Οποιοσδήποτε ζωντανός οργανισμός τρέφεται με βιολογική τροφή, η οποία καταστρέφεται στο πεπτικό σύστημα και εμπλέκεται στον κυτταρικό μεταβολισμό. Και για μια ουσία όπως η πρωτεΐνη, η πέψη σημαίνει πλήρη διάσπαση στα μονομερή που την αποτελούν. Αυτό σημαίνει ότι το κύριο καθήκον του πεπτικού συστήματος είναι η καταστροφή της δευτερογενούς, τριτοταγούς ή της δομής της περιοχής του μορίου και στη συνέχεια η αποβολή των αμινοξέων. Αργότερα, τα μονομερή πρωτεΐνης θα μεταφερθούν από το κυκλοφορικό σύστημα στα κύτταρα του σώματος, όπου θα συντεθούν νέα πρωτεϊνικά μόρια απαραίτητα για τη ζωή.
Ενζυμική πέψη πρωτεΐνης
Η πρωτεΐνη είναι ένα πολύπλοκο μακρομόριο, ένα παράδειγμα βιοπολυμερούς που αποτελείται από πολλά αμινοξέα. Και ορισμένα μόρια πρωτεΐνης αποτελούνται όχι μόνο από υπολείμματα αμινοξέων, αλλά και από δομές υδατανθράκων ή λιπιδίων. Οι ενζυμικές πρωτεΐνες ή οι πρωτεΐνες μεταφοράς μπορεί να περιέχουν ακόμη και μεταλλικό ιόν. Πιο συχνά από άλλες, η πρωτεΐνη είναι παρούσα στα τρόφιμαμόρια που βρίσκονται στο ζωικό κρέας. Είναι επίσης πολύπλοκα ινώδη μόρια με μακρά αλυσίδα αμινοξέων.
Για τη διάσπαση των πρωτεϊνών στο πεπτικό σύστημα, υπάρχει ένα σύνολο ενζύμων πρωτεόλυσης. Αυτές είναι η πεψίνη, η θρυψίνη, η χημειοθρυψίνη, η ελαστάση, η γαστροξίνη, η χυμοσίνη. Η τελική πέψη των πρωτεϊνών γίνεται στο λεπτό έντερο υπό τη δράση πεπτιδικών υδρολασών και διπεπτιδασών. Αυτή είναι μια ομάδα ενζύμων που διασπούν τον πεπτιδικό δεσμό σε αυστηρά συγκεκριμένα αμινοξέα. Αυτό σημαίνει ότι ένα ένζυμο χρειάζεται για να σπάσει τον πεπτιδικό δεσμό μεταξύ των υπολειμμάτων του αμινοξέος σερίνης και ένα άλλο για να διασπαστεί ο δεσμός που σχηματίζεται από τη θρεονίνη.
Τα ένζυμα της πέψης πρωτεϊνών χωρίζονται σε τύπους ανάλογα με τη δομή του ενεργού κέντρου τους. Αυτές είναι πρωτεάσες σερίνης, θρεονίνης, ασπαρτύλ, γλουταμίνης και κυστεΐνης. Στη δομή του ενεργού κέντρου τους, περιέχουν ένα συγκεκριμένο αμινοξύ, το οποίο τους έδωσε το όνομά τους.
Τι συμβαίνει με την πρωτεΐνη στο στομάχι;
Πολλοί άνθρωποι λένε λανθασμένα ότι το στομάχι είναι το κύριο όργανο της πέψης. Αυτή είναι μια κοινή παρανόηση, καθώς η πέψη των τροφών παρατηρείται εν μέρει ήδη στη στοματική κοιλότητα, όπου ένα μικρό μέρος των υδατανθράκων καταστρέφεται. Εδώ λαμβάνει χώρα η μερική απορρόφηση. Αλλά οι κύριες διαδικασίες της πέψης λαμβάνουν χώρα στο λεπτό έντερο. Ταυτόχρονα, παρά την παρουσία πεψίνης, χυμοσίνης, γαστροξίνης και υδροχλωρικού οξέος, η πέψη των πρωτεϊνών στο στομάχι δεν συμβαίνει. Οι ουσίες αυτές υπό τη δράση του πρωτεολυτικού ενζύμου πεψίνη και υδροχλωρικού οξέοςμετουσίωση, δηλαδή χάνουν την ιδιαίτερη χωρική τους δομή. Η χυμοσίνη επίσης πήζει την πρωτεΐνη γάλακτος.
Αν εκφράσουμε τη διαδικασία της πέψης των πρωτεϊνών ως ποσοστό, τότε περίπου το 10% της καταστροφής κάθε μορίου πρωτεΐνης συμβαίνει στο στομάχι. Αυτό σημαίνει ότι στο στομάχι, ούτε ένα αμινοξύ δεν διασπάται από το μακρομόριο και δεν απορροφάται στο αίμα. Η πρωτεΐνη διογκώνεται και μετουσιώνεται μόνο για να αυξήσει τον αριθμό των διαθέσιμων θέσεων για τη δράση των πρωτεολυτικών ενζύμων στο δωδεκαδάκτυλο. Αυτό σημαίνει ότι υπό τη δράση της πεψίνης, το μόριο της πρωτεΐνης αυξάνεται σε όγκο, εκθέτοντας περισσότερους πεπτιδικούς δεσμούς, οι οποίοι στη συνέχεια ενώνονται με πρωτεολυτικά ένζυμα του παγκρεατικού χυμού.
