人体对小分子肽有吸收方式与氨基酸的不同

人体对小分子肽有吸收方式与氨基酸的不同

小分子肽2021-01-20 16:211150bugusui

人体对小分子肽有吸收方式与氨基酸的不同

  现已发现,小分子(主要是二肽和三肽)和氨基酸存在两种相互独立的吸收转运机制。自由氨基酸通过刷状缘膜由特殊的氨基酸转运系统进入肠上皮细胞,小分子肽则通过特殊的肽转运系统进行转运。肽转运系统位于小肠上皮细胞的刷状缘膜。已证明存在两种肽的转运载体,并对其进行了克隆表达。相对于氨基酸载体的专一性,肽载体对肽的氨基酸结构要求较小。

下面对小分子肽与游离氨基酸的吸收机制分别进行简要介绍:

一、人体对游离氨基酸的吸收机制:

  实验表明,游离氨基酸的吸收主要是一个耗能的主动吸收过程,主要存在以下2种吸收机制:

  (1)氨基酸吸收载体

实验表明,小肠粘膜细胞膜上存在可以转运游离氨基酸的载体蛋白(carrier protein)。游离氨基酸能够与载体蛋白以及Na+形成三联体,从而使氨基酸和Na+进人细胞内,此后 Na+再借助钠泵排出细胞外,此过程是一个耗能的主动吸收过程。由于氨基酸结构的差异,主动转运氨基酸的载体也不相同。目前已知的载体少有四种,即性氨基酸载体、碱性氨基酸载体、酸性氨基酸载体和亚氨基酸与甘氨酸载体。其中,中性氨基酸载体是主要载体。Image由于各种载体转运的氨基酸在结构上有一定的相似性,导致了当某些氨基酸共同使用同一载体的时候,它们在吸收过程中存在彼此相互竞争的关系。

 肽对氨基酸的吸收.png

  (2)7一谷氨酰基循环

  Meister提出了关于氨基酸吸收的7一谷氨酰基循环0一glutamyl cycle)。他认为氨基酸吸收及其向细胞内的转运过程是通过谷胱甘肽起作用的,其反应过程可以简单地分为两个阶段,即谷胱甘肽对氨基酸的转运和谷胱甘肽的再合成,并由此构成一个循环,也被称为 Meister循环(见图2一17)。目前已经发现,催化图中各种反应的酶在小肠粘膜细胞、肾小管细胞和脑组织中均广泛存在。其中,7一谷氨酰基转移酶位于细胞膜上,是催化这些反应的关键酶。其余的酶类则存在于细胞液中。值得指出的是,某些氨基酸,例如脯氨酸,不能通过7一谷氨酰基循环转运人细胞,因此,不能排除其他转运过程的存在。

二、人体对小分子肽的吸收机制:

   人体对小分子肽的吸收机制与游离氨基酸完全不同,其吸收是逆浓度进行的,可能通过以下3种过程进人细胞:

  (1)主动转运

  是指细胞通过本身的耗能过程使肽分子逆浓度梯度作跨膜运动,即由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。钙泵是肽分子进入细胞常用的主动转运之一,其需要的能量直接或间接地来自三磷酸腺苷(ATP)的分解。这种转运方式在缺氧或添加代谢抑制剂的情况下可被抑制。

(2)具有pH依赖性的非耗能性Na+ / H+交换转运系统

  在转运过程中,刷状缘顶端细胞的互转通道的活动产生质子运动的驱动力,从而驱动两个质子和一个肽分子穿过刷状缘膜,H+向细胞内的电化学质子梯度供能。小分子肽以易化扩散方式进人细胞,引起细胞内pH值下降。随着细胞内pH的降低,Na十/ H+交换转运系统被激活,在将细胞外的Na+转运到细胞内的同时将细胞内的H+转运到细胞外,使细胞内的 pH值和跨膜电位恢复到基础水平。缺少H+梯度时,该反应依靠膜外的底物浓度而进行;当存在细胞外高内低的H+梯度时,则依靠逆底物浓度的生物电共转运。

(3)依靠谷胱甘肽转运系统

谷胱甘肽(glutathione,即7一L一glutamyl一L一cysteinylglycine)是由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸所组成的三肽,其活性基团是其中半胱氨酸残基上的巯基,故可将其简写成G 一SHO谷胱甘肽有两种形式,彼此可以相互转换。

研究发现,Na+、K、Li+、Ca2十和Mn2+均能加快谷胱甘肽的转运速度,其中,二价离子的作用大于一价离子,以Ca2+的作用最大。在体内生理pH条件下,谷胱甘肽是带负电荷的。当Na+和K+存在时,膜囊内的负电势不影响谷胱甘肽的转运;而在无离子存在或在ca2+存在下,谷胱甘肽转运受到膜囊内负电势的抑制。该结果提示,Na+和K+可能同谷胱甘肽协同转运,从而中和了谷胱甘肽的负电荷,加快了谷胱甘肽的转运速度。而ca2+ 则可能通过改变谷胱甘肽载体脂蛋白微环境,也有可能与谷胱甘肽共同转运,从而促进谷胱甘肽的转运。谷胱甘肽转运的最合适pH为7,5,pH高于或低于此值,转运过程都会受到一定程度的抑制,谷胱甘肽的转运过程不依赖于内流H+梯度。谷胱甘肽的转运可以被谷胱甘肽的硫衍生物和谷胱甘肽的酯类衍生物所抑制,而不被Gly、Glu、Cys、双甘肽和三甘肽抑制,这显示谷胱甘肽转运载体具有底物专一性。谷胱甘肽作为一种生物活性肽,其转运机制的专一性可能具有生物学上的意义,这一点还有待进一步研究。

 人体对肽的吸收方式.png

  小分子肽与氨基酸相互独立的吸收机制,有助于减轻由于游离氨基酸相互竞争共同吸收位点而产生的吸收抑制,而且小分子肽的迅速吸收及其随后产生的机体内分泌变化可能对机体不同组织的蛋白质代谢产生影响。

三、人体对肽的吸收机制总结:

  小分子肽的吸收机制有五大特点:1,不需消化、直接吸收。它表面有一层保护膜,不会受到人体的胃蛋白酶、胰酶、淀粉酶、消化酶及酸碱物质二次水解,它以完整的形式直接进人小肠,被小肠所吸收,进入人体循环系统,发挥其功能。2,吸收迅速。吸收进入循环系统的时间,如同静脉针剂注射一样,快速发挥作用。3,肽具有100%吸收的特点。肽被吸收时,没有任何废物及排泄物,能被人体全部利用。4,主动吸收。H+依赖性载体介导吸收与扩散吸收并存。吸收时,不需耗费人体能量或消耗能量很少,不增加胃肠道负担。5,起载体作用。它可将人所食的其他营养物质运载输送到人体各细胞、组织、器官。总之肽的吸收具有速度快、耗能低、不易饱和,且各种肽之间运转无竞争性与抑制性的特点。当机体由于疾病或其他因素对某种氨基酸不能很好吸收时,可通过摄入含有此种氨基酸的小分子肽来提供氨基酸,小分子肽的这种吸收优势具有很大的潜在营养作用。

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