أثناء قراءة هذا المقال ، تحدث عمليات بيولوجية وكيميائية مختلفة في الجسم. لا يمكن فصل العمليات في الجسم عن دور الجزيئات الصغيرة جدًا ، بما في ذلك الإنزيمات ، أحدها. تعرف على الإنزيمات وكيفية عملها والعوامل التي تؤثر على طريقة عملها في الجسم.
ما هي الانزيمات؟
الإنزيمات عبارة عن جزيئات محفزة يمكنها تسريع معدل التفاعلات الكيميائية في الخلايا. لهذا الدور ، تلعب الإنزيمات دورًا حيويًا في الحياة وهي ضرورية في مختلف العمليات البيولوجية والكيميائية في الجسم. تساعد عدة أنواع من الإنزيمات في تكسير الجزيئات الكبيرة إلى أجزاء أصغر - مما يسهل على الجسم امتصاصها. هناك أيضًا إنزيمات أخرى تساعد على ربط جزيئين في مركب جديد. وظيفة الإنزيمات مطلوبة أيضًا في عملية تخزين وإطلاق الطاقة والتكاثر والتنفس وحتى الرؤية. ومع ذلك ، من المثير للاهتمام ، أن كل إنزيم يعمل لنوع واحد فقط من التفاعلات الكيميائية في الجسم. يسمى الجزيء الذي هو موضوع الإنزيم في تفاعل كيميائي الركيزة. وفي الوقت نفسه ، تسمى الجزيئات الناتجة عن التفاعلات الكيميائية بمساعدة الإنزيمات المنتجات. ستخضع الركيزة لتغيير الشكل إلى منتج في جزء من الإنزيم يسمى الموقع النشط (موقع نشط). لا يمكن لبعض أنواع الإنزيمات أن تعمل بدون مساعدة جزيئات غير بروتينية تسمى العوامل المساعدة. على سبيل المثال ، لا يمكن أن يعمل إنزيم الأنهيدراز الكربوني بدون مساعدة أيونات الزنك لأداء وظيفته في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي في الجسم.كيف تعمل الانزيمات
يمكن تفسير طريقة عمل الإنزيمات من خلال نموذجين هما النموذج قفل و مفتاح وكذلك في النماذج المستحثة. ماهو الفرق؟1. نموذج قفل و مفتاح
نموذج قفل و مفتاح هي الطريقة القديمة لعمل الإنزيمات التي تم صياغتها في عام 1894. في هذا النموذج ، تتضمن عملية عمل الإنزيمات الموقع النشط الذي له شكل هندسي وفقًا لهندسة ركيزة معينة. نظرًا لأنه يجب أن يكون لها شكل هندسي مناسب ، يمكن فقط لركائز معينة أن تدخل الموقع النشط للإنزيم إذا كانت متطابقة - مثل القطع لغز أو مفتاح ومفتاح (قفل و مفتاح).2. النموذج المستحثة
نموذج قفل و مفتاح تم الآن تحديثه بنموذج يسمى النموذج المستحثة. ليس كالنموذج قفل و مفتاح نموذج جامد المستحثة يفترض أن الإنزيم له شكل مرن وأن الركيزة لديها القدرة على تحديد الشكل النهائي للإنزيم لبدء عملية التفاعل. في النموذج نوبة مستحثة ، وأوضح أيضًا أن بعض المركبات قد تكون قادرة على الارتباط بالإنزيمات ولكنها تفشل في التفاعل. يمكن أن يحدث هذا عندما يخضع الإنزيم لتغييرات مفرطة في الشكل. [[مقالات لها صلة]]العوامل التي تؤثر على طريقة عمل الإنزيمات
الموقع النشط للإنزيم كمكان لحدوث تفاعلات كيميائية حساس للغاية لبيئة الإنزيم. تشمل العوامل التي تؤثر على كيفية عمل الإنزيمات ما يلي:1. درجة الحرارة
تعمل معظم الإنزيمات على النحو الأمثل في درجة حرارة الجسم الطبيعية ، والتي تبلغ حوالي 37 درجة مئوية. إذا انخفضت درجة الحرارة في بيئة الإنزيم بشكل طفيف ، فإن فعالية الإنزيم تميل إلى التباطؤ. يمكن أن تؤثر التغييرات في درجة الحرارة التي تتجاوز حد تحمل الإنزيم على الروابط الكيميائية في الموقع النشط للإنزيم. هذا الشرط يعرض الموقع النشط لخطر أن يكون أقل "داهية" في الارتباط بركائزه المحددة. إذا كانت درجة الحرارة في بيئة الإنزيم مرتفعة للغاية ، فإن الإنزيم معرض لخطر التمسخ بحيث يفقد شكله وقدرته على تسريع التفاعل.2. الرقم الهيدروجيني
يؤثر توازن الأحماض والقواعد أيضًا على وظيفة وعمل الإنزيمات. عادة ما تكون بقايا الأحماض الأمينية في الموقع النشط للإنزيم قلوية أو حمضية بطبيعتها. إذا تغير الرقم الهيدروجيني ، مثل تحول الحمض إلى قلوي أو العكس ، فسيكون من الصعب ربط الركيزة بالإنزيم. على سبيل المثال ، تعمل الإنزيمات في الأمعاء على النحو الأمثل عند درجة حموضة 7.5. وفي الوقت نفسه ، تعمل الإنزيمات الموجودة في المعدة بشكل فعال عند درجة الحموضة 2 لأن بيئة هذا العضو هي بالفعل أكثر حمضية.بعض الأمثلة على الإنزيمات الشهيرة
فيما يلي بعض الأمثلة على الإنزيمات التي قد تعرفها بالفعل:- يلعب إنزيم الليباز دورًا في تكسير الدهون حتى يمكن امتصاصها في الأمعاء
- إنزيم الأميليز الموجود في اللعاب لتحويل النشا إلى سكر
- إنزيم مالتاز. يلعب هذا الإنزيم الموجود في اللعاب دورًا في تحويل المالتوز (ثنائي السكاريد) إلى جلوكوز (السكاريد الأحادي).
- إنزيم التربسين ، يشارك في هضم البروتين إلى أحماض أمينية
- يلعب إنزيم اللاكتاز دورًا في تحويل اللاكتوز الموجود في الحليب إلى جلوكوز وجلاكتوز
