Pepsin: τι είναι, χαρακτηριστικά και λειτουργίες

Ο άνθρωπος και τα υπόλοιπα ζώα είναι ανοιχτά συστήματα, καθώς απαιτούμε την κατάποση οργανικής ύλης για την απόκτηση ενέργειας. Το 50% της διατροφής μας αποτελείται από υδατάνθρακες, 30% λίπος και 10-15% πρωτεΐνες.

Όλα αυτά τα μακροθρεπτικά συστατικά διασπώνται με υδρόλυση σε μικρά βιομόρια., που διασχίζουν τη μεμβράνη πλάσματος των κυττάρων και οξειδώνονται στο μιτοχονδριακό περιβάλλον, προκειμένου να ληφθεί ενέργεια για όλους τους ιστούς και τις αντιδράσεις που είναι απαραίτητες για τη ζωή.

Η πέψη, γνωστή ως η διαδικασία με την οποία ένα τρόφιμο μετατρέπεται στο πεπτικό σύστημα σε α ουσία που αφομοιώνει ο οργανισμός, είναι απαραίτητο το φαγητό να μετατραπεί σε ενέργεια και θερμότητα μεταβολικός. Γι 'αυτό, το φαγητό απορροφάται από το στόμα, υπόκειται σε μια σειρά μηχανικών και χημικών αλλαγών, μεταφέρεται στο στομάχι, στη συνέχεια στο έντερο και, τέλος, απορρίμματα απορρίπτονται στο μέσο με τη μορφή περιττώματα.

Αυτή η γενική διαδικασία περιγράφει τη διέλευση των τροφίμων μέσω του πεπτικού συστήματος με έναν εξαιρετικά σύντομο τρόπο, αλλά μπορεί να είναι υπογραμμίστε ότι κάθε ένα από αυτά τα τμήματα του συστήματος χαρακτηρίζεται από μια σειρά χημικών και φυσικών αντιδράσεων ενδιαφέρον. Σήμερα σας λέμε τα πάντα

πεψίνη, ένα από αυτά τα ένζυμα απαραίτητα για την κατανόηση της πέψης στο γαστρικό επίπεδο.

• Σχετικό άρθρο: "Πεπτικό σύστημα: ανατομία, μέρη και λειτουργία"

Τι είναι η πεψίνη;

Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να υπογραμμιστεί ότι η πεψίνη είναι μια ενδοπεπτιδάση, δηλαδή ένα ένζυμο που διασπά τις πρωτεΐνες που λαμβάνονται στη διατροφική πρόσληψη σε μικρότερα πεπτίδια. Αυτοί οι τύποι ενζυματικών μορίων σπάζουν τους πεπτιδικούς δεσμούς μεταξύ αμινοξέων εντός της πρωτεϊνικής αλυσίδας, ακολουθώντας μια σειρά πολύ συγκεκριμένων οδηγιών. Η πεψίνη δεν είναι η μόνη ενδοπεπτιδάση που είναι υπεύθυνη για την πέψη, καθώς η τρυψίνη, η χυμοτρυψίνη, η ελαστάση ή η θερμολυσίνη, μεταξύ άλλων, ξεχωρίζουν επίσης σε αυτήν την ομάδα.

Παρά την ποικιλία των ενδοπεπτιδασών στο γαστρικό περιβάλλον, η πεψίνη θεωρείται μία από τις πιο σημαντικές, μαζί με τρυψίνη και χυμοτρυψίνη.. Επιπλέον, το περιβάλλον δράσης του είναι πολύ σαφές και οριοθετημένο: λειτουργεί στο καλύτερό του μεταξύ pH 1,5 και 2, οι ακριβείς ιδανικές συνθήκες του στομάχου. Μόλις φτάσει στο τμήμα του δωδεκαδακτύλου (με pH 6), αυτό το ένζυμο απενεργοποιείται και η λειτουργικότητά του τελειώνει (αν και διατηρεί την τρισδιάστατη διαμόρφωσή του έως και pH 8).

Σε κάθε περίπτωση, είναι απαραίτητο να διευκρινιστεί ότι η πέψη πρωτεϊνών συνεχίζεται επίσης στο εντερικό επίπεδο, λόγω των επιδράσεων του παγκρέατος ενζύμων όπως η τρυψίνη, η χυμοτρυψίνη, η καρβοξυπεπτιδάση. Έτσι, παρά την αναγκαιότητα της, η πεψίνη δεν είναι απαραίτητη για τη ζωή: εάν λείπει αυτό το ένζυμο, άλλα μπορούν να φροντίσουν τον μεταβολισμό των πρωτεϊνών, με περισσότερη ή λιγότερη προσπάθεια.

