БИЛЕТ 15)Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте. Биологическое значение переваривания. Схема процесса. Характеристика пищеварительных ферментов.

В пищевых продуктах содержание свободных аминокислот очень мало. Подавляющее их количество входит в состав белков, которые гидролизуются ЖКТ под действием ферментов протеаз. Под действием всех протеаз ЖКТ белки пищи распадаются на отдельные аминокислоты, которые затем поступают в клетки тканей.

Переваривание белков в желудке. Желудочный сок - продукт нескольких типов клеток. Обкладочные (париетальные) клетки стенок желудка образуют соляную кислоту, главные клетки секретируют пепсиноген. Добавочные и другие клетки эпителия желудка выделяют муцинсодержащую слизь. Париетальные клетки секретируют в полость желудка также гликопротеин, который называют "внутренним фактором".

Основная пищеварительная функция желудка заключается в том, что в нём начинается переваривание белка. Существенную роль в этом процессе играет соляная кислота. Белки, поступающие в желудок, стимулируют выделение гистамина и группы белковых гормонов - гастринов, которые, в свою очередь, вызывают секрецию НСI и профермента - пепсиногена. НСI образуется в обкладочных клетках желудочных желёз.

Под действием НСl происходит денатурация белков пищи, не подвергшихся термической обработке, что увеличивает доступность пептидных связей для протеаз. НСl обладает бактерицидным действием и препятствует попаданию патогенных бактерий в кишечник. Кроме того, соляная кислота активирует пепсиноген и создаёт оптимум рН для действия пепсина.

Под действием гастринов в главных клетках желудочных желёз стимулируются синтез и секреция пепсиногена - неактивной формы пепсина. Под действием НСl он превращается в активный пепсин. Образовавшиеся под действием НСl активные молекулы пепсина быстро активируют остальные молекулы пепсиногена (аутокатализ). Пепсин в первую очередь гидролизует пептидные связи в белках, образованные ароматическими аминокислотами. Пепсин - эндопептидаза, поэтому в результате его действия в желудке образуются более короткие пептиды, но не свободные аминокислоты.

Желудочное содержимое (химус) в процессе переваривания поступает в двенадцатиперстную кишку. Низкое значение рН химуса вызывает в кишечнике выделение белкового гормона секретина, поступающего в кровь. Этот гормон в свою очередь стимулирует выделение из поджелудочной железы в тонкий кишечник панкреатического сока, содержащего НСО₃^-.

Поступление пептидов в тонкий кишечник вызывает секрецию другого белкового гормона - холецистокинина, который стимулирует выделение панкреатических ферментов. Под действием ферментов поджелудочной железы и клеток кишечника завершается переваривание белков.

В поджелудочной железе синтезируются проферменты ряда протеаз: трипсиноген, химотрипсиноген, проэластаза, прокарбоксипептидазы А и В. В кишечнике они путём частичного протеолиза превращаются в активные ферменты трипсин, химотрипсин, эластазу и карбок-сипептидазы А и В.

Активация трипсиногена происходит под действием фермента эпителия кишечника энтеропептидазы.

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

Трипсин преимущественно гидролизует пептидные связи, образованные карбоксильными группами аргинина и лизина. Химотрипсины наиболее активны в отношении пептидных связей, образованных карбоксильными группами ароматических аминокислот.

Карбоксипептидазы А и В - цинксодержащие ферменты, отщепляют С-концевые остатки аминокислот. Карбоксипептидаза А отщепляет преимущественно аминокислоты, содержащие ароматические радикалы, а карбоксипептидаза 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.

Аминопептидазы последовательно отщепляют N-концевые аминокислоты пептидной цепи.

Дипептидазы расщепляют дипептиды на аминокислоты, но не действуют на трипептиды.

В результате последовательного действия всех пищеварительных протеаз большинство пищевых белков расщепляется до свободных аминокислот.

 

БИЛЕТ16)Пентозофосфатный путь окисления глюкозы. Биологическое значение. Характеристика окислительной ветви. Роль АФК в механизме фагоцитоза. Кислородзависимые и кислороднезависимые механизмы фагоцитоза. Роль АФК в антимикробной защите грудного молока.

Пентозофосфатный путь служит альтернативным путём окисления глюкозо-6-фосфата. Пентозофосфатный путь состоит из 2 фаз (частей) - окислительной и неокислительной.

В окислительной фазе глюкозо-6-фосфат необратимо окисляется в пентозу - рибулозо-5-фосфат, и образуется восстановленный NADPH.

В неокислительной фазе рибулозо-5-фосфат обратимо превращается в рибозо-5-фосфат и метаболиты гликолиза.

Пентозофосфатный путь обеспечивает клетки рибозой для синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов и гидрированным ко-ферментом NADPH, который используется в восстановительных процессах.

Суммарное уравнение пентозофосфатного пути выражается следующим образом: 3 Глюкозо-6-фосфат + 6 NADP⁺ → 3 СО₂ + 6 (NADPH + Н⁺) + 2 Фруктозо-6-фосфат + Глицеральдегид- 3 -фосфат.

