Pepsín: čo to je, vlastnosti a funkcie

Ľudská bytosť a zvyšok zvierat sú otvorené systémy, pretože na získanie energie vyžadujeme požitie organickej hmoty. 50% našej stravy tvoria sacharidy, 30% tuky a 10 - 15% bielkoviny.

Všetky tieto makroživiny sa štiepia hydrolýzou na malé biomolekuly., ktoré prechádzajú plazmatickou membránou buniek a oxidujú sa v mitochondriálnom prostredí, aby získali energiu pre všetky tkanivá a reakcie potrebné pre život.

Trávenie, známe ako proces, pri ktorom sa potravina transformuje v tráviacom systéme na a látka, ktorú telo asimiluje, je nevyhnutné, aby sa jedlo nakoniec zmenilo na energiu a teplo metabolický. Z tohto dôvodu je potravina prijímaná ústami, ktorá je vystavená sérii mechanických a chemických zmien, transportované do žalúdka, potom do čriev a nakoniec sa odpad vylučuje do média vo forme výkaly.

Tento všeobecný proces popisuje prechod potravy tráviacim systémom mimoriadne stručným spôsobom, ale môže to byť zdôrazniť, že každá z týchto častí systému je charakterizovaná radom chemických a fyzikálnych reakcií veľkého rozsahu úrok. Dnes vám hovoríme všetko o

pepsín, jeden z enzýmov nevyhnutných na pochopenie trávenia na žalúdočnej úrovni.

• Súvisiaci článok: „Tráviaci systém: anatómia, časti a fungovanie“

Čo je to pepsín?

Najskôr je potrebné zdôrazniť, že pepsín je endopeptidáza, to znamená enzým, ktorý štiepi proteíny získané v potrave na menšie peptidy. Tieto typy enzymatických molekúl porušujú peptidové väzby medzi aminokyselinami v proteínovom reťazci podľa série veľmi špecifických pokynov. Pepsín nie je jedinou endopeptidázou zodpovednou za trávenie, pretože v tejto skupine vynikajú okrem iného aj trypsín, chymotrypsín, elastáza alebo termolyzín.

Napriek rozmanitosti endopeptidáz v žalúdočnom prostredí je pepsín spolu s trypsínom a chymotrypsínom považovaný za jeden z najdôležitejších.. Prostredie jeho pôsobenia je navyše veľmi jasné a ohraničené: funguje najlepšie v rozmedzí pH 1,5 až 2, čo sú ideálne ideálne podmienky pre žalúdok. Len čo dosiahne časť dvanástnika (s pH 6), je tento enzým deaktivovaný a jeho funkčnosť sa končí (aj keď si zachováva svoju trojrozmernú konformáciu až do pH 8).

V každom prípade je potrebné objasniť, že trávenie bielkovín pokračuje aj na intestinálnej úrovni, v dôsledku účinkov pankreatických enzýmov, ako je trypsín, chymotrypsín, elastáza a karboxypeptidáza. Aj napriek svojej nevyhnutnosti teda pepsín nie je pre život nevyhnutný: ak tento enzým chýba, ostatní sa môžu s väčšou alebo menšou námahou postarať o metabolizmus bielkovín.

Kuriózne je, enzymatická aktivita pepsínu a iných enzýmov by mohla samo degradovať tkanivo tela, ak by neexistovali preventívne mechanizmy jasné a efektívne. Našťastie slizničná bariéra žalúdka vylučuje látku podobnú hlienu a bikarbonátu, ktorá dodáva žalúdočnej stene prostredie takmer neutrálneho pH a deaktivuje pepsín. Samotný žalúdok sa musí chrániť pred enzymatickou aktivitou, ktorá v ňom prebieha, kontraproduktívne, ako to znie.

Syntéza pepsínu

Pepsín sa syntetizuje v žalúdku, ako sme naznačili v predchádzajúcich riadkoch. Každopádne bunky žalúdka (hlavné bunky žalúdočných žliaz) nevylučujú samotný pepsín, ale pepsinogén. Táto zlúčenina je neaktívny zymogén alebo proenzým, ktorý obsahuje 44 „extra“ aminokyselín v porovnaní so skutočným enzýmom.

Hormón gastrín, vylučovaný G bunkami žalúdočného aparátu, stimuluje sekréciu pepsinogén a kyselina chlorovodíková, ktoré v komore vytvárajú prostredie s veľmi kyslým pH žalúdok. Keď pepsinogén prichádza do styku s týmto kyslým konglomerátom, prechádza autokatalytickou reakciou, pri ktorej sa uvoľňuje z „chvosta“ aminokyselín, ktoré ho udržiavajú neaktívnym. Vďaka prítomnosti žalúdočných kyselín sa teda pepsinogén transformuje na aktívny variant pepsín, ktorý môže začať rozkladať proteíny na menšie molekuly.

