Проферменты желудочно кишечного тракта

Проферменты желудочно кишечного тракта thumbnail

Представленная в разделе информация о лекарственных препаратах, методах диагностики и лечения предназначена для медицинских работников и не является инструкцией по применению.

Профермент — неактивный предшественник фермента. Другие названия: зимоген, проэнзим, энзимоген. Физиологический смысл проферментов заключается в том, чтобы ткани, продуцирующие ферменты, не подвергались воздействию этих самых ферментов. Поэтому акт продукции фермента (профермента) отделен от акта его активации — превращения в фермент. И поэтому проферменты, в основном, встречаются у протеолитических ферментов,  расщепляющих белки, в отличие от липолитических ферментов, расщепляющих жиры.

Проферменты желудка

ПрогастриксинВ физиологии желудка наиболее важны проферменты следующих протеолитических ферментов:

  • пепсиноген — профермент (предшественник) пепсина
  • прогастриксин — профермент гастриксина
  • прореннин — профермент реннина

Перечисленные выше три профермента вырабатываются главными клетками слизистой оболочки желудка и активируются в просвете желудка соляной кислотой. Главные клетки желудка в связи с этим также называются «зимогенными».

Главные клетки желудка человека синтезируют несколько изоформ пепсиногенов двух групп: Pgl и Pgll. Первая имеет 7, вторая — 2 изоформы. Клетки, секретирующие пепсиноген Pgl локализуются преимущественно в фундальных железах, Pgll — в пилорических железах и либеркюновых криптах двенадцатиперстной кишки. В кислой среде,  при рН < 5,4 и в прямой зависимости скорости реакции от кислотности среды пепсиногены переводятся в изопепсины (до 12 изоформ). Они различаются молекулярным весом, электрофоретической подвижностью, оптимумами рН протеолитической активности и субстратной специфичностью, при разном рН с неодинаковой скоростью гидролизуют разные белки, условиями инактивации. Собственно пепсинами принято называть ферменты, гидролизующие белки с максимальной скоростью при рН 1,5–2. Изофермент пепсина — гастриксин имеет максимум протеолетической активности при кислотности 3,2–3,5 рН. Наличие нескольких изопепсинов позволяет производить гидролиз белков в желудке в широком диапазоне рН (Коротько Г.Ф.).

Проферменты поджелудочной железы

Проферменты протеолитических ферментов трипсиноген, химотрипсиноген, прокарбоксипептидаза и другие синтезируются в поджелудочной железе и в составе панкреатического сока попадает в двенадцатиперстную кишку, где, в щелочной среде, под воздействием фермента двенадцатиперстной кишки энтерокиназы от молекулы трипсиногена удаляется гексапептид и формируется биологически активная структура трипсина. После активации трипсина энтерокиназой начинается процесс автокатализа и трипсин далее выступает в качестве фермента, превращающего проферменты: неактивированный трипсиноген А и В в трипсин, химотрипсиноген — в химотрипсин, прокарбоксипептидазы А и В — в карбоксипептидазу A и карбоксипептидазу В, а также другие проферменты поджелудочной железы: профосфолипазу А21 и проэластазу Е. Из химотрипсиногенов А и В образуются a–, d– и p–химотрипсины, которые тоже обладают свойствами автокатализа, а также более широкой субстратной специфичностью, чем трипсин. Эластаза также активно расщепляет пептидные связи, особенно образованные аминокислотами с небольшими гидрофобными радикалами. Основной субстрат этого фермента – эластин; ни трипсином, ни химотрипсином он не гидролизуется (Сереброва С.Ю.).

Липолитический фермент панкреатическая фосфолипаза секретируется поджелудочной железой в виде профермента и активируется в тонкой кишке трипсином.

Схема активирования панкреатических ферментов (Калинин А.В.)

Профессиональные статьи по физиологии пищеварения, касающиеся проблематики проферментов
  • Коротько Г.Ф. Желудочное пищеварение в технологическом ракурсе // Кубанский научный медицинский вестник. – 2006. – № 7-8 (88-89). – с. 17–22.
  • Сереброва С.Ю. Перспективы применения ферментных препаратов в гастроэнтерологии // Болезни органов пищеварения. – 2006. – том 8. – № 1. – с. 23–27.
  • >Калинин А.В. Нарушение полостного пищеварения и его медикаментозная коррекция // Клинические перспективы в гастроэнтерологии, гепатологии. – 2001. – №3. – с. 21–25.

На сайте GastroScan.ru в разделе «Литература» имеется подраздел «Секреция, пищеварение в ЖКТ», содержащий статьи для профессионалов здравоохранения по данной тематике.

Рисунок “Структура прогастриксина” взят из Википедии. Описание и автор рисунка см. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Protein_PGC_PDB_1avf.png

Назад в раздел

Источник

  • Пепсиноген(гл.кл.желудка)
    под HCl
    в пепсин/гастриксин(стимулирует выр-ку
    HCl).Далее
    пепсиноген акт-ся образовавшимся ранее
    пепсином-аутокатализ

  • Трипсиноген(ациноциты
    поджел.ж.) под энтеропептидазой,Ca2+
    в трипсин.Происходит в ТНК под действием
    панкреатического сока.Далее трипсиноген
    акт-ся образовавшимся ранее трипсином

  • Химотрипсиноген(А,В)
    под трипсином в пи-химотрипсин(активный),
    затем в сигма-химотрипсин, затем в
    альфа-химотрипсин. Последние 2 этапа
    также кат-ся образовавшимся
    химотрипсином.Это дело в ТНК.

  • Проэластаза
    под трипсином в ТНК в эластазу

  • Прокарбоксипептидаза(поджелудочная)
    под трипсином в ТНК в карбоксипептидазу(А-разрывает
    связи ароматических АК в крупных
    пептидах или В-разрывает С-конц. ЛИЗ и
    АРГ)

  • Проаминопептидаза(кишечник)
    под трипсином в аминопептидазу(разрывает
    Т-конц. связь с АЛА и ЛЕЙ)

Био.значение-чтобы
расщепить белки до свободных АК, а
главное подготовить химус к его
дальнейшему путешествию по ЖКТ.

Читайте также:  Дыхательная гимнастика для желудочно кишечного тракта

5.Пепсин, роль, методы количественного определения.

Под
действием гастринов в главных клетках
желудочных желёз стимулируются синтез
и секреция пепсиногена – неактивной
формы пепсина. Пепсиноген – белок,
состоящий из одной полипептидной цепи
с молекулярной массой 40 кД. Под действием
НСl он превращается в активный пепсин
(молекулярная масса 32,7 кД) с оптимумом
рН 1,0-2,5. В процессе активации в результате
частичного протеолиза от N-конца молекулы
пепсиногена отщепляются 42 аминокислотных
остатка, которые содержат почти все
положительно заряженные аминокислоты,
имеющиеся в пепсиногене. Таким образом,
в активном пепсине преобладающими
оказываются отрицательно заряженные
аминокислоты, которые участвуют в
конформационных перестройках молекулы
и формировании активного центра.
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
(фенилаланин, триптофан, тирозин) и
несколько медленнее – образованные
лейцином и дикарбоновыми аминокислотами.
Пепсин – эндопептидаза, поэтому в
результате его действия в желудке
образуются более короткие пептиды, но
не свободные аминокислоты.

Он:

  1. кат-ет
    гидролиз пептидных связей, обр-ных
    остатками ароматических АК

  2. расщепляет
    почти все природные белки, кроме
    кератинов,протаминов,гистонов и
    мукопротеинов

  3. у
    взрослых сворачивает молоко(переход
    казеиногена в казеин).У детишек этим
    занимается реннин

  4. активизируется
    при рН=1-2

Определение
по способу Метта(стекл. труббочки с
белком опускают в емкость с
жел.соком.оставляют при 37 градусах на
4 часа в термостате перевариваться под
действием пепсина)

6.Экзопептидазы.Их роль в переваривании белков.

Экзопептидазы-
протеазы, кот. кат-ют разрывают концевые
пептидные связи с высвобождением
концевой АК и содержатся в кишечном
соке

  • Карбоксипептидазы
    А и В – цинксодержащие ферменты, отщепляют
    С-концевые остатки аминокислот. Причём
    карбоксипептидаза Аотщепляет
    преимущественно аминокислоты, содержащие
    ароматические или гидрофобные радикалы,
    а карбоксипептидаза В – остатки аргинина
    и лизина.Они синтезируются в поджел.ж.
    и акт-ся трипсином в ТНК

  • Аминопептидазы
    последовательно отщепляют N-концевые
    аминокислоты пептидной цепи. Наиболее
    известна лейцинаминопептидаза – Zn2+-
    или Мn2+-содержащий фермент, несмотря
    на название, обладающий широкой
    специфичностью по отношению к N-концевым
    аминокислотам.И ее подруга
    аланинаминопептидаза-отвечает за
    разрыв N-конц.
    АЛА.Они синтезируются в кишечнике и
    там же октивируются трипсином.

7.
Протеиназы поджелудочной железы.
Панкреатит,
 
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
карбоксипептидазы А и В.

Трипсиноген
под действием энтеропептидазы(отщепляет
с N конца вал, асп4, лиз), Са2+ в трипсин.
Далее трипсин самостоятельно активирующий
трипсиноген.

Химотрипсин под
трипсином( разрывает связь между 15 и 16
АК) в пи-химотрипсин, далее разрывается
связь между 14 и 15 АК и получается сигма-
химотрипсин.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 протеолиза. В результате
образуются активные ферменты – эластаза
и карбокси-пептидазы А и В.А разрывает
связи ароматических АК в крупных
пептидах, а В С-концевые ЛИЗ и АРГ.

При
остром отеке поджелудочной железы в
крови повышается активность трипсина,
липазы и фосфолипазы. Геморрагический
панкреатит сопровождается дальнейшим
увеличением активности трипсина и
липазы. Некротический панкреатит
характеризуется значительным повышением
активности фосфолипазы.

Панкреатические
энзимы вызывают лабилизацию мембран
лизосом и выход лизосомальных ферментов
в кровяное русло. Об этом свидетельствует
увеличение активности катепсинов и
кислой фосфатазы, возрастающее по мере
развития острого панкреатита и достигающее
наибольших величин при некротической
форме заболевания.

8.
Соляная кислота, механизм секреции,
роль в пищеварении. 

Соляную
кислоту продуцируют париетальные
(обкладочные) клетки фундальных желёз
желудка при участии Н+/К+-АТФазы. Фундальные
(главные) железы составляют основную
часть желёз области дна и тела
желудка.
Концентрация продуцированной
соляной кислоты одинакова и равна 160
ммоль/л, но кислотность выделяющегося
желудочного сока варьируется за счет
изменения числа функционирующих
париеталь ных клеток и нейтрализации
соляной кислоты щелочными компонентами
желудочного сока. Чем быстрее секреция
соляной кислоты, тем меньше она
нейтрализуется и тем выше кислотность
желудочного сока.
Соляная кислота
присутствует в желудке и до начала
процесса пищеварения. Несмотря на то,
что на базальную секрецию (то есть
секрецию натощак) влияют многие факторы,
её величина в желудке у каждого человека
практически постоянна и у здоровых
людей не превышает 5-7 ммоль в час.
3
фазы: 
Секреция соляной кислоты
начинается ещё до попадания пищи в
желудок. Первую фазу секреции (т. н.
цефалическую) запускают запах, вид и
вкус пищи, воздействие которых передаётся
от центральной нервной системы на клетки
желудка через иннервирующие желудок
нервные окончания.
2 фаза секреции —
желудочная, начинается после попадания
пищи в желудок. Растяжение желудка
запускает выделение гастрина из G-клеток,
расположенных в антральном отделе
желудка. Гастрин, воздействуя на
париетальные клетки напрямую или через
активацию ECL-клеток с высвобождением
гистамина, стимулирует продукцию соляной
кислоты.
3 фаза секреции — кишечная —
запускается при попадании пищи в
двенадцатиперстную кишку и её
растяжении.
Функции: 
1.способствует
денатурации и набуханию белков в желудке,
что облегчает их последующее расщепление
пепсинами;
2.активирует пепсиногены
и превращает их в пепсины;
3.создает
кислую среду, необходимую для действия
ферментов желудочного сока;
4.обеспечивает
антибактериальное действие желудочного
сока;
5.способствует нормальной
эвакуации пищи из желудка: открытию
пилорического сфинктера со стороны
желудка и закрытию со стороны
двенадцатиперстной кишки;
6.возбуждает
панкреатическую секрецию.
Кислотность
определяется за счет нсl: ph в норме=
1-2 
Гиперхлоргидрия: набл язва
прободающая, ( самоперевар нсl истончает
стенку на бол пов-ти), гастрит. 
Гипохлогидрия:(
понижен Кислотность. Пониж пепсин)-
хеликобактер, стафилококк, мал язвы по
всему желудку( бугрист поверх), неспец
язвен колит.

Читайте также:  Чистка всего желудочно кишечного тракта в домашних условиях

9.
Кислотность жел сока, виды, определение
по методу михаэлиса, клинич.
Знач.
 

Желудочный
сок рН 1,5—1,8— сложный по составу
пищеварительный сок, вырабатываемый
различными клетками слизистой оболочки
желудка.
В жел соке в норме присутствует
свободная HCL, кот 
-создает кислую
срубу в желудке, 
-активирует
пепсиноген и создает ph-оптимум для
действия пепсина, денатурирует пищ
белки,
– регулирует работу
привратника 
-обладает бактерицидным
действием. 
Часть нсl связывается
с белками и продуктами их гидролиза-
связанная HCL. Со свободной она обр общую
HCL 

В жел соек присут орг кисл и
кислые фосфаты- это кислореагирующие
продукты. Они вместе с общей HCL дают
общую Кислотность жел сока, кот опред
методом титрования 0.1н гидроксидом Na.
При титровании всех видов кислотности
жел сока в одной пробе исп два индикатора:
фенолФталеин( одноцветный индикатор с
зоной перехода 8-10,2) и парадиметиламидоазобензол(
2хцветный с зоной перехода 2,9-4,0)- как
выполняется метод подробно в методичке
стр 6.
3 вида кислотности: повышен, пониж
и норм 
Гиперхлоргидрия: набл язва
прободающая, ( самоперевар нсl истончает
стенку на бол пов-ти), гастрит. 
Гипохлогидрия:(
понижен Кислотность. Пониж пепсин)-
хеликобактер, стафилококк, мал язвы по
всему желудку( бугрист поверх), неспец
язвен колит.

10.
Диагностическое значение биохимического
анализа желуд и дуоденального
соков.
 
Основной
целью зондирований желудка является
получение желудочного сока и последующий
его анализ. Диагностическая информация,
получаемая при анализе желудочного
сока, помогает в диагностике таких
заболеваний как гастрит, язвенная
болезнь желудка, опухоли жулудка, болезнь
Золлингера-Эллисона.
Двенадцатиперстная
кишка – основное место процесса
пищеварения. Анализ содержимого
двенадцатиперстной кишки позволяет
диагностировать заболевания печени,
желчевыводящей системы, поджелудочной
железы. Кроме того, в дуоденальном
содержимом могут быть выявлены лямблии,
описторхи, яйца печеночной, кошачьей и
китайской двуусток и др.

11.
Всасывание АК, поступление АК в клетки
тканей

После
того, как в просвете кишечника завершается
гидролитическое расщеплениее белков,
продукты этого расщепления (аминокислоты
и олигопептиды) захватываются энтероцитами
.
Всасывание аминокислот протекает с
участием стереоспецифичных натрий-зависимых
систем активного транспорта , расположенных
в мембране энтероцита, обращенной в
просвет кишечника. L-изомеры аминокислот
переносятся легче, чем D-изомеры
аминокислот . В настоящее время обнаружены
четыре системы переноса аминокислот:
1.
система переноса нейтральных аминокислот
( валина , фенилаланина , аланина ),
2.
система переноса основных аминокислот
( аргинина , цистеина , лизина , орнитина
),
3. система переноса глицина и
иминокислот ( пролина , гидроксипролина
),
4. система переноса дикарбоновых
кислот ( глутаминовой кислоты и аспарагина
).
Аминокислоты высвобождаются из
энтероцита в области его базальной и
боковых поверхностей. В их высвобождении
участвуют многие механизмы пассивного
транспорта – диффузия, облегченная
диффузия и активный транспорт . В
дальнейшем аминокислоты поступают в
кровь и переносятся по портальной
системе в печень .
Белки пищи начинают
расщепляться в желудке под действием
пепсина . Завершают их гидролиз в основном
ферменты поджелудочной железы :
эндопептидазы ( трипсин , химотрипсин
) и экзопептидазы ( карбоксипептидазы
, аминопептидазы ). В итоге образуются
олигопептиды, дипептиды и
аминокислоты.
Олигопептиды гидролизуются
олигопептидазами щеточной каемки .
Дипептидазы же находятся как в щеточной
каемке , так и в цитоплазме энтероцита
. Дипептиды всасываются быстрее
аминокислот, и, вероятно, их транспорт
идет иначе.
Итак, гидролиз белков до
аминокислот идет в 3 местах: в просвете
кишки, в щеточной каемке и в цитоплазме
энтероцита.
Существует несколько
систем транспорта аминокислот:
– для
моноаминомонокарбоновых аминокислот
(имеется общий белок-переносчик, за
который аминокислоты, на пример триптофан
и аланин, конкурируют друг с другом);

для диаминомонокарбоновых аминокислот
(аргинина, лизина и орнитина), а также
цистина;
– для иминокислот (пролина и
гидроксипролина);
– для моноаминодикарбоновых
аминокислот (аспарагиновой и
глутаминовой).

Читайте также:  К желудочно кишечным болезням относится

Некоторые аминокислоты
могут связываться с разными
белками-переносчиками, например, глицин
– с переносчиками как моноаминомонокарбоновых
аминокислот, так и иминокислот. Почти
во всех случаях всасывание аминокислот
происходит путем котранспорта с
натрием.
В связи с наличием общих
систем переноса при наследственных
болезнях нарушен транспорт сразу
нескольких аминокислот: при цистинурии
– цистина, аргинина, лизина и орнитина;
при хартнуповской болезни –
моноаминомонокарбоновых аминокислот,
особенно триптофана, фенилаланина и
гистидина. Всасывание дипептидов при
этом не страдает. В двенадцатиперстной
и тощей кишках всасывание идет быстро,
в подвздошной – медленно.

12.биохимические
механизмы регуляции пищеварения, гормоны
ЖКт

Процесс
пищеварения, заключающийся, как известно,
в гидролизе пищевых веществ по ходу
желудочно-кишечного тракта, всасывании
продуктов гидролиза, в основном в форме
мономеров, из кишечника в кровь и лимфу
и транспортировке их к местам депонирования
и утилизации, обеспечивается рядом
функций (секреторной, моторной
ферментативной, и др.), а также их
координацией во времени и пространстве
с помощью многообразных центральных и
местных механизмов регуляции

А
дальше по этой схеме короч:

Название
гормона. Место выработки гормона. Типы
эндокринных клеток. Эффект действия
гормонов. Соматостатин.
Желудок, проксимальный отдел тонкой
кишки, поджелудочная железа D-клетки
Тормозит выделение инсулина и глюкагона,
большинства известных желудочно-кишечных
гормонов (секретина, ГИПа, мотилина,
гастрина); тормозит активность париетальных
клеток желудка и ацинарных клеток
поджелудочной железы

Вазоактивный
интестинальный (ВИП) пептид
.
Во всех отделах желудочно-кишечного
тракта D-клетки Тормозит действие
холецистокинина, секрецию соляной
кислоты и пепсина желудком, стимулированную
гистамином, расслабляет гладкие мышцы
кровеносных сосудов, желчного пузыря

Панкреатический
полипептид (ПП
)
Поджелудочная железа D2-клетки Антагонист
ХЦК-ПЗ, усиливает пролиферацию слизистой
оболочки тонкой кишки, поджелудочной
железы и печени; участвует в регуляции
обмена углеводов и липидов

Гастрин.
Антральная часть желудка, поджелудочная
железа, проксимальный отдел тонкой
кишки G-клетки Стимулирует секрецию И
выделение пепсина желудочными железами,
возбуждает моторику расслабленного
желудка и двенадцатиперстной кишки, а
также желчного пузыря

Секретин
.Тонкий кишечник S-клетки Стимулирует
секрецию бикарбонатов и воды поджелудочной
железой, печенью, железами Бруннера,
пепсина; тормозит секрецию в желудке

Холецистокинин-панкреозимин
(ХЦК-ПЗ
)
Тонкий кишечник I-клетки Возбуждает
выход ферментов и в слабой степени
стимулирует выход бикарбонатов
поджелудочной железой, тормозит секрецию
соляной кислоты в желудке, усиливает
сокращение желчного пузыря и желчевыделение,
усиливает моторику тонкой кишки

Энтероглюкагон.
Тонкий кишечник ЕС1-клетки Тормозит
секреторную активность желудка, снижает
в желудочном соке содержание К+ и повышает
содержание Са2+, тормозит моторику
желудка и тонкой кишки

Мотилин.
Проксимальный отдел тонкой кишки
ЕС2-клетки Возбуждает секрецию пепсина
желудком и секрецию поджелудочной
железы, ускоряет эвакуацию содержимого
желудка

Гастроингибирующий
пептид (ГИП
).
Тонкий кишечник К-клетки Тормозит
выделение соляной кислоты и пепсина,
высвобождение гастрина, моторику
желудка, возбуждает секрецию толстой
кишки

Субстанция
Р
.
Тонкая кишка ЕС1-клетки Усиливает
моторику кишечника, слюноотделение,
тормозит высвобождение инсулина

Вилликинин.
Двенадцатиперстная кишка ЕС1-клетки
Стимулирует ритмические сокращения
ворсинок тонкой кишки

Энтерогастрон
.Двенадцатиперстная кишка ЕС1-клетки
Тормозит секреторную активность и
моторику желудка

Серотони.н
Желудочно-кишечный
тракт ЕС1,ЕС2-клетки Тормозит выделение
соляной кислоты в желудке, стимулирует
выделение пепсина, активирует секрецию
поджелудочной железы, желчевыделение,
кишечную секрецию

Гистамин.
Желудочно-кишечный тракт ЕС2-клетки
Стимулирует выделение секрета желудка
и поджелудочной железы, расширяет
кровеносные капилляры, оказывает
активирующее влияние на моторику желудка
и кишечника

Инсулин
.Поджелудочная
железа Бета-клетки Стимулирует транспорт
веществ через клеточные мембраны,
способствует утилизации глюкозы и
образованию гликогена, тормозит липолиз,
активирует липогенез, повышает
интенсивность синтеза белка

Глюкагон
.Поджелудочная железа Альфа-клетки
Мобилизует углеводы, тормозит секрецию
желудка и поджелудочной железы, тормозит
моторику желудка и кишечника

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Источник