• pH-Abhängigkeit unterschiedlicher Verdauungsenzyme
  • f.seifert
  • 04.07.2023
  • Biologie
  • 11
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pH-​Abhängigkeit der Ma­gen­li­pa­se

1
Lesen Sie sich den un­ten­ste­hen­den In­for­ma­ti­ons­text zur Ma­gen­li­pa­se durch.
  • Stel­len Sie her­aus, wo die Ma­gen­li­pa­se ge­bil­det wird und wo sie tätig ist.
  • Stel­len Sie her­aus, was die Funk­ti­on der Ma­gen­li­pa­se ist.
2
Be­wer­ten Sie die Mess­ergeb­nis­se des Ver­suchs zur pH-​Abhängigkeit der Ma­gen­li­pa­se.
  • Wie wirkt sich der pH-​Wert auf die Ak­ti­vi­tät des En­zyms aus und woran ma­chen Sie dies fest?
  • Wel­che Aus­sa­ge­kraft hat die­ser Ver­such über un­se­ren Ver­dau­ungs­trakt?
3
Tau­schen Sie sich in Ex­per­ten­grup­pen zu Ihren En­zy­men aus.
  • Gehen Sie vor Allem dar­auf ein, wel­che Aus­wir­kun­gen der pH-​Wert auf En­zy­me auf mo­le­ku­la­rer Ebene hat.

Die Ma­gen­li­pa­se ist ein Enzym, das im Magen pro­du­ziert wird und bei der Ver­dau­ung von Nah­rungs­fet­ten eine Rolle spielt. Sie hilft dabei, Tri­gly­ce­ri­de, die Haupt­be­stand­tei­le von Fet­ten in un­se­rer Nah­rung, in klei­ne­re Ver­bin­dun­gen wie Fett­säu­ren und Mo­no­gly­ce­ri­de auf­zu­spal­ten. In spe­zi­el­len Zel­len der Ma­gen­schleim­haut wird die Ma­gen­li­pa­se ge­bil­det und ge­langt dann in den Magen. Dort kommt sie mit den Nah­rungs­fet­ten in Kon­takt und be­ginnt ihre en­zy­ma­ti­sche Ar­beit. Die Ma­gen­li­pa­se zer­setzt die Tri­gly­ce­ri­de in klei­ne­re Mo­le­kü­le, um ihre Ver­dau­ung und Auf­nah­me zu er­leich­tern. Es ist je­doch wich­tig zu be­ach­ten, dass die Ma­gen­li­pa­se nur einen klei­nen Teil der Fett­ver­dau­ung aus­macht. Die Haupt­ver­dau­ung von Fet­ten fin­det haupt­säch­lich im Dünn­darm statt. Hier pro­du­ziert die Bauch­spei­chel­drü­se En­zy­me wie die Pan­kre­as­li­pa­se, die ef­fi­zi­en­ter Fette spal­ten kön­nen. Die Be­deu­tung der Ma­gen­li­pa­se für die Fett­ver­dau­ung ist im Ver­gleich zu an­de­ren Ver­dau­ungs­enzy­men ge­ring. Un­ter­su­chun­gen haben ge­zeigt, dass viele Fett­ver­dau­ungs­enzy­me, ein­schließ­lich der Ma­gen­li­pa­se, durch die saure Um­ge­bung im Magen ge­hemmt wer­den. Die Pan­kre­as­li­pa­se, die von der Bauch­spei­chel­drü­se im Dünn­darm frei­ge­setzt wird, spielt eine Haupt­rol­le bei der Fett­ver­dau­ung.

pH-​Wert

Kon­zen­tra­ti­on frei­er Fett­säu­ren (mmol/L)

0

0

0,5

0,08

1

0,36

1,5

0,89

2

1,35

2,5

0,75

3

0,22

3,5

0,04

4

0

4,5

0

5

0

...

