Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте

Переваривание белков начинается в желудке под действием пепсина. Пепсин в виде неактивного предшественника – пепсиногена – образуется в главных клетках желудочных желез. Активация пепсиногена происходит в желудочном соке и заключается в отщеплении N-концевого фрагмента молекулы. В результате ограниченного протеолиза и последующей конформационной перестройки оставшейся части молекулы формируется активный центр, т.е. образуется пепсин. Превращение пепсиногена в пепсин может происходить под действием НСI (этот процесс протекает медленно) или самого пепсина, т.е. аутокаталитически (этот процесс протекает быстро). Т.о., небольшое количество пепсина, образовавшегося при участии НСI вскоре после секреции желудочного сока, быстро приводит к превращению остальной части пепсиногена в пепсин.

Поскольку пепсин относится к эндопептидазам, т.е. гидролизует пептидные связи внутри белковой молекулы, в результате его действия белки в желудке распадаются на полипептиды. Наибольшую активность пепсин проявляет при рН 1,5-2,5.

НСl, помимо активации пепсиногена, выполняет и другие важные функции. В кислой среде желудочного сока большинство белков денатурирует, что облегчает их переваривание. Кроме того, кислый желудочный сок обладает бактерицидным действием, препятствуя развитию микрофлоры в желудке.

Из желудка крупные осколки белков поступают в тонкий кишечник, в верхних отделах которого завершается переваривание белков. Это происходит под действием ферментов поджелудочной железы и клеток кишечника. В клетках поджелудочной железы синтезируются проферменты трипсиноген, химотрипсиноген, прокарбоксипептидазы А и В, проэластаза. Активация трипсиногена происходит при участии фермента энтеропептидазы, выделяемого клетками кишечника. В результате отщепления N-концевого гексапептида и изменения конформации оставшейся части молекулы формируется активный центр и образуется трипсин. Все другие проферменты поджелудочной железы активируются трипсином путем ограниченного протеолиза. В результате получаются ферменты химотрипсин, карбоксипептидазы А и В, эластаза.

Трипсин, химотрипсин, эластаза подобно пепсину относятся к эндопептидазам и различаются по субстратной специфичности. Основную часть продуктов действия этих ферментов составляют пептиды.

Карбоксипептидазы – это экзопептидазы: они гидролизуют пептидную связь, образованную С-концевым аминокислотным остатком. Карбоксипептидаза А отщепляет преимущественно С-концевые аминокислоты с гидрофобным радикалом, а карбоксипептидаза В – С-концевые остатки лизина и аргинина.

Последний этап переваривания происходит при участии ферментов, синтезируемых клетками кишечника – аминопептидаз и дипептидаз. Аминопептидазы отщепляют N-концевые аминокислоты от пептидов, а дипептидазы гидролизуют дипептиды.

Последовательность действия всего набора протеолитических ферментов обеспечивает расщепление белков до аминокислот. Образовавшиеся аминокислоты всасываются слизистой кишечника при участии целого ряда механизмов, основным из которых является активный вторичный транспорт.