкубационного периода добавьте в пробирку несколько капель NaOH;

4. Добавьте в пробирку 10% раствор CuSO₄;

5. Нажмите кнопку «Нагреть образец». Содержимое пробирки закипит;

6. Определить полученный в результате цвет;

7. Нажмите кнопку«Перезапуск эксперимента»;

8. Введите в пробирку крахмал и амилазу слюны и повторите пункты 2,3,4,5,6 и 7;

9. Введите в пробирку целлюлозу и амилазу слюны и повторите пункты 2,3,4,5,6 и 7.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ:1 опыт - Цвет красный; 2 опыт-цвет красный; 3 опыт- цвет не изменился

ВЫВОДЫ: Красный цвет, который появляется в реакции, доказывает, что только крахмал расщепляется ферментом амилазы

ЗАНЯТИЕ № 12: «Пищеварение в тонкой и толстой кишке. Физиология печени. Физиология всасывания веществ в пищеварительном тракте».

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

1. Перечислите ферментативный состав панкреатического сока с указанием субстратов и продуктов гидролиза для каждого фермента.

Панкреатический сок богат ферментами, осуществляющими гидролиз белков, жиров и углеводов. Они вырабатываются ацинарными панкреацитами.

Протеолитические ферменты (трипсин, химотрипсин, эластаза, карбок-сипептидазы А и В) выделяются панкреацитами в неактивном состоянии, что предотвращает самопереваривание клеток. Трипсиноген превращается в трипсин в полости двенадцатиперстной кишки под влиянием фермента энтерокиназы, который вырабатывается слизистой оболочкой кишки. Выделение энторокинизы обусловлено влиянием желчных кислот. С появлением трипсина наступает аутокаталитический процесс активации всех протеолитических ферментов, выделяющихся в зимогенной форме.

Трипсин, химотрипсин и эластаза расщепляют внутренние пептидные связи белковой молекулы и высокомолекулярных полипептидов. Процесс гидролиза завершается образованием низкомолекулярных пептидов и аминокислот. Образовавшиеся пептиды подвергаются заключительному гидролизу карбоксипептидазами А и В, которые расщепляют С-концевые связи молекул белков и пептидов с образованием аминокислот.

Содержащаяся в панкреатическом соке а-амилаза расщепляет крахмал на декстрины, мальтозу и мальтотриозу. Ионы кальция, входящие в состав ос-амилазы, обеспечивают устойчивость фермента при изменении рН среды и ее температуры, а также препятствуют его гидролизу под влиянием протеолитических ферментов.

Панкреатическая липаза секретируется в активной форме. Но ее активность значительно возрастает под влиянием колипазы после ее активации в двенадцатиперстной кишке трипсином.

Колипаза образует комплекс с панкреатической липазой. В образовании этого комплекса участвуют соли жирных кислот. Липаза гидролизует жир на моноглицериды и жирные кислоты. Эффективность гидролиза жира резко возрастает после его эмульгирования желчными кислотами и их солями.

Под влиянием холестеразы холестериды расщепляются до холестерина и жирных кислот. Фосфолипиды подвергаются гидролизу с помощью панкреатической фосфолипазы А2, которая активируется трипсином. Конечными продуктами гидролиза являются жирная кислота и изолецетин. Рибо-нуклеазы и дезоксирибонуклеазы панкреатического сока расщепляют РНК и ДНК пищевых веществ до нуклеотидов.

 

2. Перечислите основные компоненты, входящие в состав желчи и укажите их функциональное значение.

Основной компонент жёлчи — жёлчные кислоты (67 % — если исключить из рассмотрения воду). Половина — первичные жёлчные кислоты: холевая и хенодезоксихолевая, остальная часть — вторичные: дезоксихолевая, литохолевая, аллохолевая и урсодезоксихолевая кислоты.

