ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმი იკვებება ორგანული საკვებით, რომელიც ნადგურდება საჭმლის მომნელებელ სისტემაში და მონაწილეობს უჯრედულ მეტაბოლიზმში. პროტეინის მსგავსი ნივთიერებისთვის კი მონელება ნიშნავს სრულ დაშლას მის შემადგენელ მონომერებამდე. ეს ნიშნავს, რომ საჭმლის მომნელებელი სისტემის მთავარი ამოცანაა მოლეკულის მეორადი, მესამეული ან დომენური სტრუქტურის განადგურება და შემდეგ ამინომჟავების ელიმინაცია. მოგვიანებით, ცილის მონომერები სისხლის მიმოქცევის სისტემის მიერ გადაიტანება სხეულის უჯრედებში, სადაც სინთეზირდება სიცოცხლისთვის აუცილებელი ცილის ახალი მოლეკულები.
ფერმენტული ცილის მონელება
პროტეინი არის რთული მაკრომოლეკულა, ბიოპოლიმერის მაგალითი, რომელიც შედგება მრავალი ამინომჟავისგან. და ზოგიერთი ცილის მოლეკულა შედგება არა მხოლოდ ამინომჟავის ნარჩენებისგან, არამედ ნახშირწყლების ან ლიპიდური სტრუქტურებისგან. ფერმენტული ან სატრანსპორტო ცილები შეიძლება შეიცავდეს მეტალის იონსაც. უფრო ხშირად, ვიდრე სხვები, ცილა იმყოფება საკვებშიცხოველის ხორცში ნაპოვნი მოლეკულები. ისინი ასევე რთული ფიბრილარული მოლეკულებია გრძელი ამინომჟავების ჯაჭვით.
მონელებელ სისტემაში ცილების დაშლის მიზნით, არსებობს პროტეოლიზის ფერმენტების ნაკრები. ეს არის პეპსინი, ტრიპსინი, ქიმიოტრიფსინი, ელასტაზა, გასტრიქსინი, ქიმოსინი. ცილების საბოლოო მონელება ხდება წვრილ ნაწლავში პეპტიდური ჰიდროლაზებისა და დიპეპტიდაზების მოქმედებით. ეს არის ფერმენტების ჯგუფი, რომლებიც არღვევენ პეპტიდურ კავშირს მკაცრად სპეციფიკურ ამინომჟავებში. ეს ნიშნავს, რომ ერთი ფერმენტი საჭიროა ამინომჟავის სერინის ნარჩენებს შორის პეპტიდური კავშირის გასაწყვეტად, ხოლო მეორე საჭიროა თრეონინის მიერ წარმოქმნილი კავშირის გასაწყვეტად.
პროტეინის მონელების ფერმენტები იყოფა ტიპებად მათი აქტიური ცენტრის სტრუქტურის მიხედვით. ეს არის სერინი, თრეონინი, ასპარტილი, გლუტამინი და ცისტეინის პროტეაზები. მათი აქტიური ცენტრის სტრუქტურაში ისინი შეიცავს სპეციფიკურ ამინომჟავას, რამაც მათ სახელი მისცა.
რა ემართება ცილას კუჭში?
ბევრი შეცდომით ამბობს, რომ კუჭი საჭმლის მონელების მთავარი ორგანოა. ეს ჩვეულებრივი მცდარი მოსაზრებაა, ვინაიდან საკვების მონელება ნაწილობრივ უკვე შეინიშნება პირის ღრუში, სადაც ნახშირწყლების მცირე ნაწილი ნადგურდება. აქ ხდება ნაწილობრივი შეწოვა. მაგრამ საჭმლის მონელების ძირითადი პროცესები ნამდვილად ხდება წვრილ ნაწლავში. ამავდროულად, პეპსინის, ქიმოზინის, გასტრიქსინის და მარილმჟავას არსებობის მიუხედავად, კუჭში ცილების მონელება არ ხდება. ეს ნივთიერებები პროტეოლიზური ფერმენტის პეპსინის და მარილმჟავას მოქმედებითდენატურა, ანუ კარგავენ განსაკუთრებულ სივრცულ სტრუქტურას. ქიმოსინი ასევე აქრობს რძის პროტეინს.
თუ ცილის მონელების პროცესს გამოვხატავთ პროცენტულად, მაშინ თითოეული ცილის მოლეკულის განადგურების დაახლოებით 10% ხდება კუჭში. ეს ნიშნავს, რომ კუჭში არც ერთი ამინომჟავა არ შორდება მაკრომოლეკულას და არ შეიწოვება სისხლში. ცილა მხოლოდ ადიდებს და დენატურდება, რათა გაიზარდოს თორმეტგოჯა ნაწლავში პროტეოლიზური ფერმენტების ფუნქციონირებისთვის ხელმისაწვდომი ადგილების რაოდენობა. ეს ნიშნავს, რომ პეპსინის მოქმედებით, ცილის მოლეკულა იზრდება მოცულობით, ავლენს მეტ პეპტიდურ ბმას, რომლებიც შემდეგ უერთდებიან პანკრეასის წვენის პროტეოლიზურ ფერმენტებს.
