Чем можно обьяснить , что ферменты слюны активны в ротовой полости , а в желудочке теряют активность

Ферменты слюны (в первую очередь амилаза/птиалин) прекрасно работают во рту, но почти сразу «выключаются» в желудке по нескольким причинам. Разберём по шагам.

1. Разная кислотность среды (pH)

Главная причина – pH среды, то есть кислотность.

• Во рту среда почти нейтральная: pH примерно 6,5–7,5.

• В желудке среда очень кислая из-за соляной кислоты: pH около 1–2.

Каждый фермент имеет свой оптимальный pH, при котором его структура и активный центр существуют в «правильной» форме.

• Для слюнной амилазы оптимальный pH – около нейтрального.

• В сильно кислой среде желудка амилаза быстро инактивируется.

2. Строение ферментов как белков

Ферменты – это белки сложной структуры. Их работа зависит от того, чтобы:

• Белок был свернут в определённую трёхмерную форму (пространственная структура).

• В активном центре были правильно ориентированы аминокислоты, часто с определённым зарядом.

Когда фермент попадает в желудок:

1. Соляная кислота меняет заряд аминокислот (они протонируются).

2. Это нарушает ионные связи и водородные связи, поддерживающие форму белка.

3. Белок частично или полностью денатурирует – разворачивается, теряя свою активную форму.

4. Активный центр искажается – и фермент перестаёт работать.

То есть, фермент становится как бы «сбитым» ключом, которым уже не открыть замок (субстрат).

3. Действие желудочных ферментов

Помимо кислоты, в желудке есть свои ферменты, например пепсин, который:

• Активен именно в кислой среде.

• Специализируется на расщеплении белков, в том числе и белков-ферментов.

Поэтому слюнная амилаза в желудке не только теряет активность из-за pH, но ещё и начинает перевариваться как обычный белок.

4. Почему вообще слюнные ферменты активны во рту

Слюнные ферменты, в частности:

• Амилаза начинает расщепление крахмала до мальтозы и декстринов ещё во рту.

• Это облегчает дальнейшее пищеварение, даёт начальное расщепление углеводов.

Им не нужно работать долго – их задача:
начать пищеварение на этапе жевания и немного продолжить в верхних отделах желудка, пока кусок пищи ещё не полностью перемешался с кислотой.

Кстати, некоторое время после проглатывания пищевого комка амилаза ещё может сохранять активность внутри самого комка, где pH не сразу становится кислым. Но по мере перемешивания с желудочным соком активность окончательно падает.

5. Почему в желудке активны свои ферменты, а не слюнные

Ферменты желудка эволюционно «заточены» под кислую среду:

• Пепсин и другие желудочные ферменты имеют другую структуру и другой оптимум pH – примерно 1,5–3.

• В нейтральной среде они как раз были бы малоактивны.

То есть:

• Слюнные ферменты – «специалисты» по нейтральной среде рта.

• Желудочные ферменты – «специалисты» по кислой среде желудка.

Итог

Слюнные ферменты активны в ротовой полости, потому что:

• Там нейтральный pH, соответствующий их оптимуму.

• Их структура и активный центр сохраняются в рабочей форме.

В желудке они теряют активность, потому что:

• Сильнокислая среда (соляная кислота) нарушает их структуру, изменяя заряд аминокислот и разрушая связи, удерживающие форму белка.

• Они частично или полностью денатурируют.

• Дополнительно расщепляются желудочными протеазами (например, пепсином).

Поэтому слюнные ферменты работают в основном во рту и немного – в верхней части желудка, но в условиях полноценного желудочного сока практически полностью инактивируются.