Hvad er den optimale pH for humant mavesenzymeaktivitet?

Alle enzymer har et vist pH-interval, hvor de fungerer bedst. Et enzym er et protein sammensat af molekyler kaldet aminosyrer, og disse aminosyrer har regioner, der er følsomme for pH. PH-skalaen definerer, hvor sur eller basisk en opløsning er, idet lav pH er sur og høj pH er grundlæggende. Den menneskelige mave har en pH på 2, og enzymer, der arbejder i maven, er tilpasset til at fungere på dette pH-niveau.
Maven har lav pH-værdi

​​Når vi indtager mad og drikke, kommer bakterier sammen med dem . Vores kroppe er i stand til at beskytte sig mod infektion ved at dræbe bakterier i maven. Ved en pH på 2 er mavesaften i maven sur nok til at dræbe bakterierne vi indtager. De celler, der styrer maven - kaldet parietale celler - udskiller saltsyre eller HCI, og denne syre giver mavesaft deres lave pH. HCl fordøjer ikke mad, men det dræber bakterier, hjælper med at nedbryde bindevævet i kød og aktiverer pepsin, maven fordøjelsesenzymet.
Pepsin Digests Protein

Hovedceller, som også styrer maven, Fremstille et proenzym kaldet pepsinogen. Når pepsinogen kontakter det sure miljø i maven, katalyserer det en reaktion for at aktivere sig selv og bliver det aktive enzym kaldet pepsin. Pepsin er en protease eller et enzym der bryder kemiske bindinger i protein. Pepsin bruger carboxylsyregruppen på en af ​​sine aminosyrer til at bryde den kemiske binding mellem nitrogen og ilt i proteinerne, der findes i fødevarer.
Sciencing Video Vault
Opret den (næsten) perfekte beslag: Her er hvordan

Opret den (næsten) perfekte beslag: Her er hvordan
Pepsinfunktioner ved pH 2

Grunden til, at pepsin fungerer bedst ved pH 2, er, at carboxylsyregruppen på aminosyren i enzymets aktive sted skal være i dens protonerede tilstand, hvilket betyder bundet til et hydrogenatom. Ved lav pH protoneres carboxylsyregruppen, hvilket gør det muligt at katalysere den kemiske reaktion ved at bryde kemiske bindinger. Ved pH-værdier højere end 2 bliver carboxylsyren deprotoneret og kan således ikke deltage i kemiske reaktioner. Pepsin er mest aktiv ved pH 2, med dens aktivitet faldende ved højere pH og fuldstændigt faldende ved pH 6,5 eller derover. I almindelighed er enzymaktiviteten følsom over for pH, fordi den katalytiske gruppe af et enzym - i pepsins tilfælde, carboxylsyregruppen - enten protoneres eller deprotoneres, og denne tilstand bestemmer, om den kan deltage i en kemisk reaktion eller ej.
Pepsin inaktiv ved højere pH

Efter fordøjelsen i maven udleder fødevaren gennem pylorisk sphincter i tyktarmen i tyndtarmen, hvor pH er meget højere. Pepsin bliver inaktivt i dette miljø, fordi koncentrationen af ​​hydrogenatomer er lavere. Vævet på pepsins carboxylsyre i det enzymaktive sted fjernes derefter, og enzymet bliver inaktivt. Den kemiske reaktion katalyseret af pepsin afhænger af tilstedeværelsen af ​​en protoneret carboxylsyre, så enzymets aktivitet er stærkt afhængig af pH i den opløsning, den er i. Lav pH fører til høj aktivitet og høj pH giver lidt eller ingen aktivitet.