პეპსინი: რა არის ეს, მახასიათებლები და ფუნქციები

ადამიანი და დანარჩენი ცხოველები ღია სისტემებია, რადგან ენერგიის მისაღებად ორგანული ნივთიერებების მიღება გვჭირდება. ჩვენი დიეტის 50% შედგება ნახშირწყლები, 30% ცხიმი და 10-15% ცილები.

ყველა ეს მაკროელემენტი იშლება ჰიდროლიზის შედეგად მცირე ბიომლეკულებად., რომლებიც კვეთენ უჯრედების პლაზმის მემბრანს და იჟანგება მიტოქონდრიულ გარემოში, ენერგიის მისაღებად ყველა ქსოვილისა და სიცოცხლისთვის საჭირო რეაქციების მისაღებად.

საჭმლის მონელება, რომელიც ცნობილია როგორც პროცესი, რომლის დროსაც საჭმლის მომნელებელ სისტემაში საკვები გარდაიქმნება ა ნივთიერება, რომელსაც სხეული ითვისებს, აუცილებელია საკვები დასრულდეს ენერგიად და სითბოდ მეტაბოლური. ამისათვის საკვები მიიღება პირის ღრუში, ექვემდებარება მექანიკურ და ქიმიურ ცვლილებებს, ტრანსპორტირდება კუჭში, შემდეგ ნაწლავებში და, საბოლოოდ, ნარჩენების გატანა ხდება შუაგულში სახით განავალი.

ეს ზოგადი პროცესი უაღრესად მოკლედ აღწერს საჭმლის მომნელებელი სისტემის მეშვეობით საკვების გადასვლას, მაგრამ ეს შეიძლება იყოს ხაზგასმით აღვნიშნო, რომ სისტემის თითოეული ეს მონაკვეთი ხასიათდება მთელი რიგი ქიმიური და ფიზიკური რეაქციებით ინტერესი დღეს ჩვენ ყველაფერს გეუბნებით

პეპსინი, ერთ-ერთი ისეთი ფერმენტი, რომელიც აუცილებელია კუჭის დონეზე მონელების გასაგებად.

• დაკავშირებული სტატია: "საჭმლის მომნელებელი სისტემა: ანატომია, ნაწილები და ფუნქციონირება"

რა არის პეპსინი?

უპირველეს ყოვლისა, აუცილებელია ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ პეპსინი არის ენდოპეპტიდაზა, ანუ ფერმენტი, რომელიც ანაწილებს დიეტური მიღებით მიღებულ ცილებს უფრო პატარა პეპტიდებში. ამ ტიპის ფერმენტული მოლეკულები წყვეტენ პეპტიდურ კავშირებს ამინომჟავებს შორის ცილების ჯაჭვში, რიგი ძალიან სპეციფიკური მითითებებისა. პეპსინი არ არის ერთადერთი ენდოპეპტიდაზა, რომელიც საჭმლის მონელებას ევალება, ვინაიდან ამ ჯგუფში, ტრიპსინი, ქიმოტრიფსინი, ელასტაზა ან თერმოლიზინი, ასევე გამოირჩევიან.

კუჭის გარემოში ენდოპეპტიდაზების მრავალფეროვნების მიუხედავად, პეპსინი ითვლება ერთ – ერთ ყველაზე მნიშვნელოვნად, ტრიპსინთან და ქიმოტრიფსინთან ერთად.. გარდა ამისა, მისი მოქმედების გარემო ძალიან მკაფიო და შემოიფარგლება: ის საუკეთესოდ მუშაობს pH– 1,5 და 2 – ს შორის, კუჭის ზუსტად იდეალურ პირობებში. მას შემდეგ, რაც თორმეტგოჯა ნაწლავის ნაწილს მიაღწევს (pH 6 – ით), ეს ფერმენტი ინაქტივირდება და მისი ფუნქციონირება მთავრდება (თუმცა იგი თავის სამგანზომილებიან კონფორმაციას ინარჩუნებს 8 pH– მდე).

ნებისმიერ შემთხვევაში, საჭიროა განვმარტოთ, რომ ცილების მონელება ნაწლავის დონეზეც გრძელდება, პანკრეასის ფერმენტების ეფექტის გამო, როგორიცაა ტრიპსინი, ქიმოტრიფსინი, ელასტაზა და კარბოქსიპეპტიდაზა. ამრიგად, მისი არსებითი მნიშვნელობის მიუხედავად, პეპსინი არ არის აუცილებელი სიცოცხლისთვის: თუ ეს ფერმენტი არ არის, სხვებს შეუძლიათ იზრუნონ ცილების მეტაბოლიზმზე, მეტნაკლებად ძალისხმევით.

