עכלן הוא אנזים העיכול החשוב ביותר של בטן. בעזרתו אוכל חלבונים מתפרקים לכביכול פפונים. עכלן פעיל רק בסביבה חומצית מאוד ויחד עם בטן חומצה, יכול לתקוף את רירית הקיבה במקרה של מחלה.
מה זה פפסין?
עכלן מייצג אנזים קיבה שכבר מקדם את התזונה חלבונים של עיסת המזון. אלה מפורקים על ידי פפסין בסביבה החומצית של בטן כדי ליצור את מה שמכונה פפטונים. האנזים פעיל רק בסביבה חומצית עם pH של 1.5 עד 3. מעל pH של 6, פפסין מושבת באופן בלתי הפיך. האנזים מתווסף גם למזונות מסוימים כדי לקדם את העיכול. יין הפפסין המפורסם או פפסי קולה מכילים גם אנזים זה. פפסין התגלה כבר בשנת 1836 על ידי הפיזיולוג הגרמני תיאודור שוואן. רק בשנת 1930 הצליח הכימאי האמריקאי ג'ון האוורד נורת'רופ להציג אותו בצורה גבישית. פפסין נוצר מהצורה הלא פעילה פפסינוגן על ידי פעולתו של חומצת קיבה. אין צורך באנזים לתגובה זו. זוהי אוטופרוטאוליזה. עם מחשוף של 44 חומצות אמינו, נוצר הפפסין הפעיל, המורכב מ -327 חומצות אמינו והוא פוספרוטאין.
פונקציה, פעולה ומשימות
על פפסין מוטלת המשימה לעכל מחדש את חלבונים מעיסת המזון כבר בבטן. זה כולל מחשוף של החלבונים האינדיבידואליים לשרשראות פוליפפטיד המכונות פפטונים. פפסין הוא מה שנקרא אנדופפטידאז. בניגוד לאקסופפטידיזות, אנדופפטידאז מפלח חלבון מולקולות בתוך שרשרת הפוליפפטיד. ברוב המקרים, המחשוף מתרחש באופן ספציפי חומצות אמינו. בפפסין השרשרת מבוקעת בארומטית חומצות אמינו. בעיקר המחשוף מתרחש לאחר חומצת האמינו פנילאלנין. האחראים לפעולה הספציפית של האנזים הם שני אספרטטים (חומצה אספרטית) במרכז הפונקציונלי. הפפטונים הנוצרים כבר קצרים כל כך שאי אפשר לקרוא להם עוד חלבונים. הם איבדו גם את היכולת ליצור מבנים משניים, שלישוניים או רביעיים. משמעות הדבר היא כי קרישה כבר לא מתרחשת ושרשראות הפוליפפטיד נשארות מַיִםמסיסים כאשר הם עוברים לתוך תריסריון. ב מעי דק, לאחר מכן ניתן להשפיל אותם עוד יותר לאמינו חומצות על ידי פרוטאזות מהלבלב. המבשר של פפסין, כפי שצוין קודם לכן, הוא הפפסינוגן הלא פעיל. פפסינוגן מסונתז בתאי הקיבה ועליו להישאר לא פעיל בתחילה כדי לא לתקוף את החלבונים של הגוף עצמו. זה רק דרך הפעולה של חומצה הידרוכלורית בקיבה שנוצר פפסין. עם זאת, הקיבה מגנה על עצמה מעיכול עצמי של הקיבה רירית על ידי פפסין על ידי יצירת ריר אלקליין. באמצעות פריסטלזה בקיבה, עיסת המזון מופצת מספר פעמים, ורק החלבונים הופכים לפפונים. שומנים ו פחמימות נחסך מעיכול קדם על ידי רוק עוברים דרך הבטן ללא שינוי עד שהם מגיעים ל מעי דק. רק אז מרכיבי המזון הללו מתפרקים עוד יותר על ידי הפרשות העיכול של הלבלב. בנוסף לעיסת המזון, בקטריה נהרגים גם בסביבה החומצית של הקיבה והחלבונים שלהם מפורקים על ידי פפסין. עם זאת, יש חיידק אחד ששורד אפילו את התנאים הקיצוניים הללו ויכול להמשיך להתקיים בבטן. זה הליקובקטר פילורי. כאשר בקטריה עזוב את הבטן, יותר אלקליין אנזימים של הלבלב מרוויחים השפעה. בתהליך, האנזים פפסין מושבת באופן בלתי הפיך על ידי ה- pH הגבוה וכעת הוא יכול להיות מושפל על ידי הפרוטאזות של הלבלב.
גיבוש, התרחשות, מאפיינים וערכים אופטימליים
כל בעלי החיים עם איבר עיכול דמוי קיבה מייצרים פפסין כדי להכין חלבונים תזונתיים מוקדמים יותר. ניתן להשיג את האנזים מקיבה של בעלי חיים. זה מתווסף למזונות מסוימים כדי לסייע לעיכול. יין פפסין ופפסי קולה מכילים גם פפסין. פפסין יכול רק להפעיל את השפעתו יחד עם חומצת קיבה. סביבה חומצית נחוצה לתפקודה. ייצורו של מבשר הפפסין פפסינוגן מגורה על ידי ההורמון גסטרין. בתורו, גסטרין הייצור מגורה על ידי התפרקות הקיבה, על ידי חלבונים בעיסת המזון ועל ידי כּוֹהֶל or קפאין.
מחלות והפרעות
למרות האגרסיביות שלהם, חומצת קיבה ופפסין אינו יכול לתקוף את הקיבה ריריתעם זאת, אם הקיבה מתיישבת עם החיידק הליקובקטר פילורי, דלקת קיבה כרונית או אפילו כיבים בקיבה או בתריסריון יכולים להופיע. כדי להגן על הקיבה רירית, תאי שלפוחית הקיבה יוצרים ריר אלקליין המגן על רירית הקיבה. למרות זאת, הליקובקטר פילורי מפרק את שכבת הריר המגן, כך שה- חומצה הידרוכלורית של הקיבה והאנזים פפסין יכולים לתקוף ישירות את רירית הקיבה. זה מוביל להצטברות מתמדת של הקרום הרירי עם היווצרות כרונית דלקת או אפילו כִּיב. בטווח הארוך, כיבים כרוניים ו דלקת יכול גם עוֹפֶרֶת לבטן סרטן. המחלה מתבטאת בתכיפות וחמורות צרבת, שריפה כאבי בטן וגם הקאה. לפעמים, הקאה of דם מתרחשת גם. הטיפול מורכב במאבק בהליקובקטר פילורי על ידי אנטיביוטי מנהל. עם זאת, לא כל מחלות הקיבה עם הרס רירית הקיבה נובעות מהחיידק. עלייה בחומציות ויצירת פפסין יכולה להיגרם גם מתהליכים תפקודיים. אם תהליכים אלה מפריעים ל לאזן בין ההפרשות המגנות על הרירית וחומצת הקיבה, ריפלוקס מחלה עלולה להיגרם גם כן. תהליכים הורמונליים יכולים גם עוֹפֶרֶת לזה. לדוגמא, ב תסמונת זולינגר-אליסון, גידול נוירואנדוקריני בלבלב הנקרא גסטרינומה מייצר כל הזמן יותר מדי גסטרין וכך יותר מדי חומצת קיבה כמו גם פפסין.
