Pepsīna struktūra, funkcijas, ražošana



The pepsīns Tas ir spēcīgs ferments, kas atrodas kuņģa sulā, kas palīdz proteīniem sagremot. Faktiski tas ir endopeptidāze, kuras galvenais uzdevums ir sadalīt pārtikas olbaltumvielas mazās daļās, kas pazīstamas kā peptīdi un kuras pēc tam zarnas uzsūcas vai degradē aizkuņģa dziedzera fermenti..

Lai gan pirmo reizi 1836. gadā to izolēja vācu fiziologs Teodors Švanns, tikai 1929. gadā amerikāņu bioķīmiķis Džons Hovards Northrops no Rockefeller Medicīnas pētījumu institūta ziņoja par savu faktisko kristalizāciju un daļu no tās funkcijām, kas palīdzētu tai saņemt Nobela prēmija ķīmijā 17 gadus vēlāk.

Šis enzīms nav ekskluzīvs cilvēkiem. To ražo arī vairāku dzīvnieku kuņģī un darbojas no agrīniem dzīves posmiem, palīdzot proteīniem sagremot piena produktus, gaļu, olas un graudus, galvenokārt.

Indekss

  • 1 Struktūra
  • 2 Funkcijas
  • 3 Kā tas tiek ražots?
  • 4 Kur viņš darbojas?
    • 4.1. Gastroezofageālā refluksa
    • 4.2 Citas pepsīna iedarbības
  • 5 Atsauces

Struktūra

Galvenās kuņģa šūnas rada sākotnējo vielu, ko sauc par pepsinogēnu. Šo proenzīmu vai zimogēnu hidrolizē un aktivē kuņģa skābes, zaudējot 44 aminoskābes. Visbeidzot, pepsīns satur 327 aminoskābju atliekas tās aktīvajā formā, kas iedarbojas uz kuņģa līmeni.

Šo 44 aminoskābju zudums atstāj vienādu skābes atlikumu skaitu. Šī iemesla dēļ pepsīns vislabāk darbojas vidē ar ļoti zemu pH līmeni.

Funkcijas

Kā jau minēts, pepsīna galvenā funkcija ir proteīnu sagremošana. Pepīna aktivitāte ir lielāka skābās vidēs (pH 1,5 - 2) un temperatūrās no 37 līdz 42 ° C..

Šo enzīmu (aptuveni 20%) degradē tikai daļa no olbaltumvielām, kas sasniedz kuņģi, veidojot mazus peptīdus.

Pepsīna aktivitāte galvenokārt ir vērsta uz aromātisko aminoskābju, piemēram, triptofāna, fenilalanīna un tirozīna, N-termināla hidrofobajām saitēm, kas ir daļa no daudziem pārtikas produktiem..

Dažu autoru aprakstītā pepsīna funkcija notiek asinīs. Lai gan šis apgalvojums ir pretrunīgs, šķiet, ka neliels daudzums pepsīna nokļūst asinsritē, kur tas iedarbojas uz lielām vai daļēji hidrolizētām olbaltumvielām, kuras pirms pilnīgas gremošanas uzsūcas tievajās zarnās..

Kā tas tiek ražots?

Pepsinogēns, ko izdala galvenās kuņģa šūnas, pazīstams arī kā zimogēna šūnas, ir pepsīna prekursors..

Šis proenzīms tiek atbrīvots, pateicoties vagusa nerva impulsiem un gastrīna un sekretīna hormonālajam sekrēcijai, ko stimulē pēc uztura uzņemšanas..

Jau kuņģī pepsinogēns tiek sajaukts ar sālsskābi, ko atbrīvoja tie paši stimuli, kas strauji mijiedarbojas, lai iegūtu pepsīnu..

To veic pēc 44 aminoskābju sabrukšanas no sākotnējās pepsinogēna struktūras, izmantojot kompleksu autokatalītisko procesu..

Kad tas ir aktivizēts, tas pats pepsīns var turpināt stimulēt vairāk pepsinogēna ražošanu un atbrīvošanu. Šī darbība ir labs fermentu pozitīvas atsauksmes piemērs.

Papildus pašam pepsīnam histamīns un īpaši acetilholīns stimulē peptiskās šūnas, lai sintezētu un atbrīvotu jaunu pepsinogēnu..

Kur viņš rīkojas?

