الانزيمات

📚 محتويات المقال

    الانزيمات

    استخدم الفيزيولوجي الألماني فيلهام كون (1837-1900) المصطلح «إنزيم» للمرة الأولى، مشتَقَّةً من الكلمة اليونانية ἔνζυμον والتي تعني «مُخمَّر» أو «في الخميرة»، وقد استخدم هذا المصطلح النشاط كيميائي تقوم به الكائنات الحية.

    الإنزيمات: هى عوامل مساعدة حيوية تتكون من جزيئات بروتينية تعمل علي زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية في الخلية.

    تحتاج التفاعلات الكيميائية إلي طاقة تنشيط Activation energy عالية لكي تتم.


    وللحد من استهلاك الخلية للطاقة أثناء التفاعلات التي تتم داخلها يجب أني يكون هناك محفز (إنزيم) لضمان حدوث التفاعل الكيميائي بسرعة من خلال تقليل طاقة التنشيط.

     

    طاقة التنشيط: الحد الأدني من الطاقة اللازمة لبدء تفاعل كيميائي.


    يتكون الإنزيم من إتحاد عدد كبير من الأحماض الأمينية تكون فيما بينها سلسلة أو أكثر من عديد الببتيد، تشكل التركيب الفراغي المحدد للإنزيم.


    خواص الإنزيمات:

    تتشابه الإنزيمات مع العوامل المساعدة الكيميائية (علل)

    ɱ   تشارك في التفاعل دون ان تتأثر أي أنها تعمل علي زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية في الخلية دون أن تستهلك.

    ɱ   تتأثر الإنزيمات في عملها بتركيز أيون الهيدروجين PH ودرجة الحرارة وتركيز الانزيم وتركيز المواد المتفاعله ووجود مثبطات.

    تتميز الإنزيمات عن العوامل الحافزة بالدرجة العالية في التخصص.

    كل إنزيم يختص بمادة متفاعلة واحدة يطلق عليها الهدف.

    ɱ   تختص بنوع واحد من التفاعل أو عدد قليل من التفاعلات.

    ɱ   تخفض الإنزيمات من طاقة التنشيط اللازمة لبدء التفاعل.

     التركيب الكيميائي للإنزيمات: تنقسم الإنزيمات من حيث التركيب إلى قسمين هما:


    الإنزيمات البسيطة تتكون من البروتينات البسيطة وتشمل عدد من الإنزيمات المحللة مثل إنزيم الأميليز.


    الإنزيمات المركبة تتكون من شقين أحدهما بروتيني والآخر غير بروتيني ويتكون الجزء غير البروتيني إما من ذرة معدنية (حديد – ماغنسيوم – نحاس) وجزئ عضوي يسمي (مرافق الإنزيم).

    ويعتبر الشق غير البروتيني في الإنزيم يعتبر جزءا من المركز الفعال لجزيء الإنزيم مثل إنزيم الكتاليز.


    الموقع الفعال (النشط) للإنزيم: وهو عبارة عن بناء فراغي محدد، وهو المسئول عن قيام الإنزيم بعمله ويوجد في كل إنزيم مركز فعال Active site واحد أو أكثر. 


      آلية عمل الإنزيم:

    يرتبط الإنزيم (E) مع المادة (الهدف) S مكوناً معقدا يسمي متراكب الإنزيم والمادة ES ويتم هذا الارتباط علي الموقع النشط أو الفعال، ثم يتحلل المتراكب، وتتكون نواتج التفاعل ويتحرر الإنزيم.


    العوامل التي تؤثر في عمل الإنزيمات:

    أولا درجة الحرارة

    إن الطبيعة البروتينية للإنزيمات تجعلها حساسة للتغيرات الحرارية، حيث يتحدد نشاطها في مدي ضيق من درجات الحرارة بالمقارنة بالتفاعلات الكيميائية العادية.

    لكل إنزيم درجة حرارة يكون عندها أكثر نشاطاً تسمي درجة الحرارة المثلي.
    يقل نشاط الإنزيم تدريجياً كلما ارتفعت درجة الحرارة عن درجة الحرارة المثلي حتي تصل لدرجة حرارة يقف عندها نشاط الإنزيم تماما (علل) بسبب التغير في التركيب الطبيعي له.
    يقل نشاط الإنزيم أيضا إذا انخفضت درجة الحرارة عن درجة الحرارة المثلي حتي تصل لدرجة حرارة دنيا يكون عندها أقل نشاط الإنزيم.
    يقف نشاط الإنزيم تماما عند درجة الصفر المئوية.
    في حالة رفع درجة الحرارة مرة أخري يعود الإنزيم نشاطه مرة أخري.

