Гидролиз белков в жкт - переваривание белков.

После механического пережевывания пищи начинается процесс ферментативной деградации, катализируемый пищеварительными ферментами, которые находятся в различных отделах ЖКТ – в желудке и в кишечнике. Почти все эти ферменты являются гидролазами. Они катализируют гидролиз белка по пептидным связям. Конечным итогом переваривания белков является полный гидролиз их до свободных аминокислот, который заканчивается в кишечнике.

Для полного расщепления белков до свободных аминокислот необходимо несколько ферментов с различной специфичностью общее их название – протеиназы - протеолитические ферменты, катализирующие гидролиз белков и пептидазы -протеолитические ферменты, катализирующие гидролиз пептидов. Пептидазы имеются не только в желудочно-кишечном тракте, но и в клетках. По месту атаки молекулы субстрата протеолитические ферменты делятся на эндопептидазы и экзопептидазы. Эндопептидазы, расщепляют пептидную связь внутри пептидной цепи. Они «узнают» и связывают короткие пептидные последовательности субстратов и относительно специфично гидролизуют связи между определенными аминокислотными остатками. Экзопептидазы гидролизуют пептиды с конца цепи: аминопептидазы - с NН₂-конца, карбоксипептидазы - с С-конца. Наконец, дипептидазы расщепляют только дипептиды.

Протеиназы классифицируются также по механизму реакции. Сериновые протеиназы содержат в активном центре важный для каталитического действия этих ферментов остаток серина, в цистеиновых протеиназах таким является остаток цистеина и т.д.

Процессы переваривания в желудке. Белки денатурируются в желудке под действием соляной кислоты и становятся более чувствительными к атаке эндопептидазами желудочного сока. Желудочный сок является продуктом нескольких типов клеток:

1. Обкладочные клетки стенок желудка образуют соляную кислоту.

2. Главные клетки секретируют пепсиноген, предшественник протеиназы.

3. Добавочные клетки и другие клетки эпителия секретируют муцинсодержащую

слизь.

Образование соляной кислоты. Секреция соляной кислотыобкладочными клетками является процессом активного транспорта, потребляющим энергию на преодоление градиента концентрации.

 

 

Протоны транспортируются Н⁺ К⁺/ АТФ-азой из цитоплазматического пространства обкладочных клеток в просвет желудка, при этом концентрация протонов в желудке возрастает примерно в 10⁶ раз (концентрация Н⁺ в клетке примерно рН 7, в просвете желудка примерно рН 1). Расход протонов в обкладочных клетках компенсируется диссоциацией угольной кислоты. Избыток основного гидрокарбоната НСО₃^- в интерстициальном пространстве обменивается на хлорид-ионыиз крови и вместо него поступают в кровь.

Диоксид углерода.диффундирует из крови в обкладочные клетки, где гидратируется при участии карбоангидразы с образованием угольной кислоты. Хлорид-ионы следуют за активно секретируеммми протонами через хлоридный канал в просвет желудка (для сохранения электронейтральности).

 

 

Соляная кислота желудочного сока важна для пищеварения. Она активирует пепсиногены в пепсины, создает оптимальный для их действия рН, денатурирует пищевые белки, которые вследствие этого лучше расщепляются протеиназами, и убивает микроорганизмы.

Активация пепсина. Гидролиз пищевых белков начинается с действия пепсинов желудка Имеется несколько протеиназ, обладающих различной специфичностью, которые образуются вначале в виде пепсиногенов в главных клетках слизистой в кислой среде содержимого желудка пепсиногены аутокаталитически отщепляют пептиды ипревращаются в активную форму - пепсины. Пепсины являются эндопротеиназами с необычно низким максимумом рН (около 2). Они расщепляют связи, между остатками фенилаланина и др. аминокислотными остатками, а также между лейцином и др. аминокислотами преимущественно. Таким образом гидролиз белка в желудке происходит с образованием смеси пептидов, которые поступают через превратник в кишечник, в котором среда напротив щелочная и пепсины в кишечнике уже не работают.