1. Fettverdauung
2. Kohlenhydratverdauung
3. Proteinverdauung
Fettverdauung
Mund
Hier beginnt die Fettverdauung
mit der Freisetzung der Zungengrundlipase.
Magen
Die Zungengrundlipase hat
im Magen ihr ph-Optimum und spaltet (mit der Magenesterase) bereits einen
Teil der Fette. Im distalen Magen findet motorisch eine erste Emulgation
der Fette statt.
Duodenum
Hier spalten Pankreaslipasen
die Fette. Vorwiegend entstehen dabei Monoglyceride, aber auch Diglyceride,
Glycerin und freie Fettsäuren. Generell werden langkettige, gesättigte,
in 2er Stellung veresterte Glycerine besser resorbiert als kurzkettige,
ungesättigte, in 1. oder 3. Stellung veresterte Glycerine. Die Pankreaslipase
spaltet auch eher in 1. und 3. Stellung, so daß die 2. Glycerine
verbleiben. Die max. Kapazität der Pankreaslipase beträgt 140
g Fett/min. Monoglycerine besitzen hydrophile und hydrophobe Eigenschaften
und sind so in der Lage, mit Gallensalzen (in der Leber gebildet, in der
Gallenblase gespeichert) Micellen zu bilden. Mit diesen Micellen werden
weiter Cholesterin, fettlösliche Vitamine, Lipide, freie Fettsäuren,
Glycerine etc. resorbiert.
Die Gallensalze unterliegen
einem enterohepatischen Kreislauf, der eine Art Recycling-Mechanismus darstellt.
Cholesterin und fettlösliche Vitamine können nur im Verband mit
einer Micelle resorbiert werden. (Trialkylglycerine können, wenn auch
sehr verlangsamt, ohne Gallensalze resorbiert werden). Die Micellen müssen
die Spaltprodukte schnell abtransportieren, da diese sich sonst spontan
wieder vereinen würden. Die Resorption der Micellen(bestandteile)
erfolgt zu 80% im oberen Dünndarm (Duodenum und oberes Jejunum). Ausnahme
bilden freie Fettsäuren und MCT-Fette, sie werden (ohne Lipase!!)
direkt resorbiert und gelangen, an Albumin gebunden, über die Pfortader
direkt zur Leber.
Mukosazelle des Dünndarms
Hier findet die Reveresterung
der Fette statt. Die Fette assoziieren mit dem Apoprotein B48 . Damit sind
die Chylomikronen entstanden. Diese haben die Aufgabe, die Wasserlöslichkeit
der Fette zu gewährleisten. Nun erfolgt die Abgabe an die Lymphe.
Vom Darm ausgehend, treffen sich die Bahnen in einem Stamm, der neben der
Wirbelsäule zum Ductus Thoraticus hochstrebt und in die linke Schlüsselbeinvene
einmündet. In der Leber assoziieren die Fette auch mit dem Apoprotein
B100. Es entstehen so die endogen synthetisierten VLDL.
Das Blut bringt die Chylomikronen
nun zu den peripheren Geweben, wo sie mittels Lipoproteinlipase gespalten,
die Triglyceride aufgenommen werden und zur Energiegewinnung bzw. zum Depot-
fettaufbau dienen. Die Remnants werden zur Leber transportiert und dort
abgebaut.
Kohlenhydratverdauung
Mund
Die alpha-Amylase spaltet
die ersten Stärkemoleküle bereits im Mund.
Duodenum
Die Pankreas-alpha-Amylase
spaltet die Oligosaccharide weiter. Die in den Bürstensaumzellen befindlichen
Disaccharidasen spalten die verbleibende Lactose, Saccharose und Maltose
zu Monosacchariden. Diese werden nun durch verschiedene Transportsysteme
in den Enterocyten aufgenommen. Für Glucose findet sich ein aktives |
Transportsystem.
Die Glucosekon- zentration im Enterocyten ist größer als die
im Darmlumen. Mechanismus ist hier der gleichzeitige Transport mit Na+,
das die Glucose sozusagen mitreißt. In der Zelle angelangt, muß
das Na+ nun mittels Na+ - K+-ATPase wieder herausgeschafft werden (ATP-Verbrauch).
Fructose wird mittels erleichterter Diffusion resorbiert. Zuckeralkohole
(Xylose, Mannose) werden durch passive Diffusion resorbiert.
Leber
In der Leber findet der
Einstrom ohne Insulin statt. Die leberständige Glucokinase mit einem
niedrigen Km-Wert schafft große Mengen Glucose weg (unter physiologischen
Bedingungen nicht sättigbar). Dadurch, daß die Glucose phosphoryliert
wird, ist sie gefangen (Trapping). In den peripheren Geweben mit niedrigeren
Glucosespiegeln übernimmt diese Aufgabe die Hexokinase mit einem 20x
niedrigeren Km -Wert.
In der Leber folgt nun die
Glykolyse zur Energiegewinnung, oder aber die Glykogensynthese zur Energiekonservierung.
In den peripheren Geweben wird die Glucose mittels Insulin 10-x schneller
in die Zelle aufgenommen, indem ein Transportprotein aktiviert wird, das
zur Zellmembran wandert und die Glucose durch erleichterte Diffusion aufnimmt.
Proteinverdauung
Magen
Durch die Salzsäure
des Magens denaturieren die Proteine. Das aus Pepsinogen aktivierte Pepsin
spaltet vorwiegend aromatische Aminosäuren.
Pankreas
Hier kann man an eiweißspaltenden
Enzymen Endopeptidasen (greifen Peptid intramolekular an, z.B. Trypsin,
Chymotrypsin, Elastase) und Exopeptidasen (greifen vom Ende an, z.B. Carboxypeptidase)
unterscheiden.
Duodenum
Die Enterokinase aktiviert
hier erst das Trypsinogen zum Trypsin, welches seinerseits wieder Chymotrypsinogen
zum Chymotrypsin aktiviert.
Aminopeptidasen spalten
NH2 von der Aminosäure ab.
In der Dünndarm-Schleimhaut
befinden sich Dipeptidasen, die Dipeptide in Aminosäuren spalten.
Resorbiert werden aber auch (und sogar besser) Di-,Tri- und Oligopeptide.
Die Resorption von Aminosäuren findet mittels mindestens 3 Transportsystemen
statt. Früher dachte man, es gäbe eines für neutrale zwei
für basische Aminosäuren und eines für Prolin. Heute geht
man davon aus, daß eines für Alanin (A), eines für Alanin,
Cystein, Serin (ASC) und eines für verzweigtkettige Aminosäuren
(L) existieren. Peptide werden auf Grund eines Protonengradienten (gegen
ein Konzentrationsgefälle) in den Enterocyten aufgenommen. Aminosäuren
werden aktiv mit Na++ resorbiert (ähnlich wie Monosaccharide). Eventuell
werden auch ganze Proteine aufgenommen (für Immunglobuline von Bedeutung:
Allergieinduzierend?). Im Enterocyten findet schon der erste Umbau der
Peptide und Aminosäuren statt, so daß die Aminosäure-Zusammensetzung
im Pfortaderblut schon anders ist als noch im Darm.
Prozentuale Verteilung des
Um- und Abbaus der Aminosäuren in der Leber:
60% gleich verstoffwechselt
(Harnstoff)
23% frei ausgestoßen
7% Aufbau von
Plasmaproteinen
14% Aufbau von Leberproteinen,
Enzymen
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