Пепсин: какво е това, характеристики и функции

Човешкото същество и останалите животни са отворени системи, тъй като ние се нуждаем от поглъщане на органични вещества, за да получим енергия. 50% от нашата диета се състои от въглехидрати, 30% мазнини и 10-15% протеини.

Всички тези макронутриенти се разграждат чрез хидролиза на малки биомолекули., които преминават през плазмената мембрана на клетките и се окисляват в митохондриалната среда, за да получат енергия за всички тъкани и реакции, необходими за живота.

Храносмилането, известно като процес, чрез който храната се трансформира в храносмилателната система в вещество, което тялото усвоява, от съществено значение е храната да се превърне в енергия и топлина метаболитни. За това храната се поглъща през устата, подложена на поредица от механични и химични промени, транспортирани до стомаха, след това до червата и накрая отпадъците се изхвърлят в средата под формата на изпражнения.

Този общ процес описва преминаването на храната през храносмилателната система по изключително кратък начин, но може да бъде подчертавам, че всеки от тези раздели на системата се характеризира с поредица от големи химически и физични реакции лихва. Днес ви разказваме всичко за

пепсин, един от онези ензими, които са от съществено значение за разбирането на храносмилането на стомашно ниво.

• Свързана статия: „Храносмилателна система: анатомия, части и функциониране“

Какво е пепсин?

На първо място, трябва да се отбележи, че пепсинът е ендопептидаза, тоест ензим, който разгражда протеините, получени при хранителен прием, на по-малки пептиди. Тези видове ензимни молекули разрушават пептидните връзки между аминокиселините в протеиновата верига, следвайки поредица от много специфични насоки. Пепсинът не е единствената ендопептидаза, която отговаря за храносмилането, тъй като трипсин, химотрипсин, еластаза или термолизин, наред с други, също се открояват в тази група.

Въпреки разнообразието от ендопептидази в стомашната среда, пепсинът се счита за един от най-важните, заедно с трипсин и химотрипсин.. В допълнение, средата му на действие е много ясна и разграничена: тя работи най-добре между рН 1,5 и 2, точно идеалните условия на стомаха. След като достигне частта от дванадесетопръстника (с рН 6), този ензим се инактивира и неговата функционалност приключва (въпреки че поддържа своята триизмерна конформация до рН 8).

Във всеки случай е необходимо да се изясни, че храносмилането също продължава на чревно ниво, поради ефектите на панкреатичните ензими като трипсин, химотрипсин, еластаза и карбоксипептидаза. По този начин, въпреки своята същественост, пепсинът не е от съществено значение за живота: ако този ензим липсва, други могат да се погрижат за метаболизма на протеините, с повече или по-малко усилия.

Любопитно е, ензимната активност на пепсин и други ензими може да се саморазгради собствената тъкан на тялото, ако нямаше превантивни механизми ясна и ефективна. За щастие, лигавичната бариера на стомаха отделя подобно на слуз бикарбонат вещество, което придава на стомашната стена почти неутрална pH среда и инактивира пепсина. Самият стомах трябва да се предпазва от ензимната активност, която се осъществява в него, колкото и неинтуитивно да звучи.

Синтезът на пепсин

Пепсинът се синтезира в стомаха, както сме намекнали в предишните редове. Така или иначе, стомашните клетки (основни клетки на стомашните жлези) не отделят самия пепсин, а пепсиноген. Това съединение е неактивен зимоген или проензим, съдържащ 44 "допълнителни" аминокиселини, в сравнение с действителния ензим.

Хормонът гастрин, секретиран от G клетките на стомашния апарат, стимулира секрецията на пепсиноген и солна киселина, които създават много кисела pH среда в камерата стомаха. Когато пепсиногенът влезе в контакт с този киселинен конгломерат, той претърпява автокаталитична реакция, при която се освобождава от „опашката“ на аминокиселините, които го държат неактивен. По този начин, благодарение на присъствието на стомашни киселини, пепсиногенът се трансформира в своя активен вариант пепсин и това може да започне да разгражда протеините на по-малки молекули.

