تعريف الإنزيم

يُمكن تعريف الإنزيم (بالإنجليزية: Enzyme) على أنّه مادّة مُعيّنة تعمل كمحفّز في أجسام الكائنات الحيّة، حيث ينظّم المعدّل الذي تتمّ فيه تفاعلات كيميائية مُعيّنة دون أن يطرأ أيّ تغيير عليه أثناء العملية،^[١]
فهو يُساعد على تسريع هذه التفاعلات الكيميائية في جسم الإنسان، فيربط جُزيئات معينة بطرق مُحدّدة معاً، ويُعتبر الإنزيم مهمّاً لهضم الطعام، والتنفس، والعضلات، والأعصاب، وغيرها الكثير.^[٢]

أهمية الإنزيمات

توجد للإنزيمات وظائف مهمّة للغاية في جسم الإنسان، ومنها ما يأتي:^[٢]

تضاعف الحمض النووي: تحتوي كلّ خلية في الجسم على الحمض النووي، ويجب أن يتمّ نسخ الحمض النووي في كلّ مرة تنقسم فيها الخليّة، وهنا يأتي دور الإنزيمات التي تُساعد في هذه العمليّة عن طريق فكّ لفائف الحمض النووي، ونسخ المعلومات.
تحفيز الجهاز الهضمي: تُساعد الإنزيمات الموجودة في الجسم على تحليل جُزيئات معُقّدة كبيرة إلى جُزيئات أصغر مثل الجلوكوز، وذلك لكيّ يستطيع الجسم استخدامها كوقود.
تخلّص الكبد من السموم: تتمثّل وظيفة الكبد في التخلّص من السموم الموجودة في الجسم، وتساعد الإنزيمات على إتمام هذه العمليّة بنجاح.

آلية عمل الإنزيم

تُساعد بعض الإنزيمات على ربط جُزيئين معاً لإنتاج جُزيء جديد، بينما تُحلّل إنزيمات أخرى الجُزئيات الكبيرة في الجسم إلى أجزاء أصغر منها ليسهل على الجسم امتصاصها، ويوجد إنزيم خاص لكلّ تفاعل كيميائي في الجسم، ويُطلق على الجُزيئات التي يعمل بها الإنزيم اسم الركائز (بالإنجليزية: Substrates)، وترتبط بمنطقة على الإنزيم تُسمّى الموقع النشط (بالإنجليزية: The active site).^[٣]

توجد نظريتان لشرح تفاعُل الإنزيم مع الركيزة، وهما: نموذج التلاؤم المُستحث؛ حيث لا يتلاءم الموقع النشط مع الركيزة بشكل كامل، لذا يتغيّر شكل كلّ منها من أجل أن يتّصلا ببعضهما، ونموذج القفل والمفتاح، حيث يتغيّر شكل الموقع النشط للإنزيم ليستطيع الارتباط بركيزة مُعيّنة بشكل كامل، وفي الحالتين تتسارع العمليات الكيميائيةّ بشكل كبير بمُجرّد أن ترتبط الركيزة بالموقع النشط للإنزيم، وينتج عن هذه التفاعلات جُزيء جديد ينفصل عن الإنزيم، ويُحفّز التفاعلات الأخرى.^[٣]

الظروف المثالية لعمل الإنزيم

يجب أن تتوافر ظروف مُعينّة في الجسم ليتمكّن الإنزيم من العمل بكفاءة، حيث إنّ مُعظم الإنزيمات تعمل بشكل أفضل على درجة حرارة 37 درجة مئويّة، وفي حال انخفاض درجة الحرارة إلى ما دون ذلك، فإنّ عمل الإنزيم يُصبح أبطأ بكثير، كما يجب أن يكون الرقم الهيدروجيني ضمن نطاق مُعيّن يختلف تبعاً لموقع الإنزيم في الجسم، فمثلاً تعمل الإنزيمات الموجودة في الأمعاء بشكل أفضل عند درجة حموضة تساوي 7.5، بينما تعمل الإنزيمات الموجودة في المعدة بشكل أفضل عند الرقم الهيدروجيني 2، وذلك لأنّ المعدة تُعتبر حمضيةً أكثر، وفي حال كانت درجة الحرارة مُرتفعة جداً، أو إذا كانت البيئة حمضيّةً أو قلويةً جداً، فإنّ شكل الإنزيم يتغيّر، فيتغيّر شكل الموقع النشط بدوره، بحيث لا يتمكّن من الارتباط بالركائز، فيُعدّ الإنزيم مشوّهاً.^[٢]

المراجع

↑ “Enzyme”, www.britannica.com, Retrieved 18-10-2018. Edited.
^ ^أ ^ب ^ت Tim Newman (11-1-2018), “Enzymes: How they work and what they do”، www.medicalnewstoday.com, Retrieved 18-10-2018. Edited.
^ ^أ ^ب Joseph Castro (26-4-2014), “How Do Enzymes Work?”، www.livescience.com, Retrieved 18-10-2018. Edited.