Proteinlerin sindirimi nasıl olur, nerelerde gerçekleşir?

Besinler ile alınan proteinlerin sindirimi, mide ve ince bağırsaklarda gerçekleşir. Bilindiği gibi proteinler, canlı sistemlerde meydana getirilen organik makro moleküllerdir. Amino asit denilen yapı monomerlerinden meydana gelirler. Bu amino asitler, hücre organellerinden olan ribozomlarda, mRNA’daki genetik koda göre uç uca peptit bağlarıyla bağlanarak, proteinleri oluştururlar. Oluşan bu amino asit zincirleri, (polipeptitler) daha sonra çeşitli katlanmalarla özgün formlarını kazanırlar. İşte protein sindiriminin temel amacı, bu katlanma ve bağları ortadan kaldırıp proteinleri yapıtaşları olan amino asitlere parçalamaktır. Çünkü proteinler, ancak, sindirime uğratılıp yapıtaşlarına ayrıldıktan sonra, canlı metabolizmasında kullanıma katılabilirler. Proteinlerin yapısı hakkında biraz bilgi verdikten sonra, şimdi protein sindiriminin nasıl gerçekleştiğine bakalım:

Canlının beslenme yolu ile iç ortamına aldığı proteinler, ilk olarak midede işleme tabi tutulurlar. Mide ortamına gelen proteinler, gastrin hormonunun salgılanmasını sağlarlar. Gastrin hormonun etkisi ile mide tarafından pepsinojen  ve hidroklorik asit (HCl) salgılanır. Böylece mide pH değeri düşerek pH: 1,5-2,5 arasında bir değer alıp mide iç sıvısında asitlik derecesi artar. Bu düşük pH değeri, antiseptik etki yaratarak besinlerle birlikte alınan birçok mikroorganizmanın ölümüne yol açar. Canlı bu sayede, bakteri ve benzeri mikroorganizmalardan korunmuş olur. Ayrıca bu asidik ortamda bulunan proteinler, denatürasyona uğrayıp özgün yapılarını kaybederek polipeptit zincirleri (amino asit zincirleri) haline gelirler. Böylece sindirim enzimleri daha rahat bir şekilde peptit bağlarına etki edebilirler. Daha sonra bu düşük pH değerine sahip sıvı içerisinde bulunan inaktif pepsinojen, otokataliz sonucunda aktif form olan pepsine dönüşür. Aktif pepsin, mide içerisinde bulunan proteinleri parçalamaya başlar. Pepsinin etkisi ile kısa peptit parçalarına ayrılan proteinler, mide içeriği ile beraber ince bağırsaklara aktarılırlar.

Bilindiği gibi mide iç ortamı, düşük pH değere yani asidik özelliğe sahip iken ince bağırsakların iç ortamları ise yüksek pH değerine başka bir ifadeyle bazik karaktere sahiptir.

Düşük pH değerine sahip bu mide içeriği, ince bağırsaklara gelince pH nın yükseltilmesi gerekir ve onikiparmak bağırsağı tarafından salgılanan sekretin hormonu, pankreas bezini uyararak pankreastan ince bağırsaklara bikarbonat iyonları aktarılır. Bu bikarbonat iyonları, pH değerini pH:7-8 arasında bir değere çıkartırlar. Kısa peptit parçalarına ayrılmış halde bulunan proteinler, bu durum karşısında tekrar katlanmaya başlayınca ince bağırsak tarafından kolesistokinin hormonu salgılanır. Kolesistokinin hormonu, pankreas bezini uyararak pH değeri 7 civarında olan sindirim enzimlerinin pankreastan ince bağırsağa aktarılmasını sağlar. Pankreastan salgılanarak ince bağırsağa aktarılan bu enzimler, inaktif tripsinojen, kimotripsinojen, prokarboksipeptidaz enzimleridir. Ayrıca ince bağırsaklar tarafından da aminopeptidaz enzimi salgılanır. Daha sonra ince bağırsaklarca salgılanan enterokinaz enzimi inaktif formda bulunan tripsinojeni, aktif form olan tripsine dönüştürür. Tripsin ise inaktif diğer enzimleri aktifleştirir. Kimotripsinojeni kimotripsine, prokarboksipeptidazı karboksipeptidaza ve aminopeptidazı aktifleştirir. Daha sonra ince bağırsak içerisinde bulunan kısa polipeptit zincirleri durumundaki proteinler, bu enzimler tarafından yapıtaşlarına ayrılırlar. Sırasıyla tripsin enzimi, amino asit zincirlerini arjinin ve lizin amino asitlerinin bulunduğu noktalardan kesmeye başlar. Kimotripsin ise triptofan, fenilalanin ve tirozin amino asitlerinin bulunduğu noktalardan polipeptit zincilerini keser. Geriye kalan karboksipeptidaz ve aminopeptidaz enzimlerinden karboksipeptidaz, proteinlerin karboksil ucundan, aminopeptidaz ise amino ucundan başlayarak proteinleri yapıtaşları olan amino asitlere parçalarlar. Büyük oranda sindirimi gerçekleşen proteinler, artık bu işlemlerden sonra tripeptit, dipeptit ve amino asit olarak ince bağırsakta bulunurlar. İnce bağırsaktan salgılanan tripeptidaz ve dipeptidaz enzimleri yardımıyla geriye kalan tripeptit ve dipeptitler de yapıtaşları olan amino asitlere parçalanırlar.

Amino asitlerine parçalanarak sindirilen proteinler, daha sonra ince bağırsaktan emilerek kan yoluyla karaciğere taşınırlar. Böylece protein sindirimi tamamlanmış olur. Karaciğerden de çeşitli metabolik yollarla canlının ihtiyacına göre kullanılırlar. 

Gelecek yayınlarımızda görüşmek üzere. Esen kalın!

Son güncelleme: 22.06.2016