Fehérjék

Bár a fehérjék a kalorigén, energiaszolgáltató tápanyagok közé tartoznak (1g 4,1 kcal), csak speciális esetben használja a szervezet energiaforrásként (tartós éhezés vagy hosszan tartó fizikai terhelés). A fehérjék a szervezet struktúrájának kialakításában mint építőkövek szerepelnek, az élő sejtek legfontosabb alkotóelemei (pl. izomfehérjék).

• Pontosabban a fehérjék alapegységei, az aminosavak szükségesek az alapvető életfunkciók (pl. enzimműködés, szállítófeladatok a vérkeringésben és a sejthártyán keresztül, véralvadás, izomkontrakció, hormonműködés) kivitelezésében szereplő molekulák felépítéséhez.

A fehérjék emésztése és felszívása

A fehérjebontás (emésztéshez nagyon fontos) első lépése a fehérjedenaturáció (a fehérjék jellemző térszerkezetének megváltozása). A fehérjék bontása így már a gyomorsav által megkezdődik, de ugyanez történik pl. főzés során, sók hatására, mechanikus hatásra (tojásfehérje felverése). A fehérjék emésztését a gyomor és a bél fehérjebontó enzimei hajtják végre, és a folyamatok végeredményei az aminosavak.

• A fehérjék lebontása a gyomorban a pepszinnel kezdődik. A hasnyálmirigyben elválasztott és a patkóbélben aktivált tripszin, kimotripszin és elasztáz endopeptidázok csak a polipeptidlánc belsejében lévő meghatározott peptidkötéseket bontják, míg a szintén a hasnyálmirigy által elválasztott exopeptidázok (karboxipeptidáz A és B) a fehérjemolekula C-terminális végéről hasítanak le aminosavakat. A folyamat kisebb mértékben szabad aminosavakat, nagyobb részben néhány aminosavból álló oligopeptideket eredményez.


• A nagyobb részben keletkezett oligopeptidek további bontása a bélhámsejt kefeszegélyében helyet foglaló peptidázok közreműködésével folyik. Az aminopeptidázok és a dipeptidázok a peptidekből szabad aminosavakat hasítanak le, a dipeptidil-aminopeptidáz a peptidek aminoterminális végéről hasít le egy dipeptidet.


• Az emésztés kb. 75%-ban szabad aminosavakat, valamint kb. 25%-ban di- és tripeptideket eredményez. Utóbbiak egy részét a sejten belüli peptidázok tovább bonthatják aminosavakra, de a felszívott di- és tripeptidek egy része változatlan formában hagyja el a bélhámsejtet.

Az aminosavak felszívása aktív transzporttal történik, azaz energiát és karrieranyagot igényel. A legtöbb aminosav képes Na⁺-facilitált transzporterek segítségével felszívódni.

• A glükóz felszívása a bélben ugyanilyen mechanizmussal megy végbe.

A di- és a tripeptidek az aminosavaktól eltérően H⁺-hoz kapcsoltan szívódnak fel a bélhámsejtekbe, ahol döntő többségük aminosavakra emésztődik.

• A di- és a tripeptidek felszívása gyorsabb is lehet, mint az aminosavaké.

Az aminosavak bejutása a sejtbe

A bélhámsejtekből a felvett aminosavak nagy része facilitatív aminosav-transzportereken keresztül kerül a vérbe, de a hidrofób aminosavak szabad diffúzióval is elhagyhatják a sejteket. A di- és a tripeptidek a saját transzportereiken keresztül jutnak a vena portae vérébe.

• A fehérjeszerkezetben a hidrofób aminosavak a molekula belsejében, míg a hidrofil aminosavak a molekula felszínén, az élő rendszerekre jellemző vizes közegben a vízzel érintkező felületen helyezkednek el.

A vérbe jutott aminosavaknak a különböző szervek sejtjeibe való transzportját a γ-glutamil ciklus teszi lehetővé.

• A sejtmembránban lévő γ-glutamil-transzferáz enzim segítségével a glutation (GSH; γ-glutamil-ciszteinil-glicin tripeptid) glutamátjára tevődik át a transzportálandó aminosav, így jut a sejtplazmába. Itt egy glutamil ciklotranszferáz gyűrűvé zárja a glutamátot, miközben a bejuttatott aminosav szabadon lehasad. A maradó gyűrűs oxoprolinból a közben már szabadon lévő cisztein és glicin, ill. három ATP energiájának felhasználásával három lépésben glutation keletkezik, amely képes újabb aminosav felvételére.

A fehérjék hasznosulása

Az étrendi fehérjék hasznosulásáról itt.