Ферменты пентозофосфатного пути, так же, как и ферменты гликолиза, локализованы в цитозоле.

Наиболее активно Пентозофосфатный путь протекает в жировой ткани, печени, коре надпочечников, эритроцитах, молочной железе в период лактации, семенниках.

      Окислительный этап. В окислительной части пентозофосфатного пути глюкозо-6-фосфат подвергается окислительному декарбоксилированию, в результате которого образуются пентозы. Этот этап включает 2 реакции дегидрирования.

1 р-я дегидрирования - превращение глюкозо-6-фосфата в глюконолактон-6-фосфат - катализируется МАDР⁺-зависимой глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой и сопровождается окислением альдегидной группы у первого атома углерода и образованием одной молекулы восстановленного кофермента NADPH.

Далее глюконолактон-6-фосфат быстро превращается в 6-фосфоглюконат при участии фермента глюконолактонгидратазы.

Фермент 6-фосфоглюконатдегидрогеназа катализирует 2 р-ю дегидрирования окислительной части, в ходе которой происходит также и декарбоксилирование. При этом углеродная цепь укорачивается на один атом углерода, образуется рибулозо-5-фосфат и вторая молекула гидрированного NADPH.

Восстановленный NADPH ингибирует первый фермент окислительного этапа пентозофосфатного пути - глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу. Превращение NADPH в окисленное состояние NADP⁺ приводит к ослаблению ингибирования фермента. При этом скорость соответствующей реакции возрастает, и образуется большее количество NADPH.

Суммарное уравнение окислительного этапа пентозофосфатного пути можно представить в виде: Глюкозо-6-фосфат + 2 NADP⁺ + Н₂О → Рибулозо-5-фосфат + 2 NADPH + Н⁺ + СО₂.

Реакции окислительного этапа служат основным источником NADPH в клетках. Гидрированные коферменты снабжают водородом биосинтетические процессы, окислительно-восстановительные реакции, включающие защиту клеток от активных форм кислорода.

      Неокислительный этап. Неокислительный этап пентозофосфатного пути включает серию обратимых реакций, в результате которых рибулозо-5-фосфат превращается в рибозо-5-фосфат и ксилулозо-5-фосфат, и далее за счёт переноса углеродных фрагментов в метаболиты гликолиза - фруктозо-6-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат. В этих превращениях принимают участие ферменты: эпимераза, изомераза, транскетолаза и трансальдолаза.

 

Кислородзависимые механизмы. Считается, что начальным этапом в образовании биоцидных кислородных радикалов и метаболитов является восстановление молекулярного кислорода НАДФН-оксидазой с образованием супероксидного анион-радикала, который становится родоначальником других биоцидных соединений. Образовавшийся радикал кислорода не обладает бактерицидным свойством. Оно характерно для Н2О2, образующегося при дисмутации кислотного радикала и спонтанно.

Пероксид водорода может оказывать бактерицидное действие особенно в присутствии аскорбиновой кислоты и Fe, но это действие несравнимо с эффектом в присутствии миелопероксидазы.

На микробы губительное влияние оказывает как разрушение аминокислот их мембран, так и возникновение альдегидов, которые могут быть для них токсичны.

Хемилюминесценция, сопровождающая фагоцитоз, объясняется возникновением или супероксидного анион-радикала, или гидроксильным радикалом. Эта форма тоже высоко реактивна и уничтожает бактерии, если в их структуре присутствует молекула каротиноидов, которые связывают супероксидный радикал кислорода.

Кислороднезависимые механизмы. Кроме перечисленных восстановленных дериватов кислорода, бактерицидное действие обеспечивается ещё рядом факторов. Прежде всего, это высокая концентрация Н, возникающа при диссоциации конечного продукта анаэробного гликолиза- лактата. В течение нескольких минут фагоцитоза рН в фагосомах снижается до 4-5, что уже само по себе действует бактерицидно на некоторые микроорганизмы. С другой стороны, это создаёт оптимальные условия для действия гидролаз, находящихся в гранулах, которые устраняют погибшие микробные тела. В этом им помогает лизоцим (аминополисахаридаза), который расщепляет полисахаридные цепи протеогликанового слоя клеточной стенки.

Бактерицидным действием обладает и комплекс белков(катионные белки), называемых фагоцитином. Этот комплекс представляет собой смесь пептидов- дефензинов.

Различают специфические и неспецифические факторы антимикробной защиты грудного молока. К специфическим относят иммуноглобулины. В грудном молоке особенно в первые дни лактации довольно значительно содержание иммуноглобулинов А и С. К неспецифическим факторам относят ксантиноксидазу, лактопероксидазу, лактоферрин, лизоцим, компоненты комплемента, а также клеточные элементы, обладающие фагоцитирующей активностью и способностью вырабатывать бактерицидные вещества – нейтрофилы и макрофаги. Все эти факторы объединяются для выполнения антимикробной функции в единую антимикробную систему. Избирательность антимикробного действия грудного молока обеспечивается специфическими иммунными белками-лактоглобулинами. Благодаря наличию специфических антигенных детерминант, лактоглобулины связывают патогенные бактерии, образуя иммунные комплексы.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: