Ցանկացած կենդանի օրգանիզմ սնվում է օրգանական սննդով, որը քայքայվում է մարսողական համակարգում և մասնակցում է բջջային նյութափոխանակությանը։ Իսկ այնպիսի նյութի համար, ինչպիսին սպիտակուցն է, մարսողությունը նշանակում է ամբողջական տարրալուծում մինչև դրա բաղկացուցիչ մոնոմերները: Սա նշանակում է, որ մարսողական համակարգի հիմնական խնդիրը մոլեկուլի երկրորդական, երրորդական կամ դոմենային կառուցվածքի ոչնչացումն է, այնուհետև ամինաթթուների վերացումը։ Հետագայում սպիտակուցի մոնոմերները շրջանառության համակարգով կտեղափոխվեն մարմնի բջիջներ, որտեղ կսինթեզվեն կյանքի համար անհրաժեշտ սպիտակուցի նոր մոլեկուլները։
Ֆերմենտային սպիտակուցի մարսողություն
Սպիտակուցը բարդ մակրոմոլեկուլ է, բազմաթիվ ամինաթթուներից բաղկացած կենսապոլիմերի օրինակ: Իսկ որոշ սպիտակուցային մոլեկուլներ բաղկացած են ոչ միայն ամինաթթուների մնացորդներից, այլեւ ածխաջրային կամ լիպիդային կառուցվածքներից։ Ֆերմենտային կամ տրանսպորտային սպիտակուցները կարող են նույնիսկ մետաղական իոն պարունակել: Ավելի հաճախ, քան մյուսները, սպիտակուցը առկա է սննդի մեջմոլեկուլներ, որոնք հայտնաբերված են կենդանիների մսի մեջ. Դրանք նաև բարդ ֆիբրիլային մոլեկուլներ են՝ երկար ամինաթթուների շղթայով:
Մարսողական համակարգում սպիտակուցների քայքայման համար գոյություն ունի պրոտեոլիզի ֆերմենտների մի շարք: Դրանք են՝ պեպսինը, տրիպսինը, քիմոտրիպսինը, էլաստազը, գաստրիքսինը, քիմոզինը։ Սպիտակուցների վերջնական մարսումը տեղի է ունենում բարակ աղիքում՝ պեպտիդ հիդրոլազների և դիպեպտիդազների ազդեցության ներքո։ Սա ֆերմենտների խումբ է, որոնք խախտում են պեպտիդային կապը խիստ հատուկ ամինաթթուներում: Սա նշանակում է, որ մեկ ֆերմենտ անհրաժեշտ է ամինաթթվի սերինի մնացորդների միջև պեպտիդային կապը խզելու համար, իսկ մյուսը՝ թրեոնինի ձևավորված կապը ճեղքելու համար։
Սպիտակուցների մարսողության ֆերմենտները բաժանվում են տեսակների՝ կախված դրանց ակտիվ կենտրոնի կառուցվածքից: Սրանք են սերինը, թրեոնինը, ասպարտիլը, գլուտամինը և ցիստեին պրոթեզերոնները: Իրենց ակտիվ կենտրոնի կառուցվածքում դրանք պարունակում են հատուկ ամինաթթու, որն էլ տվել է նրանց անվանումը։
Ի՞նչ է տեղի ունենում ստամոքսի սպիտակուցի հետ:
Շատերը սխալմամբ ասում են, որ ստամոքսը մարսողության հիմնական օրգանն է։ Սա տարածված սխալ պատկերացում է, քանի որ սննդի մարսումը մասամբ նկատվում է արդեն բերանի խոռոչում, որտեղ ածխաջրերի մի փոքր մասը քայքայվում է։ Այստեղ տեղի է ունենում մասնակի կլանումը: Բայց մարսողության հիմնական պրոցեսները իսկապես տեղի են ունենում բարակ աղիքներում: Միևնույն ժամանակ, չնայած պեպսինի, քիմոզինի, գաստրիքսինի և աղաթթվի առկայությանը, ստամոքսում սպիտակուցների մարսումը տեղի չի ունենում։ Այս նյութերը պրոտեոլիտիկ ֆերմենտի պեպսինի և աղաթթվի ազդեցության տակdenature, այսինքն կորցնում են իրենց հատուկ տարածական կառուցվածքը: Chymosin-ը նաև կաթնաշոռում է կաթի սպիտակուցը։
Եթե սպիտակուցի մարսողության գործընթացը արտահայտենք տոկոսով, ապա յուրաքանչյուր սպիտակուցի մոլեկուլի ոչնչացման մոտավորապես 10%-ը տեղի է ունենում ստամոքսում։ Սա նշանակում է, որ ստամոքսում ոչ մի ամինաթթու չի պոկվում մակրոմոլեկուլից և չի ներծծվում արյան մեջ։ Սպիտակուցը միայն ուռչում և այլանդակվում է, որպեսզի ավելացնի պրոտեոլիտիկ ֆերմենտների հասանելի վայրերի քանակը տասներկումատնյա աղիքում: Սա նշանակում է, որ պեպսինի ազդեցությամբ սպիտակուցի մոլեկուլը մեծանում է ծավալով՝ բացահայտելով ավելի շատ պեպտիդային կապեր, որոնք այնուհետև միանում են ենթաստամոքսային գեղձի հյութի պրոտեոլիտիկ ֆերմենտներին։
