Svaki živi organizam hrani se organskom hranom, koja se uništava u probavnom sustavu i uključena je u stanični metabolizam. A za tvar kao što je protein, probava znači potpunu razgradnju na sastavne monomere. To znači da je glavni zadatak probavnog sustava uništavanje sekundarne, tercijarne ili domenske strukture molekule, a potom i eliminacija aminokiselina. Kasnije će se proteinski monomeri cirkulacijskim sustavom prenositi u stanice tijela, gdje će se sintetizirati nove proteinske molekule potrebne za život.
enzimska probava proteina
Protein je složena makromolekula, primjer biopolimera koji se sastoji od mnogih aminokiselina. A neke proteinske molekule ne sastoje se samo od ostataka aminokiselina, već i od ugljikohidratnih ili lipidnih struktura. Enzimski ili transportni proteini mogu čak sadržavati metalni ion. Češće od ostalih, proteini su prisutni u hranimolekule koje se nalaze u životinjskom mesu. Oni su također složene fibrilarne molekule s dugim lancem aminokiselina.
Za razgradnju proteina u probavnom sustavu postoji skup enzima proteolize. To su pepsin, tripsin, kemotripsin, elastaza, gastriksin, kimozin. Konačna probava proteina događa se u tankom crijevu pod djelovanjem peptidnih hidrolaza i dipeptidaza. Ovo je skupina enzima koji razbijaju peptidnu vezu u strogo specifičnim aminokiselinama. To znači da je jedan enzim potreban za razbijanje peptidne veze između ostataka aminokiseline serina, a drugi je potreban za cijepanje veze koju stvara treonin.
Enzimi za probavu proteina dijele se na vrste ovisno o strukturi njihovog aktivnog centra. To su serin, treonin, aspartil, glutamin i cistein proteaze. U strukturi svog aktivnog centra sadrže specifičnu aminokiselinu, koja im je dala ime.
Što se događa s proteinima u želucu?
Mnogi ljudi pogrešno kažu da je želudac glavni organ probave. Ovo je uobičajena zabluda, budući da se probava hrane djelomično opaža već u usnoj šupljini, gdje se uništava mali dio ugljikohidrata. Ovdje se odvija djelomična apsorpcija. Ali glavni procesi probave odvijaju se u tankom crijevu. Istodobno, unatoč prisutnosti pepsina, kimozina, gastriksina i klorovodične kiseline, ne dolazi do probave proteina u želucu. Ove tvari pod djelovanjem proteolitičkog enzima pepsina i klorovodične kiselinedenaturiraju, odnosno gube svoju posebnu prostornu strukturu. Chymosin također zgrušava mliječne proteine.
Ako proces probave proteina izrazimo kao postotak, tada se otprilike 10% uništenja svake proteinske molekule događa u želucu. To znači da se u želucu niti jedna aminokiselina ne odvaja od makromolekule i ne apsorbira se u krv. Protein samo bubri i denaturira kako bi povećao broj dostupnih mjesta za rad proteolitičkih enzima u dvanaesniku. To znači da pod djelovanjem pepsina proteinska molekula povećava volumen, izlažući više peptidnih veza, kojima se zatim pridružuju proteolitički enzimi soka gušterače.
Probava proteina u duodenumu
Nakon želuca, prerađena i pažljivo mljevena hrana, pomiješana sa želučanim sokom i pripremljena za daljnje faze probave, ulazi u duodenum. Ovo je dio probavnog trakta koji se nalazi na samom početku tankog crijeva. Ovdje dolazi do daljnjeg cijepanja molekula pod djelovanjem enzima gušterače. To su agresivnije i aktivnije tvari sposobne zdrobiti dugi polipeptidni lanac.
Pod djelovanjem tripsina, elastaze, kimotripsina, karboksipeptidaza A i B, proteinska molekula se dijeli na mnogo manjih lanaca. Zapravo, nakon prolaska kroz dvanaesnik, probava proteina u crijevima tek počinje. I akoizraženo u postocima, tada se nakon obrade bolusa hrane sa sokom gušterače, proteini se probavljaju za oko 30-35%. Njihova potpuna "demontaža" na sastavne monomere bit će izvedena u tankom crijevu.
Rezultati probave proteina gušterače
Probava proteina u želucu i dvanaesniku je pripremni korak koji je potreban za razgradnju makromolekula. Ako protein s duljinom lanca od 1000 aminokiselina uđe u želudac, tada će izlaz iz duodenuma biti, na primjer, 100 molekula s po 10 aminokiselina. Ovo je hipotetska brojka, budući da gore spomenute endopeptidaze ne dijele molekulu na jednake dijelove. Dobivena masa će sadržavati molekule s duljinom lanca od 20 aminokiselina, te 10, i 5. To znači da je proces drobljenja kaotičan. Njegov cilj je maksimalno pojednostaviti rad egzopeptidaza u tankom crijevu.
Probava u tankom crijevu
Za bilo koji protein visoke molekularne težine, probava je njegovo potpuno uništenje do monomera koji čine primarnu strukturu. A u tankom crijevu pod djelovanjem egzopeptidaza postiže se razgradnja oligopeptida na pojedine aminokiseline. Oligopeptidi su gore spomenuti ostaci velike proteinske molekule, koji se sastoje od malog broja aminokiselina. Njihovo cijepanje je usporedivo u smislu troškova energije sa sintezom. Stoga je probava proteina i ugljikohidrata energetski intenzivan proces, kao i sama apsorpcija dobivenih aminokiselina od strane epitelnih stanica.
Zidprobava
Probava u tankom crijevu naziva se parijetalna, jer se odvija na resicama - naborima crijevnog epitela, gdje su koncentrirani enzimi egzopeptidaze. Vežu se na molekulu oligopeptida i hidroliziraju peptidnu vezu. Svaka vrsta aminokiselina ima svoj enzim. To jest, da biste prekinuli vezu koju formira alanin, potreban vam je enzim alanin-aminopeptidaza, glicin - glicin-aminopeptidaza, leucin - leucin-aminopetidaza.
Zbog toga, probava proteina traje dugo i zahtijeva veliki broj različitih vrsta probavnih enzima. Gušterača je odgovorna za njihovu sintezu. Njegova funkcija je pogođena u bolesnika koji zloupotrebljavaju alkohol. Ali gotovo je nemoguće normalizirati nedostatak enzima uzimanjem farmakoloških pripravaka.