Tās galvenā darbības vieta ir kuņģis. Šo faktu var viegli izskaidrot ar izpratni par to, ka kuņģa skābums ir ideāls nosacījums tā darbībai (pH 1,5-2,5). Faktiski, kad barības bolus izdalās no kuņģa uz divpadsmitpirkstu zarnu, pepsīns tiek inaktivēts, atrodot zarnu barotni ar bāzes pH..

Pepsīns darbojas arī asinīs. Lai gan šis efekts jau ir pretrunīgs, daži pētnieki apgalvo, ka pepsīns nonāk asinsritē, kur tas turpina sagremot noteiktus garo ķēžu peptīdus vai tos, kas nav pilnīgi bojāti..

Kad pepsīns atstāj kuņģi un atrodas vidē ar neitrālu vai bāzisku pH līmeni, tā funkcija tiek pārtraukta. Tomēr, hidrolizējot to, to var aktivizēt vēlreiz, ja reaģē uz vidi.

Šī īpašība ir svarīga, lai izprastu dažas no pepsīna negatīvajām sekām, kas aplūkotas turpmāk.

Gastroezofageālā refluksa

Hroniska pepsīna atgriešanās pie barības vada ir viens no galvenajiem cēloņiem, ko izraisa gastroezofageālā refluksa. Lai gan pārējās vielas, kas veido kuņģa sulu, ir iesaistītas arī šajā patoloģijā, šķiet, ka pepsīns ir viskaitīgākais no visiem.

Pepsīns un citas skābes, kas atrodas refluksā, var izraisīt ne tikai esofagītu, kas ir sākotnējā sekas, bet ietekmē daudzas citas sistēmas..

Viena no pepsīna aktivitātes iespējamām sekām uz dažiem audiem ir laringīts, pneimonīts, hronisks aizsmakums, neatlaidīgs klepus, larüngospasms un pat balsenes vēzis..

Ir pētīta astma ar kuņģa satura plaušu mikroaspirāciju. Pepsīns var izraisīt kairinošu iedarbību uz bronhu koku un veicināt elpceļu sašaurināšanos, izraisot šīs slimības tipisko simptomātiku: elpošanas traucējumi, klepus, sēkšana un cianoze..

Citas pepsīna iedarbības

Pepsīna iedarbība var ietekmēt arī mutes dobuma un odontoloģijas sfēras. Visbiežākās pazīmes, kas saistītas ar šiem bojājumiem, ir halitoze vai slikta elpa, pārmērīga siekalošanās, granulomas un zobu erozija. Šī erozijas iedarbība parasti izpaužas pēc ilgstošas ​​refluksa un var sabojāt visu protēzi.

Neskatoties uz to, pepsīns var būt noderīgs no medicīniskā viedokļa. Tādējādi pepsīna klātbūtne siekalās ir svarīgs gastroezofageālās refluksa diagnostikas marķieris.

Patiesībā tirgū ir ātrs tests, ko sauc par PepTest, kas nosaka siekalu pepsīna klātbūtni un palīdz noteikt refluksa diagnostiku..

Papain, kas ir ļoti līdzīgs papaijas vai papaijas klātbūtnei, ir noderīgs higiēnai un zobu balināšanai..

Turklāt pepsīns tiek izmantots ādas rūpniecībā un klasiskajā fotogrāfijā, kā arī sieru, graudaugu, uzkodu, aromatizētu dzērienu, iepriekšnoteiktu olbaltumvielu un pat košļājamo gumiju ražošanā..

Atsauces

  1. Liu, Yu un koloni (2015). Nukleīnskābju fermentācija sākas kuņģī. Zinātniskie ziņojumi, 5, 11936.
  2. Czinn, Steven un Sarigol Blanchard, Samra (2011). Kuņģa attīstības anatomija un fizioloģija. Bērnu kuņģa-zarnu trakta un aknu slimība, ceturtais izdevums, 25. nodaļa, 262-268.
  3. Smith, Margaret un Morton, Dion (2010). Kuņģis: pamatfunkcijas. Gremošanas sistēma, otrais izdevums, 3. nodaļa, 39-50.
  4. Vikipēdija (pēdējais izdevums - 2018. gada maijs). Pepsīns. Saturs iegūts no: en.wikipedia.org
  5. Encyclopaedia Britannica (pēdējais izdevums - 2018. gada maijs). Pepsīns. Saturs iegūts no: britannica.com
  6. Tang, Jordānija (2013). Pepsīns A. Proteolītisko fermentu rokasgrāmata, 3. nodaļas I sējums, 27-35.