Переваривание белков в пищеварительном тракте
Пищевые белки подвергаются гидролитическому расщеплению под действием ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ (класс – гидролазы, подкласс - пептидазы).
Большинство этих ферментов вырабатывается в неактивной форме, т.е. в форме ПРОФЕРМЕНТОВ, а затем активируются путём ЧАСТИЧНОГО ПРОТЕОЛИЗА. Это предохраняет стенки пищеварительного тракта от самопереваривания.
Проферменты вырабатываются в клетках слизистой оболочки желудка или кишечника, клетках поджелудочной железы и поступают в полость желудка или кишечника, где происходит их активация.
В ротовой полости белки не подвергаются каким-либо химическим превращениям, т.к. здесь отсутствуют ферменты, действующие на белки. Здесь происходит лишь механическая переработка пищи.
В желудке начинается химическое превращение белков. Здесь действуют два основных фермента: ПЕПСИН и ГАСТРИКСИН.
ПЕПСИН вырабатывается главными клетками слизистой оболочки желудка в неактивной форме - ПЕПСИНОГЕН, который под действием соляной кислоты активируется и превращается в активный ПЕПСИН.
Под влиянием соляной кислоты ПЕПСИНОГЕН активируется медленно. Более быстро активация происходит под влиянием ПЕПСИНА, т.е. процесс активации является АУТОКАТАЛИТИЧЕСКИМ.
Механизм активации ПЕПСИНОГЕНА - ЧАСТИЧНЫЙ ПРОТЕОЛИЗ. От пептидной цепи неактивного ПЕПСИНОГЕНА со стороны N-конца отрывается один ПЕПТИД, содержащий 42 аминокислоты. Затем из остатка цепи формируется новая трёхмерная структура фермента - пепсина и новый активный центр фермента. СОЛЯНАЯ КИСЛОТА вырабатывается обкладочными клетками слизистой желудка и играет очень важную роль в переваривании белков:
1. активирует пепсиноген, превращая его в пепсин;
2. создаёт оптимум рН для действия пепсина (1,5 - 2);
3. обладает бактерицидным действием;
4. денатурирует белки;
5. способствует продвижению желудочного содержимого далее в кишечник.
Пепсин - это фермент, который является ЭНДОПЕПТИДАЗОЙ, т.е. действует на внутренние ПЕПТИДНЫЕ связи, в образовании которых участвуют аминогруппы ароматических аминокислот (ФЕН, ТИР, ТРИ).
ГАСТРИКСИН по действию аналогичен пепсину. Это тоже ЭНДОПЕПТИДАЗА. Его оптимум рН = 3 - 3,5. Действует на ПЕПТИДНЫЕ связи, в образовании которых участвуют ДИКАРБОНОВЫЕ аминокислоты (ГЛУ, АСП) своими КАРБОКСИЛЬНЫМИ группами.
В желудке под действием ПЕПСИНА и ГАСТРИКСИНА сложные белковые молекулы распадаются на высокомолекулярные ПОЛИПЕПТИДЫ. Ими являются так называемые АЛЬБУМОЗЫ, ПЕПТОНЫ, которые поступают в тонкий кишечник.
В тонком кишечнике эти ПОЛИПЕПТИДЫ подвергаются действию целого ряда протеолитических ферментов поджелудочной железы, которые вырабатываются в неактивной форме: ТРИПСИНОГЕН, ХИМОТРИПСИНОГЕН, ПРОЭЛАСТАЗА, ПРОКАРБОКСИПЕПТИДАЗА.
Механизм активации всех этих ферментов - ЧАСТИЧНЫЙ ПРОТЕОЛИЗ по каскадному механизму.
рис. Активация протеолитических ферментов
ТРИПСИН, ХИМОТРИПСИН, ЭЛАСТАЗА - ЭНДОПЕПТИДАЗЫ.
ТРИПСИН разрушает внутренние ПЕПТИДНЫЕ связи, в образовании которых принимают участие лиз и арг.
ХИМОТРИПСИН разрушает внутренние связи, в образовании которых принимают участие ароматические аминокислоты (тир, три, фен).
ЭЛАСТАЗА разрушает внутренние ПЕПТИДНЫЕ связи, в образовании которых принимают участие ала, гли, про.
КАРБОКСИПЕПТИДАЗА разрушает наружные пептидные связи, отщепляя аминокислоты с С-конца полипептидной цепи.
АМИНОПЕПТИДАЗА (образуется в слизистой оболочке тонкого кишечника) действует на крайние ПЕПТИДНЫЕ связи со стороны N-конца, отщепляя отдельные аминокислоты.
ДИПЕПТИДЫ подвергаются действию ДИПЕПТИДАЗ, продуцирующихся слизистой кишечника сразу в активной форме.
Т.о. в результате действия всей этой группы ферментов в ЖКТ белки пищи расщепляются до аминокислот. Образующиеся аминокислоты всасываются в кровь и поступают во все органы и ткани. Аминокислоты, которые не подверглись всасыванию, поступают в толстую кишку, где с ними происходят определенные реакции (гниение аминокислот).
Предыдущий раздел | Раздел верхнего уровня | Следующий раздел |