ब्रश बॉर्डर एंजाइम पाचन

ब्रश बॉर्डर एंजाइम पाचन छोटी आंत में कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन के टूटने का अंतिम, झिल्ली-बद्ध चरण है, जो एंटरोसाइट के माइक्रोविलर (ब्रश बॉर्डर) झिल्ली में लंगर डाले गए हाइड्रोलेस द्वारा किया जाता है। यह अवशोषित होने योग्य मोनोमर्स में डिसैकराइड और छोटे पेप्टाइड को सीधे एपिकल सतह पर तोड़कर, पाचन के अंतिम चरण को सीधे अवशोषण से जोड़ता है।

Definition

ब्रश बॉर्डर एंजाइम पाचन एंटरोसाइट्स की एपिकल माइक्रोविलर झिल्ली में लंगर डाले गए एंजाइमों द्वारा डिसैकराइड, ओलिगोसैकराइड और छोटे पेप्टाइड का हाइड्रोलिसिस है, जो अवशोषण स्थल पर मोनोसैकराइड और अमीनो एसिड या छोटे पेप्टाइड जारी करता है।

Scope

यह प्रविष्टि ब्रश बॉर्डर की संरचना, इसमें मौजूद झिल्ली-बद्ध हाइड्रोलेस के वर्ग, और टर्मिनल पाचन को परिवहन से कैसे स्थानिक रूप से जोड़ा जाता है, को शामिल करती है। यह इन एंजाइमों को एक शारीरिक विषय के रूप में मानती है; विशिष्ट एंजाइम की कमी का उल्लेख केवल सामान्य तंत्र को स्पष्ट करने के लिए किया गया है और अन्यत्र समर्पित नैदानिक प्रविष्टियों में विस्तृत किया गया है।

Core questions

• ब्रश बॉर्डर क्या है और यह कैसे व्यवस्थित होता है?
• कौन से हाइड्रोलेस माइक्रोविलर झिल्ली में लंगर डाले जाते हैं और वे क्या तोड़ते हैं?
• अंतिम पाचन पूरी तरह से ल्यूमिनल होने के बजाय झिल्ली-बद्ध क्यों होता है?
• टर्मिनल पाचन पोषक तत्व अवशोषण से कैसे जुड़ता है?

Key concepts

• ब्रश बॉर्डर / माइक्रोविलर एपिकल झिल्ली
• झिल्ली-बद्ध (एक्टोएंजाइम) हाइड्रोलेस
• डिसैकराइड्स (जैसे, सुक्रेज-आइसोमाल्टेज, माल्टेज-ग्लूकोएमाइलेज, लैक्टेज)
• ब्रश बॉर्डर पेप्टिडेस (अमीनोपेप्टिडेस, डिपेप्टिडेस)
• टर्मिनल बनाम ल्यूमिनल पाचन
• पाचन का अवशोषण से स्थानिक युग्मन

Mechanisms

प्रत्येक एंटरोसाइट माइक्रोविली की एक घनी सरणी प्रस्तुत करता है जिसकी एक्टिन-समर्थित झिल्ली ब्रश बॉर्डर बनाती है, एक संरचना जो साइटोस्केलेटल और आसंजन प्रोटीन के एक परिभाषित सेट द्वारा इकट्ठी और बनाए रखी जाती है। इस एपिकल झिल्ली में हाइड्रोलेस एम्बेडेड होते हैं जो एक्टोएंजाइम के रूप में लुमेन का सामना करते हैं। डिसैकराइड्स जैसे सुक्रेज-आइसोमाल्टेज और माल्टेज-ग्लूकोएमाइलेज ल्यूमिनल स्टार्च पाचन के उत्पादों को ग्लूकोज, फ्रुक्टोज और गैलेक्टोज में तोड़ते हैं, जिसमें दो अल्फा-ग्लूकोसिडेज कॉम्प्लेक्स स्टार्च और लिमिट डेक्सट्रिन के खिलाफ पूरक गतिविधियां प्रदान करते हैं; लैक्टेज लैक्टोज को विभाजित करता है। ब्रश बॉर्डर पेप्टिडेस ओलिगोपेप्टाइड को अमीनो एसिड और डि- और ट्राइपेप्टाइड में ट्रिम करते हैं। क्योंकि ये एंजाइम उसी झिल्ली में होते हैं जो पोषक तत्व ट्रांसपोर्टरों को ले जाती है, वे जो मोनोमर्स जारी करते हैं वे उनके अवशोषण स्थलों के ठीक बगल में उत्पन्न होते हैं, जिससे टर्मिनल पाचन कुशल होता है और थोक लुमेन में वापस नुकसान कम होता है।

