Quando o alimento ingerido é rico em proteínas, a digestão começa no estômago, onde as células principais da mucosa gástrica são estimuladas a produzir e liberar a enzima pepsinogênio. Essa enzima é ativada pela ação do ácido clorídrico (HCl) em pH ácido, sendo então transformada em pepsina, que faz a hidrólise das proteínas e libera peptídeos de cadeia longa. A digestão proteica continua no intestino delgado (duodeno), onde as proteínas presentes no quimo estimulam as células I duodenais a secretarem CCK, que estimula a secreção de enzimas digestivas pelo pâncreas, sendo liberadas na forma inativa. Sua ativação acontece com a ação da enteroquinase (produzida na mucosa duodenal), transformando o tripsinogênio em tripsina. A tripsina ativa as demais enzimas pancreáticas (quimotripsina, elastase e carboxipeptidase), com isso, serão produzidos aminoácidos e oligopeptídeos. Os oligopeptídeos vão ser digeridos pelas enzimas peptidases da borda em escova presente nos enterócitos do intestino delgado, produzindo di ou tripeptídeos que poderão ser absorvidos. Os aminoácidos e os di ou tripeptídeos são absorvidos pelas células da mucosa intestinal e transportados para o fígado através da veia porta hepática.
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