Alla enzymer har ett visst pH-område där de fungerar bäst. Ett enzym är ett protein som består av molekyler som kallas aminosyror, och dessa aminosyror har regioner som är känsliga för pH. PH-skalan definierar hur sur eller basisk en lösning är, med lågt pH som surt och högt pH är grundläggande. Magsmagen har ett pH av 2 och enzymer som fungerar i magen är anpassade för att fungera vid den pH-nivån.
Mage har lågt pH

När vi äter mat och dryck, kommer bakterier med dem . Våra kroppar kan skydda sig mot infektion genom att döda bakterier i magen. Vid ett pH av 2 är magsaften i magen surt nog för att döda bakterierna vi intar. De celler som leder magen - som kallas parietala celler - utsöndrar saltsyra eller HCl, och denna syra ger magsaften sitt låga pH. HCl smälter inte på mat, men det dödar bakterier, hjälper till att bryta ner bindväven i kött och aktiverar pepsin, magsmältningsenzymet.
Pepsin Digests Protein

Huvudceller, som också leder magen, producera ett proenzym som kallas pepsinogen. När pepsinogen kontaktar den sura miljön i magen, katalyserar den en reaktion för att aktivera sig och blir det aktiva enzymet som kallas pepsin. Pepsin är ett proteas, eller ett enzym som bryter mot kemiska bindningar i protein. Pepsin använder karboxylsyragruppen på en av dess aminosyror för att bryta den kemiska bindningen mellan kväve och syre i proteinerna som finns i mat.
Sciencing Video Vault
Skapa den (nästan) perfekta konsolen: Här är hur
Skapa den (nästan) perfekta konsolen: Här är hur
Pepsinfunktioner vid pH 2

Anledningen till att pepsin fungerar bäst vid pH 2 är att karboxylsyragruppen på aminosyran i enzymets aktiva plats måste vara i dess protonerade tillstånd, vilket betyder bunden till en väteatom. Vid lågt pH protoneras karboxylsyragruppen, vilket gör det möjligt att katalysera den kemiska reaktionen vid brytning av kemiska bindningar. Vid pH-värden högre än 2 blir karboxylsyran deprotonerad och kan således inte delta i kemiska reaktioner. Pepsin är mest aktiv vid pH 2, med dess aktivitet minskar vid högre pH och släpps helt av vid pH 6,5 eller högre. I allmänhet är enzymaktiviteten känslig för pH eftersom den katalytiska gruppen av ett enzym - i pepsins fall, karboxylsyragruppen - antingen protoneras eller deprotoneras, och detta tillstånd bestämmer huruvida det kan delta i en kemisk reaktion eller ej.
Pepsin Inaktiv vid högre pH

Efter matsmältningen går mat ut genom pylorisk sphincter i tarmarna i tarmarna, där pH är mycket högre. Pepsin blir inaktiv i denna miljö eftersom koncentrationen av väteatomer är lägre. Vätet på pepsins karboxylsyra i den enzymaktiva platsen avlägsnas sedan och enzymet blir inaktivt. Den kemiska reaktionen som katalyseras av pepsin beror på närvaron av en protonerad karboxylsyra, så enzymets aktivitet är starkt beroende av pH-värdet i lösningen. Lågt pH leder till hög aktivitet och högt pH ger liten eller ingen aktivitet.