     درجة الحرارة المثلي للإنزيم: درجة الحرارة التي يكون عندها الإنزيم أكثر نشاطاً.

    درجة الحرارة الدنيا للإنزيم: درجة الحرارة التي يكون عندها الإنزيم اقل نشاطاً.

    ثانيا الأس الهيدروجيني:

    الأس الهيدروجيني: هو القياس الذي يحدد تركيز أيونات الهيدروجين H+ في المحلول

    يحدد ما إذا كان السائل حمضاً أم قاعدة أم متعادلاً.

    الأحماض: السوائل ذات الأس الهيدروجيني الأقل من 7.

    القواعد (القلويات): السوائل ذات الأس الهيدروجيني أكبر من 7.

    درجة 7 تعتبر متعادلة وهي تساوي ph للماء عند درجة حرارة 25 س

    يمكن معرفة درجة الأس الهيدروجيني لأي محلول باستخدام مؤشر الرقم الهيدروجيني.

    أهمية قياس الرقم الهيدروجينى :- يحدد ما إذا كان السائل حمضاً أم قاعدة أم متعادلاً.

    1-      الأحماض: السوائل ذات الأس الهيدروجيني الأقل من 7.

    2-     القواعد (القلويات): السوائل ذات الأس الهيدروجيني أكبر من 7.

    3-     درجة 7 تعتبر متعادلة وهي تساوي ph للماء عند درجة حرارة 25 س

    4-     يمكن معرفة درجة الأس الهيدروجيني لأي محلول باستخدام مؤشر الرقم الهيدروجيني.

     الأس الهيدروجيني ونشاط الإنزيمات

    الإنزيمات تتأثر بتغير درجة الحرارة والاس الهيدروجيني ؟
    وذلك لانها عبارة عن مواد بروتينية، وهي تحتوي علي مجاميع كربوكسيلية COOH- حمضية ومجاميع أمينية NH2 قاعدية، لذا فإن الأس الهيدروجيني.

    ولكل إنزيم رقم هيدروجيني يعمل عنده بأقصى فعالية،فإذا قل عنه أو زاد نشاط الإنزيم يقل إلي أن يتوقف.

    الرقم الهيدروجيني الأمثل:-هو الرقم الذي يكون عنده الإنزيم أكثر فاعلية وتأثيرا.

    فمثلا إنزيم الببسين يعمل في درجة pH حامضية. و إنزيم التربسين يعمل في درجة pH قاعدية.
    معظم الإنزيمات تعمل في درجة pH 7,4 وذلك لانها تتكون من وحدات بروتينية تحتوي علي مجموعة الامين القاعدية ومجموعة الكربوكسيل التى يتاثران  pH  ودرجة الحرارة

    فكر و أجب ثم ارسل الاجابات فى التعليقات أسفل الصفحه او من خلال النموذج 


    العلم والتكنولوجيا والمجتمع


     الادوية الحيوية:

    بروتينات تنتج طبيعيا داخل الجسم البشرى لها القدرة على علاج العديد من الامراض والاضطرابات داخل الجسم وقد أمكن انتاج هذه الجزيئات البيولوجية واستخدامها فى العديد من الامراض.

     

    الادوية الحيوية النانونية:

    هى ادوية تحمل علي مواد (جسيمات) نانونية لتوصيلها مباشرة الى الخلايا المصابة (المستهدفة) من الجسم.

    علم الادوية الحيوية النانونية: مجال جديد نتج عن محاولة توصيل الادوية الحيوية لخلايا الجسم المصابة باستخدام الجسيمات النانونية.


    فكر ثم أجب


    ارسل الاجابات فى التعليقات أسفل الصفحه او من خلال النموذج 
    محمد عبد الغنى عبد الحميد

    "في عالم يتسارع فيه التقدم العلمي، من الضروري أن نربط بين أحدث الاكتشافات في علم البيولوجيا وبين تراثنا العربي الغني. 'علم البيولوجيا العربية' تسعى لتحقيق هذا التوازن، وتقديم محتوى علمي دقيق وموثوق، مع الحفاظ على هويتنا العربية وقيمنا الأصيلة. انضم إلينا في هذه الرحلة المثيرة لاكتشاف عجائب علم البيولوجيا."