شارك:
هيكل بيبسين ، وظائف ، الإنتاج
ال البيبسين إنه إنزيم قوي موجود في عصير المعدة ويساعد في هضم البروتينات. هو في الواقع إندوببتيداز تتمثل مهمته الرئيسية في تفكيك بروتينات الغذاء إلى أجزاء صغيرة تعرف باسم الببتيدات ، والتي يتم امتصاصها بعد ذلك عن طريق الأمعاء أو تتحلل بواسطة إنزيمات البنكرياس.
على الرغم من أنه تم عزله للمرة الأولى في عام 1836 من قبل عالم الفيزياء الألماني ثيودور شوان ، إلا أنه لم يكن حتى عام 1929 عندما أبلغ الكيميائي البيولوجي الأمريكي جون هوارد نورثروب ، من معهد روكفلر للأبحاث الطبية ، عن تبلوره الفعلي وجزء من وظائفه ، مما سيساعده في الحصول جائزة نوبل في الكيمياء بعد 17 سنة.
هذا الانزيم لا يقتصر على البشر. كما يتم إنتاجه في معدة العديد من الحيوانات ويعمل من المراحل المبكرة من الحياة ، مما يساعد في هضم البروتينات من منتجات الألبان واللحوم والبيض والحبوب ، بشكل رئيسي.
مؤشر
- 1 هيكل
- 2 وظائف
- 3 كيف يتم إنتاجها?
- 4 أين يتصرف؟?
- 4.1 الجزر المعدي المريئي
- 4.2 غيرها من آثار البيبسين
- 5 المراجع
هيكل
الخلايا الرئيسية للمعدة تنتج مادة أولية تسمى بيبسينوجين. يتم تحلل هذا الإنزيم أو الزيموجين بواسطة الأحماض المعدية ، وفقدان 44 من الأحماض الأمينية في هذه العملية. في النهاية ، يحتوي البيبسين على 327 من بقايا الأحماض الأمينية في شكله النشط ، والتي تمارس وظائفها على مستوى المعدة.
فقدان هذه الأحماض الأمينية 44 يترك عدد متساو من بقايا حمض الحرة. ولهذا السبب يعمل البيبسين بشكل أفضل في الوسائط ذات الرقم الهيدروجيني المنخفض للغاية.
وظائف
كما ذكرنا سابقًا ، فإن الوظيفة الرئيسية للبيبسين هي هضم البروتينات. يكون نشاط البيبسين أكبر في البيئات الحمضية للغاية (درجة الحموضة 1.5 - 2) وتتراوح درجات الحرارة بين 37 و 42 درجة مئوية.
فقط جزء من البروتينات التي تصل إلى المعدة تتحلل بواسطة هذا الإنزيم (حوالي 20 ٪) التي تشكل الببتيدات الصغيرة.
يركز نشاط البيبسين بشكل أساسي على الروابط الكارهة للماء الموجودة في الطرف N الموجود في الأحماض الأمينية العطرية مثل التربتوفان والفينيل ألانين والتيروزين ، والتي تعد جزءًا من العديد من البروتينات التي تأتي من الغذاء.
تحدث وظيفة البيبسين التي وصفها بعض المؤلفين في الدم. على الرغم من أن هذا الادعاء مثير للجدل ، يبدو أن كميات صغيرة من البيبسين تنتقل إلى مجرى الدم ، حيث تعمل على بروتينات كبيرة أو جزئية تحللها الأمعاء الدقيقة قبل هضمها بالكامل..
كيف يتم إنتاجها?
البيبسينوجين الذي تفرزه الخلايا الرئيسية للمعدة ، والمعروف أيضًا باسم خلايا الزيموجين ، هو مقدمة البيبسين..
يتم إطلاق هذا الإنزيم الناتج عن النبضات العصبية المبهمة والإفراز الهرموني للجاسترين والسكرترين ، اللذين يتم تحفيزهما بعد تناول الطعام.
بالفعل في المعدة ، يتم خلط مادة البيبسينوجين بحمض الهيدروكلوريك ، الذي تم إطلاقه بواسطة نفس المنبهات ، ويتفاعل بسرعة مع بعضهم البعض لإنتاج البيبسين.
يتم ذلك بعد انشقاق 44 حمضًا أمينيًا من بنية بيبسينوجين الأصلي من خلال عملية التحفيز الذاتي المعقدة.
بمجرد تفعيله ، يستطيع البيبسين نفسه مواصلة تحفيز إنتاج وإطلاق المزيد من البيبسينوجين. هذا الإجراء هو مثال جيد على ردود الفعل الإيجابية الأنزيمية.
بالإضافة إلى البيبسين نفسه ، يحفز الهستامين وخاصة الأسيتيل كولين الخلايا الهضمية لتوليف وإفراز بيبسينوجين جديد.
أين يتصرف؟?
