Jeder lebende Organismus ernährt sich von organischer Nahrung, die im Verdauungssystem zerstört wird und am Zellstoffwechsel beteiligt ist. Und für eine Substanz wie Protein bedeutet die Verdauung eine vollständige Aufsp altung in ihre einzelnen Monomere. Dies bedeutet, dass die Hauptaufgabe des Verdauungssystems die Zerstörung der Sekundär-, Tertiär- oder Domänenstruktur des Moleküls und dann die Eliminierung von Aminosäuren ist. Später werden Proteinmonomere durch das Kreislaufsystem zu den Körperzellen transportiert, wo neue lebensnotwendige Proteinmoleküle synthetisiert werden.
Enzymatische Proteinverdauung
Protein ist ein komplexes Makromolekül, ein Beispiel für ein Biopolymer, das aus vielen Aminosäuren besteht. Und manche Proteinmoleküle bestehen nicht nur aus Aminosäureresten, sondern auch aus Kohlenhydrat- oder Lipidstrukturen. Enzymatische oder Transportproteine können sogar ein Metallion enth alten. Protein ist häufiger als andere in der Nahrung enth altenMoleküle in tierischem Fleisch. Sie sind auch komplexe fibrilläre Moleküle mit einer langen Aminosäurekette.
Für den Abbau von Proteinen im Verdauungssystem gibt es eine Reihe von Proteolyse-Enzymen. Dies sind Pepsin, Trypsin, Chemotrypsin, Elastase, Gastrixin, Chymosin. Die endgültige Verdauung von Proteinen erfolgt im Dünndarm unter der Wirkung von Peptidhydrolasen und Dipeptidasen. Dies ist eine Gruppe von Enzymen, die die Peptidbindung in streng spezifischen Aminosäuren aufbrechen. Das bedeutet, dass ein Enzym benötigt wird, um die Peptidbindung zwischen den Resten der Aminosäure Serin aufzubrechen, und ein anderes, um die durch Threonin gebildete Bindung zu sp alten.
Enzyme der Proteinverdauung werden in Abhängigkeit von der Struktur ihres aktiven Zentrums in Typen eingeteilt. Dies sind Serin-, Threonin-, Aspartyl-, Glutamin- und Cystein-Proteasen. Sie enth alten in der Struktur ihres aktiven Zentrums eine bestimmte Aminosäure, die ihnen ihren Namen gab.
Was passiert mit Eiweiß im Magen?
Viele Leute sagen fälschlicherweise, dass der Magen das Hauptorgan der Verdauung ist. Dies ist ein weit verbreiteter Irrglaube, da die Nahrungsverdauung teilweise bereits in der Mundhöhle beobachtet wird, wo ein kleiner Teil der Kohlenhydrate zerstört wird. Hier findet eine teilweise Absorption statt. Aber die Hauptprozesse der Verdauung finden im Dünndarm statt. Gleichzeitig findet trotz der Anwesenheit von Pepsin, Chymosin, Gastrixin und Salzsäure keine Verdauung von Proteinen im Magen statt. Diese Substanzen unter der Wirkung des proteolytischen Enzyms Pepsin und Salzsäuredenaturieren, das heißt, verlieren ihre besondere räumliche Struktur. Chymosin lässt auch Milcheiweiß gerinnen.
Wenn wir den Prozess der Proteinverdauung in Prozent ausdrücken, dann findet etwa 10% der Zerstörung jedes Proteinmoleküls im Magen statt. Das bedeutet, dass sich im Magen keine einzige Aminosäure vom Makromolekül löst und nicht ins Blut aufgenommen wird. Das Protein schwillt nur an und denaturiert, um die Anzahl verfügbarer Stellen für proteolytische Enzyme im Zwölffingerdarm zu erhöhen. Dies bedeutet, dass das Proteinmolekül unter der Wirkung von Pepsin an Volumen zunimmt und mehr Peptidbindungen freilegt, die dann durch proteolytische Enzyme des Pankreassafts verbunden werden.
Eiweißverdauung im Zwölffingerdarm
Nach dem Magen gelangt verarbeitete und sorgfältig gemahlene Nahrung, vermischt mit Magensaft und vorbereitet für weitere Verdauungsstadien, in den Zwölffingerdarm. Dies ist der Abschnitt des Verdauungstraktes, der sich ganz am Anfang des Dünndarms befindet. Hier erfolgt eine weitere Aufsp altung von Molekülen unter Einwirkung von Pankreasenzymen. Dies sind aggressivere und aktivere Substanzen, die eine lange Polypeptidkette zerkleinern können.
Unter der Wirkung von Trypsin, Elastase, Chymotrypsin, Carboxypeptidasen A und B wird das Proteinmolekül in viele kleinere Ketten gesp alten. Tatsächlich beginnt nach dem Passieren des Zwölffingerdarms die Verdauung von Proteinen im Darm gerade erst. Und wennausgedrückt als Prozentsatz, dann werden die Proteine nach der Verarbeitung des Nahrungsbolus mit Pankreassaft zu etwa 30-35% verdaut. Ihre vollständige „Zerlegung“in ihre einzelnen Monomere erfolgt im Dünndarm.
Ergebnisse der pankreatischen Proteinverdauung
Die Proteinverdauung im Magen und Zwölffingerdarm ist ein vorbereitender Schritt, der zum Abbau von Makromolekülen erforderlich ist. Wenn ein Protein mit einer Kettenlänge von 1000 Aminosäuren in den Magen gelangt, dann werden aus dem Zwölffingerdarm beispielsweise 100 Moleküle mit jeweils 10 Aminosäuren ausgegeben. Dies ist eine hypothetische Zahl, da die oben erwähnten Endopeptidasen das Molekül nicht in gleiche Abschnitte teilen. Die resultierende Masse enthält Moleküle mit einer Kettenlänge von 20 Aminosäuren und 10 und 5. Das bedeutet, dass der Zerkleinerungsprozess chaotisch ist. Ihr Ziel ist es, die Arbeit der Exopeptidasen im Dünndarm maximal zu vereinfachen.
Verdauung im Dünndarm
Bei jedem Protein mit hohem Molekulargewicht ist die Verdauung seine vollständige Zerstörung der Monomere, aus denen die Primärstruktur besteht. Und im Dünndarm wird unter der Wirkung von Exopeptidasen die Zersetzung von Oligopeptiden in einzelne Aminosäuren erreicht. Oligopeptide sind die oben erwähnten Reste eines großen Proteinmoleküls, das aus einer kleinen Anzahl von Aminosäuren besteht. Ihre Aufsp altung ist hinsichtlich der Energiekosten mit der Synthese vergleichbar. Daher ist die Verdauung von Proteinen und Kohlenhydraten ein energieintensiver Prozess, ebenso wie die eigentliche Aufnahme der resultierenden Aminosäuren durch Epithelzellen.
WandVerdauung
Die Verdauung im Dünndarm wird als Parietal bezeichnet, da sie auf den Darmzotten stattfindet - den F alten des Darmepithels, in denen Exopeptidase-Enzyme konzentriert sind. Sie lagern sich an das Oligopeptidmolekül an und hydrolysieren die Peptidbindung. Jede Art von Aminosäure hat ihr eigenes Enzym. Das heißt, um die durch Alanin gebildete Bindung zu brechen, benötigen Sie das Enzym Alanin-Aminopeptidase, Glycin - Glycin-Aminopeptidase, Leucin - Leucin-Aminopetidase.
Aus diesem Grund dauert die Proteinverdauung lange und erfordert eine große Anzahl verschiedener Arten von Verdauungsenzymen. Für ihre Synthese ist die Bauchspeicheldrüse verantwortlich. Seine Funktion ist bei Patienten, die Alkohol missbrauchen, beeinträchtigt. Aber es ist fast unmöglich, den Mangel an Enzymen durch die Einnahme von pharmakologischen Präparaten zu normalisieren.
