Tutti gli enzimi hanno un determinato intervallo di pH a cui funzionano meglio. Un enzima è una proteina composta da molecole chiamate amminoacidi e questi aminoacidi hanno regioni sensibili al pH. La scala del pH definisce quanto sia acida o basica una soluzione, con pH basso acida e pH elevato come base. Lo stomaco umano ha un pH di 2, e gli enzimi che funzionano nello stomaco sono adattati per funzionare a quel livello di pH.
Lo stomaco ha un pH basso

Quando ingeriamo cibi e bevande, i batteri vengono con loro . I nostri corpi sono in grado di proteggersi dalle infezioni uccidendo i batteri nello stomaco. A un pH di 2, i succhi gastrici dello stomaco sono abbastanza acidi da uccidere i batteri che ingeriamo. Le cellule che rivestono lo stomaco - chiamate cellule parietali - secernono acido cloridrico o HCl e questo acido dà ai succhi gastrici il loro basso pH. L'HCl non digerisce il cibo, ma uccide i batteri, aiuta a scomporre il tessuto connettivo nella carne e attiva la pepsina, l'enzima digestivo dello stomaco.
Pepsina Digest Protein

Celle principali, che rivestono anche lo stomaco, produrre un pro-enzima chiamato pepsinogeno. Quando il pepsinogeno entra in contatto con l'ambiente acido dello stomaco, catalizza una reazione per attivarsi e diventa l'enzima attivo chiamato pepsina. La pepsina è una proteasi o un enzima che rompe i legami chimici nelle proteine. La pepsina usa il gruppo acido carbossilico su uno dei suoi aminoacidi per rompere il legame chimico tra azoto e ossigeno nelle proteine ​​che si trovano nei prodotti alimentari. Scienziazione Video Vault
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La ragione per cui la pepsina funziona meglio a pH 2 è perché il gruppo acido carbossilico sull'amminoacido nel sito attivo dell'enzima deve essere in il suo stato protonato, significato legato a un atomo di idrogeno. A pH basso il gruppo acido carbossilico è protonato, il che gli consente di catalizzare la reazione chimica di rottura dei legami chimici. A valori di pH superiori a 2, l'acido carbossilico diventa deprotonato e quindi incapace di partecipare a reazioni chimiche. La pepsina è più attiva a pH 2, con la sua attività decrescente a pH più alto e la caduta completa a pH 6.5 o superiore. In generale, l'attività enzimatica è sensibile al pH perché il gruppo catalitico di un enzima - nel caso di pepsina, il gruppo acido carbossilico - sarà protonato o deprotonato e questo stato determina se possa o meno partecipare a una reazione chimica.
Pepsina inattiva a pH più elevato

Dopo la digestione nello stomaco, il cibo esce attraverso lo sfintere pilorico nel duodeno dell'intestino tenue, dove il pH è molto più alto. La pepsina diventa inattiva in questo ambiente perché la concentrazione di atomi di idrogeno è inferiore. L'idrogeno contenuto nell'acido carbossilico della pepsina nel sito attivo dell'enzima viene quindi rimosso e l'enzima diventa inattivo. La reazione chimica catalizzata dalla pepsina dipende dalla presenza di un acido carbossilico protonato, quindi l'attività dell'enzima dipende in larga misura dal pH della soluzione in cui si trova. Un basso pH porta ad un'alta attività e un pH elevato dà poca o nessuna attività.