Переваривание белков начинается в желудке

Секрет клеток слизистой желудка носит название желудочный сок. Это опалесцирующая желтоватая жидкость, содержащая 0.2-0.5% НCl с рН 1.5. В состав желудочного сока входят неорганические соли, ферменты (пепсин, ренин и липаза) и мукопротеины.

Трудно получить продукты секреции париетальных клеток, свободных от загрязнения другими компонентами желудочного сока, но самые чистые образцы, которые были проанализированы представляют изотонические растворы. Их концентрация H + эквивалентна 0.17 N HCl, с pH около 0.87. Поэтому, секрет париетальных клеток можно рассматривать как изотонический раствор практически чистой HCl, которая содержит 150 мэкв Cl^- и 150 мэкв Н в литре, хотя pH цитоплазмы париетальных клеток подобно другим клеткам, равен 7.0-7.2, а сопоставимые концентрации Cl^- и Н+ на литр плазмы -100 мэкв и 0.00004 мэкв соответственно.

со

Механизм образования HCl

Рис.5 Механизм образования HCl.

Большой градиент Н+ поддерживается работой специальной Н⁺,К⁺ АТФазы, которая является структурным белком апикальной мембраны париетальных клеток. В покое на поверхности клеток имеется небольшое количество этого фермента, однако под влиянием стимуляторов, большие количества тубовезикулярных структур, которыми богаты париетальные клетки перемещаются к апикальной мембране и сливаясь с ней, увеличивают

количество фермента на поверхности и обеспечивают быстрое высвобождение Н⁺ взамен на К⁺. Такой обмен требует значительных затрат энергии и обеспечивается гидролизом АТФ. Выход Cl^- из клеток обеспечивается градиентом электрохимического потенциала через каналы апикальной мембраны, которые активируются цАМФ; Н⁺ образуется путем диссоциации угольной кислоты, которая в свою очередь образуется в реакции гидратации СО₂, катализируемой карбангидразой, ферментом, активность которого в париетальной клетке очень высокая. Второй компонент реакции диссоциации угольной кислоты HCO₃^- вытесняется из клетки на базолатеральной мембране париетальных клеток взамен на другой анион, главным образом на ион Cl^- концентрация которого во внеклеточной жидкости самая высокая. Кровь во время секреции желудка сильно подщелачивается, что приводит в последующем к подщелачиванию мочи.

Секреция соляной кислоты стимулируется гистамином через H2 рецепторы, ацетилхолином через M3 мускариновые рецепторы, и гастрином, вероятно частично через гастриновые рецепторы в мембранах париетальных клеток. H2 рецепторы увеличивают внутриклеточный цАМФ при участии Gs белков, а мускариновые и гастриновые рецепторы проявляют свои эффекты, увеличивая концентрацию внутриклеточного свободного Ca²⁺. Действие одного из указанных регуляторов обычно потенцируeт ответ другого на возбуждение. Простагландины, особенно E ряда, ингибируют секрецию кислоты, активируя Gi белки, и это объясняет частично повышение риска язвенной болезни у людей, принимающих антивоспалительные препараты, которые ингибируют синтез простагландинов.

Циклическая АМФ и Ca²⁺ действуют через протеинкиназы, повышая транспорт H⁺ в желудочный просвет H⁺-K⁺ АТФазой.

Hсl понижает рН химуса, поступающего в желудок; денатурирует пищевые белки, создает оптимальный рН для действия пепсина и инициирует ограниченный протеолиз пепсиногена.

Пепсиноген — профермент пепсина с молекулярной массой 40 кД. Его активирование начинается обычно при участии Н⁺ и затем продолжается аутокатализом активными молекулами пепсина. В процессе активирования происходит удаление нескольких пептидов от N конца (42 аминокислоты), что снижает изоэлектрическую точку с рН 3.7 (пепсиноген) до

1.0 (пепсин). Пепсин в активном центре содержит остатки АСП, катализирует гидролиз внутренних пептидных связей (эндопептидаза) и обладает широкой специфичностью, преимущественно действуя на пептидные связи, образованные карбоксильными группами ароматических и больших алифатических аминокислот с образованием больших пептидных фрагментов.

Внутриполостное переваривание белков завершается ферментами поджелудочной железы

Панкреатический сок содержит ферменты, которые несут основную функцию в переваривании белков. Переваривание в кишечнике иногда называют панкреатическим перевариванием, поскольку основные ферменты образуются и секретируются поджелудочной железой. Сок поджелудочной железы имеет щелочную реакцию благодаря высокому содержанию HCO₃^- (около113 мэкв/л в сравнении с 24 мэкв/л в плазме). За сутки секретируется около 1500 мл панкреатического сока за сутки. Желчь и кишечные соки также нейтральны или щелочные, и все эти три секрета нейтрализуют соляную кислоту желудка, повышая pH дуоденального содержимого до 6.0-7.0 и еще более высокими становятся значения рН в нижних отделах тонкого кишечника.

Протеазы сока поджелудочной железы секретируются в неактивной форме и подвергаются координированному активированию, инициатором которого является кишечный фермент энтеропептидаза (энтерокиназа), активность которого в свою очередь повышается при попадании панкреатического сока в двенадцатиперстную кишку. Энтеропептидаза содержит 41 % углеводов, что способствует, по-видимому, защите самого фермента от гидролиза. Энтеропептидаза является структурным белком мембраны энтероцитов (щеточной каемки) и катализирует превращение трипсиногена в трипсин, запуская каскад протеолитических превращений и активирование всех панкреатических проферментов.

Трипсиноген представляет одноцепочечную молекулу и под действием энтеропептидазы теряет 6 аминокислот (гексапептид) на N концевом участке молекулы.(Вал-(Асп)₄-Лиз) превращаясь в активную форму трипсин. Образующиеся молекулы трипсина могут катализировать активирование трипсиногена (аутокатализ), участвовать в переваривании белков и активировать другие неактивные протеазы поджелудочной железы и кишечника химотрипсина, эластазы, карбоксипептидаз А и В. Врожденная недостаточность энтеропептидазы приводит к тяжелой белковой недостаточности.

Каждая из протеаз, образующихся в кишечнике обладает специфичностью к определенным пептидным связям в белках. Продукт действия одного фермента может использоваться как субстрат для другого фермента. Специфичность в действии протеиназ обеспечивает взаимодополняющий эффект их действия на белки. Продуктами переваривания белков в желудочно-кишечном тракте является смесь из аминокислот, и олигопептидов (35% — нейтральные и основные аминокислоты, 65% аминокислот остаются в составе олигопептидов)

Специфичность отдельных протеиназ поджелудочной железы и кишечника.

Табл.4.

Поиск по сайту: