الشغل

بسم الله الرحمن الرحيم

في هذا الموضوع إن شاء اللّه تعالي سوف نتحدث عن الإنزيمات وخصائصها.

ما المقصود بالإنزيمات؟

تحدث العديد من التفاعلات الكيميائية في أجسام الكائنات الحية. وجميع التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الجسم تُدعي مجتمعة باسم عمليات الأيض. معظم هذه التفاعلات كانت لتتم بشكل أبطأ بكثير في حالة غياب الإنزيمات.

الإنزيمات عبارة عن جزيئات كبير نسبياً ، تتكون من مئات الأحماض الأمينية التي تشكل البروتينات.يُطلق عليها أيضًا اسم الحفّازات البيولوجيا لأنها تُسّرع التفاعلات ولكنها لا يتم استهلاكها في التفاعل. ويمكن استخدام الحفّازات مرارّا وتكرارّا.

كيف تعمل الإنزيمات؟

تقوم الإنزيمات بتكسير الروابط في المركبات أو تحفز تكوين روابط جديدة.

تعمل الإنزيمات عن طريق تقليل طاقة التنشيط المطلوب لحدوث التفاعلات. هذا يعني أنه ، في وجود الإنزيمات ، تستمر التفاعلات بسرعة أكبر. يتشكل جزء محدد من كل إنزيم ليتلاءم مع الجزئ (الجزيئات) الذي تؤثر عليها.

لتوضيح آلية عمل الإنزيم في التفاعل الكيميائي، نأخذ أحد الإ نزيمات مثالاً علي ذلك، وهو إنزيم السكريز الذي يهضم سكر السكروز(سكر القصب) الذي يعتبر من السكريات الثنائية؛ لأنه يتكون من جزيئين من السكر الأحادي هما جزئ سكر الجلوكوز(سكر العنب) وجزئ سكر الفركتوز(سكر الفاكهة). وباتحاد إنزيم السكريز مع جزئ سكر السكروز فإنه يكسر أو يحلل الرابطة الكيميائية الموجودة بين جزيئي الجلوكوز والفركتوز . 

يتم عمل الإنزيم في الخطوات التالية:

1. ارتباط الإنزيم بمادة التفاعل : ويحدث ذلك بقوة فيزيائية تسمي فان درفال أو برابطة هيدروجينية أو قوي الجذب الكهروستاتيكي.
2. يزداد نشاط المادة المتفاعلة بتأثير الإنزيم ويحدث التفاعل علي سطح الإنزيم ويتكون معقد (الإنزيم - مادة التفاعل)
3. تنطلق نواتج التفاعل عن الانزيم، ويتكون ناتج التفاعل ويظل الإنزيم دون أن يتأثر.

تخصص الإنزيمات

يتشكل جزء محدد من الإنزيم يُسمي المقر الفعّال ، ليتلاءم مع الجزئ (الجزيئات) الذي يؤثر عليه ، والذي يُطلق عليه جزئ (جزيئات) الركيزة.

يتخصص كل إنزيم لنوع معين من الركائز. فعلي سبيل المثال ، يتخصص إنزيم الليباز (الدهنيز) بالشحوم ، بينما يتخصص إنزيم البروتياز بالبروتينات، ويختص إنزيم الأميليز بالنشويات.

نظرًا لتناسب الركيزة مع الإنزيم، فإن مصطلح القفل والمفتاح يُستخدم أحياناً لوصف كيفية عمل الإنزيمات. تُعرف هذه بفرضية القفل والمفتاح.

تأثير درجة الحرارة ودرجة الحموضة علي نشاط الإنزيم

معظم الإنزيمات لها أيضًا درجة حرارة مثالية(PH) تعمل فيها علي أفضل وجه. رفع درجة الحرارة يؤدي إلي ارتفاع معدل تفاعل الإنزيم الخاضع للسيطرة في البداية، ولكن مع رفع درجة الحرارة بشكل أكبر؛ ينخفض معدل التفاعل تدريجيًا. وفي النهاية، قد تتغير البنية الجزيئية للإنزيم مما يجعله غير فعال.

جميع الإنزيمات لها درجة حموضة مثالية يكون معدل التفاعل فيها الأعلي. بالنسبة لمعظم الإنزيمات، تكون حوالي درجة محايدة أو درجة 7. يؤدي التغيير في درجة الحموضة إلي خفض معدل التفاعل لأنه يسبب تغيرات في شكل الإنزيم ومقره الفعال.

الإنزيمات والركائز

تُسمي المواد التي تسرع التفاعلات الكيميائية الحيوية في النباتات والحيوانات بالإنزيمات. بإمكان الإنزيمات أن تبني الجزيئات الأخري أو تفتتها. تُسمي الجزيئات التي تؤثر الإنزيمات عليها الركائز. الإنزيمات هي مواد حفّزة - مواد كيميائية تسرِّعُ التفاعل الكيميائي من دون أن تمر هي بنفسها بأي تغيير يُذكر. معظم الأنزيمات هي عبارة عن جزيئات ضخمة من البروتين. تتصف الإنزيمات بأنها عالية التخصص؛ حيث يحفز كل إنزيم عادةً نوعًا واحدًا فقط من التفاعل الكيميائي.

نظرًا لأن جزيئات الإنزيم أكبر بكثير من تلك الموجودة في ركائزها، فإن فعلها التحفيزي لا يحدث إلا في موقع نشط صغير علي الإنزيم. تتلاءم الركيزة والإنزيم معًا في المقر الفعال مثل القفل والمفتاح. وهذا يفسر التخصص العالي للإنزيم، لارتباطه بركيزة معينة. وبعد ذلك ، فإن الرابطة الكيميائية التي تمسك الركيزة معًا تضعف في المركب المنشط لركيزة الإنزيم، ويتكسّر جزئ الركيزة إلي نواتج أصغر. بعد فك الارتباط، يكون الإنزيم حرًا في القيام بعمله التحفيزي مرة أخري.

العديد من الإنزيمات تكون حفّازات في التفاعلات التي يتم من خلالها بناء الجزيئات. وعلي طريقة مشابهة للقفل والمفتاح، تربط الإنزيمات الجزيئات الصغيرة مع بعضها بعضًا.

توضح صلة الأنزيم بالقفل والمفتاح.

لقد انتهي موضوع اليوم وأتمنى أن تكونوا إستفدوا من هذا الموضوع وإذا أعجبكم لا تنسوا ترك تعليق والإشتراك بالمدونة حتي يصلوكم كل جديد.

والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته