5.4: Fehérje emésztés, felszívódás és anyagcsere

Fejlesztési készségek

Beszélje meg, hogyan emészti és szívja fel a fehérjék a testünket.

Hogyan alakulnak át az élelmiszerekből származó fehérjék, denaturálva vagy sem, aminosavakká, amelyeket a sejtek felhasználhatnak új fehérjék előállításához? Ha ételt fogyaszt, a szervezet emésztőrendszere lebontja a fehérjét az egyes aminosavakká, amelyeket a sejtek felszívnak és felhasználnak más fehérjék és néhány más makromolekula, például DNS felépítésére. Kövessük azt a sajátos utat, amelyet a fehérjék a gyomor-bél traktusban a keringési rendszerbe vezetnek. A tojás jó étkezési fehérjeforrás, és példaként szolgál arra, hogy leírjuk a fehérjék útját az emésztés és a felszívódás folyamatában. Egy tojás, akár nyers, keményen főtt, rántott vagy sült, körülbelül hat gramm fehérjét tartalmaz.

5.4.1. Ábra: A tojás jó étkezési fehérjeforrás. Fehér, foltos (piros) és barna csirke tojás. (CC-SA-BY 3.0; Timothy Titus)

A szájától a gyomorig

5.4.2. Ábra: A fehérje emésztéséhez a gyomornedv kémiai hatása és a gyomor mechanikai hatása szükséges.

A gyomortól a kis bélig

A gyomor a lebontott tojásdarabokat tartalmazó kémiát a vékonybélbe üríti, ahol a fehérje emésztés döntő része bekövetkezik. A hasnyálmirigy kiválasztja az emésztőrendszer nedvét, amely több enzimet tartalmaz, amelyek tovább bontják a fehérjefoszlányokat. A fehérjéket emésztő két fő hasnyálmirigy-enzim a kimotripszin és a tripszin. A vékonybélbe burkoló sejtek további enzimeket szabadítanak fel, amelyek végül a kisebb fehérje-fragmenseket szétbontják az egyes aminosavakra. A vékonybél izomösszehúzódásai keverednek és az emésztett fehérjéket az abszorpciós helyekre hajtják. Az emésztési folyamat célja, hogy a fehérjét dipeptidekké és aminosavakká bontsa az abszorpció érdekében.

A vékonybél alsó részeiben az aminosavak a bél lumenéből a bélsejteken keresztül a vérbe kerülnek. Az egyes aminosavak ilyen mozgásához speciális transzportfehérjékre és a sejtenergia-molekulára, az adenozin-trifoszfátra (ATP) van szükség. Amint az aminosavak a vérben vannak, a májba szállítják őket. Mint más makrotápanyagoknál, a máj is az ellenőrző pont az aminosav-eloszláshoz és az aminosavak további lebontásához, ami nagyon minimális. Emlékezzünk vissza arra, hogy az aminosavak nitrogént tartalmaznak, így az aminosavak további katabolizmusa nitrogéntartalmú ammóniát szabadít fel. Mivel az ammónia mérgező, a máj karbamiddá alakítja, amelyet aztán a vesébe szállítanak és kiválasztanak a vizelettel. A karbamid egy olyan molekula, amely két nitrogént tartalmaz és vízben jól oldódik. Ez jó választás a felesleges nitrogén testből történő elszállítására. Mivel az aminosavak építőkockákat alkotnak, amelyeket a szervezet más fehérjék szintetizálásához tart fenn, a bevitt fehérje több mint 90 százaléka nem bomlik tovább, mint az aminosav monomerek.

Nagyon kevés fehérje jut a vastagbélbe, ha nem eszik túlzott mennyiséget. Ha bűzös puffadása van, ez annak a jele lehet, hogy túl sok fehérjét eszel, mert a felesleg a vastagbélbe jut, ahol a bélben lévő mikrobák emésztik és büdös gázt termel.

Fehérje felszívódás

Felnőtteknél lényegében az összes fehérje felszívódik tripeptidként, dipeptidként vagy aminosavként, és ez a folyamat a vékonybél duodenumában vagy proximális jejunumában megy végbe. A peptidek és/vagy aminosavak könnyített diffúzióval vagy aktív transzporttal haladnak át az interstitialis kefe határán. Aktív transzport-nátrium és ATP a molekula aktív transzportjához a sejtmembránon keresztül. Az R csoport meghatározza a használt transzporter típusát. A membránon áthaladva az aminosavak vagy peptidek felszabadulnak a bél véráramában, és a máj (máj) kapu vénája a májba szállítják. Ezt nevezik enterohepatikus keringésnek.

A májban 50-65% marad, és felhasználják fehérje, nitrogéntartalmú vegyületek szintetizálására és purin/pirimidin bázisok kialakítására. Bizonyos esetekben energiává alakulhatnak. A máj szabályozza a vér aminosavszintjét. Azok az aminosavak, amelyek nem maradnak meg a májban, áthaladnak és a test többi részébe szállulnak, hogy más sejtek felvegyék és hasznosítsák őket. A legtöbb elágazó láncú aminosav átjut a májon.

A nitrogén anyagcsere áttekintése

Az aminosavak egyedülállóak, mivel nitrogént tartalmaznak. A nitrogénnel számos dolog történhet. Először is a molekulán maradhat, és beépülhet abba a termékbe, amelyet a sejt például polipeptidet készít. A nitrogént transzaminálhatjuk, más szóval az aminocsoport (NH2) egy másik szénvázba kerül, és új aminosavat képez. Példaként említhetjük az amint a nem esszenciális aminosavból, az alaninból az alfa-ketoglutársavba, hogy glutaminsavat, egy másik nem esszenciális aminosavat állítsunk elő. Ehhez a vízhez oldódó B6-vitaminra van szükség.

Az aminocsoport az aminosavból dezaminálásnak nevezett eljárásban távolítható el. Ezt a folyamatot használják a nitrogén kiválasztására, a szénvázat pedig energia előállítására használják. Ismét B6-vitaminra van szükség ehhez a folyamathoz.

Az aminosavakból eltávolított nitrogén több különböző úton választódik ki. A legismertebb út a vizelet, ahol a nitrogén nagy része karbamid formájában van. A nitrogén a székletben, a bőrben, a hajban és a körmökben is kiválasztódik. A bőrben, a hajban és a körmökben a nitrogén a fehérjéhez kötődik, mivel ezek mindegyike építőköve.

Az aminosavakat újrahasznosítják

5.4.3. Ábra: A sejtszerű aminosavak táplálékfehérjékből és a sejtfehérjék elpusztításából származnak. Az aminosavakat ebben a készletben pótolni kell, mert az aminosavakat kiszervezik új fehérjék, energia és más biológiai molekulák előállítására.