ცილების მონელება თორმეტგოჯა ნაწლავში
კუჭის შემდეგ გადამუშავებული და საგულდაგულოდ დაფქული საკვები, შერეული კუჭის წვენთან და მომზადებული საჭმლის მონელების შემდგომი ეტაპებისთვის, ხვდება თორმეტგოჯა ნაწლავში. ეს არის საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის განყოფილება, რომელიც მდებარეობს წვრილი ნაწლავის დასაწყისში. აქ მოლეკულების შემდგომი გაყოფა ხდება პანკრეასის ფერმენტების მოქმედებით. ეს არის უფრო აგრესიული და უფრო აქტიური ნივთიერებები, რომლებსაც შეუძლიათ გაანადგურონ გრძელი პოლიპეპტიდური ჯაჭვი.
ტრიფსინის, ელასტაზას, ქიმოტრიფსინის, კარბოქსიპეპტიდაზების A და B მოქმედებით, ცილის მოლეკულა იყოფა ბევრ პატარა ჯაჭვად. სინამდვილეში, თორმეტგოჯა ნაწლავში გავლის შემდეგ, ნაწლავში ცილების მონელება ახლახან იწყება. Და თუგამოხატული პროცენტულად, შემდეგ საკვების ბოლუსის პანკრეასის წვენით დამუშავების შემდეგ ცილები შეიწოვება დაახლოებით 30-35%-ით. მათი სრული „დაშლა“მათ შემადგენელ მონომერებთან განხორციელდება წვრილ ნაწლავში.
პანკრეასის ცილის მონელების შედეგები
პროტეინის მონელება კუჭსა და თორმეტგოჯა ნაწლავში არის მოსამზადებელი ეტაპი, რომელიც საჭიროა მაკრომოლეკულების დასაშლელად. თუ 1000 ამინომჟავის ჯაჭვის ცილა შედის კუჭში, მაშინ თორმეტგოჯა ნაწლავიდან გამომავალი იქნება, მაგალითად, 100 მოლეკულა თითოეულში 10 ამინომჟავით. ეს ჰიპოთეტური მაჩვენებელია, ვინაიდან ზემოთ ნახსენები ენდოპეპტიდაზები მოლეკულას თანაბარ ნაწილებად არ ყოფენ. შედეგად მიღებული მასა შეიცავს მოლეკულებს ჯაჭვის სიგრძით 20 ამინომჟავა და 10 და 5. ეს ნიშნავს, რომ გამანადგურებელი პროცესი ქაოტურია. მისი მიზანია წვრილ ნაწლავში ეგზოპეპტიდაზების მუშაობის მაქსიმალურად გამარტივება.
მონელება წვრილ ნაწლავში
ნებისმიერი მაღალი მოლეკულური წონის ცილისთვის, მონელება არის მისი სრული განადგურება მონომერებისთვის, რომლებიც ქმნიან პირველადი სტრუქტურას. ხოლო წვრილ ნაწლავში, ეგზოპეპტიდაზების მოქმედებით, მიიღწევა ოლიგოპეპტიდების ცალკეულ ამინომჟავებად დაშლა. ოლიგოპეპტიდები არის დიდი ცილის მოლეკულის ზემოაღნიშნული ნარჩენები, რომლებიც შედგება მცირე რაოდენობის ამინომჟავებისგან. მათი გაყოფა ენერგეტიკული ხარჯების თვალსაზრისით შედარებულია სინთეზთან. ამრიგად, ცილების და ნახშირწყლების მონელება ენერგო ინტენსიური პროცესია, ისევე როგორც მიღებული ამინომჟავების შეწოვა ეპითელური უჯრედების მიერ.
კედელისაჭმლის მონელება
წვრილ ნაწლავში მონელებას უწოდებენ პარიეტულს, რადგან ეს ხდება ღრძილებზე - ნაწლავის ეპითელიუმის ნაკეცებზე, სადაც კონცენტრირებულია ეგზოპეპტიდაზას ფერმენტები. ისინი უერთდებიან ოლიგოპეპტიდის მოლეკულას და ჰიდროლიზებენ პეპტიდურ კავშირს. ამინომჟავის თითოეულ ტიპს აქვს თავისი ფერმენტი. ანუ ალანინის მიერ წარმოქმნილი ბმის გასაწყვეტად საჭიროა ფერმენტი ალანინ-ამინოპეპტიდაზა, გლიცინი - გლიცინ-ამინოპეპტიდაზა, ლეიცინი - ლეიცინ-ამინოპეტიდაზა..
ამის გამო, ცილების მონელებას დიდი დრო სჭირდება და მოითხოვს სხვადასხვა სახის საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების დიდ რაოდენობას. პანკრეასი პასუხისმგებელია მათ სინთეზზე. მისი ფუნქცია გავლენას ახდენს პაციენტებში, რომლებიც ბოროტად იყენებენ ალკოჰოლს. მაგრამ ფარმაკოლოგიური პრეპარატების მიღებით ფერმენტების ნაკლებობის ნორმალიზება თითქმის შეუძლებელია.
