Kaikki elävät organismit ruokkivat luomuruokaa, joka tuhoutuu ruoansulatusjärjestelmässä ja osallistuu solujen aineenvaihduntaan. Ja proteiinin k altaiselle aineelle ruoansulatus tarkoittaa täydellistä hajoamista sen monomeereiksi. Tämä tarkoittaa, että ruoansulatusjärjestelmän päätehtävä on molekyylin sekundaarisen, tertiaarisen tai domeenirakenteen tuhoaminen ja sitten aminohappojen poistaminen. Myöhemmin proteiinimonomeerit kulkeutuvat verenkiertoelimistön kautta elimistön soluihin, joissa syntetisoidaan uusia elämälle välttämättömiä proteiinimolekyylejä.
Entsymaattinen proteiinien pilkkominen
Proteiini on monimutkainen makromolekyyli, esimerkki monista aminohapoista koostuvasta biopolymeeristä. Ja jotkut proteiinimolekyylit eivät koostu vain aminohappotähteistä, vaan myös hiilihydraatti- tai lipidirakenteista. Entsymaattiset tai kuljetusproteiinit voivat sisältää jopa metalli-ionin. Ruoassa on muita useammin proteiiniaeläimen lihasta löytyviä molekyylejä. Ne ovat myös monimutkaisia fibrillaarisia molekyylejä, joilla on pitkä aminohappoketju.
Ruoansulatuskanavan proteiinien hajottamista varten on olemassa joukko proteolyysientsyymejä. Näitä ovat pepsiini, trypsiini, kemotrypsiini, elastaasi, gastriksiini, kymosiini. Proteiinien lopullinen pilkkominen tapahtuu ohutsuolessa peptidihydrolaasien ja dipeptidaasien vaikutuksesta. Tämä on ryhmä entsyymejä, jotka katkaisevat peptidisidoksen tiukasti spesifisissä aminohapoissa. Tämä tarkoittaa, että yksi entsyymi tarvitaan katkaisemaan peptidisidos seriinin aminohappotähteiden välillä, ja toinen entsyymi tarvitaan katkaisemaan treoniinin muodostama sidos.
Proteiinien pilkkomisen entsyymit jaetaan tyyppeihin niiden aktiivisen keskuksen rakenteen mukaan. Näitä ovat seriini-, treoniini-, aspartyyli-, glutamiini- ja kysteiiniproteaasit. Aktiivisen keskuksensa rakenteessa ne sisältävät tietyn aminohapon, joka antoi niille nimen.
Mitä tapahtuu proteiinille mahassa?
Monet ihmiset sanovat virheellisesti, että vatsa on ruoansulatuksen pääelin. Tämä on yleinen väärinkäsitys, koska ruoan sulaminen havaitaan osittain jo suuontelossa, jossa pieni osa hiilihydraateista tuhoutuu. Tässä tapahtuu osittainen imeytyminen. Mutta pääasialliset ruoansulatusprosessit tapahtuvat ohutsuolessa. Samaan aikaan pepsiinin, kymosiinin, gastriksiinin ja suolahapon läsnäolosta huolimatta proteiinien pilkkomista mahalaukussa ei tapahdu. Nämä aineet proteolyyttisen entsyymin pepsiinin ja suolahapon vaikutuksestadenaturoituu, eli menettävät erityisen tilarakenteensa. Kymosiini myös juokseuttaa maitoproteiinia.
Jos ilmaisemme proteiinin pilkkoutumisprosessin prosentteina, noin 10 % kunkin proteiinimolekyylin tuhoutumisesta tapahtuu mahalaukussa. Tämä tarkoittaa, että mahassa yksikään aminohappo ei irtoa makromolekyylistä eikä imeydy vereen. Proteiini vain turpoaa ja denaturoituu, mikä lisää proteolyyttisten entsyymien käytettävissä olevien kohtien määrää pohjukaissuolessa. Tämä tarkoittaa, että pepsiinin vaikutuksesta proteiinimolekyylin tilavuus kasvaa, mikä paljastaa enemmän peptidisidoksia, jotka sitten yhdistyvät haimamehun proteolyyttisten entsyymien avulla.
