Пищеварительные ферменты: что это такое и с чем их едят?

Универсальным словом «ферменты» мы пользуемся очень часто и в любых ситуациях. Почти всегда, когда речь заходит о пищеварении, мы торопимся в любом месте ставить этот термин, подразумевая под ним то вещество, способное переваривать пищу, то какие-то универсальные витамины. Много чего… Но о том, какую роль выполняют пищеварительные ферменты, большинство из нас не знает. А зря!

Краткое определение ферментов

Говоря простым, ненаучным языком, ферменты – это ускорители химических реакций в живом организме. Без них все реакции, которые обеспечивают нашу нормальную жизнедеятельность, хоть и протекали бы, но настолько медленно, что мы просто не смогли бы существовать.

Пищеварительные ферменты

В учебниках для ВУЗов обычно приводят хороший пример: древесина в обычных условиях, без влияния огня, окисляется с такой скоростью, что маленький брусок «сгорит» таким образом за несколько миллионов лет. При воздействии же температуры –физического аналога фермента – этот процесс протекает за считанные минуты. Представьте, насколько затянулось бы у нас переваривание пищи без наличия ферментов…

Возможно, некоторые из нас помнят понятие катализатора из школьного курса химии. Так вот, ферменты – это те же катализаторы, только для процессов в живом организме.

И, соответственно, пищеварительные ферменты – это ускорители реакций пищеварения.

Как работают ферменты?

Очень долго учёные считали, что ферменты просто создают необходимые условия для протекания реакции, в результате чего скорость её увеличивается. Но оказалось, что работают эти вещества несколько по-иному.

Изначально молекула фермента присоединяется к одному из реагирующих веществ, приводя его в более удобную для реагирования форму, чем была до этого. Реагент соединяется с другим веществом (или расщепляется – в зависимости от реакции), а молекула фермента поле этого от него отсоединяется. Именно в реакции расщепления кажется, что фермент «расщепляет» вещество. Но это не так. Он просто приводит продукт в более удобный для расщепления вид. Но само выражение «фермент расщепляет» закрепилось и стало расхожим.

В результате фермент остаётся в неизменной форме, а реакция проходит значительно быстрее. И именно большая скорость реагирования в этом случае не позволяла исследователям прошлого заметить всю последовательность реакции и сделать правильные выводы.

Энзимы в реакциях пищеварения

Сразу отметим, чтобы не было недоразумений: ферменты и энзимы – это одно и то же! Просто по-разному одни и те же вещества называются в разных языковых культурах. Химики, склонные к не самым простым названиям веществ, на ферментах «отыгрались» вовсю. Название каждого энзима должно включать в себя название обоих реагентов, тип реакции и иногда – даже специальные цифровые обозначения. В результате, слово «рибулозодифосфаткарбоксилаза» с первого раза просто так и не выговорить.

Но если говорить откровенно, то самые распространённые пищеварительные ферменты имеют простые и легко произносимые названия – липаза, амилаза и прочие. Почти все реакции, задействованные в процессе пищеварения, протекают в присутствии энзимов. Расщепление любых молекул, изменения разных сахаров, нейтрализация вредных веществ – на каждую реакцию и на каждый реагент найдётся свой энзим.

Интересно при этом, что многие ферменты в организме нужны для того, чтобы активировать другие ферменты. С их помощью организм регулирует интенсивность тех или иных реакций. Стоит учесть, что некоторые энзимы могут быть одинаковыми как у человека, так и у других животных, а другие – исключительно специфическими.

В самом же пищеварительном тракте ферменты присутствуют везде. И, соответственно, делятся на группы:

Каждый из них, соответственно, должен сработать с определённым веществом на определённом участке пищеварительного тракта. И если этого не происходит, в организме начинаются проблемы.

Если пищеварительные ферменты не работают

Как правило, механизмы производства энзимов в организме очень чётко прописаны в генетическом коде, и потому нарушения в количестве или качестве ферментов чаще всего бывают врождёнными. При этом энзим может и присутствовать в организме, но иметь неправильную структуру и, соответственно, не выполнять нужных функций.

В результате недостатка пищеварительных ферментов какая-то одна реакция в цикле пищеварения не происходит, и организм начинает чего-то недополучать. Самый распространённый и известный пример – фенилкетонурия, при которой нарушается синтез многих аминокислот, а ядовитые предшественники их влияют на нервную систему, вызывая отставание в умственном развитии.

В итоге, пищеварительные ферменты – это те самые вещества, что отвечают за быстроту и эффективность всех химических процессов в пищеварительном тракте. И их обилие определяет возможности нашего питания и разнообразие рациона.