Սպիտակուցի մարսողություն տասներկումատնյա աղիքում
Ստամոքսից հետո վերամշակված և խնամքով աղացած սնունդը, որը խառնվում է ստամոքսահյութի հետ և պատրաստում մարսողության հետագա փուլերին, մտնում է տասներկումատնյա աղիք։ Սա մարսողական տրակտի հատվածն է, որը գտնվում է բարակ աղիքի հենց սկզբում։ Այստեղ մոլեկուլների հետագա պառակտումը տեղի է ունենում ենթաստամոքսային գեղձի ֆերմենտների ազդեցության ներքո: Սրանք ավելի ագրեսիվ և ավելի ակտիվ նյութեր են, որոնք ունակ են ջարդել երկար պոլիպեպտիդային շղթան:
Տրիպսինի, էլաստազի, քիմոտրիպսինի, կարբոքսիպեպտիդազների A և B գործողության ներքո սպիտակուցի մոլեկուլը բաժանվում է շատ ավելի փոքր շղթաների: Փաստորեն, տասներկումատնյա աղիքի միջով անցնելուց հետո աղիքներում սպիտակուցների մարսումը նոր է սկսվում։ Եւ եթեարտահայտված տոկոսով, ապա սննդի բոլուսը ենթաստամոքսային գեղձի հյութով մշակելուց հետո սպիտակուցները մարսվում են մոտ 30-35%-ով։ Դրանց ամբողջական «ապամոնտաժումը» իրենց բաղկացուցիչ մոնոմերներին կիրականացվի բարակ աղիքներում։
Ենթաստամոքսային գեղձի սպիտակուցի մարսողության արդյունքներ
Ստամոքսում և տասներկումատնյա աղիքի սպիտակուցների մարսումը նախապատրաստական քայլ է, որն անհրաժեշտ է մակրոմոլեկուլները քայքայելու համար: Եթե 1000 ամինաթթուների շղթայի երկարությամբ սպիտակուցը մտնում է ստամոքս, ապա տասներկումատնյա աղիքի ելքը կլինի, օրինակ, 100 մոլեկուլ՝ յուրաքանչյուրը 10 ամինաթթուով: Սա հիպոթետիկ ցուցանիշ է, քանի որ վերը նշված էնդոպեպտիդազները մոլեկուլը չեն բաժանում հավասար հատվածների։ Ստացված զանգվածը կպարունակի 20 ամինաթթուների շղթայի երկարությամբ մոլեկուլներ և 10 և 5: Սա նշանակում է, որ ջախջախման գործընթացը քաոսային է: Դրա նպատակն է առավելագույնս պարզեցնել էկզոպեպտիդազների աշխատանքը բարակ աղիքներում։
Մարսողություն բարակ աղիքներում
Ցանկացած բարձր մոլեկուլային քաշի սպիտակուցի համար մարսողությունը նրա ամբողջական ոչնչացումն է մոնոմերներին, որոնք կազմում են առաջնային կառուցվածքը: Իսկ բարակ աղիքում, էկզոպեպտիդազների ազդեցության տակ, ձեռք է բերվում օլիգոպեպտիդների տարրալուծումը առանձին ամինաթթուների։ Օլիգոպեպտիդները սպիտակուցի մեծ մոլեկուլի վերը նշված մնացորդներն են, որը բաղկացած է փոքր քանակությամբ ամինաթթուներից։ Դրանց տրոհումը էներգիայի ծախսերի առումով համեմատելի է սինթեզի հետ։ Հետևաբար, սպիտակուցների և ածխաջրերի մարսումը էներգիա պահանջող գործընթաց է, ինչպես նաև ստացված ամինաթթուների կլանումը էպիթելի բջիջների կողմից:
Պատմարսողություն
Բարակ աղիքում մարսողությունը կոչվում է պարիետալ, քանի որ այն տեղի է ունենում վզիկների վրա՝ աղիքային էպիթելի ծալքերում, որտեղ կենտրոնացված են էկզոպեպտիդազի ֆերմենտները: Նրանք միանում են օլիգոպեպտիդային մոլեկուլին և հիդրոլիզացնում են պեպտիդային կապը։ Ամինաթթուների յուրաքանչյուր տեսակ ունի իր ֆերմենտը: Այսինքն՝ ալանինի գոյացած կապը խզելու համար անհրաժեշտ է ալանին-ամինոպեպտիդազ, գլիցին-գլիցին-ամինոպեպտիդազ, լեյցին-լեյցին-ամինոպետիդազ ֆերմենտ։։
Դրա պատճառով սպիտակուցի մարսումը երկար ժամանակ է պահանջում և պահանջում է մեծ քանակությամբ տարբեր տեսակի մարսողական ֆերմենտներ: Ենթաստամոքսային գեղձը պատասխանատու է դրանց սինթեզի համար։ Նրա ֆունկցիան ազդում է ալկոհոլը չարաշահող հիվանդների մոտ։ Բայց ֆերմենտների պակասը նորմալացնել գրեթե անհնար է դեղաբանական պատրաստուկներ ընդունելով։