Proteiinin pilkkominen pohjukaissuolessa
Mathan jälkeen käsitelty ja huolellisesti jauhettu ruoka, joka on sekoitettu mahamehuun ja valmistettu ruoansulatuksen myöhempää vaihetta varten, tulee pohjukaissuoleen. Tämä on ruoansulatuskanavan osa, joka sijaitsee ohutsuolen alussa. Tässä tapahtuu molekyylien lisähalkeilua haiman entsyymien vaikutuksesta. Nämä ovat aggressiivisempia ja aktiivisempia aineita, jotka pystyvät murskaamaan pitkän polypeptidiketjun.
Trypsiinin, elastaasin, kymotrypsiinin, karboksipeptidaasien A ja B vaikutuksesta proteiinimolekyyli jakautuu moniin pienempiin ketjuihin. Itse asiassa proteiinien sulaminen suolistossa on vasta alkamassa pohjukaissuolen läpikulun jälkeen. Ja josprosentteina ilmaistuna, sitten ruokaboluksen käsittelyn jälkeen haimamehulla proteiinit sulavat noin 30-35 %. Niiden täydellinen "purkaminen" monomeereihinsä suoritetaan ohutsuolessa.
Haiman proteiinien pilkkomisen tulokset
Proteiinin pilkkominen mahassa ja pohjukaissuolessa on valmisteleva vaihe, jota tarvitaan makromolekyylien hajottamiseksi. Jos proteiini, jonka ketjun pituus on 1000 aminohappoa, tulee mahalaukkuun, ulostulo pohjukaissuolesta on esimerkiksi 100 molekyyliä, joissa kussakin on 10 aminohappoa. Tämä on hypoteettinen luku, koska edellä mainitut endopeptidaasit eivät jaa molekyyliä yhtä suuriin osiin. Tuloksena oleva massa sisältää molekyylejä, joiden ketjun pituus on 20 aminohappoa sekä 10 ja 5. Tämä tarkoittaa, että murskausprosessi on kaoottinen. Sen tavoitteena on yksinkertaistaa mahdollisimman paljon eksopeptidaasien toimintaa ohutsuolessa.
Ruoansulatus ohutsuolessa
Kaikkien korkean molekyylipainon omaavien proteiinien kohdalla ruoansulatus tarkoittaa sen täydellistä tuhoamista monomeereihin, jotka muodostavat ensisijaisen rakenteen. Ja ohutsuolessa eksopeptidaasien vaikutuksesta saavutetaan oligopeptidien hajoaminen yksittäisiksi aminohapoiksi. Oligopeptidit ovat edellä mainittuja suuren proteiinimolekyylin tähteitä, jotka koostuvat pienestä määrästä aminohappoja. Niiden jakautuminen on energiakustannusten suhteen verrattavissa synteesiin. Siksi proteiinien ja hiilihydraattien pilkkominen on energiaintensiivinen prosessi, kuten myös epiteelisolujen syntyneiden aminohappojen imeytyminen.
Seinäruoansulatus
Ruoansulatusta ohutsuolessa kutsutaan parietaaliksi, koska se tapahtuu villissä - suolen epiteelin laskoksissa, joihin eksopeptidaasientsyymit ovat keskittyneet. Ne kiinnittyvät oligopeptidimolekyyliin ja hydrolysoivat peptidisidoksen. Jokaisella aminohappotyypillä on oma entsyyminsä. Eli alaniinin muodostaman sidoksen katkaisemiseksi tarvitset entsyymiä alaniiniaminopeptidaasi, glysiini - glysiini-aminopeptidaasi, leusiini - leusiini-aminopetidaasi.
Tästä syystä proteiinien sulaminen kestää kauan ja vaatii suuren määrän erilaisia ruoansulatusentsyymejä. Haima on vastuussa niiden synteesistä. Sen toiminta vaikuttaa potilailla, jotka käyttävät väärin alkoholia. Mutta on lähes mahdotonta normalisoida entsyymien puutetta käyttämällä farmakologisia valmisteita.
