Co nam dają poszczególne związki?

Zacznijmy od krótkiego wstępu. Jemy śniadanko, ważny posiłek w ciągu naszego dnia. Wyobraźmy sobie, że jemy na nie bułkę pszenną z masłem i twarogiem. Później zachodzi wiele procesów trawiennych, które sprawiają, że rozkłada się ona na części pierwsze, czyli składniki odżywcze. Tylko, co nam one dają?

Rola glukozy

Jama ustna, dwunastnica, jelito cienkie. Co łączy te trzy odcinki układu pokarmowego? 

W tych odcinkach trawione są cukry złożone. Cukier został strawiony do glukozy, (chyba, że to była od razu glukoza, substancje proste się nie trawią) teraz w jelicie cienkim w kosmkach jelitowych będzie wchłonięty do krwi. Co się z nim dzieje? Jest on transportowany do wszystkich komórek naszego organizmu, by zostać zużytym w procesie oddychania komórkowego. Co jeśli dostarczymy naszemu organizmowi więcej cukru, niż aktualnie potrzebuje? Nasz organizm jest sprytny i myśli: "Teraz nie wszystko jest mi potrzebne, ale może później nie dostanę? Zachowam nadwyżkę, na czarną godzinę. Tylko przydałby się magazyn. Gdzie go zrobić? Hmm... Może w wątrobie? Czemu nie! Niech biedni uczniowie się męczą z zapamiętaniem wszystkich funkcji wątroby. Ale tyle glukozy to ona nie zmieści. Przydałoby się ją jakoś spakować. No to zmienimy ją sobie w glikogen. No i super. Plan idealny. Inaczej mówiąc, glukoza, która nie została od razu zużyta jest transportowana do wątroby, gdzie jest zamieniana na glikogen. Można przedstawić to tak, jakby grosze zamienić na banknoty pięciusetzłotowe. Więc organizm zamienia glukozę na glikogen i odkłada w swoim magazynie. Jednakże w pewnym momencie może już nie być w nim miejsca (to tak jak na półce z książkami, książkoholicy z pewnością zrozumieją). Hipotetyczna sytuacja: jemy za dużo, coś nam bardzo posmakowało, powiedzmy że to te przykładowe kanapki z masłem i serem. To wszystko jest dalej trawione. Nie potrzebujemy tyle cukru w danym czasie, a wątroba już pełna. Co wtedy zrobić? Organizm dalej idzie w myśl zasady, teraz nie potrzebuję, ale może przyda mi się później. Glukoza jest zamieniana na tkankę tłuszczową, która pełni funkcję zapasową (przy okazji również termoregulacyjną). Wtedy jest niefajnie, bo tyjemy. No ale tak jest.

Rola aminokwasów

Zmęczeni? To fajnie że nie, bo przechodzimy dalej, do trawienia białek. Pojawi się tu kilka trudniejszych nazw, ale spokojnie. Bywają gorsze. Co łączy żołądek, dwunastnicę i jelito cienkie? Tak jak w wyżej opisanym przypadku, w tych miejscach trawią się białka. Zostają one zmienione na coraz krótsze łańcuchy polipeptydowe, aż w końcu zostają pojedynczymi aminokwasami. W jelicie cienkim są wchłaniane do krwi i wędrują do wątroby. Część jest wykorzystana od razu w organizmie, np. do budowy, lecz nie wszystkie. Te, które nie są potrzebne, zostają pozbawione reszt aminowych. Powstaje wtedy amoniak [NH3(trucizna)], który jest przekształcany na mniej toksyczny mocznik, który transportowany jest do nerek z krwią, a później usuwany go z organizmu wraz z moczem. Po usunięciu z aminokwasów reszt amonowych powstają ketokwasy. Mają one w organizmie trzy funkcje: po pierwsze mogą być wykorzystane do syntezy (tworzenia) cukrów lub innych aminokwasów, których akurat brakuje w organizmie, po drugie mogą zostać wykorzystane do celów energetycznych, czyli wytworzenia energii w naszym organizmie, żebyśmy mogli uprawiać sport, uczyć się, czy choćby oglądać seriale na Netflixie, a po trzecie ketokwasy mogą być zamienione na tkankę tłuszczową (wiemy, jak nasz organizm uwielbia sobie odkładać "na czarną godzinę"). I znowu tyjemy.

Rola tłuszczu

Idziemy dalej. W końcu na naszej bułce było masło, czyli lipidy. One też się gdzieś strawiły. Pytanie brzmi: gdzie? Ogólnie mówi się, że trawienie lipidów rozpoczyna się w dwunastnicy i dalej w jelicie cienkim. Istnieje jednak enzym o nazwie lipaza żołądkowa. Po nazwie można wywnioskować dwie rzeczy: po pierwsze jest w żołądku, a po drugie trawi lipidy. Jednak mimo to, możemy uogólnić, że lipidy zaczynają swoje trawienie w dwunastnicy. Lecz zanim to się stanie, następuje jeszcze jeden proces - emulgacja tłuszczów. Co to jest? Otóż jest to rozbijanie bryłek tłuszczu na mniejsze cząsteczki przez żółć. Można to porównać do działania detergentem, czyli np. jakimś płynem do mycia naczyń na brudne talerze po tłustym posiłku. Łatwiej się zmywa takie naczynia  z detergentem niż samą wodą. Tak samo enzymom, np. lipazie trzustkowej łatwiej się trawi lipidy, jeśli wcześniej się je podzieli na mniejsze cząstki. Po emulgacji i strawieniu powstaje mieszanka glicerolu, kwasów tłuszczowych i tłuszczy, która tworzy tak zwane micelele. Łączą się one z białkami tworząc chylomikrony, które są wchłaniane (i tutaj niespodzianka) nie do krwi, ale do naczyń limfatycznych. Później lipoproteiny (czyli zestawy lipid-białko) dostają się do krwi i są transportowane do wszystkich komórek w organizmie.

