Страница 4 из 119
Вы знаете, что когда пища входит в рот, то на нее течет слюна; вы знаете, что слюна берется из слюнных желез, которые лежат вне полости рта и соединяются с нею трубочками, носящими название слюнных протоков. И все остальные реагенты пищеварительного канала добываются таким же образом: желудочный сок из желудочных желез, панкреатический - из панкреатической железы, желчь - из печени.
Значит, по всему пищеварительному тракту вы имеете последовательный ряд химических реакоторые изливаются в известном порядке и соответственным образом изменяют пищевые вещества. Дело происходит, следовательно, так, как на фабрике, где какой-нибудь сырой материал обрабатывается последовательно до тех пор, пока он не станет фабричным продуктом.
Первый реактив, который льется на пищу уже во рту, есть слюна. Вырабатывается она тремя парами слюнных желез: подчелюстных, подъязычных и околоушных. Первое действие слюны чисто физического характера. Она смачивает сухую пищу и способствует разминанию ее. А другое действие слюны - химическое.
Вот слюна. Она у нас профильтрована в пробирку и получена таким образом: кто-то просто плюнул в фильтр. Как видите, это прозрачная жидкость, немного тягучая. Реакция ее слабощелочная, т. е. красная лакмусовая бумажка окрашивается слюной в слабый синий цвет. Видите, лакмусовая бумажка при смачивании ее слюной синеет.
Состоит слюна в огромной своей массе (98-99%) из воды. Это надо помнить. Остальных веществ, значит, - 1%. Из этих веществ надо назвать прежде всего слизистое вещество - муцин. Муцин можно получить и в сухом виде - в виде порошка. Если этот порошок вы смешаете с водой, то получите слизь. Затем в состав слюны входят некоторые белковые вещества и неорганические соли, например поваренная соль, сода и т. д.
Кроме того, в слюне имеется совершенно особое вещество, из группы тех веществ, которые встречаются только в живом мире - у животных и растений. Эти вещества играют огромную роль, они обусловливают собою те химические процессы, благодаря которым осуществляется жизнь, они и есть в полном смысле возбудители жизни. Они составляют основной пункт, центр тяжести физиолого-химического знания. Вы сегодня же увидите, какими свойствами они обладают. К сожалению, природа этих веществ до сих пор химически не выяснена. Их знают только по их действию, но не знают, из каких элементов и комбинаций они состоят. Эти вещества носят общее название ферментов. Надо сказать, однако, что, несмотря на всю сложность ферментов, они начинают уже попадать полосу плодотворного исследования, так как ими очень заинтересованы и много занимаются. И если не я, то вы, наверное, дождетесь того времени, когда природа их будет разъяснена и они будут получаться искусственно, подобно другим телам. Работы идут чрезвычайно горячие, и основные пункты уже захвачены. Подробности об этом вам сообщат на лекциях по физиологической химии.
Ферменты есть, так сказать, первый акт жизненной деятельности, с которым вы сейчас и ознакомитесь. Все химические процессы направляются в теле именно этими веществами, они есть возбудители всех химических превраацений. Поэтому, надо сказать, что превращение пищи во рту под влиянием фермента слюны уже есть начало жизни, так как всю жизнь можно представлять как соединенную работу ферментов.
Фермент слюны носит название птиалина. Птиалин - это частное название, а ферменты - общее.
Я вам дам сейчас общую характеристику ферментов. Основное их свойство то, что они делают чрезвычайно глубокие химические изменения при весьма упрощенной внешней обстановке. Когда вы будете работать в лаборатории, вы увидите, что, для того чтобы произвести химическую реакцию, часто надо держать пробирку на огне, т. е. подвергать вещество действию сильного жара; вы увидите, что, для того чтобы произвести известные превращения, надо употреблять сильные кислоты, щелочи, концентрированные растворы солей и т. д. А вот ферменты все очень глубокие превращения производят без всякой повышенной температуры, без кислот, без щелочей. Притом ферменты действуют чрезвычайно быстро. Многие химические превращения в органической химии идут часами, днями, неделями, месяцами, а ферменты делают превращения на ваших глазах Какие-нибудь секунды, минуты.
Другая черта ферментов та, что сами они не переносят температуры выше 50 100°. to Так что, если вас идет превращение под влиянием фермента и вы все нагреваете, то ферментное вещество разрушится, перестанет действовать, и превращение остановится.
Перейдем теперь к тому ферменту, который встречается во рту, т. е. к птиалину слюны. Он обладает всеми свойствами ферментов. Посмотрим, в чем обнаруживается его действие. Птиалин действует специально на углеводы.
Я остановлюсь подробнее на углеводах, о которых я вам уже упомянул, говоря о составе пищи. Примерами углеводов являются всем известные вещества: обыкновенный сахар, который мы пьем в чае, сахар, который встречается в меде, в плодах, затем крахмал, который почти в чистом виде находится в картофеле в форме слоистых овальных зерен.
Углеводы получили свое название потому, что кислород и водород находятся в них в такой же пропорции, как и в воде, так что они представляют собой как бы соединение угля с водой. Прежде считали это за отличительную черту углеводов, но потом оказалось, что это не всегда так. Такое внешнее, грубое представление взято было из данных весового анализа. Долгое время углеводы представляли собой большую загадку, но благодаря работам химика Эмиля Фишера были разобраны и даже получены искусственно, синтетически. А это, как известно, означает полное обладание предметом. Теперь углеводы представляются химически как ангидридные формы, т. е.ьдегиды или кетоны многоатомных спиртов. Их делят на три группы по сложности: моносахариды, дисахариды и полисахариды. Состав их, таким образом, совершенно выяснен. Формула моносахаридов такая: Примером их могут служить медовый сахар, виноградный сахар и сахар, встречающийся в сладких плодах. Если две частицы моносахаридов соединяются с выделением одной частицы воды, то получаются дисахариды: Примеры - наш обыкновенный и тростниковый сахар. Соединение же трех, четырех и более частиц моносахаридов с выделением соответствующего числа молекул воды дает полисахариды. Общая формула их Примером их может служить крахмал. Вот вам три сорта, по сложности состава, углеводных веществ.
Так вот, первый фермент, с которым мы знакомимся, - птиалин; он имеет отношение к углеводам, причем его действие состоит в том, что он сложные углеводы - полисахариды - превращает в моносахариды, в виноградный сахар. Это превращение он делает при температуре тела и очень быстро, тогда как в лабораториях то же самое надо делать днями и сильнейшими реактивами. Мы сейчас и покажем вам действие птиалина.
Вот обыкновенный крахмал, который кухарки употребляют для киселя. Мы берем в две пробирки по десять кубиков этого крахмала. Он, как видите, липкий, тягучий. К одной из порций мы прибавляем один кубик слюны с птиалином, в другую пробирку нальем один кубик воды для контроля, чтобы вы не подумали, что то, что произойдет, сделала вода слюны. Я взбалтываю обе пробирки. Вот смотрите. Действие птиалина уже началось. В пробирке со слюной жидкость становится более светлой и подвижной. Это видно всем. Теперь мы испытаем это на другой лад. Мы профильтруем жидкости из обеих пробирок. Смотрите: крахмал с птиалином уже фильтруется через несколько секунд; из другой же порции ничего не фильтруется, так как крахмал нерастворим и жидкость эта представляет собой набухшие от воды зерна крахмала.
Итак, вы видите, что под влиянием птиалина крахмал из нерастворимого состояния перешел в растворимое. В следующий раз вы увидите, что изменения пошли гораздо глубже.