ლაქტაზას ფერმენტის აქტივობა

დედამიწის მოსახლეობის უმეტესობა გარკვეულწილად არის ლაქტოზას აუტანელი. ევროპული წარმოშობის ხალხში და აფრიკის გარკვეულ ნაწილებში, თუმცა, რძეში და რძის პროდუქტებში ლაქტოზას მონელების უნარი ძალზე გავრცელებულია. ამ უნარს იწვევს გენეტიკური მუტაცია, რომელიც იწვევს მათ, ვინც მას ატარებს, ზრდასრულ ასაკში განაგრძონ ფერმენტის წოდებული ლაქტაზა.

როგორც ადამიანის, ისე ძროხის რძე მდიდარია შაქრით, რომელსაც ლაქტოზა ეწოდება. ლაქტოზა არის დისაქარიდი, მოლეკულა, რომელიც მზადდება ორი პატარა შაქრის მოლეკულის, გლუკოზა და გალაქტოზას კომბინირებით. წყალში ლაქტოზას შაქარი იშლება გლუკოზად და გალაქტოზად, მაგრამ ეს რეაქცია ძალიან ნელა მიმდინარეობს. ფერმენტი ლაქტაზა მოქმედებს როგორც კატალიზატორი, რაც ხელს უწყობს რეაქციას და ხდება ეს ძალიან სწრაფად. ეს ფერმენტი შედგება ოთხი ცალკეული ქვედანაყოფისაგან, რომლებიც გაერთიანდებიან და წარმოქმნიან ერთ მოქმედ ფერმენტს. თითოეული ქვედანაყოფი არის ამინომჟავების გრძელი ჯაჭვი, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული. საერთოდ, თუ თითოეულ ჯაჭვში ამინომჟავების რაოდენობას ითვლით, ცილაში 4,092 ამინომჟავის ერთეულია.

ლაქტაზას ფერმენტი აღწევს ოპტიმალურ მუშაობას მხოლოდ მაგნიუმის არსებობის შემთხვევაში და ის საუკეთესოდ ფუნქციონირებს, როდესაც pH ახლოს არის 6. როდესაც ფერმენტი სრულად არის გაჯერებული - სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, როდესაც ლაქტოზას კონცენტრაცია იმდენად მაღალია, რომ მისი შემდგომი გაზრდა არ ზრდის რეაქციის სიჩქარეს - მას შეუძლია დაანგრიოს ლაქტოზას 60 მოლეკულა ა მეორე მექანიზმი, რომლითაც ის ხელს უწყობს რეაქციას, მოიცავს ორ გლუტამატის ამინომჟავას, რომელიც მდებარეობს ასეთ ა ლაქტოზას მოლეკულის ფერმენტთან მიერთების გზით, ამ ამინომჟავები ითანამშრომლებენ მის გაყოფაში ორი

როგორც ჩვილები, ყველა ადამიანი აწარმოებს ლაქტაზას ფერმენტს ნაწლავებში. ამასთან, ადამიანთა უმეტესობა ადრეულ ბავშვობაში წყვეტს ფერმენტის გამომუშავებას. ამ ფერმენტის გენთან ახლოს მყოფი ერთი მუტაცია საშუალებას გაძლევთ გააგრძელოთ ლაქტაზას წარმოება ზრდასრულ ასაკამდეც - და ამრიგად, ლაქტოზა მოზარდებშიც კი დაიჯეროთ. ამ თვისებას ლაქტაზას დაჟინებას უწოდებენ და ამბობენ, რომ ადამიანები, რომლებსაც ეს არ გააჩნიათ, ლაქტოზას შეუწყნარებელნი არიან, თუმცა ლაქტოზას შეუწყნარებლობის ზომა და სიმძიმე ფართო მასშტაბით განსხვავდება ინდივიდებში.

ადამიანებმა რძის მეურნეობა მხოლოდ 10 000 წლის წინ დაიწყეს. არსებობს ძლიერი კორელაცია მოცემულ რეგიონში რძის მეურნეობის პოპულარობასა და ლაქტაზას გამძლეობის მუტაციის სიხშირეს შორის. ორი რეგიონი, სადაც ლაქტაზას გამძლეობა ყველაზე ხშირად გვხვდება, არის ევროპა და აფრიკის ზოგიერთი ქვეყანა, ორივე რეგიონი, სადაც რძის მეურნეობა ათასწლეულების განმავლობაში ხდებოდა. ეს გულისხმობს, რომ ლაქტაზას გამძლეობა ბოლოდროინდელი ევოლუციური ინოვაციაა და რომ მოხდა ძლიერი ბუნებრივი შერჩევა, რომელიც ამ მუტაციას ემხრობა, რაც ნიშნავს, რომ იმ რეგიონებში, სადაც რძის მეურნეობა იყო მიღებული, ადამიანები, რომლებსაც რძის პროდუქტების მონელება შეეძლოთ, ბევრად უფრო მეტად გადარჩებიან და ბავშვები გაუგებარია, რატომ იყო რძის ჭამის უნარი ასეთი სასარგებლო.