Ďalej je potrebné zdôrazniť, že pepsinogén sa syntetizuje vďaka pokynom prítomným v génoch, to znamená, chromozómy v bunkách. U ľudí existujú 3 rôzne gény, ktoré kódujú rovnakú formu pepsinogénu A: PGA3, PGA4 a PGA5. Všetky majú smer syntézy zymogénu, ktorý sa potom stimuláciou žalúdočných kyselín transformuje na enzým.

Na druhej strane, niektoré zlúčeniny (napríklad pepstatín) sú schopné inhibovať pepsín vo veľmi nízkych koncentráciách. Pepstatín sa izoloval po prvý raz v kultúrach aktinomycetických húb, okrem jeho aktivity ako proteázy je však o ňom známe len málo iného.

• Mohlo by vás zaujímať: „Tabuľka aminokyselín: funkcie, typy a vlastnosti“

Funkcia pepsínu

V tejto chvíli je potrebné to zdôrazniť Pepsín sa zameriava na štiepenie bielkovín, ale tento enzým, ktorý je zložený z aminokyselín, je tiež proteínom sám o sebe. Aminokyseliny sú základnou jednotkou každého proteínu, pretože sú spojené v konkrétnom poradí peptidovými väzbami na produkciu peptidov (menej ako 10 aminokyselín), polypeptidov (10 až 50 aminokyselín) a bielkovín (viac ako 50 aminokyseliny).

Pepsín zo svojej strany „štiepi“ proteínový reťazec, ktorý sa má odbúrať na úrovni aminokyselín leucín (leu) fenylalanín (phe), tryptofán (trp) alebo tyrozín (tyr), pokiaľ pred jedným z nich nepredchádza prolín (pro). Pamätáme si, že ide o endopeptidázu, čo znamená, že sa reže „vnútri“ (medzi aminokyselinami, ktoré nie sú súčasťou koncovej proteínovej sekcie).

Bielkoviny tvoria iba 10 - 15% našej stravy (pretože sacharidy sú najbohatším zdrojom energie), ale tieto tvoria 50% suchej hmotnosti takmer všetkých biologických tkanív, pretože neexistuje žiadny metabolický proces, ktorý by nejakým spôsobom nezávisel od oni. Preto je pepsín a zvyšok enzýmov, ktoré odbúravajú bielkoviny, také dôležité: nielen na získanie energie, ale na integráciu aminokyselín do biologických tkanív, ako sú svaly a pokožka.

Úloha pepsínu v patológiách

Rovnako ako akýkoľvek prvok v ľudskom tele, aj pepsín môže zlyhať alebo vykonávať činnosti v čase, keď to nie je potrebné, čo vedie k vzniku patológií. V tomto prípade tento a ďalšie enzýmy zohrávajú podstatnú úlohu v vývoj príznakov laryngofaryngeálneho refluxu (LPR) a gastroezofageálneho refluxu (GERD).

Osoba s oslabeným dolným pažerákovým zvieračom (LES) sa môže stretnúť s týmito stavmi, napr bolus potravy zmiešaný so žalúdočnými šťavami ustupuje do pažeráka, ak je v prostredí žalúdok. To spôsobí, že kyseliny, pepsín a ďalšie enzýmy cestujú dozadu cez pažerákovú trubicu, dokonca sa dostanú aj do hrtana a v najhorších prípadoch do pľúcneho prostredia.

Aby sa to ešte viac skomplikovalo, majú pacienti s LPR lokálnu nervovú citlivosť zmenené, takže nemôžu reagovať kašľom a potrestaním za prítomnosť kyseliny v prostredí laryngeálny. Byť v aktívnej forme a nevylučovať sa, pepsín začína štiepiť hrtanové tkanivá, čo vedie k chronickej dysfágii (neschopnosti prehltnúť), drsnému hlasu a opakovanému kašľu. Čím viac je pepsín v kontakte s laryngeálnym prostredím, tým horšie sú škody.

Pokračovať

Ako ste mohli vidieť, pepsín je veľmi zaujímavý enzým na fyziologickej úrovni, pretože sa sám aktivuje sám s kyslým prostredím žalúdka a jeho funkčnosť je regulovaná úplne v závislosti od pH environmentálne. Ak je pH udržiavané medzi 1,5 a 2, zostáva enzým v aktívnej forme a robí si svoju prácu. Keď sa táto hodnota zmení, udržuje si svoju trojrozmernú konformáciu, ale nerozkladá bielkoviny tak, ako to robí vo vnútri žalúdka.

Vďaka pepsínu a mnohým ďalším biomolekulám enzymatickej povahy sa môžu ľudia transformovať bielkoviny, ktoré konzumujeme v energii a predovšetkým v aminokyselinách užitočných na ich tvorbu a opravu tkanív. Samozrejme, je nám jasné, že bez nášho vnútorného metabolizmu nie sme ničím.