Переваривание белков и всасывание аминокислот. Биологическая ценность белков. Механизм транспорта аминокислот через клеточную мембрану. Роль ГГТП

Химус поступает в 12пк. Низкое значение рН химуса вызывает в кишечнике выделение секретина, поступающего в кровь. Он стимулирует выделение из поджелудочной железы в тонкий кишечник панкреатического сока, содержащего НСО3-, что приводит к нейтрализации HCl желудочного сока и ингибированию пепсина, вследствие чего возрастает рН резко от 1,5 – 2,0 до 7,0. Поступление пептидов в тонкий кишечник вызывает секрецию другого гормона – холецистокинина, который стимулирует выделение панкреатических ферментов с оптимумом 7,5 – 8,0. Под действием ферментов поджелудочной железы и клеток кишечника завершается переваривание белков.

· Активация панкреатических ферментов.

­ Активация трипсиногена: под действием энтеропептидазы. Она отщепляет с N – конца молекулы трипсиногена гексапептид Вал – (Асп)4 – Лиз. Изменение конформации оставшейся части полипептидной цепи приводит к формированию активного центра, образуется активный трипсин.

­ Образовавшийся трипсин активирует химотрипсиноген, из которого образуется несколько активных ферментов.

­ Под действием трипсина расщепляется пептидная связь между 15 и 16 аминокислотами, в результате чего образуется активный π – химотрипсин. Затем под действием π – химотрипсина отщепляется депиптид сер(14)-арг(15), что приводит к образованию δ – химотрипсина. Отщепление дипептида тре(147) – арг(148) завершает образование стабильной формы активного фермента – α – химотрипсина, который состоит из трёх полипептидных цепей, соединённых дисульфидными мостиками.

­ Остальные проферменты панкреатических протеаз (проэластаза и прокарбоксипептидазы А и В) также активируются трипсином путём частичного пртеолиза. В результате образуются ферменты – эластаза и карбоксипептидаза А и В.

· Специфичность действия протеаз

­ Трипсин гидролизует пептидные связи, образованные карбоксильными группами аргинина и лизина.

­ Химотрипсины активны в отношении пептидных связей, образованных карбоксильными группами ароматических аминокислот (фен, тир, три).

­ Карбоксипептидазы А и В – цинкосодержащие ферменты, отщепляют С – концевые остатки аминокислот. КП А отщепляет аминокислоты с ароматическими или гидрофобными радикалами, а КП В – остатки аргинина и лизина.

­ Последний этап переваривания – гидролиз небольших пептидов, происходит под действием ферментов аминопептидаз и дипептидаз, которые синтезируются клетками тонкого кишечника в активной форме.

· Всасывание аминокислот.

­ Транспорт двумя путями: через воротную систему печени, ведущую прямо в печень, и по лимфатическим сосудам, сообщающимся с кровью через грудной проток.

­ Всасывание L – аминокислот (не D – изомеров) – активный транспорт, с затратами энергии. Аминокислоты переносятся через кишечную стенку от слизистой её поверхности в кровь.

­ Перенос через щёточную каёмку переносчиками, многие из которых работают при участии Na – зависимых механизмав симпорта, подобно переносу глюкозы.

­ Механизм всасывания аминокислот в кишечнике: L – аминокислота поступает в энтероцит симпортом с ионом Na. Далее специфическая транслоказа переносит аминокислоту через мембрану в кровь. Обмен ионов натрия между клетками осуществляется путём первично – активного транспорта с помощью Na/K – АТФ-азы.

­ Одна из специфических транспортных систем для некоторых нейтральных аминокислот функционирует в кишечнике, полчках и, по-видимому, мозге. Эта система – γ – глутамильный цикл.

­ В ней участвует 6 ферментов, один из которых находится в клеточной мембране, остальные – в цитозоле.

­ Ключевая роль в транспорте аминокислот принадлежит ферменту γ – глутамилтрансферазе – гликопротеин, катализирует перенос γ – глутамильной группы от глутатиона на транспортируемую аминокислоту и последующий перенос комплекса в клетку.

­ Аминокислота, связанная с γ – глутамильным остатком, оказывается внутри клетки. Происходит отщепление γ – глутамильного остатка под действием фермента γ – глутамилциклотрансферазы.

­ Дипептид цистеинглицин расщепляется под действием пептидазы на 2 аминокислоты – цистеин и глицин.

­ В результате - перенос одной молекулы аминокислоты в клетку (внутриклеточную структуру).

­ Следующие три реакции обеспечивают регенерацию глутатиона, благодаря чему цикл повторяется многократно.

­ Для транспорта в клетку одной аминокислоты с участием γ – глутамильного цикла затрачивается 3 молекулы АТФ.

· Биологическая ценность белков

­ Азотистый баланс – разница между количеством азота, поступающего с пищей, и количеством выделяемого азота (в виде мочевины и аммонийных солей). Азотистое равновесие – поступающий азот равен выделяемому. Положительный баланс - поступает больше, чем выводится. Отрицательный – выделяется больше, чем поступает. Минимальное количество белков, необходимое для поддержания азотистого равновесия = 30 –50 г/сут, оптимальное количество при средней физической нагрузке = 100-120 г/сут.

­ Полноценность в питании: Незаменимые аминокислоты – те, синтез которых сложен и неэкономичен для организма. Их выгоднее получать с пищей. Это - фенилаланин, метионин, треонин, триптофан, валин, лизин, лейцин, изолейцин. Аргинин и гистидин – заменимые – необходимо дополнительное их поступление в организм с пищей, особенно детям. К ним также относят глицин, аспарагиновую кислоту, аспарагин, глутаминовую кислоту, глутамин, серин, пролин, аланин. Питательная ценность белка зависит от его аминокислотного состава и способности усваиваться организмам.

· Норма белка в питании: принятые нормы белкового питания для взрослых и детей учитывают климатические условия, профессию, условия труда и др. Взрослый человек при средней физической нагрузке должен получать 100-120 г белка в сутки. При тяжёлой нагрузке – 130-150г. Детям до 12 лет достаточно 50-70 г белка в сутки. При этом подразумевается, что в пищу входят разнообразные белки животного и растительного происхождения.

3. Перед вами двое больных с анемией. У одного - дефицит витамина В6, у другого – В12. Какие исследования следует провести, чтобы отдифференцировать эти состояния? Как изменятся их результаты?

При дефиците В12 из-за разрушения в красном костном мозге мегалобластов будет повышен уровень билирубина. При дефиците В6, т.к. он является коферментом синтеза гема, будет снижено количество гемоглобина.

Билет 20.