蛋白质和氨基酸的吸收
蛋白质和氨基酸的吸收是指膳食蛋白质经胃蛋白酶、胰蛋白酶和刷状缘肽酶分解后,以游离氨基酸和小肽的形式被小肠上皮细胞摄取的过程。肠道不仅吸收单一氨基酸,还通过一种独特的、广谱的肽转运体吸收二肽和三肽。
Definition
蛋白质和氨基酸的吸收是指膳食蛋白质经腔内蛋白酶和刷状缘肽酶消化后,游离氨基酸以及二肽和三肽被小肠肠细胞跨上皮摄取的过程。
Scope
本条目涵盖蛋白质消化成氨基酸和小肽的过程,以及将这些产物转运到肠细胞内的膜转运体。它描述了钠偶联和交换型氨基酸载体家族,以及质子偶联肽转运体。这是一篇关于正常生理学的参考性文章,不提供临床指导。
Core questions
- 膳食蛋白质如何消化成可吸收的氨基酸和肽?
- 哪些转运体将氨基酸转运穿过肠细胞,它们是如何获得能量的?
- 肠道为何既吸收小肽也吸收游离氨基酸?
- 氨基酸和肽水解产物如何离开细胞进入血液?
Key concepts
- 内肽酶和外肽酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶)
- 刷状缘肽酶(氨肽酶、二肽酶)
- 钠偶联氨基酸转运体(例如,B0AT1)
- 氨基酸交换器(逆向转运体)
- 质子偶联肽转运体PepT1
- 吸收肽的细胞内水解
- 基底外侧氨基酸流出
Mechanisms
胃蛋白酶、胰腺内肽酶和外肽酶将膳食蛋白质分解为游离氨基酸和短寡肽的混合物;刷状缘肽酶进一步将其修剪为氨基酸、二肽和三肽。游离氨基酸通过一组具有重叠底物特异性的转运体跨顶膜被摄取,其中一些转运体将氨基酸的进入与由基底外侧Na+/K+-ATP酶维持的向内钠梯度偶联,而交换器则将一种氨基酸的摄取与另一种氨基酸的流出偶联。二肽和三肽通过质子偶联转运体PepT1吸收,该转运体利用刷状缘处向内的质子梯度驱动肽的进入;一旦进入细胞内,大多数肽会被胞质肽酶水解成游离氨基酸。氨基酸随后通过促进性载体和交换载体跨基底外侧膜进入门静脉血液。肽途径具有广泛的特异性,对氮的吸收有显著贡献。
Clinical relevance
多种重叠的氨基酸载体以及广谱肽转运体的存在解释了为什么即使单个氨基酸载体有缺陷,蛋白质吸收仍然稳健,因为受影响的氨基酸仍可以肽的形式被吸收。本条目描述正常生理学以供参考,不作为诊断或治疗建议。
Evidence & guidelines
此处描述的转运体和消化步骤已在分子和生理学研究以及标准教科书中确立;作为一个正常生理学主题,它不受临床实践指南的约束。
History
20世纪中叶的功能研究区分了肠道中的几种氨基酸转运系统,并且观察到一些氨基酸以肽的形式比以游离氨基酸的形式吸收更快,这表明存在独立的肽途径。分子克隆后来鉴定了特定的氨基酸载体和质子偶联肽转运体PepT1,将经典的功能系统转化为明确的膜蛋白。
Key figures
- Stefan Bröer
- Hannelore Daniel
Related topics
Seminal works
- broer-2008
- daniel-2004
Frequently asked questions
- 肠道会吸收完整的蛋白质吗?
- 对于成年人来说,基本上不会;膳食蛋白质必须消化成游离氨基酸和小肽,然后通过氨基酸载体和肽转运体吸收,吸收的肽通常在细胞内分解成氨基酸。
- 为什么肠道除了氨基酸载体外还有肽转运体?
- 质子偶联转运体PepT1通过单一的、广谱的载体吸收多种二肽和三肽,为氮的摄取提供了一条高效且有弹性的途径,补充了底物特异性更强的氨基酸转运体。