Освен това е необходимо да се отбележи, че пепсиногенът се синтезира благодарение на инструкциите, присъстващи в гените, т.е., хромозоми в клетките. При хората има 3 различни гена, които кодират една и съща форма на пепсиноген А: PGA3, PGA4 и PGA5. Всички те имат насоките на синтеза на зимоген, който след това се трансформира в ензима чрез стимулиране на стомашните киселини.

От друга страна, някои съединения (като пепстатин) са способни да инхибират пепсин при много ниски концентрации. За първи път пепстатинът е изолиран в култури от актиномицетни гъби, но малко се знае за него извън неговата активност като протеаза.

• Може да се интересувате от: „Таблица на аминокиселините: функции, видове и характеристики“

Функция на пепсин

На този етап е от съществено значение да се подчертае това пепсинът е посветен на разграждането на протеините, но съставен от аминокиселини, този ензим също е протеин сам по себе си. Аминокиселините са основната единица на всеки протеин, тъй като те се свързват в определени порядъци от пептидни връзки да се получат пептиди (по-малко от 10 аминокиселини), полипептиди (10 до 50 аминокиселини) и протеини (повече от 50 аминокиселини).

От своя страна, пепсинът "разрязва" протеиновата верига, която трябва да се разгради на нивото на аминокиселините левцин (leu) фенилаланин (phe), триптофан (trp) или тирозин (tyr), освен ако един от тях не е предшестван от пролин (професионалист). Помним, че това е ендопептидаза, което означава, че се разрязва "вътре" (между аминокиселини, които не са част от крайната протеинова част).

Протеините съставляват само 10-15% от нашата диета (тъй като въглехидратите са най-богатият източник на енергия), но те те представляват 50% от сухото тегло на почти всички биологични тъкани, тъй като няма метаболитен процес, който да не зависи по някакъв начин от те. Ето защо пепсинът и останалите ензими, които разграждат протеините, са толкова важни: не само за получаване на енергия, но и за интегриране на аминокиселини в биологични тъкани, като мускулите и кожата.

Ролята на пепсина в патологиите

Както всеки елемент от човешкото тяло, пепсинът може да се провали или да извършва дейности в моменти, когато не е необходимо, което води до патологии. В този случай този и други ензими играят съществена роля в развитието на симптоми на ларингофарингеален рефлукс (LPR) и гастроезофагеален рефлукс (ГЕРБ).

Човек с отслабен долен езофагеален сфинктер (LES) може да изпита тези състояния като хранителен болус, смесен със стомашни сокове, се оттегля в хранопровода, ако околната среда на стомаха. Това кара киселини, пепсин и други ензими да пътуват назад през езофагеалната тръба, дори достигайки до ларинкса и в най-лошия случай до белодробната среда.

За допълнително усложняване на нещата, пациентите с LPR имат локална нервна чувствителност променени, така че те не могат да реагират с кашлица и хрипове на присъствието на киселина в околната среда ларинкса. Да си в активната си форма и да не се екскретира, пепсинът започва да разгражда ларингеалните тъкани, което води до хронична дисфагия (невъзможност за преглъщане), груб глас и повтаряща се кашлица. Колкото повече пепсинът е в контакт с ларингеалната среда, толкова по-лошо е увреждането.

Продължи

Както може би сте виждали, пепсинът е много интересен ензим на физиологично ниво, тъй като се самоактивира от себе си с киселинната среда на стомаха и неговата функционалност се регулира по напълно зависим от рН начин околната среда. Ако рН се поддържа между 1,5 и 2, ензимът остава в активната си форма и си върши работата. Когато тази стойност се промени, тя запазва своята триизмерна конформация, но не разгражда протеините, както в стомаха.

Благодарение на пепсина и много други биомолекули от ензимно естество, хората могат да се трансформират протеините, които консумираме в енергия и най-вече в аминокиселини, полезни за образуването и възстановяването на носни кърпи. Разбира се, ясно ни е, че без вътрешния си метаболизъм ние сме нищо.