Conţinut
- Lactoza și lactaza
- Condiții pentru funcția enzimelor
- Genetica persistenței lactazei
- Originea persistenței lactazei
Majoritatea populației lumii este într-o oarecare măsură intolerantă la lactoză. Totuși, printre oamenii de origine europeană și în anumite părți ale Africii, capacitatea de a digera lactoza în lapte și produse lactate este foarte frecventă. Această abilitate este cauzată de o mutație genetică care îi determină pe cei care o transportă să continue producerea unei enzime numite lactază până la vârsta adultă.
Lactoza și lactaza
Atât laptele uman cât și cel de vacă sunt bogate într-un zahăr numit lactoză. Lactoza este un dizaharid, o moleculă făcută prin combinarea a două molecule mai mici de zahăr numite glucoză și galactoză. În apă, zahărul la lactoză tinde să se descompună în glucoză și galactoză, dar această reacție este foarte lentă. Enzima lactază acționează ca un catalizator pentru a facilita reacția și a o face să se producă foarte repede. Această enzimă este formată din patru subunități separate care se reunesc pentru a forma o singură enzimă funcțională. Fiecare subunitate este un lanț lung de aminoacizi uniți împreună. În total, dacă numărați numărul de aminoacizi din fiecare lanț, există 4.092 de unități de aminoacizi în proteină.
Condiții pentru funcția enzimelor
Enzima lactază își atinge performanțele optime numai dacă este prezent magneziul și funcționează cel mai bine atunci când pH-ul este aproape de 6. Când enzima este complet saturată - cu alte cuvinte, când concentrația de lactoză este atât de mare încât creșterea acesteia continuă. crește rata de reacție - poate descompune 60 de molecule de lactoză pe secundă. Mecanismul prin care facilitează reacția implică doi aminoacizi glutamatici situați astfel încât odată ce molecula de lactoză se lipește de enzimă, acești aminoacizi cooperează în împărțirea ei în două.
Genetica persistenței lactazei
Ca sugari, toți oamenii produc enzima lactază în intestinele lor. Totuși, majoritatea oamenilor încetează să mai producă enzima în copilărie timpurie. O singură mutație apropiată de genă pentru această enzimă vă permite să continuați să produceți lactază până la vârsta adultă - și astfel să digerați lactoza chiar și ca adult. Această trăsătură se numește persistență la lactază, iar persoanelor care le lipsesc se spune că sunt intolerante la lactoză, deși amploarea și severitatea intoleranței la lactoză variază mult în rândul indivizilor.
Originea persistenței lactazei
Oamenii au început doar creșterea produselor lactate în urmă cu aproximativ 10.000 de ani. Există o corelație puternică între popularitatea producției de lapte într-o anumită regiune și frecvența mutației persistenței lactazei. Cele două regiuni în care persistența lactazei sunt cele mai frecvente sunt Europa și unele țări africane, ambele regiuni în care cultivarea produselor lactate a fost practicată de milenii. Aceasta implică faptul că persistența lactazei este o inovație evolutivă recentă și că a existat o selecție naturală puternică care favorizează această mutație, ceea ce înseamnă că în regiunile în care s-a practicat creșterea produselor lactate, persoanele care ar putea digera produsele lactate aveau mult mai multe șanse să supraviețuiască și să aibă copii. De ce capacitatea de a mânca lactate a fost atât de benefică rămâne neclară.