0

14

0

Ta­bel­le 1 - Mes­sung der Kon­zen­tra­ti­on frei­er Fett­säu­ren bei un­ter­schied­li­chen pH-​Werten.
Ab­bil­dung 1 - Auf­tra­gung der Kon­zen­tra­ti­on frei­er Fett­säu­ren in mmol/L gegen den pH-​Wert.

pH-​Abhängigkeit der Lac­ta­se

1
Lesen Sie sich den un­ten­ste­hen­den In­for­ma­ti­ons­text zur Lac­ta­se durch.
  • Stel­len Sie her­aus, wo die Lac­ta­se ge­bil­det wird und wo sie tätig ist.
  • Stel­len Sie her­aus, was die Funk­ti­on der Lac­ta­se ist.
2
Be­wer­ten Sie die Mess­ergeb­nis­se des Ver­suchs zur pH-​Abhängigkeit der Lac­ta­se.
  • Wie wirkt sich der pH-​Wert auf die Ak­ti­vi­tät des En­zyms aus und woran ma­chen Sie dies fest?
  • Wel­che Aus­sa­ge­kraft hat die­ser Ver­such über un­se­ren Ver­dau­ungs­trakt?
3
Tau­schen Sie sich in Ex­per­ten­grup­pen zu Ihren En­zy­men aus.
  • Gehen Sie vor Allem dar­auf ein, wel­che Aus­wir­kun­gen der pH-​Wert auf En­zy­me auf mo­le­ku­la­rer Ebene hat.

Die Lac­ta­se ist ein Enzym, das im Dünn­darm pro­du­ziert wird und eine ent­schei­den­de Rolle bei der Ver­dau­ung von Lak­to­se, dem Milch­zu­cker, spielt. Ihre Haupt­funk­ti­on be­steht darin, Lak­to­se in ihre Be­stand­tei­le, Glu­ko­se und Ga­lak­to­se, auf­zu­spal­ten. Wenn wir Milch oder milch­hal­ti­ge Pro­duk­te kon­su­mie­ren, ge­langt die Lak­to­se in den Dünn­darm. Dort wird die Lak­ta­se vom Dünn­darm­epi­thel pro­du­ziert und in den Dünn­darm ab­ge­ge­ben. Die Lak­ta­se spal­tet die Lak­to­se in Glu­ko­se und Ga­lak­to­se, die dann vom Kör­per leich­ter auf­ge­nom­men und ver­daut wer­den kön­nen. Men­schen, die einen Man­gel an Lak­ta­se haben, sind nicht in der Lage, Lak­to­se ef­fek­tiv zu ver­dau­en. Die­ser Zu­stand wird als Lak­to­se­into­le­ranz be­zeich­net. Bei Lak­to­se­into­le­ranz kommt es zu Sym­pto­men wie Blä­hun­gen, Bauch­schmer­zen und Durch­fall, wenn lak­to­se­hal­ti­ge Le­bens­mit­tel kon­su­miert wer­den, da die un­ver­dau­te Lak­to­se im Darm zu Gä­rungs­pro­zes­sen führt. Die Funk­ti­on der Lac­ta­se im Dünn­darm be­steht darin, die Lak­to­se in Glu­ko­se und Ga­lak­to­se zu spal­ten, so dass der Kör­per sie auf­neh­men und nut­zen kann. Dies er­mög­licht den Ver­zehr von lak­to­se­hal­ti­gen Le­bens­mit­teln ohne Ver­dau­ungs­be­schwer­den bei Per­so­nen mit aus­rei­chen­der Lak­ta­se­ak­ti­vi­tät.

pH-​Wert

Kon­zen­tra­ti­on von Ga­lac­to­se (mmol/L)

0

0

...

0

2

0

2,5

0,02

3

0,05

3,5

0,1

4

0,27

4,5

1,17

5

0,61

5,5

0,25

6

0,08

6,5

0,01

7

0

...

