Лекция Обмен белков и ам.кислот

Защита клеток от действия протеаз.

1.Клетки поджелудочной железы защищены от действия ε тем, что эти ферменты образуются в форме неактивных предшественников.

2.В клетках поджелудочной железы присутствует белок – ингибитор трипсина, образующий с активной формой фермента. (в случае преждевременной активации) прочный комплекс.

3.Слизистая оболочка желудка и кишечника покрыта слоем слизи, а каждая клетка содержит на наружной поверхности мембраны полисахариды, которые не расщепляются протеолитическими ферментами, тем самым защищая клетку.

4.Секреция ферментов регулируется гормонами и происходит только тогда, когда в желудок попадает пища с высоким содержанием белка.

Образовавшиеся при пристеночном переваривании свободные аминокислоты активно всасываются в кровоток, а образовавшиеся при полостном переваривании аминокислоты, подвергаются гниению в толстом кишечнике.

Какова судьба пищеварительных ферментов и почему они не разрушают клетки желудка и кишечника?

Пищеварительные ферменты после завершения деградации белков само перевариваются.

Активное всасывание аминокислот

Аминокислоты, освобождающиеся из пищевых белков, всасываются быстро, максимальная их концентрация в крови достигается через 30-50 минут после приёма белка. Процесс всасывания аминокислот является активным так как требует затраты энергии.

Для переноса через клеточную мембрану различных групп аминокислот существуют специфические транспортные системы: γ-глутаминальный цикл и вторичный активный транспорт (аналогичен всасыванию углеводов в энтероците).

Рассмотрим γ-глутаминальный цикл, который осуществляет транспорт нейтральных

аминокислот (Схема Майстера). Работу этого механизма обеспечивают 6 ферментов:

Один – мембранный, Ключевой Na+- зависимый – это γ- глутамилтрансфераза.

Пять – цитозольных ферментов.

Стадии переноса:

1)Остаток γ-глут. к-ты от глутатиона в мембране (γ-глу-цис-гли, трипептид) переносится на транспортную аминокислоту; (образуется комплекс: γ-глу-аа, поступающий в цитозоль.

2)Расщепление γ-глу-цис-глина аминокислоту и 5-оксопролин.

3)Гидролиз оставшегося от глутатиона пептида цис-гли.

4)Регенерация глутатион аи повторное использование (+3 АТФ, испся цис, гли).

5-оксопролин

3 АТФ

расщепление

3 АДФ + Фн

γ-глу-аа

Цис

H2O

Гидролиз

гли цис-гли

аа-аминоацил (аминокислота) (вне клетки)

Из кишечника аминокислоты попадают в портальную вену и затем в печень (клинический аспект).

При врожденном нарушении всасывания нейтральных аминокислот (триптофана например) наблюдается болезнь Хартнупа

Вторичный активный транспорт аминокислот предусматривает поступление аминокислот из полости кишечника в энтероцит вместе с Na+, путём симпорта сопряжённого с активным транспортом (при помощи Na+/ K+ - АТФ-азы, которая переносит избыток ионов Na+ из клетки, в обмен на ионы K+ в клетку). Он подобен механизму транспорту глюкозы через мембрану. Из энтероцита в кровоток аминокислоты транспортируются специальным транспортным белком транслаказой (механизм - унипорт).

аминокислота Na+

Полость тонкого кишечника

Облегченная

диффузия

Фн

АДФ

3Na+

2К+

2К+

Белок Транслаказа

Механизмунипорт

ПРОСВЕТ СОСУДА

аминокислота

Гниение аминокислот в толстом кишечнике

Микрофлора толстого кишечника обладает особым набором ферментных систем, который обеспечивает гнилостный распад аминокислот, не всосавшихся в тонком кишечнике. При гниении аминокислот образуются и ядовитые продукты распада (NH3, CH4, N2, H2S, CO2, фенол, индол…), и нетоксичные соединения (спирты, кетокислоты, оксикислоты).

2 пример Диаминокислоты при декарбоксилировании дают токсические амины (трупные яды)

3 пример При гниении ароматических аминокислот образуются ядовитые продукты

Из тирозина образуется крезол, фенол; из триптофана – индол, скатол. По воротной вене они поступают в печень, там обезвреживаются путем связывания (конъюгации) с серой или глюкороновой кислотами. Образовавшиеся конъюгаты выводятся через почки с мочой. Скатол и индол предварительно окисляются преобретают он-гр, а затем уже вступают в реакцию конъюгации (см. рис.)

Серная и глюкороновая к-ты участвуют в реакции в связанной форме (с. Нуклеотидами): ФАФС и УДФ-ГК

ФАФС – 3 фосфоаденозин-5-фосфосульфат.

Рисунок: «Гниение аминокислот»

-О-SO3 K

Выводится с мочой

Животный NH индикан

(Калиевая соль индоксил серной кислоты)

Клинические аспекты переваривания белков и всасывания аминокислот

Клинические аспекты связаны с такими заболеваниями, как язва желудка, гастриты, гастрономы, хр. панкреатиты и др.

В медицинской практике диагностическую ценность представляют лабораторные исследования пищеварительных соков (Подробнее об этом на лаб/практическом занятии).