موقعها الرئيسي للعمل هو المعدة. يمكن تفسير هذه الحقيقة بسهولة من خلال فهم أن حموضة المعدة هي الشرط المثالي لأدائها (درجة الحموضة 1.5-2.5). في الواقع ، عندما تنتقل بلعة الطعام من المعدة إلى الاثني عشر ، يتم تعطيل البيبسين من خلال إيجاد وسيطة معوية مع الرقم الهيدروجيني الأساسي.
يعمل البيبسين أيضًا في الدم. على الرغم من أن هذا التأثير مثير للجدل بالفعل ، يزعم بعض الباحثين أن البيبسين ينتقل إلى مجرى الدم ، حيث يستمر في هضم بعض الببتيدات ذات السلسلة الطويلة أو تلك التي لم تتحلل تمامًا..
عندما يترك البيبسين المعدة ويكون في بيئة ذات درجة حموضة محايدة أو أساسية ، تتوقف وظيفتها. ومع ذلك ، من خلال عدم التحلل المائي ، يمكن تنشيطه مرة أخرى إذا كان رد فعل الوسيط.
هذه الخاصية مهمة لفهم بعض الآثار السلبية للبيبسين ، والتي تمت مناقشتها أدناه.
الجزر المعدي المريئي
تعد عودة البيبسين المزمنة إلى المريء أحد الأسباب الرئيسية للضرر الناتج عن الارتجاع المعدي المريئي. على الرغم من أن بقية المواد التي تشكل عصير المعدة متورطة أيضًا في هذا المرض ، إلا أن البيبسين يبدو أنه الأكثر ضررًا على الإطلاق.
يمكن أن يسبب البيبسين والأحماض الأخرى الموجودة في الجزر ليس فقط التهاب المريء ، والذي هو النتيجة الأولية ، ولكن يؤثر على العديد من الأجهزة الأخرى.
من بين العواقب المحتملة لنشاط البيبسين على أنسجة معينة لدينا التهاب الحنجرة ، التهاب الرئة ، بحة في الصوت المزمن ، سعال مستمر ، تشنج الحنجرة وحتى سرطان الحنجرة.
تمت دراسة الربو عن طريق التروية الدقيقة الرئوية للمحتوى المعدي. بيبسين يمكن أن يكون له تأثير مهيج على شجرة الشعب الهوائية ويفضل انقباض الجهاز التنفسي ، مما يؤدي إلى أعراض نموذجية لهذا المرض: الضائقة التنفسية والسعال والصفير وزرق.
غيرها من آثار البيبسين
يمكن أيضا أن تتأثر المجالات الفموية وطب الأسنان بفعل البيبسين. العلامات الأكثر شيوعا المرتبطة بهذه الأضرار هي رائحة الفم الكريهة أو رائحة الفم الكريهة ، الإفراط في إفراز اللعاب ، الحبيبي وتآكل الأسنان. يظهر هذا التأثير التآكلي عادة بعد سنوات من الارتجاع ويمكن أن يتلف طقم الأسنان بالكامل.
على الرغم من ذلك ، يمكن أن يكون البيبسين مفيدًا من الناحية الطبية. وبالتالي ، فإن وجود البيبسين في اللعاب هو علامة تشخيصية مهمة من الجزر المعدي المريئي.
في الواقع ، يوجد اختبار سريع متاح في السوق يسمى PepTest ، والذي يكتشف وجود البيبسين اللعابي ويساعد في تشخيص الارتجاع.
الغراء ، إنزيم مشابه جدًا للبيبسين الموجود في البابايا أو البابايا ، مفيد في النظافة وتبييض الأسنان.
بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم البيبسين في صناعة الجلود والتصوير الكلاسيكي ، وكذلك في إنتاج الجبن والحبوب والوجبات الخفيفة والمشروبات المنكهة والبروتينات المهضومة وحتى مضغ العلكة.
مراجع
- ليو ، يو و cols (2015). يبدأ هضم الأحماض النووية في المعدة. التقارير العلمية, 5 ، 11936.
- كينز ، ستيفن وساريجول بلانشارد ، سامرا (2011). علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء في المعدة. أمراض الجهاز الهضمي عند الأطفال وأمراض الكبد, الطبعة الرابعة ، الفصل 25 ، 262-268.
- سميث ، مارغريت ومورتون ، ديون (2010). المعدة: وظائف أساسية. الجهاز الهضمي, الطبعة الثانية ، الفصل 3 ، 39-50.
- ويكيبيديا (الطبعة الأخيرة مايو 2018). البيبسين. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
- موسوعة بريتانيكا (العدد الأخير مايو 2018). البيبسين. تم الاسترجاع من: britannica.com
- تانغ ، الأردن (2013). بيبسين أ. كتيب الإنزيمات المحللة للبروتين, الفصل 3 ، المجلد الأول ، 27-35.