Clinical relevance

ब्रश बॉर्डर हाइड्रोलेस बताते हैं कि छोटी आंत पाचन को क्यों पूरा कर सकती है, भले ही ल्यूमिनल एंजाइम डिसैकराइड और पेप्टाइड को अपूर्ण रूप से तोड़ते हैं। एक एकल डिसैकराइड्स, जैसे लैक्टेज, की कम गतिविधि यह दर्शाती है कि एक झिल्ली एंजाइम का नुकसान इसके सब्सट्रेट को अवशोषित किए बिना कैसे छोड़ सकता है। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए सामान्य तंत्र का वर्णन करती है; यह नैदानिक या उपचार मार्गदर्शन नहीं है।

Evidence & guidelines

ब्रश बॉर्डर और इसके हाइड्रोलेस की संरचना और कार्य सेल-जैविक और शारीरिक अध्ययनों और मानक पाठ्यपुस्तकों में स्थापित हैं; यह सामान्य-शारीरिक विषय नैदानिक अभ्यास दिशानिर्देशों द्वारा शासित नहीं है।

History

यह पहचान कि आंतों की सतह पाचन और अवशोषण दोनों करती है, बीसवीं सदी के मध्य के काम के बाद हुई, जिसमें दिखाया गया कि डिसैकराइड्स और पेप्टिडेस लुमेन में मुक्त होने के बजाय ब्रश बॉर्डर झिल्ली से बंधे होते हैं, जिससे झिल्ली (संपर्क) पाचन की अवधारणा उत्पन्न हुई। बाद के आणविक अध्ययनों ने अल्फा-ग्लूकोसिडेज कॉम्प्लेक्स के साझा वंश और पूरक भूमिकाओं को स्पष्ट किया, और सेल-जैविक कार्य ने विस्तार से बताया कि इन एंजाइमों को रखने वाला माइक्रोविलर मचान कैसे बनता है।

Key figures

• Buford L. Nichols
• Matthew J. Tyska
• Mark S. Mooseker

Seminal works

• crawley-2014
• nichols-2003

Frequently asked questions

पाचन को झिल्ली-बद्ध चरण की आवश्यकता क्यों होती है?

ल्यूमिनल एंजाइम स्टार्च और प्रोटीन को छोटे टुकड़ों में तोड़ते हैं लेकिन अवशोषित होने योग्य मोनोमर्स तक नहीं; ब्रश बॉर्डर हाइड्रोलेस अवशोषण सतह पर ही काम पूरा करते हैं, ताकि जारी शर्करा और अमीनो एसिड दूर फैलने से पहले अवशोषित हो जाएं।

क्या ब्रश बॉर्डर एंजाइम अग्नाशयी एंजाइमों के समान हैं?

नहीं। अग्नाशयी एंजाइम लुमेन में स्रावित होते हैं और तरल चरण में कार्य करते हैं, जबकि ब्रश बॉर्डर हाइड्रोलेस एंटरोसाइट की एपिकल झिल्ली में लंगर डाले जाते हैं और कोशिका सतह पर सब्सट्रेट पर कार्य करते हैं।