0

14

0

Ta­bel­le 1 - Mes­sung der Kon­zen­tra­ti­on von Ga­lac­to­se bei un­ter­schied­li­chen pH-​Werten.
Ab­bil­dung 1 - Auf­tra­gung der Kon­zen­tra­ti­on von Ga­lac­to­se in mmol/L gegen den pH-​Wert.

pH-​Abhängigkeit der Ami­no­pep­ti­da­se

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Lesen Sie sich den un­ten­ste­hen­den In­for­ma­ti­ons­text zur Ami­no­pep­ti­da­se durch.
  • Stel­len Sie her­aus, wo die Ami­no­pep­ti­da­se ge­bil­det wird und wo sie tätig ist.
  • Stel­len Sie her­aus, was die Funk­ti­on der Ami­no­pep­ti­da­se ist.
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Be­wer­ten Sie die Mess­ergeb­nis­se des Ver­suchs zur pH-​Abhängigkeit der
Ami­no­pep­ti­da­se.
  • Wie wirkt sich der pH-​Wert auf die Ak­ti­vi­tät des En­zyms aus und woran ma­chen Sie dies fest?
  • Wel­che Aus­sa­ge­kraft hat die­ser Ver­such über un­se­ren Ver­dau­ungs­trakt?
3
Tau­schen Sie sich in Ex­per­ten­grup­pen zu Ihren En­zy­men aus.
  • Gehen Sie vor Allem dar­auf ein, wel­che Aus­wir­kun­gen der pH-​Wert auf En­zy­me auf mo­le­ku­la­rer Ebene hat.

Die Ami­no­pep­ti­da­se wird von den exo­kri­nen Drü­sen­zel­len des Pan­kre­as pro­du­ziert und in den Dünn­darm ab­ge­ge­ben. Das Pan­kre­as ist eine Drüse, die sich in der Nähe des Ma­gens be­fin­det und wich­ti­ge Ver­dau­ungs­enzy­me pro­du­ziert, dar­un­ter auch die Ami­no­pep­ti­da­se.  Dort spielt sie eine ent­schei­den­de Rolle bei der Ver­dau­ung von Pro­te­inen. Sie spal­tet Pep­ti­de, indem sie Ami­no­säu­ren von der N-​Ende-​Seite der Pep­tid­ket­te ent­fernt. Nach­dem die Pro­te­ine im Magen durch den sau­ren pH-​Wert und En­zy­me wie die Pep­si­no­gena­se zu Pep­ti­den ab­ge­baut wur­den, ge­lan­gen diese Pep­ti­de in den Dünn­darm. Dort setzt die Ami­no­pep­ti­da­se des Pan­kre­as an und spal­tet die Pep­tid­ket­ten in klei­ne­re Frag­men­te, wo­durch sie Ami­no­säu­ren von der N-​Ende-​Seite der Pep­ti­de ab­trennt. Die re­sul­tie­ren­den Ami­no­säu­ren kön­nen dann vom Kör­per leich­ter auf­ge­nom­men und zur Er­näh­rung und zum Auf­bau von Ge­we­ben ver­wen­det wer­den. Die Ami­no­pep­ti­da­se des Pan­kre­as spielt somit eine wich­ti­ge Rolle bei der voll­stän­di­gen Ver­dau­ung von Pro­te­inen im Dünn­darm. Durch ihre Ak­ti­vi­tät trägt sie zur Auf­spal­tung der Pep­ti­de in klei­ne­re Frag­men­te und zur Frei­set­zung von Ami­no­säu­ren bei, die für den Kör­per nutz­bar sind.

pH-​Wert

Kon­zen­tra­ti­on frei­er Ami­no­säu­ren (mmol/L)

0

0

...

0

4

0

4,5

0,23

5

0,53

5,5

1,06

6

1,76

6,5

2,75

7

3,91

7,5

4,64

8

4,33

8,5

3,25

9

1,82

9,5

0,53

10

0,11

10,5

0,02

11

0

...

0

14

0

Ta­bel­le 1 - Mes­sung der Kon­zen­tra­ti­on frei­er Ami­no­säu­ren bei un­ter­schied­li­chen pH-​Werten.
Ab­bil­dung 1 - Auf­tra­gung der Kon­zen­tra­ti­on frei­er Ami­no­säu­ren in mmol/L gegen den pH-​Wert.
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