Περιέργως, η ενζυματική δραστηριότητα της πεψίνης και άλλων ενζύμων θα μπορούσε να υποβαθμίσει τον ίδιο τον ιστό του σώματος εάν δεν υπήρχαν προληπτικοί μηχανισμοί σαφές και αποτελεσματικό. Ευτυχώς, το βλεννογόνο φράγμα του στομάχου εκκρίνει μια όμοια με όξινο ανθρακικό βλέννα, η οποία δίνει στο γαστρικό τοίχωμα ένα σχεδόν ουδέτερο περιβάλλον pH και απενεργοποιεί την πεψίνη. Το ίδιο το στομάχι πρέπει να προστατευθεί από την ενζυματική δραστηριότητα που λαμβάνει χώρα μέσα του, αντιδιαισθητικά όπως ακούγεται.

Η σύνθεση της πεψίνης

Η πεψίνη συντίθεται στο στομάχι, όπως έχουμε υποδείξει σε προηγούμενες γραμμές. ΤΕΛΟΣ παντων, τα στομαχικά κύτταρα (κύρια κύτταρα των γαστρικών αδένων) δεν εκκρίνουν την ίδια την πεψίνη, αλλά το πεψινογόνο. Αυτή η ένωση είναι ένα ανενεργό ζυμογόνο ή προένζυμο, που περιέχει 44 "επιπλέον" αμινοξέα, σε σύγκριση με το πραγματικό ένζυμο.

Η ορμόνη γαστρίνη, που εκκρίνεται από τα G κύτταρα της γαστρικής συσκευής, διεγείρει την έκκριση πεψινογόνο και υδροχλωρικό οξύ, το οποίο δημιουργεί ένα πολύ όξινο περιβάλλον pH εντός του θαλάμου στομάχι. Όταν το πεψινογόνο έρχεται σε επαφή με αυτό το όξινο συγκρότημα, υφίσταται αυτοκαταλυτική αντίδραση, στην οποία απελευθερώνεται από την "ουρά" αμινοξέων που το κράτησαν ανενεργό. Έτσι, χάρη στην παρουσία οξέων στομάχου, το πεψινογόνο μετατρέπεται σε δραστική παραλλαγή της πεψίνης και αυτό μπορεί να αρχίσει να διασπά τις πρωτεΐνες σε μικρότερα μόρια.

Επιπλέον, είναι απαραίτητο να επισημάνουμε ότι Το πεψινογόνο συντίθεται χάρη στις οδηγίες που υπάρχουν στα γονίδια, δηλαδή, ο χρωμοσώματα εντός των κυττάρων. Στους ανθρώπους, υπάρχουν 3 διαφορετικά γονίδια που κωδικοποιούν την ίδια μορφή πεψινογόνου Α: PGA3, PGA4 και PGA5. Όλα έχουν τις κατευθύνσεις της σύνθεσης του ζυμογόνου, το οποίο στη συνέχεια μετατρέπεται στο ένζυμο μέσω διέγερσης των γαστρικών οξέων.

Αφ 'ετέρου, ορισμένες ενώσεις (όπως η πεπτατίνη) είναι ικανές να αναστέλλουν την πεψίνη σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις. Η πεψατίνη απομονώθηκε για πρώτη φορά σε καλλιέργειες μυκήτων ακτινομυκητών, αλλά λίγα άλλα είναι γνωστά για αυτό πέρα ​​από τη δραστικότητα της ως πρωτεάση.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Πίνακας αμινοξέων: λειτουργίες, τύποι και χαρακτηριστικά"

Λειτουργία πεψίνης

Σε αυτό το σημείο, είναι σημαντικό να τονιστεί αυτό Η πεψίνη είναι αφιερωμένη στην διάσπαση των πρωτεϊνών, αλλά αποτελείται από αμινοξέα, αυτό το ένζυμο είναι επίσης μια πρωτεΐνη από μόνη της. Τα αμινοξέα είναι η βασική μονάδα κάθε πρωτεΐνης, καθώς συνδυάζονται σε συγκεκριμένες παραγγελίες από πεπτιδικούς δεσμούς να προκαλέσει πεπτίδια (λιγότερα από 10 αμινοξέα), πολυπεπτίδια (10 έως 50 αμινοξέα) και πρωτεΐνες (περισσότερα από 50 αμινοξέα).