Witaminy

Witaminy nie są nigdzie trawione. Są związkami organicznymi, które są potrzebne, by organizm mógł przeprowadzać różne procesy. Nie umiemy ich sami wytwarzać, muszą być pobrane z pokarmem. Prowadzimy również współpracę z bakteriami symbiotycznymi. To tacy nasi dobrzy kumple, którzy w zamian za troszeczkę jedzenia i miejsce zamieszkania (nasze jelito grube), wytwarzają nam witaminy z grupy B i K. Dzielimy je na dwie grupy: rozpuszczalne i nierozpuszczalne w tłuszczach. Dlaczego ten podział jest ważny? Ponieważ wiemy dzięki niemu, z którą witaminą musimy spożyć coś zawierającego tłuszcze, a z którą nie. Na przykład jeśli robimy surówkę, w której jest marchewka zawierająca witaminę A, powinniśmy dodać troszkę oliwy do niej, by mogła być ona łatwiej przyswojona przez nasz organizm. Witaminy A, D, E, K są rozpuszczalne w tłuszczach [t(tłuszcze)ADEK]. Wszystkie pozostałe są rozpuszczalne w wodzie. Poniżej tabela z witaminami, ich rolami, źródłami oraz skutkami niedoboru i nadmiaru.

Rola nukleozydów

Jeżeli myśleliście, że to koniec, to nic bardziej mylnego. Została nam jeszcze jedna rzecz: kwasy nukleinowe. Co się z nimi dzieje? Zostają strawione przez nukleazy (czyli takie enzymy) do postaci nukleozydów (nukleotydów pozbawionych reszty fosforanowej) i są wchłaniane do krwi oraz przekształcane w kwas moczowy . Wydzielają wtedy bardzo duże ilości energii. Odkryto jednak, że nie pełnią tylko funkcji budulcowych i energetycznych, ale także funkcję regulatorową. Mogą mieć wpływ na ekspresję genów u człowieka, a więc na jego dalsze funkcjonowanie. Jednak trawienie kwasów nukleinowych to dosyć nowy temat w nauce, który podlega dalszym badaniom.

Podsumowanie

Wraz z pożywieniem do organizmu trafiają różne substancje odżywcze. Związki proste zostają od razu wchłonięte, a związki złożone wcześniej muszą zostać strawione. Witaminy nie podlegają trawieniu, za to ten proces przechodzą: cukry, białka, tłuszcze oraz kwasy nukleinowe. Każdy z tych związków ma swoje miejsce trawienia i podlega innym enzymom. Związki te wykorzystywane są do procesów metabolicznych czy syntez innych związków. Jeżeli w organizmie występuje nadwyżka danego związku, jest on magazynowany. Cukry są materiałem energetycznym, są przetwarzane na glikogen i gromadzone w wątrobie bądź zamieniane na tkankę tłuszczową. Aminokwasy są materiałem budulcowym, a ich nadwyżka jest przekształcana na brakujące cukry lub inne aminokwasy lub zamieniana na tkankę tłuszczową. Trawienie lipidów jest poprzedzone ich emulgacją, czyli rozbiciem na mniejsze cząsteczki. Tłuszcze są materiałem zapasowym. Kwasy nukleinowe nie są do końca przebadane. Wiadomo, że pełnią rolę budulcową, energetyczną oraz regulacyjną. Witaminy są to związki organiczne, które spełniają w organizmie funkcję regulacyjną. Organizm nie umie ich sam wytwarzać, więc muszą być pobierane z pokarmem bądź wytwarzane przez bakterie flory jelitowej.

Do napisania tego tekstu zainspirowała mnie moja koleżanka, która również oceniała go.

Polecam zapoznać się z tym filmem, który w bardzo przyjemny sposób wizualizuje to, co napisałam link.

Źródła, z których korzystałam do tworzenia artykułu:

• "Biologia 2. Zakres rozszerzony. Podręczni dla liceum ogólnokształcącego" Ewa Holak, Waldemar Lewiński, Małgorzata Łaszczyca, Grażyna Skirmuntt, Jolanta Walkiewicz, Wydawnictwo Pedagogiczne OPERON
• "Tablice biologiczne" Krystyna Grykiel, Grażyna Halastra-Petryna, Elżbieta Mazurek, Barbara Potulska-Klein
• ŻYWNOŚĆ nauka, technologia, jakość; redaktor naczelny prof. dr hab. Lesław Juszczak; nr 1; Kraków 2017