Все жёлчные кислоты являются производными холановой кислоты. В гепатоцитах образуются первичные жёлчные кислоты — хенодезоксихолевая и холевая. После выделения жёлчи в кишечник под действием микробных ферментов из первичных жёлчных кислот получаются вторичные жёлчные кислоты. Они всасываются в кишечнике, с кровью воротной вены попадают в печень, а затем в жёлчь. В результате этого процесса образованные кишечными микробами вторичные жёлчные кислоты становятся равноправными компонентами жёлчи [источник не указан 1711 дней]

Жёлчные кислоты в жёлчи находятся в виде конъюгатов (соединений) с глицином и таурином: гликохолевой, гликохенодезоксихолевой, таурохолевой и других так называемых парных кислот. Жёлчь содержит значительное количество ионов натрия и калия, вследствие чего она имеет щелочную реакцию, а жёлчные кислоты и их конъюгаты иногда рассматривают как «жёлчные соли».

 

3. Перечислите ферментативный состав сока тонкого кишечника с указанием субстратов и продуктов гидролиза для каждого фермента.

У взрослого человека за сутки отделяется 2—3 л кишечного сока слабощелочной реакции.

Представителями пептидаз являются лейцина-минопептидаза и аминопептидаза, расщепляющие продукты переваривания белка, образующиеся в желудке и двенадцатиперстной кишке. В кишечном соке содержатся кислая и щелочная фосфатазы, участвующие в переваривании фосфолипидов, липаза, которая действует на нейтральные жиры. В кишечном соке содержатся карбогидразы (амилаза, мальтаза, сахараза, лактаза), расщепляющие полисахариды и дисахариды до стадии моносахаров. Специфическим ферментом кишечного сока является энтерокиназа, которая катализирует превращение трипсиногена в трипсин.

 

4. Дайте определение понятия мембранного и полостного пищеварения.

В кишечнике различают полостное и пристеночное, или мембранное, пищеварение.

Полостное пищеварение обеспечивает начальный гидролиз пищевых веществ до промежуточных продуктов.

Мембранное пищеварение обеспечивает гидролиз промежуточной и заключительной его стадий, а также переход к всасыванию.

5. Назовите фазы панкреатической секреции.

Сложнорефлекторная фаза осуществляется на основе условных и безусловных рефлексов.

Вид пищи, ее запах, звуковые раздражения, связанные с приготовлением пищи, разговор о вкусной пище или воспоминания о ней при наличии аппетита приводят к отделению поджелудочного сока. В этом случае выделение сока происходит под влиянием нервных импульсов, идущих от коры большого мозга к поджелудочной железе, то естьусловнорефлекторно.

Безусловнорефлекторная секреция поджелудочного сока происходит при раздражении пищей рецепторов ротовой полости и глотки.

Первая фаза секреции поджелудочного сока непродолжительная, сока выделяется мало, но он содержит значительное количество органических веществ, в том числе ферментов.

Желудочная фаза секреции панкреатического сока связана с раздражением рецепторов желудка поступившей пищей. Нервные импульсы от рецепторов желудка по афферентным волокнам блуждающего нерва поступают в продолговатый мозг к ядрам блуждающих нервов. Под влиянием нервных импульсов нейроны ядер блуждающих нервов возбуждаются. Это возбуждение по эфферентным секреторным волокнам блуждающего нерва передается к поджелудочной железе и вызывает отделение панкреатического сока. Желудочная фаза секреции панкреатического сока обеспечивается также гормоном гастрином, который действует непосредственно на секреторные клетки поджелудочной железы. Сок, выделяющийся во вторую фазу, как и в первую, богат органическими веществами, но содержит меньше воды и солей.

Кишечная фаза секреции поджелудочного сока осуществляется при участии нервного и гуморального механизмов.

Под влиянием кислого содержимого желудка, поступившего в двенадцатиперстную кишку, и продуктов частичного гидролиза питательных веществ происходит возбуждение рецепторов, которое передается в центральную нервную систему. По блуждающим нервам нервные импульсы от центральной нервной системы поступают к поджелудочной железе и обеспечивают образование и выделение панкреатического сока.

 

Практические работы