Пепсиноген, его активация. Защита клеток желудка от действия пепсина. Роль фермента

Механизм активации пепсина. 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.

Слизь обеспечивает надежную защиту внутренней оболочке желудка от агрессивных компонентов сока (пепсина и соляной кислоты). Она находится в двух состояниях: в составе желудочного сока и образует толстый слой геля на стенках желудка с концентрацией бикарбонатов. Они нейтрализуют НСl. Таким образом, внутренняя поверхность желудка имеет механическую (непроницаема для пепсина) и химическую защиту (нейтрализация кислоты). Муцин постоянно расходуется и непрерывно образуется благодаря активной работе добавочных клеток и желез.

Пепсины играют значительную роль в пищеварении у млекопитающих, в том числе у человека, являясь ферментом, выполняющим один из важных этапов в цепочке превращений белков пищи в аминокислоты. Железами желудка пепсин вырабатывается в неактивном виде, переходит в активную форму при воздействии на него соляной кислоты. Пепсин действует только в кислой среде желудка и при попадании в щелочную среду двенадцатиперстной кишки становится неактивным.

Синтез и роль норадреналина

Синтез норадреналина начинается в аксоплазметерминалей адренергических нервных волокон и завершается внутри секреторных пузырьков. Основные этапы следующие. 1. Тирозин =>Дофа 2. Дофа => Дофамин 3. Транспорт дофамина в пузырьки (везикулы) 4. Дофамин => Норадреналин В мозговом веществе надпочечников эта реакция дополнена еще одним этапом, в результате которого примерно 80% норадреналина превращается в адреналин: 5. Норадреналин => Адреналин

После секреции норадреналина окончаниями нервных терминалей он удаляется из места секреции тремя способами: (1) обратным захватом самими адренергическими нервными окончаниями путем активного транспортного процесса (так удаляется 50-80% секретируемого норадреналина); (2) диффузией от нервных окончаний в окружающие жидкости тела и затем в кровь (таким путем удаляется основная часть остального норадреналина); (3) разрушением небольшого количества медиатора тканевыми ферментами (один из этих ферментов — моноаминоксидаза — обнаруживается в нервных окончаниях, а другой фермент — катехол-О-метилтрансфераза — присутствует диффузно во всех тканях).

Обычно норадреналин, секретирующийся непосредственно в ткань, остается активным лишь несколько секунд, что свидетельствует о его быстром обратном захвате и диффузии из ткани. Однако норадреналин и адреналин, секретируемые мозговым веществом надпочечника в кровь, остаются активными до тех пор, пока они не диффундируют в некоторые ткани, где могут разрушаться катехол-О-метилтрансферазой; это происходит главным образом в печени. Следовательно, если норадреналин и адреналин секретируются в кровь, они остаются очень активными в течение 10-30 сек; но их активность ослабевает вплоть до полного угасания в течение периода от одной до нескольких минут.

Функции норэпинефрина

Норадреналин играет роль в настороженности, бдительности и реакции страха, обусловленной грозящим реальным или предполагаемым бедствием. Вещество также модулирует безусловный страх – беспричинное, не объясняемое ситуацией переживание.

Вместе с адреналином норадреналин увеличивает частоту сердечных сокращений и обеспечивает откачивание крови из сердца. Это повышает кровяное давление, помогает расщеплять жиры и повышает уровень сахара в крови, чтобы обеспечить организм требуемой энергией.

В головном мозге норадреналин принимает участие в цикле сна-бодрствования, помогая человеку проснуться, улучшить концентрацию внимания, сосредоточиться на выполнении задачи, обеспечить функционирование памяти. Вещество важно для формирования эмоций. В стрессовых ситуациях норэпинефрин усиливается ответ на опасный раздражитель, формирует реакцию «борьба или бегство», мобилизует ресурсы организма для действий.

Проблемы с синтезом и распадом норэпинефрина связаны с депрессией, беспокойством, посттравматическим стрессовым расстройством и токсикоманией. Всплески норадреналина провоцируют эйфорию (сильное внезапное все заполняющее переживание счастья),приступы паники (необъяснимые мучительные эпизоды тяжелой тревоги), повышение артериального давления, гиперактивность (аномальная двигательная и речевая деятельность, чрезмерная возбудимость). Дефицит вещества вызывает летаргию (недостаток энергии, медлительность, вялость, усталость), недостаток концентрации и синдром дефицита внимания, депрессивные состояния.