Tüm enzimlerin en iyi çalıştıkları belirli bir pH aralığı vardır. Bir enzim, amino asitler adı verilen moleküllerden oluşan bir proteindir ve bu amino asitlerin pH'a duyarlı bölgeleri vardır. pH ölçeği, düşük pH'ın asidik ve yüksek pH'ın bazik olduğu bir çözeltinin ne kadar asidik veya bazik olduğunu tanımlar. İnsan midesinin pH'ı 2'dir ve midede çalışan enzimler bu pH seviyesinde çalışacak şekilde uyarlanmıştır.
Mide Düşük pH'a Sahiptir
Yiyecek ve içecek yediğimiz zaman bakteriler de onlarla birlikte gelir. Vücudumuz midedeki bakterileri öldürerek kendilerini enfeksiyondan koruyabilir. pH 2'de midenin mide suları, yediğimiz bakterileri öldürecek kadar asidiktir. Mideyi kaplayan hücreler - parietal hücreler olarak adlandırılır - hidroklorik asit veya HCl salgılar ve bu asit mide sularına düşük pH'larını verir. HCl yiyecekleri sindirmez, ancak bakterileri öldürür, etteki bağ dokusunun parçalanmasına yardımcı olur ve midenin sindirim enzimi olan pepsini aktive eder.
Pepsin Proteini Sindirir
Mideyi de kaplayan şef hücreler pepsinojen adı verilen bir pro-enzim üretir. Pepsinojen, midenin asidik ortamıyla temas ettiğinde, kendisini aktive etmek için bir reaksiyonu katalize eder ve pepsin adı verilen aktif enzim haline gelir. Pepsin, bir proteaz veya proteindeki kimyasal bağları kıran bir enzimdir. Pepsin, gıdada bulunan proteinlerdeki nitrojen ve oksijen arasındaki kimyasal bağı kırmak için amino asitlerinden birinin üzerindeki karboksilik asit grubunu kullanır.
pH 2'de Pepsin Fonksiyonları
Pepsinin pH 2'de en iyi şekilde çalışmasının nedeni, enzimin aktif bölgesindeki amino asit üzerindeki karboksilik asit grubunun protonlanmış durumda, yani bir hidrojen atomuna bağlı olması gerektiğidir. Düşük pH'da karboksilik asit grubu protonlanır, bu da kimyasal bağları kırmanın kimyasal reaksiyonunu katalize etmesine izin verir. 2'den yüksek pH değerlerinde, karboksilik asit protonsuz hale gelir ve bu nedenle kimyasal reaksiyonlara katılamaz. Pepsin en çok pH 2'de aktiftir, aktivitesi daha yüksek pH'da azalır ve pH 6.5 veya üzerinde tamamen düşer. Genel olarak, enzim aktivitesi pH'a duyarlıdır, çünkü bir enzimin katalitik grubu - pepsin durumunda karboksilik asit grup -- ya protonlanacak ya da protondan arındırılacak ve bu durum bir kimyasala katılıp katılamayacağını belirler. reaksiyon.
Daha Yüksek pH'da Pepsin İnaktif
Midede sindirimin ardından, gıda pilorik sfinkterden pH'ın çok daha yüksek olduğu ince bağırsağın duodenumuna çıkar. Pepsin, hidrojen atomlarının konsantrasyonu daha düşük olduğu için bu ortamda inaktif hale gelir. Daha sonra enzimin aktif bölgesindeki pepsinin karboksilik asidi üzerindeki hidrojen çıkarılır ve enzim inaktif hale gelir. Pepsin tarafından katalize edilen kimyasal reaksiyon, protonlanmış bir karboksilik asidin varlığına bağlıdır, bu nedenle enzimin aktivitesi, içinde bulunduğu çözeltinin pH'ına büyük ölçüde bağlıdır. Düşük pH, yüksek aktiviteye yol açar ve yüksek pH, çok az aktivite verir veya hiç vermez.