Действие ферментов на расщепление сахаров

Ферментов, ответственных в пищеварительной системе нашего организма за расщепление молекул сахаров – великое множество. Каждый орган или полость пищеварительного тракта обладает своим набором таких ферментов. Почему бы не обойтись каким-либо одним универсальным? И есть ли такой?

Действие ферментов на расщепление сахаров

Причины разнообразия ферментов

Причин такого многообразия ферментов, расщепляющих сахара, несколько. Основные из них следующие:

1. Большое разнообразие сахаров в природе.

Действительно, даже самые маленькие – элементарные – молекулы сахаров состоят из достаточно большого числа атомов. Стоит лишь чуть-чуть поменять их расположение, как сахар резко меняет свои свойства. И в каждом растении есть свой специфический тип этих веществ. А на каждый тип организму нужно иметь свой фермент.

2. Разнообразие соединений мелких молекул в крупные.

Даже одни и те же молекулы сахаров, по-разному объединяясь в цепи, образуют разные полисахариды. Например, крахмал и гликоген – это большие цепи из молекул глюкозы, но расщепляются они под действием ферментов по-разному.

3. Различия в форме сахаров, проходящих через разные органы.

Если в ротовую полость сахара попадают в виде очень длинных цепей того же крахмала или гликогена, то уже в кишечнике от них остаются лишь маленькие молекулы, которые требуют своего подхода. И в результате долгой исторической привычки потреблять большое количество растительной пищи, наш организм научился вырабатывать самые разные энзимы для расщепления большинства сахаров.

Путь сахаров в организме

Изначально, попав в организм, сахара начинают обрабатываться ферментом слюны - амилазой слюны ещё во рту. Здесь они представляют из себя длинные и неудобоваримые цепи из множества отдельных молекул. Действие ферментов в ротовой полости постепенно разрушает связи между ними всеми. В результате большая молекула постепенно распадается на составные части.

В желудке также имеется своя – желудочная – амилаза, и это свидетельствует о том, что процесс разделения сахарных цепей продолжается и здесь. Единственный такой полисахарид, который вовсе не переваривается нашим организмом и не поддается действию ферментов – это целлюлоза. Она проходит через пищеварительный тракт человека насквозь, играя важную роль в поддержании тонуса кишечника. А вот у термитов в кишечнике находятся бактерии, имеющие свои ферменты для переваривания целлюлозы. Действие ферментов позволяет этим насекомым отлично питаться старой древесиной и различными растительными остатками.

Но уже в кишечник сахара попадают в виде отдельных, маленьких молекул сахарозы, мальтозы и лактозы. Эти сахара состоят каждый из двух элементарных молекул. Мальтоза, например – из двух молекул глюкозы, а сахароза – из глюкозы и фруктозы. И на эти двойные молекулы в тонкой кишке начинают свое действие специальные ферменты, называемые по названию самого сахара – мальтаза, лактаза, сахараза.

А уже самые маленькие, одиночные молекулы свободно всасываются кишечником, поступают в кровь и разносятся по всем клеткам организма, где из них вырабатывается энергия для любых процессов. Как следствие, обойтись одним каким-то пищеварительным ферментом для всех сахаров организм в принципе не может, но вот большое их количество позволяет ему эффективно перерабатывать большую часть пищевых продуктов.