Svaki živi organizam se hrani organskom hranom, koja se uništava u probavnom sistemu i uključena je u ćelijski metabolizam. A za supstancu kao što je protein, probava znači potpunu razgradnju na sastavne monomere. To znači da je glavni zadatak probavnog sistema uništavanje sekundarne, tercijarne ili domenske strukture molekula, a zatim i eliminacija aminokiselina. Kasnije će se proteinski monomeri prenositi cirkulacijskim sistemom do ćelija tela, gde će se sintetisati novi proteinski molekuli neophodni za život.
Enzimska probava proteina
Protein je složena makromolekula, primjer biopolimera koji se sastoji od mnogih aminokiselina. A neki proteinski molekuli ne sastoje se samo od ostataka aminokiselina, već i od struktura ugljikohidrata ili lipida. Enzimski ili transportni proteini mogu čak sadržavati metalni jon. Češće od ostalih, proteini su prisutni u hranimolekule koje se nalaze u životinjskom mesu. Oni su takođe složeni fibrilarni molekuli sa dugim lancem aminokiselina.
Za razgradnju proteina u probavnom sistemu postoji skup enzima proteolize. To su pepsin, tripsin, hemotripsin, elastaza, gastriksin, kimozin. Konačna probava proteina odvija se u tankom crijevu pod djelovanjem peptidnih hidrolaza i dipeptidaza. Ovo je grupa enzima koji razbijaju peptidnu vezu u strogo specifičnim aminokiselinama. To znači da je jedan enzim potreban da razbije peptidnu vezu između ostataka aminokiseline serina, a drugi je potreban za cijepanje veze koju formira treonin.
Enzimi za varenje proteina dijele se na tipove 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.
Šta se dešava sa proteinima u želucu?
Mnogi ljudi pogrešno kažu da je želudac glavni organ za varenje. Ovo je uobičajena zabluda, jer se probava hrane djelomično opaža već u usnoj šupljini, gdje se uništava mali dio ugljikohidrata. Ovdje se odvija djelomična apsorpcija. Ali glavni procesi probave se odvijaju u tankom crijevu. Istovremeno, uprkos prisustvu pepsina, himozina, gastriksina i hlorovodonične kiseline, ne dolazi do varenja proteina u želucu. Ove supstance pod dejstvom proteolitičkog enzima pepsina i hlorovodonične kiselinedenaturiraju, odnosno gube posebnu prostornu strukturu. Chymosin takođe zgrušava mlečne proteine.
Ako proces varenja proteina izrazimo u procentima, tada se otprilike 10% uništenja svakog proteinskog molekula događa u želucu. To znači da se u želucu niti jedna aminokiselina ne odvaja od makromolekula i ne apsorbira se u krv. Protein samo nabubri i denaturira kako bi povećao broj dostupnih mjesta za rad proteolitičkih enzima u duodenumu. To znači da pod dejstvom pepsina, proteinski molekul se povećava u zapremini, izlažući više peptidnih veza, kojima se zatim pridružuju proteolitički enzimi soka pankreasa.
Probava proteina u duodenumu
Nakon želuca, obrađena i pažljivo mljevena hrana, pomiješana sa želučanim sokom i pripremljena za dalje faze probave, ulazi u dvanaestopalačno crijevo. Ovo je dio digestivnog trakta koji se nalazi na samom početku tankog crijeva. Ovdje dolazi do daljeg cijepanja molekula pod djelovanjem enzima pankreasa. Ovo su agresivnije i aktivnije supstance sposobne da zgnječe dugi polipeptidni lanac.
Pod dejstvom tripsina, elastaze, himotripsina, karboksipeptidaza A i B, proteinski molekul se deli na mnogo manjih lanaca. Zapravo, nakon prolaska kroz duodenum, probava proteina u crijevima tek počinje. I akoizraženo u procentima, onda se nakon obrade bolusa hrane sokom pankreasa, proteini vare za oko 30-35%. Njihova potpuna "demontaža" na sastavne monomere će se izvršiti u tankom crijevu.
Rezultati probave proteina pankreasa
Probava proteina u želucu i duodenumu je pripremni korak koji je potreban za razgradnju makromolekula. Ako protein s dužinom lanca od 1000 aminokiselina uđe u želudac, tada će izlaz iz duodenuma biti, na primjer, 100 molekula sa po 10 aminokiselina. Ovo je hipotetička brojka, budući da endopeptidaze spomenute gore ne dijele molekul na jednake dijelove. Dobivena masa će sadržavati molekule dužine lanca od 20 aminokiselina, te 10, i 5. To znači da je proces drobljenja haotičan. 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 pojedinačne aminokiseline. Oligopeptidi su gore spomenuti ostaci velikog proteinskog molekula, koji se sastoji od malog broja aminokiselina. Njihovo cijepanje je uporedivo u smislu troškova energije sa sintezom. Stoga je probava proteina i ugljikohidrata energetski intenzivan proces, kao i sama apsorpcija nastalih aminokiselina od strane epitelnih stanica.
Zidprobava
Varenje u tankom crijevu naziva se parijetalno, jer se odvija na resicama - naborima crijevnog epitela, gdje su koncentrisani enzimi egzopeptidaze. Vežu se za molekul 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 oštećena kod pacijenata koji zloupotrebljavaju alkohol. Ali gotovo je nemoguće normalizirati nedostatak enzima uzimanjem farmakoloških preparata.
