Spijsverteringsenzymen

Bij de spijsvertering zorgt de chemische werking van de enzymen in de spijsverteringssappen waaruit het voedsel is opgebouwd (speeksel, maag-, alvleesklier- en darmsappen), voor de afbraak van de macromoleculen in voedingsstoffen.

Moleculaire vereenvoudiging van de verschillende voedseltypen (koolhydraten, proteïnen, vetten) vindt plaats in het spijsverteringskanaal:

koolhydraten zoals zetmeel (lange ketens van glucosemoleculen) worden gesplitst in eenvoudige suikers (glucose) of dubbele suikers (maltosen) door speekselenzymen in de mond en vervolgens door alvleesklierenzymen (de twaalfvingerige darm) en ten slotte in de dunne darm door de darmenzymen.

het proteïne of de proteïnen (lange ketens van aminozuren) worden achtereenvolgens door maagenzymen (in de maag), alvleesklierenzymen en ten slotte door darmenzymen gesplitst in kleinere peptiden en vrije aminozuren.

Lipiden zoals triglyceriden worden door maag- en alvleesklierenzymen gesplitst in vrije vetzuren en vrij glycerol.

• De rollen van speeksel, maag-, alvleesklier- en darmsappen begrijpen.
• De vereenvoudiging van grote moleculen van door het lichaam geabsorbeerde voedingsstoffen begrijpen.

Opgenomen voedsel doorloopt het spijsverteringskanaal. Het ondergaat mechanische bewerkingen (kauwen, vermenging) en de chemische werking van door klieren geproduceerde spijsverteringsenzymen.

Een spijsverteringsenzym is een proteïne dat de afbraakreacties van macromoleculen zoals zetmeel (koolwaterstof), proteïnen en triglyceriden (lipiden) versnelt.

In de mondholte:

Tijdens het kauwen van voedsel wordt door de speekselklieren speeksel afgescheiden.

Speeksel bevat een enzym: speekselamylase. Dit is een katalysator voor de afbraak van zetmeel (sterk vertakte glucoseketens) in maltose (dubbele suiker) en polysacchariden (glucoseketens).

Na deze veranderingen wordt de mondinhoud aangeduid met de ‘voedselbolus’.

In de maag:

De bolus wordt vermengd door de samentrekkingen van de maag, terwijl door de klieren in de binnenwand van de maag maagsap wordt afgescheiden.

Maagsap bevat diverse typen enzymen:

• pepsine: dit splitst de proteïnen (lange ketens van aminozuren) in peptiden (ketens van kortere aminozuren)
• maaglipase: triglyceriden worden gesplitst in diglyceriden en vrije vetzuren.

Na deze veranderingen wordt de maaginhoud ‘spijsmassa’ genoemd.

De spijsmassa is erg zuur (pH van circa 1), omdat de maag ook een sterk zuur afscheidt (zoutzuur), dat bijdraagt tot de afbraak van voedsel.

In de twaalfvingerige darm:

Het eerste gedeelte van de darm bij de uitgang van de maag, wordt de twaalfvingerige darm genoemd. Hier worden gal en alvleeskliersap afgescheiden.

Het door de alvleesklier geproduceerde sap bevat diverse typen enzymen:

• diverse proteasen: deze katalyseren de afbraak van peptiden in kortere peptiden en vrije aminozuren.
• alvleesklieramylase: maltosemoleculen worden gesplitst in twee glucosemoleculen en polysacchariden in maltose, glucose en kortere polysacchariden.
• alvleesklierlipase: diglyceriden worden gesplitst in twee vrije vetzuren en één vrij glycerol, terwijl triglyceriden een monoglyceride en twee vrije vetzuren opleveren.

In de twaalfvingerige darm wordt de spijsmassa omgezet in melksap.

De galblaas (een klier in de lever) scheidt gal af in de twaalfvingerige darm. De gal bevat geen enzym maar bevordert de werking van alvleesklierlipasen in de twaalfvingerige darm door het oplossen van lipiden (ongeveer zoals een wasmiddel). Gal speelt ook een rol bij het neutraliseren van de zuurgraad van de spijsmassa zoals het alvleeskliersap (de pH wordt teruggebracht tot een waarde in de buurt van 7).

In de dunne darm:

Na de twaalfvingerige darm passeert het melksap de dunne darm. Daar wordt het geroerd en vermengd met de darmsappen die worden afgescheiden door de klieren van het dunnedarmslijmvlies.

Het darmsap bevat diverse typen enzymen:

• peptidasen: de peptiden worden gesplitst in aminozuren en korte peptiden.
• oxidase: de maltosen worden gesplitst in twee glucosen en polysacchariden worden afgebroken tot glucose en maltose.

Aan het einde van het spijsverteringsproces bestaat de inhoud van de dunne darm uit:

kleine oplosbare moleculen, zogeheten voedingsstoffen. Sommige zijn afkomstig uit moleculaire vereenvoudiging (glucose, aminozuren, vetzuren ...), anderen ondergaan geen verandering door spijsverteringsenzymen (watermoleculen, mineralen, vitaminen).

grote onverteerde moleculen. Dit is het geval bij voedingsvezels zoals cellulose (een complexe koolhydraat en een belangrijk bestanddeel van plantencellen).

Voedingsstoffen worden in de dunne darm doorgegeven aan het bloed (absorptie) en doorgegeven naar alle lichaamscellen.

Onverteerd en ongeabsorbeerd voedsel komt terecht in de dikke darm. Het merendeel wordt gecomprimeerd, gedehydrateerd en uitgescheiden als ontlasting. Cellulose kan weer gedeeltelijk worden afgebroken door bacteriën die in de dikke darm voorkomen.