Πέψη πρωτεϊνών στο δωδεκαδάκτυλο
Μετά το στομάχι, η επεξεργασμένη και προσεκτικά αλεσμένη τροφή, αναμεμειγμένη με γαστρικό υγρό και προετοιμασμένη για περαιτέρω στάδια της πέψης, εισέρχεται στο δωδεκαδάκτυλο. Αυτό είναι το τμήμα του πεπτικού σωλήνα που βρίσκεται στην αρχή του λεπτού εντέρου. Εδώ, περαιτέρω διάσπαση των μορίων συμβαίνει υπό τη δράση των παγκρεατικών ενζύμων. Αυτές είναι πιο επιθετικές και πιο δραστικές ουσίες ικανές να συνθλίψουν μια μακρά πολυπεπτιδική αλυσίδα.
Υπό τη δράση της θρυψίνης, της ελαστάσης, της χυμοθρυψίνης, των καρβοξυπεπτιδασών Α και Β, το μόριο της πρωτεΐνης χωρίζεται σε πολλές μικρότερες αλυσίδες. Μάλιστα, αφού περάσει από το δωδεκαδάκτυλο, η πέψη των πρωτεϊνών στο έντερο μόλις αρχίζει. Κι ανεκφράζεται ως ποσοστό, στη συνέχεια μετά την επεξεργασία του βλωμού της τροφής με παγκρεατικό χυμό, οι πρωτεΐνες χωνεύονται κατά περίπου 30-35%. Η πλήρης «αποσυναρμολόγησή» τους στα μονομερή τους θα πραγματοποιηθεί στο λεπτό έντερο.
Αποτελέσματα πέψης παγκρεατικών πρωτεϊνών
Η πέψη της πρωτεΐνης στο στομάχι και το δωδεκαδάκτυλο είναι ένα προπαρασκευαστικό βήμα που απαιτείται για τη διάσπαση των μακρομορίων. Εάν μια πρωτεΐνη με μήκος αλυσίδας 1000 αμινοξέων εισέλθει στο στομάχι, τότε η έξοδος από το δωδεκαδάκτυλο θα είναι, για παράδειγμα, 100 μόρια με 10 αμινοξέα το καθένα. Αυτό είναι ένα υποθετικό σχήμα, καθώς οι ενδοπεπτιδάσες που αναφέρονται παραπάνω δεν διαιρούν το μόριο σε ίσα τμήματα. Η προκύπτουσα μάζα θα περιέχει μόρια με μήκος αλυσίδας 20 αμινοξέων και 10 και 5. Αυτό σημαίνει ότι η διαδικασία σύνθλιψης είναι χαοτική. Στόχος του είναι να απλοποιήσει στο μέγιστο το έργο των εξωπεπτιδασών στο λεπτό έντερο.
Πέψη στο λεπτό έντερο
Για οποιαδήποτε πρωτεΐνη υψηλού μοριακού βάρους, η πέψη είναι η πλήρης καταστροφή της στα μονομερή που αποτελούν την πρωτογενή δομή. Και στο λεπτό έντερο, υπό τη δράση των εξωπεπτιδασών, επιτυγχάνεται η αποσύνθεση των ολιγοπεπτιδίων σε μεμονωμένα αμινοξέα. Τα ολιγοπεπτίδια είναι τα προαναφερθέντα υπολείμματα ενός μεγάλου μορίου πρωτεΐνης, που αποτελείται από μικρό αριθμό αμινοξέων. Ο διαχωρισμός τους είναι συγκρίσιμος ως προς το ενεργειακό κόστος με τη σύνθεση. Επομένως, η πέψη των πρωτεϊνών και των υδατανθράκων είναι μια ενεργοβόρα διαδικασία, όπως και η ίδια η απορρόφηση των αμινοξέων που προκύπτουν από τα επιθηλιακά κύτταρα.
Τοίχοςπέψη
Η πέψη στο λεπτό έντερο ονομάζεται βρεγματική, καθώς λαμβάνει χώρα στις λάχνες - τις πτυχές του εντερικού επιθηλίου, όπου συγκεντρώνονται τα ένζυμα της εξωπεπτιδάσης. Προσκολλώνται στο ολιγοπεπτιδικό μόριο και υδρολύουν τον πεπτιδικό δεσμό. Κάθε τύπος αμινοξέος έχει το δικό του ένζυμο. Δηλαδή, για να σπάσει ο δεσμός που σχηματίζει η αλανίνη, χρειάζεται το ένζυμο αλανίνη-αμινοπεπτιδάση, γλυκίνη - γλυκίνη-αμινοπεπτιδάση, λευκίνη - λευκίνη-αμινοπεπτιδάση.
Εξαιτίας αυτού, η πέψη των πρωτεϊνών διαρκεί πολύ και απαιτεί μεγάλο αριθμό διαφορετικών τύπων πεπτικών ενζύμων. Το πάγκρεας είναι υπεύθυνο για τη σύνθεσή τους. Η λειτουργία του επηρεάζεται σε ασθενείς που κάνουν κατάχρηση αλκοόλ. Αλλά είναι σχεδόν αδύνατο να ομαλοποιηθεί η έλλειψη ενζύμων με τη λήψη φαρμακολογικών σκευασμάτων.