საინტერესოა, პეპსინისა და სხვა ფერმენტების ფერმენტულმა აქტივობამ შეიძლება გამოიწვიოს სხეულის საკუთარი ქსოვილის დეგრადირება, თუ არ არსებობს პრევენციული მექანიზმები მკაფიო და ეფექტური. საბედნიეროდ, კუჭის ლორწოვანი ბარიერი გამოყოფს ლორწოს ბიკარბონატის მსგავს ნივთიერებას, რომელიც კუჭის კედელს თითქმის ნეიტრალური pH გარემოთი აძლევს და პეპსინის ინაქტივაციას ახდენს. კუჭმა თავისთავად უნდა დაიცვას თავი მის შიგნით მიმდინარე ფერმენტული აქტივობისგან, ანტი-ინტუიტიურია, როგორც ჟღერს.

პეპსინის სინთეზი

პეპსინი სინთეზირებულია კუჭში, როგორც ამას წინა ხაზებში ვანიშნებდით. Მაინც, კუჭის უჯრედები (კუჭის ჯირკვლების ძირითადი უჯრედები) გამოყოფენ არა პეპსინს, არამედ პეპსინოგენს. ეს ნაერთი არის არააქტიური ზიმოგენი ან პროენზიმი, რომელიც შეიცავს 44 ”დამატებით” ამინომჟავას, შედარებით რეალურ ფერმენტთან.

გასტრინის ჰორმონი, რომელიც გამოიყოფა კუჭის აპარატის G უჯრედებით, ასტიმულირებს სეკრეციას პეპსინოგენი და მარილმჟავა, რომელიც ქმნის ძალიან მჟავე pH გარემოს პალატის შიგნით კუჭი როდესაც პეპსინოგენი დაუკავშირდება ამ მჟავას კონგლომერატს, იგი განიცდის ავტოკატალიზურ რეაქციას, რომელშიც ის გამოიყოფა ამინომჟავების ”კუდიდან”, რამაც იგი უმოქმედოა. ამრიგად, კუჭის მჟავების არსებობის წყალობით, პეპსინოგენი გარდაიქმნება მის აქტიურ ვარიანტად პეპსინად და ამან შეიძლება დაიწყოს ცილების დაშლა მცირე მოლეკებად.

გარდა ამისა, აუცილებელია აღინიშნოს, რომ პეპსინოგენის სინთეზირება ხდება გენებში მოცემული ინსტრუქციების წყალობით, ქრომოსომები უჯრედების შიგნით. ადამიანებში არსებობს 3 განსხვავებული გენი, რომლებიც კოდირებენ იგივე ფორმის პეპსინოგენის A- ს: PGA3, PGA4 და PGA5. ყველა მათგანს აქვს ზიმოგენის სინთეზის მიმართულებები, რომელიც შემდეგ გარდაიქმნება ფერმენტად კუჭის მჟავების სტიმულირებით.

Მეორეს მხრივ, ზოგიერთ ნაერთს (მაგალითად, პეპსტატინს) შეუძლია შეაჩეროს პეპსინი ძალიან დაბალი კონცენტრაციით. პეპსტატინი პირველად იზოლირებული იქნა აქტინომიცეტის სოკოების კულტურებში, მაგრამ ამის შესახებ პროტეაზას აქტივობის მიღმა სხვა რამ ცოტაა ცნობილი.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "ამინომჟავების ცხრილი: ფუნქციები, ტიპები და მახასიათებლები"

პეპსინის ფუნქცია

ამ ეტაპზე აუცილებელია ამის ხაზგასმა პეპსინი ეძღვნება ცილების დაშლას, მაგრამ ამინომჟავებისგან შემდგარი, ეს ფერმენტი თავისთავად ცილაცაა. ამინომჟავები წარმოადგენს ნებისმიერი ცილის ძირითად ერთეულს, რადგან მათ სპეციფიკურ რიგებში უერთდებათ პეპტიდური ბმები წარმოიქმნება პეპტიდები (10 ამინომჟავებზე ნაკლები), პოლიპეპტიდები (10 – დან 50 – მდე ამინომჟავები) და ცილები (50 – ზე მეტი) ამინომჟავების).

თავის მხრივ, პეპსინი "ჭრის" ცილოვან ჯაჭვს, რომელიც უნდა დეგრადირდეს ამინომჟავების ლეიცინის დონეზე (ლეუ) ფენილალანინი (phe), ტრიპტოფანი (trp) ან ტიროზინი (tyr), თუ რომელიმე მათგანს წინ არ უძღვის პროლინი (პრო) ჩვენ გვახსოვს, რომ ეს არის ენდოპეპტიდაზა, რაც ნიშნავს, რომ იგი ჭრის "შიგნით" (ამინომჟავებს შორის, რომლებიც არ არიან ტერმინალური ცილის განყოფილების ნაწილი).

ცილები მხოლოდ ჩვენი დიეტის 10-15% -ს შეადგენს (ვინაიდან ნახშირწყლები ენერგიის უმდიდრესი წყაროა), მაგრამ ესენია მათზე მოდის თითქმის ყველა ბიოლოგიური ქსოვილის მშრალი წონის 50%, რადგან არ არსებობს მეტაბოლური პროცესი, რომელიც გარკვეულწილად არ იყოს დამოკიდებული ისინი ამიტომ პეპსინი და დანარჩენი ფერმენტები, რომლებიც ამცირებენ ცილებს, ძალიან მნიშვნელოვანია: არა მხოლოდ ენერგიის მისაღებად, არამედ ამინომჟავების ბიოლოგიურ ქსოვილებში ინტეგრაციისთვის, მაგალითად, კუნთებსა და კანში.

პეპსინის როლი პათოლოგიებში

ადამიანის სხეულის ყველა ელემენტის მსგავსად, პეპსინს შეუძლია მარცხი ან საქმიანობის შესრულება იმ დროს, როდესაც ეს არ არის საჭირო, რაც იწვევს პათოლოგიებს. ამ შემთხვევაში, ეს და სხვა ფერმენტები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ლარინგოფარინგეალური რეფლუქსის (LPR) და გასტროეზოფაგური რეფლუქსის (GERD) სიმპტომების განვითარება.

სუსტი საყლაპავის ქვედა სფინქტერის მქონე ადამიანს (LES) შეიძლება ჰქონდეს ეს პირობები, კუჭის წვენებში შერეული საკვები ბოლუსი საყლაპავში იკავებს, თუ გარემოში კუჭი ეს იწვევს მჟავების, პეპსინის და სხვა ფერმენტების საყლაპავის მილის უკანა გზით გადაადგილებას, ლარინგამდეც კი მიაღწევს და უარეს შემთხვევაში ფილტვის გარემოცვას.

საკითხის შემდგომი გართულების მიზნით, LPR პაციენტებს აქვთ ადგილობრივი ნერვული მგრძნობელობა შეიცვალა, ამიტომ მათ არ შეუძლიათ ხველასა და გამონაყარში რეაგირება გარემოში მჟავას არსებობაზე ხორხის. იყოს მისი აქტიური ფორმა და არ გამოიდევნება პეპსინი იწყებს ხორხის ქსოვილების დაშლას, რის შედეგადაც ხდება ქრონიკული დისფაგია (ყლაპვის შეუძლებლობა), მკაცრი ხმა და განმეორებითი ხველა. რაც უფრო მეტი კონტაქტი აქვს პეპსინს ხორხის გარემოსთან, მით უარესია დაზიანება.

Გაგრძელება

როგორც უკვე ნახეთ, პეპსინი ძალიან საინტერესო ფერმენტია ფიზიოლოგიურ დონეზე, ვინაიდან ის თვითდააქტიურებულია თავისთავად კუჭის მჟავე გარემოთი და მისი ფუნქციონირება რეგულირდება pH– ზე დამოკიდებული გზით გარემოსდაცვითი. თუ pH ინახება 1.5 – დან 2 – მდე, ფერმენტი რჩება აქტიურ ფორმაში და ასრულებს თავის საქმეს. როდესაც ეს მნიშვნელობა შეიცვლება, ის ინარჩუნებს სამგანზომილებიან კონფორმაციას, მაგრამ არ ანადგურებს ცილებს, როგორც ამას კუჭის შიგნით აკეთებს.

პეპსინისა და ფერმენტული ხასიათის მრავალი სხვა ბიომოლეკულის წყალობით, ადამიანს შეუძლია გარდაქმნას ცილები, რომლებსაც ჩვენ ვხარჯავთ ენერგიასა და, უპირველეს ყოვლისა, ამინომჟავებში, რომელთა ფორმირებისა და აღსადგენად სასარგებლოა ქსოვილები. რა თქმა უნდა, ჩვენთვის გასაგებია, რომ ჩვენი შინაგანი მეტაბოლიზმის გარეშე ჩვენ არაფერი ვართ.