8 דקות
בואו נתחיל ממשהו שקשה להאמין אליו. דמיינו שמוציאים את המעי הדק מהגוף, פורשים אותו לגמרי עד שהוא שטוח כמו שטיח, ומניחים אותו על הרצפה. אם היה אפשר לעשות את זה, הוא היה מכסה שטח של כ-250 מטר רבוע. מגרש טניס שלם עומד על כ-260 מטר רבוע. איך צינור בקוטר של כ-3 סנטימטר מגיע לשטח כזה? ולמה בכלל הגוף צריך אותו? הפרק הזה יסביר את כל זה, ויעזור לנו להתכונן לשאלות שחוזרות שוב ושוב בבגרות בביולוגיה.
נתחיל עם הבסיס. כדאי לדעת שיש הבדל עקרוני בין שתי מילים שמשתמשים בהן לעיתים קרובות כאילו הן אותו הדבר, ועלולים לאבד עליהן נקודות בבחינה. עיכול הוא פירוק של מולקולות גדולות למולקולות קטנות. ספיגה היא מעבר של המולקולות הקטנות האלו אל הדם או אל הלימפה. שני תהליכים שונים לחלוטין, שמתרחשים בשלבים שונים, במקומות שונים. חשוב לזכור את ההבחנה הזאת.
המזון עובר בסדר קבוע: פה, ושט, קיבה, תריסריון, מעי דק, מעי גס, חלחולת. בכל תחנה יש תפקיד אחר, ובואו נעבור עליהן אחת אחת.
בפה מתרחשים שני סוגי עיכול בו-זמנית. השיניים מבצעות עיכול מכני, כלומר הן מגדילות את שטח הפנים של המזון על ידי פירור ולעיסה, אבל מבחינה כימית המולקולה עצמה לא משתנה. במקביל, בלוטות הרוק מפרישות אנזים שנקרא עמילאז רוק, שמפרק עמלן לדו-סוכרים. זוהי כבר פעולה כימית, שבירת קשרים כימיים. הסביבה בפה היא כמעט ניטרלית, pH של כ-7, שזה תנאי האופטימום של האנזים הזה. כדאי לזכור: עמילאז רוק מיוצר בבלוטות הרוק, פועל בפה, ו-pH אופטימלי של כ-7.
מהפה המזון עובר לוושט. כאן לא מתרחש שום עיכול. הוושט הוא צינור הולכה בלבד, שמעביר את המזון בעזרת גלי כיווץ שנקראים פריסטלטיקה. דרך אגב, זה מסביר מדוע אנחנו יכולים לבלוע גם כשאנחנו שוכבים, ואפילו בתיאוריה גם עמידה על הראש לא תמנע את התקדמות המזון. הפריסטלטיקה, ולא כוח הכבידה, היא שדוחפת אותו קדימה.
בקיבה הדברים מעניינים יותר. הדפנות השריריות של הקיבה לשות ומערבלות את המזון, פעולה מכנית גרידא. אבל בו-זמנית, בלוטות הקיבה מפרישות חומצת מלח שמורידה את ה-pH לכ-2. זו סביבה חומצית מאוד, שממלאת שתי פונקציות. ראשית, היא הורגת חיידקים רבים שנכנסים עם המזון. שנית, היא מפעילה את הפעפסינוגן והופכת אותו לפעפסין, שהוא האנזים הפעיל שמפרק חלבונים. חשוב לדעת: הפעפסין לא מסיים את העבודה. הוא מפרק חלבונים לפוליפפטידים, שהם שרשרות ארוכות של חומצות אמינו, אבל לא עד לחומצות אמינו בודדות. שגיאה נפוצה בבחינה היא לכתוב שהחלבונים מתפרקים בקיבה עד לחומצות אמינו המוכנות לספיגה. זה לא נכון. השלמת הפירוק קורית בהמשך. בנוסף, שכבת ריר מגינה על דופן הקיבה עצמה מפני עיכול עצמי.
