Pepsinas: kas tai yra, savybės ir funkcijos

Žmogus ir likę gyvūnai yra atviros sistemos, nes norint gauti energiją, reikia nuryti organines medžiagas. 50% mūsų dietos sudaro angliavandeniai, 30% riebalų ir 10-15% baltymų.

Visi šie makroelementai hidrolizės būdu yra suskaidomi į mažas biomolekules., kurie kerta plazmos ląstelių membraną ir oksiduojasi mitochondrijų aplinkoje, kad gautų energijos visiems audiniams ir gyvybei reikalingoms reakcijoms.

Virškinimas, žinomas kaip procesas, kurio metu maistas virškinimo sistemoje virsta a medžiagos, kurią organizmas pasisavina, būtina, kad maistas būtų paverstas energija ir šiluma medžiagų apykaita. Dėl to maistas praryjamas per burną, veikiant tam tikriems mechaniniams ir cheminiams pokyčiams, transportuojamas į skrandį, tada į žarnyną, galiausiai atliekos išmetamos į terpę išmatos.

Šis bendras procesas apibūdina maisto pratekėjimą per virškinimo sistemą itin trumpai, tačiau taip gali būti Reikėtų pažymėti, kad kiekvienam iš šių sistemos skyrių būdinga daugybė cheminių ir fizinių reakcijų palūkanų. Šiandien mes jums viską pasakojame

pepsinas, vienas iš tų fermentų, būtinų norint suprasti virškinimą skrandžio lygiu.

• Susijęs straipsnis: "Virškinimo sistema: anatomija, dalys ir veikimas"

Kas yra pepsinas?

Visų pirma, reikia pažymėti, kad pepsinas yra endopeptidazė, tai yra fermentas, kuris su maistu gaunamus baltymus skaido į mažesnius peptidus. Šio tipo fermentinės molekulės nutraukia peptidinius ryšius tarp aminorūgščių baltymų grandinėje, laikydamosi labai specifinių gairių. Pepsinas nėra vienintelė endopeptidazė, atsakinga už virškinimą, nes šioje grupėje taip pat išsiskiria tripsinas, chimotripsinas, elastazė ar termolizinas.

Nepaisant endopeptidazių įvairovės skrandžio aplinkoje, pepsinas laikomas vienu iš svarbiausių, kartu su tripsinu ir chimotripsinu.. Be to, jo veikimo aplinka yra labai aiški ir apibrėžta: ji geriausiai veikia, kai pH yra 1,5–2, tiksliai tikslios skrandžio sąlygos. Pasiekęs dvylikapirštės žarnos dalį (kurios pH yra 6), šis fermentas inaktyvuojamas ir jo funkcionalumas baigiasi (nors jis palaiko savo trimatę konformaciją iki pH 8).

Bet kokiu atveju būtina paaiškinti, kad baltymai virškinami ir žarnyno lygiu, dėl kasos fermentų, tokių kaip tripsinas, chimotripsinas, elastazė ir karboksipeptidazė. Taigi, nepaisant būtinybės, pepsinas nėra būtinas visam gyvenimui: jei trūksta šio fermento, kiti gali pasirūpinti baltymų apykaita, turėdami daugiau ar mažiau pastangų.

Įdomu, fermentinis pepsino ir kitų fermentų aktyvumas galėtų savaime suskaidyti paties kūno audinius, jei nebūtų prevencinių mechanizmų aiškus ir veiksmingas. Laimei, gleivinė skrandžio barjera išskiria į gleives bikarbonatą panašią medžiagą, kuri suteikia skrandžio sienai beveik neutralią pH aplinką ir dezaktyvuoja pepsiną. Pats skrandis turi apsisaugoti nuo fermentinio aktyvumo, kuris vyksta jame, priešingai, kaip skamba.

Pepsino sintezė

Pepsinas sintetinamas skrandyje, kaip jau minėjome ankstesnėse eilutėse. Šiaip ar taip, skrandžio ląstelės (pagrindinės skrandžio liaukų ląstelės) išskiria ne patį pepsiną, o pepsinogeną. Šis junginys yra neaktyvus zymogenas arba proenzimas, turintis 44 „papildomas“ amino rūgštis, palyginti su tikruoju fermentu.

Hormonas gastrinas, kurį išskiria skrandžio aparato G ląstelės, stimuliuoja jo sekreciją pepsinogeno ir druskos rūgšties, kuri kameroje sukuria labai rūgščią pH aplinką skrandis. Kai pepsinogenas liečiasi su šiuo rūgšties konglomeratu, jis patiria autokatalizinę reakciją, kurios metu jis išsiskiria iš aminorūgščių „uodegos“, kurios laikė jį neaktyviu. Taigi, esant skrandžio rūgštims, pepsinogenas virsta aktyviuoju pepsino variantu ir tai gali pradėti skaidyti baltymus į mažesnes molekules.

Be to, būtina atkreipti dėmesį į tai pepsinogenas yra sintetinamas dėka genuose esančių instrukcijų, t, chromosomos ląstelėse. Žmonėse yra 3 skirtingi genai, koduojantys tą pačią pepsinogeno A formą: PGA3, PGA4 ir PGA5. Visi jie turi zymogeno sintezės kryptis, kuris paskui virsta fermentu stimuliuojant skrandžio rūgštis.

Iš kitos pusės, kai kurie junginiai (pvz., pepstatinas) labai mažomis koncentracijomis gali slopinti pepsiną. Pepstatinas pirmą kartą buvo išskirtas aktinomicetinių grybų kultūrose, tačiau apie jo, kaip proteazės, aktyvumą dar nėra žinoma.

• Jus gali sudominti: "Aminorūgščių lentelė: funkcijos, rūšys ir savybės"

Pepsino funkcija

Šiuo metu būtina tai pabrėžti pepsinas yra skirtas baltymams skaidyti, tačiau sudaryta iš amino rūgščių, šis fermentas taip pat yra baltymas savaime. Aminorūgštys yra pagrindinis kiekvieno baltymo vienetas, nes jas tam tikra tvarka jungia peptidiniai ryšiai peptidams (mažiau nei 10 aminorūgščių), polipeptidams (nuo 10 iki 50 aminorūgščių) ir baltymams (daugiau nei 50 amino rūgštys).

Savo ruožtu pepsinas „perpjauna“ baltymų grandinę, kuri turi būti skaidoma aminorūgščių leucino lygiu. (leu) fenilalaninas (phe), triptofanas (trp) arba tirozinas (tyr), nebent prieš vieną iš jų yra prolinas (pro). Mes prisimename, kad tai yra endopeptidazė, o tai reiškia, kad ji pjausto „viduje“ (tarp aminorūgščių, kurios nėra galutinio baltymo sekcijos dalis).

Baltymai sudaro tik 10–15% mūsų raciono (nes angliavandeniai yra turtingiausias energijos šaltinis), tačiau šie jie sudaro 50% sausos masės beveik visuose biologiniuose audiniuose, nes nėra metabolizmo proceso, kuris kažkaip nepriklausytų nuo jie. Štai kodėl pepsinas ir kiti fermentai, skaidantys baltymus, yra tokie būtini: ne tik energijai gauti, bet ir aminorūgštims integruotis į biologinius audinius, tokius kaip raumenys ir oda.

Pepsino vaidmuo patologijose

Kaip ir kiekvienas žmogaus kūno elementas, pepsinas gali nepavykti arba atlikti veiklą kartais, kai tai nėra būtina, o tai sukelia patologijas. Šiuo atveju šis ir kiti fermentai vaidina esminį vaidmenį gerklų ir ryklės refliukso (LPR) ir gastroezofaginio refliukso (GERD) simptomų vystymasis.

Asmuo su susilpnėjusiu apatiniu stemplės sfinkteriu (LES) gali patirti šias sąlygas, nes maisto boliusas, sumaišytas su skrandžio sultimis, atsitraukia į stemplę, jei skrandis. Dėl to rūgštys, pepsinas ir kiti fermentai grįžta atgal per stemplės vamzdelį, netgi pasiekia gerklas, o blogiausiu atveju - plaučių aplinką.

Norėdami dar labiau apsunkinti, LPR pacientai turi vietinį nervinį jautrumą pakitę, todėl jie negali reaguoti kosuliu ir rales į rūgšties buvimą aplinkoje gerklų. Būdamas aktyviu pavidalu ir neišskiriamas, pepsinas pradeda skaidyti gerklų audinius, dėl to atsiranda lėtinė disfagija (nesugebėjimas nuryti), šiurkštus balsas ir pakartotinis kosulys.. Kuo daugiau pepsinas kontaktuoja su gerklų aplinka, tuo didesnė žala.

Tęsti

Kaip jau matėte, pepsinas yra labai įdomus fermentas fiziologiniu lygmeniu, nes jį pats aktyvuoja pati su rūgščiąja skrandžio aplinka ir jos funkcionalumas reguliuojamas visiškai priklausomai nuo pH aplinkos. Jei pH yra 1,5–2, fermentas lieka aktyvus ir atlieka savo darbą. Kai ši vertė keičiasi, ji išlaiko savo trimatę konformaciją, bet nesuardo baltymų, kaip skrandžio viduje.

Dėka pepsino ir daugelio kitų fermentinio pobūdžio biomolekulių, žmonės gali transformuotis baltymai, kuriuos suvartojame energijoje ir, svarbiausia, amino rūgštyse, naudingose ​​baltymams susidaryti ir atstatyti audiniai. Žinoma, mums aišku, kad be savo vidinės apykaitos mes esame niekas.