Alla levande organismer livnär sig på ekologisk mat, som förstörs i matsmältningssystemet och är involverad i cellernas metabolism. Och för ett ämne som protein betyder matsmältning fullständig nedbrytning till dess beståndsdelar monomerer. Detta innebär att matsmältningssystemets huvuduppgift är förstörelsen av molekylens sekundära, tertiära eller domänstruktur och sedan eliminering av aminosyror. Senare kommer proteinmonomerer att transporteras av cirkulationssystemet till kroppens celler, där nya proteinmolekyler som är nödvändiga för livet kommer att syntetiseras.
Enzymatisk proteinsmältning
Protein är en komplex makromolekyl, ett exempel på en biopolymer som består av många aminosyror. Och vissa proteinmolekyler består inte bara av aminosyrarester, utan också av kolhydrat- eller lipidstrukturer. Enzymatiska proteiner eller transportproteiner kan till och med innehålla en metalljon. Oftare än andra finns protein i matenmolekyler som finns i djurkött. De är också komplexa fibrillära molekyler med en lång aminosyrakedja.
För nedbrytningen av proteiner i matsmältningssystemet finns det en uppsättning proteolysenzymer. Dessa är pepsin, trypsin, kemotrypsin, elastas, gastrixin, chymosin. Den slutliga nedbrytningen av proteiner sker i tunntarmen under inverkan av peptidhydrolaser och dipeptidaser. Detta är en grupp enzymer som bryter peptidbindningen i strikt specifika aminosyror. Det betyder att ett enzym behövs för att bryta peptidbindningen mellan resterna av aminosyran serin, och ett annat behövs för att klyva bindningen som bildas av treonin.
Enzymer för proteinnedbrytning delas in i typer beroende på strukturen i deras aktiva centrum. Dessa är serin, treonin, aspartyl, glutamin och cysteinproteaser. I strukturen av deras aktiva centrum innehåller de en specifik aminosyra, som gav dem deras namn.
Vad händer med protein i magen?
Många säger felaktigt att magen är det viktigaste matsmältningsorganet. Detta är en vanlig missuppfattning, eftersom matsmältningen delvis observeras redan i munhålan, där en liten del av kolhydraterna förstörs. Det är här partiell absorption äger rum. Men de viktigaste processerna för matsmältningen äger rum i tunntarmen. Samtidigt, trots närvaron av pepsin, chymosin, gastrixin och s altsyra, sker inte nedbrytning av proteiner i magen. Dessa ämnen under verkan av det proteolytiska enzymet pepsin och s altsyradenaturera, det vill säga förlora sin speciella rumsliga struktur. Chymosin sänker även mjölkprotein.
Om vi uttrycker processen med proteinsmältning i procent, sker cirka 10 % av förstörelsen av varje proteinmolekyl i magen. Det betyder att i magen bryts inte en enda aminosyra loss från makromolekylen och tas inte upp i blodet. Proteinet sväller och denaturerar bara för att öka antalet tillgängliga platser för proteolytiska enzymer att arbeta i tolvfingertarmen. Detta innebär att under inverkan av pepsin ökar proteinmolekylen i volym och exponerar fler peptidbindningar, som sedan sammanfogas av proteolytiska enzymer från bukspottkörteljuice.
Proteinnedbrytning i tolvfingertarmen
Efter magsäcken kommer bearbetad och noggrant mald mat, blandad med magsaft och förberedd för ytterligare stadier av matsmältningen, in i tolvfingertarmen. Detta är den del av matsmältningskanalen som ligger i början av tunntarmen. Här sker ytterligare splittring av molekyler under inverkan av pankreasenzymer. Dessa är mer aggressiva och mer aktiva substanser som kan krossa en lång polypeptidkedja.
Under verkan av trypsin, elastas, kymotrypsin, karboxipeptidaserna A och B delas proteinmolekylen i många mindre kedjor. Faktum är att efter att ha passerat genom tolvfingertarmen börjar nedbrytningen av proteiner i tarmen bara. Och omuttryckt i procent, sedan efter bearbetning av matbolusen med bukspottkörteljuice, smälts proteinerna med cirka 30-35%. Deras fullständiga "demontering" till deras ingående monomerer kommer att utföras i tunntarmen.
Resultat av matsmältning av bukspottkörtelprotein
Proteinnedbrytning i magen och tolvfingertarmen är ett förberedande steg som behövs för att bryta ner makromolekyler. Om ett protein med en kedjelängd på 1000 aminosyror kommer in i magsäcken, så blir utmatningen från tolvfingertarmen till exempel 100 molekyler med vardera 10 aminosyror. Detta är en hypotetisk siffra, eftersom endopeptidaserna som nämns ovan inte delar upp molekylen i lika stora sektioner. Den resulterande massan kommer att innehålla molekyler med en kedjelängd på 20 aminosyror och 10 och 5. Detta betyder att krossningsprocessen är kaotisk. Dess mål är att maxim alt förenkla arbetet med exopeptidaser i tunntarmen.
Matsmältning i tunntarmen
För alla proteiner med hög molekylvikt är matsmältningen dess fullständiga förstörelse av monomererna som utgör den primära strukturen. Och i tunntarmen, under verkan av exopeptidaser, uppnås nedbrytningen av oligopeptider till individuella aminosyror. Oligopeptider är de ovan nämnda resterna av en stor proteinmolekyl, bestående av ett litet antal aminosyror. Deras uppdelning är jämförbar när det gäller energikostnader med syntes. Därför är nedbrytningen av proteiner och kolhydrater en energikrävande process, liksom själva absorptionen av de resulterande aminosyrorna av epitelceller.
Väggmatsmältning
Matsmältningen i tunntarmen kallas parietal, eftersom den sker på villi - vecken i tarmepitelet, där exopeptidasenzymer är koncentrerade. De fäster vid oligopeptidmolekylen och hydrolyserar peptidbindningen. Varje typ av aminosyra har sitt eget enzym. Det vill säga för att bryta bindningen som bildas av alanin behöver du enzymet alanin-aminopeptidas, glycin - glycin-aminopeptidas, leucin - leucin-aminopetidas.
På grund av detta tar proteinsmältningen lång tid och kräver ett stort antal olika typer av matsmältningsenzymer. Bukspottkörteln är ansvarig för deras syntes. Dess funktion påverkas hos patienter som missbrukar alkohol. Men det är nästan omöjligt att normalisera bristen på enzymer genom att ta farmakologiska preparat.