עכשיו מגיעים לתריסריון, שהוא הקטע הראשון של המעי הדק. כאן מצטרפים שני נוזלים חיוניים שמגיעים מבחוץ. הראשון הוא מיץ הלבלב. הלבלב מפריש ביקרבונט שמנטרל את החומצה שמגיעה מהקיבה ומעמיד pH בסיסי של כ-8. זה הכרחי, כי האנזימים שפועלים כאן צריכים סביבה שונה לחלוטין מזו שבקיבה. מיץ הלבלב מכיל גם 3 אנזימים מרכזיים. עמילאז לבלבי שממשיך לפרק עמלן לדו-סוכרים, בדיוק כמו עמילאז הרוק אבל בסביבה בסיסית. טריפסין, שמופרש תחילה כטריפסינוגן ומופעל בתריסריון, וממשיך לפרק חלבונים ופפטידים. וליפאז לבלבי, שמפרק טריגליצרידים לחומצות שומן וגליצרול.
הנוזל השני שמגיע לתריסריון הוא המרה. כאן יש נקודה שחוזרת בבחינות: המרה מיוצרת בכבד ונאגרת בכיס המרה. לא מיוצרת בכיס המרה. כיס המרה הוא מאגר בלבד. טעות נפוצה היא לכתוב שהמרה מיוצרת בכיס המרה. זה שגוי. ועוד נקודה חשובה: המרה אינה אנזים. היא אינה מכילה אנזימים בכלל. תפקידה הוא פיסיקלי: היא מתחלבת את השומן, כלומר שוברת גושים גדולים של שומן לטיפות קטנות, ובכך מגדילה את שטח הפנים הזמין לליפאז שיפעל עליו. בלי המרה, הליפאז לא יכול לגשת לשומן ביעילות.
אחרי שהעיכול הסתיים, כל האבות מזון עברו פירוק מלא. סוכרים מורכבים הפכו לחד-סוכרים, חלבונים הפכו לחומצות אמינו, ושומנים הפכו לחומצות שומן וגליצרול. עכשיו מגיע שלב הספיגה, שמתרחש בעיקר במעי הדק.
וכאן חוזרים לשאלה שפתחנו איתה. 250 מטר רבוע בצינור קטן. הסוד נמצא בשלוש רמות מבנה שמכפילות את שטח הפנים שוב ושוב. ברמה הראשונה, דופן המעי אינה חלקה. היא מלאה בקפלים מעגליים שמגדילים את שטח הפנים בכ-3 פעמים. ברמה השנייה, על גבי הקפלים האלה בולטים מבנים שנקראים סיסים, בליטות אצבעיות של הרירית, שמגדילים את השטח פי כ-10 נוספים. ברמה השלישית, על קרום כל תא בסיס יש בליטות זעירות שנקראות מיקרו-סיסים, שיוצרות יחד מה שנקרא שפה מוברשת, ומגדילות את השטח פי כ-20 נוספים. שלוש הרמות האלה יחד מייצרות את ה-250 מטר הרבוע. בכל סיס עוברת רשת נימי דם צפופה, וגם כלי לימפה מרכזי אחד שנקרא כליל. דופן הסיס בנויה משכבת תאים אחת בלבד, מה שמאפשר מעבר מהיר של חומרים.
ולמה חשוב האם חומר נספג לדם או ללימפה? חד-סוכרים וחומצות אמינו נספגים ישירות לנימי הדם ומגיעים אל הכבד שמעבד אותם. חומצות שומן וגליצרול לעומת זאת נכנסים לכלי הלימפה, כלומר לכלילים, ועוברים דרך מערכת הלימפה אל הדם הכללי, עוקפים את הכבד בשלב ראשון.
המעי הגס הוא התחנה האחרונה של ספיגה. חשוב לדעת שבשלב הזה רוב המזון כבר נספג. תפקיד המעי הגס הוא ספיגת מים ומלחים, ולא ספיגה של חומרי מזון מעוכלים. מה שנשאר עובר לחלחולת ויוצא החוצה.
ולסיום, נזכיר עיקרון שתקף לכל האנזימים שדיברנו עליהם. אנזים הוא קטליזטור ביולוגי. הוא נקשר למולקולת המצע באתר הפעילות שלו, מזרז את התגובה, ואז יוצא ממנה בלי שינוי. הוא לא נבלע ולא נהרס בתהליך. לכן מולקולת אנזים אחת יכולה לפרק מאות ואלפי מולקולות מצע בזו אחר זו. זה ההסבר לכך שהגוף לא צריך לייצר כמות עצומה של אנזים חדש לכל תגובה.
בבחינה, בכל שאלה על אנזים, כדאי לציין 3 דברים: מאיפה הוא מיוצר, היכן הוא פועל, ומה ה-pH האופטימלי שלו. אם עושים את זה, רוב שאלות האנזימים מקבלות תשובה מלאה. בהצלחה.