Todas las enzimas tienen un cierto rango de pH en el que funcionan mejor. Una enzima es una proteína compuesta de moléculas llamadas aminoácidos, y estos aminoácidos tienen regiones sensibles al pH. La escala de pH define qué tan ácida o básica es una solución, con un pH bajo siendo ácido y un alto pH siendo básico. El estómago humano tiene un pH de 2, y las enzimas que funcionan en el estómago están adaptadas para funcionar a ese nivel de pH.
El estómago tiene un pH bajo
Cuando ingerimos alimentos y bebidas, las bacterias vienen con ellos . Nuestros cuerpos son capaces de protegerse de las infecciones al matar las bacterias en el estómago. A un pH de 2, los jugos gástricos del estómago son lo suficientemente ácidos para matar las bacterias que ingerimos. Las células que recubren el estómago, llamadas células parietales, secretan ácido clorhídrico o HCl, y este ácido le da a los jugos gástricos su bajo pH. El HCl no digiere los alimentos, pero mata las bacterias, ayuda a descomponer el tejido conectivo de la carne y activa la pepsina, la enzima digestiva del estómago.
Pepsin Digests Protein
Las células principales, que también revisten el estómago, Producir una pro-enzima llamada pepsinógeno. Cuando el pepsinógeno entra en contacto con el ambiente ácido del estómago, cataliza una reacción para activarse y se convierte en la enzima activa llamada pepsina. La pepsina es una proteasa o una enzima que rompe los enlaces químicos en las proteínas. La pepsina utiliza el grupo de ácido carboxílico en uno de sus aminoácidos para romper el enlace químico entre el nitrógeno y el oxígeno en las proteínas que se encuentran en los alimentos.
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La razón por la que la pepsina funciona mejor a pH 2 es porque el grupo de ácido carboxílico en el aminoácido en el sitio activo de la enzima debe estar en Su estado protonado, es decir, unido a un átomo de hidrógeno. A un pH bajo, el grupo ácido carboxílico está protonado, lo que le permite catalizar la reacción química de romper enlaces químicos. A valores de pH superiores a 2, el ácido carboxílico se desprotona y, por lo tanto, no puede participar en reacciones químicas. La pepsina es más activa a pH 2, y su actividad disminuye a un pH más alto y disminuye completamente a un pH de 6.5 o superior. En general, la actividad enzimática es sensible al pH porque el grupo catalítico de una enzima, en el caso de la pepsina, el grupo ácido carboxílico, estará protonado o desprotonado, y este estado determina si puede participar o no en una reacción química.
Pepsin inactiva a pH más alto
Tras la digestión en el estómago, los alimentos salen a través del esfínter pilórico hacia el duodeno del intestino delgado, donde el pH es mucho más alto. La pepsina se vuelve inactiva en este ambiente porque la concentración de átomos de hidrógeno es menor. El hidrógeno en el ácido carboxílico de la pepsina en el sitio activo de la enzima se elimina y la enzima se vuelve inactiva. La reacción química catalizada por la pepsina depende de la presencia de un ácido carboxílico protonado, por lo que la actividad de la enzima depende en gran medida del pH de la solución. Un pH bajo conduce a una actividad alta y un pH alto da poca o ninguna actividad.