Από την πλευρά της, η πεψίνη «κόβει» την πρωτεϊνική αλυσίδα που πρόκειται να αποικοδομηθεί στο επίπεδο των αμινοξέων λευκίνη (leu) φαινυλαλανίνη (phe), τρυπτοφάνη (trp) ή τυροσίνη (tyr), εκτός εάν ένα από αυτά προηγείται προλίνη (υπέρ) Θυμόμαστε ότι είναι μια ενδοπεπτιδάση, που σημαίνει ότι κόβει «μέσα» (μεταξύ των αμινοξέων που δεν αποτελούν μέρος του τελικού τμήματος πρωτεΐνης).

Οι πρωτεΐνες αποτελούν μόνο το 10-15% της διατροφής μας (καθώς οι υδατάνθρακες είναι η πλουσιότερη πηγή ενέργειας), αλλά αυτές Αντιπροσωπεύουν το 50% του ξηρού βάρους σχεδόν όλων των βιολογικών ιστών, καθώς δεν υπάρχει μεταβολική διαδικασία που δεν εξαρτάται κατά κάποιο τρόπο από αυτοί. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η πεψίνη και τα υπόλοιπα ένζυμα που αποικοδομούν τις πρωτεΐνες είναι τόσο απαραίτητα: όχι μόνο για την απόκτηση ενέργειας, αλλά και για την ενσωμάτωση αμινοξέων σε βιολογικούς ιστούς, όπως οι μύες και το δέρμα.

Ο ρόλος της πεψίνης στις παθολογίες

Όπως κάθε στοιχείο του ανθρώπινου σώματος, η πεψίνη μπορεί να αποτύχει ή να ασκήσει δραστηριότητες σε περιόδους που δεν είναι απαραίτητο, γεγονός που οδηγεί σε παθολογίες. Σε αυτήν την περίπτωση, αυτό και άλλα ένζυμα διαδραματίζουν ουσιαστικό ρόλο την ανάπτυξη συμπτωμάτων λαρυγγοφαρυγγικής παλινδρόμησης (LPR) και γαστροοισοφαγικής παλινδρόμησης (GERD).

Ένα άτομο με εξασθενημένο κατώτερο οισοφαγικό σφιγκτήρα (LES) μπορεί να αντιμετωπίσει αυτές τις καταστάσεις, όπως το τροφή bolus αναμεμιγμένα με γαστρικούς χυμούς υποχωρεί στον οισοφάγο εάν το περιβάλλον του στομάχι. Αυτό προκαλεί οξέα, πεψίνη και άλλα ένζυμα να ταξιδεύουν προς τα πίσω μέσω του οισοφάγου σωλήνα, φτάνοντας ακόμη και στον λάρυγγα και, στις χειρότερες περιπτώσεις, στο πνευμονικό περιβάλλον.

Για να περιπλέξει περαιτέρω τα πράγματα, οι ασθενείς με LPR έχουν τοπική νευρική ευαισθησία αλλοιωμένο, οπότε δεν μπορούν να ανταποκριθούν με βήχα και ανατροπή στην παρουσία οξέος στο περιβάλλον λάρυγγα. Όντας σε ενεργή μορφή και δεν εκκρίνεται, Η πεψίνη αρχίζει να διασπά τους λαρυγγικούς ιστούς, με αποτέλεσμα τη χρόνια δυσφαγία (ανικανότητα κατάποσης), μια σκληρή φωνή και επαναλαμβανόμενο βήχα. Όσο περισσότερο η πεψίνη έρχεται σε επαφή με το λαρυγγικό περιβάλλον, τόσο χειρότερη είναι η βλάβη.

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ

Όπως ίσως έχετε δει, η πεψίνη είναι ένα πολύ ενδιαφέρον ένζυμο σε φυσιολογικό επίπεδο, καθώς αυτο-ενεργοποιείται από το ίδιο με το όξινο περιβάλλον του στομάχου και τη λειτουργικότητά του ρυθμίζεται απόλυτα εξαρτώμενο από το pH τρόπο περιβαλλοντικό. Εάν το pH διατηρείται μεταξύ 1,5 και 2, το ένζυμο παραμένει στην ενεργή του μορφή και κάνει τη δουλειά του. Όταν αλλάζει αυτή η τιμή, διατηρεί την τρισδιάστατη διαμόρφωσή της, αλλά δεν διασπά τις πρωτεΐνες όπως κάνει στο στομάχι.

Χάρη στην πεψίνη και πολλά άλλα βιομόρια ενζυματικής φύσης, τα ανθρώπινα όντα μπορούν να μεταμορφωθούν τις πρωτεΐνες που καταναλώνουμε σε ενέργεια και, πάνω απ 'όλα, σε αμινοξέα χρήσιμες για το σχηματισμό και την επιδιόρθωση ιστοί. Φυσικά, είναι σαφές σε εμάς ότι χωρίς τον εσωτερικό μεταβολισμό μας δεν είμαστε τίποτα.