تعريف الإنزيم

الإنزيمات عبارة عن محفزات بيولوجية تتكون من جزيئات بروتينية كبيرة ، إنها تسرع التفاعلات الكيميائية داخل الخلية ، يتكون الإنزيم من مجموعة من الأحماض الأمينية لسلسلة من الببتيدات بين بعضها البعض.

تشبه الإنزيمات المحفزات الكيميائية الأخرى ، يشاركون في رد الفعل دون أن يتأثروا بمعنى آخر ، تسرع التفاعلات الكيميائية داخل الخلايا دون أن تستهلك ، تتأثر الإنزيمات بتركيز أيون الهيدروجين (pH) ودرجة الحرارة ، وتعتبر الإنزيمات عالية النوعية مقارنة بالمحفزات الأخرى ، وكل إنزيم متخصص في مادة واحدة متفاعلة تسمى هذه المادة المتفاعلة الركيزة ، وهي متخصصة في نوع واحد من التفاعل أو بعض التفاعلات تقلل الإنزيمات طاقة التنشيط المطلوبة لبدء التفاعل بشكل جماعي ، هذه هي أهم خصائص الإنزيم ، وهناك عدة عوامل تؤثر على سرعة عمل الإنزيم ، مثل تركيز الإنزيم وتركيز الركيزة ودرجة الحرارة وتركيز أيون الهيدروجين (pH) ووجود المثبطات.

العوامل المؤثرة على النشاط الإنزيمي

تركيز الأنزيم

مع زيادة تركيز الإنزيم ، تزداد سرعة التفاعل بشكل متناسب ، تستخدم هذه الخاصية لتحديد أنشطة إنزيمات المصل أثناء تشخيص الأمراض.

تركيز الركيزة

في حالة وجود كمية معينة من الإنزيم ، يزداد معدل التفاعل الإنزيمي مع زيادة تركيز الركيزة حتى الوصول إلى المعدل المحدد ، وبعد ذلك لا ينتج عن الزيادة الإضافية في تركيز الركيزة أي تغيير كبير في معدل التفاعل ، في هذه المرحلة ، يوجد قدر كبير من الركيزة بحيث ترتبط جميع المواقع النشطة للإنزيم بشكل أساسي بها.

بمعنى آخر ، جزيئات الإنزيم مشبعة بالركيزة ، لا يمكن أن تتفاعل جزيئات الركيزة الزائدة حتى تتفاعل الركيزة المرتبطة بالفعل بالإنزيمات وتحرر أو يتم إطلاقها دون تفاعل.

درجة الحرارة

طبيعة البروتين للإنزيمات تجعلها شديدة الحساسية للتغيرات الحرارية ، يحدث نشاط الإنزيم ضمن نطاق ضيق من درجات الحرارة مقارنة بالتفاعلات الكيميائية العادية ، كما رأيت ، كل إنزيم له درجة حرارة معينة يكون فيها أكثر نشاطًا ، هذه النقطة تسمى درجة الحرارة المثلى ، والتي تتراوح بين 37 إلى 40 درجة مئوية.

ينخفض نشاط الإنزيم تدريجياً مع ارتفاع درجة الحرارة أكثر من درجة الحرارة المثلى حتى تصل إلى درجة حرارة معينة يتوقف عندها نشاط الإنزيم تمامًا بسبب تغير تركيبته الطبيعية ، من ناحية أخرى إذا انخفضت درجة الحرارة عن درجة الحرارة المثلى ، فإن نشاط الإنزيم ينخفض حتى يصل الإنزيم إلى درجة حرارة دنيا يكون عندها نشاط الإنزيم أقل يتوقف نشاط الإنزيم تمامًا عند 0 درجة مئوية ، ولكن إذا ارتفعت درجة الحرارة مرة أخرى ، يتم إعادة تنشيط الإنزيم مرة أخرى ، وتعتبر أيضا من

العوامل المؤثرة على الليسوسومات

.

الرقم الهيدروجيني

جهد الهيدروجين (pH) هو أفضل قياس لتحديد تركيز أيون الهيدروجين (H + ) في محلول ، كما أنه يحدد ما إذا كان السائل حمضيًا أم أساسيًا أم متعادلًا ، بشكل عام تسمى جميع السوائل التي تحتوي على درجة حموضة أقل من 7 أحماض ، في حين أن السوائل التي تحتوي على درجة حموضة أعلى من 7 تسمى القواعد أو القلويات ، السوائل ذات الرقم الهيدروجيني 7 محايدة وتساوي حموضة الماء النقي عند 25 درجة مئوية ، يمكنك تحديد الرقم الهيدروجيني لأي محلول باستخدام مؤشرات

الأس الهيدروجيني

.

الإنزيمات عبارة عن مواد بروتينية تحتوي على مجموعات كربوكسيلية حمضية (COOH – ) ومجموعات أمينية أساسية (NH 2). لذلك ، تتأثر الإنزيمات بتغيير قيمة الأس الهيدروجيني.

كل إنزيم له قيمة pH يعمل بها بأقصى كفاءة تسمى pH الأمثل ، إذا كان الرقم الهيدروجيني أقل أو أعلى من الرقم الهيدروجيني الأمثل ، فإن نشاط الإنزيم ينخفض حتى يتوقف عن العمل ، على سبيل المثال ، يعمل البيبسين عند درجة حموضة منخفضة ، أي أنه شديد الحموضة ، بينما يعمل التربسين عند درجة حموضة عالية ، أي أنه أساسي تعمل معظم الإنزيمات عند درجة حموضة 7.4 متعادلة.

تأثير المنشطات

تتطلب بعض الإنزيمات كاتيونات معدنية غير عضوية معينة ، مثل Mg 2+ و Mn 2+ و Zn 2+ و Ca 2+ و Co 2+ و Cu 2+ و Na + و K + وما إلى ذلك ، من أجل نشاطها الأمثل. نادرًا ما تكون الأنيونات مطلوبة أيضًا لنشاط الإنزيم ، مثل أيون الكلوريد (CI – ) للأميلاز.[1]

خصوصية الإنزيمات

تظهر الإنزيمات درجات مختلفة من الخصوصية وتنقسم كتالي:

خصوصية نسبية أو منخفضة

في هذا النوع ، يعمل الإنزيم على ركائز متشابهة في التركيب وتحتوي على نفس النوع من الروابط على سبيل المثال ، الأميليز ، الذي يعمل على 1-4 جليكوسيد ، روابط في النشا ، والدكسترين والجليكوجين ، والليباز الذي يحلل روابط الإستر في دهون ثلاثية مختلفة.

خصوصية معتدلة أو بنيوية أو جماعية

في هذا النوع من الخصوصية ، يكون الإنزيم خاصًا ليس فقط بنوع الرابطة ولكن أيضًا بالبنية المحيطة به ، على سبيل المثال ، البيبسين هو إندوبيبتيداز الذي يحلل روابط الببتيد المركزية التي تنتمي فيها المجموعة الأمينية إلى الأحماض الأمينية العطرية ، مثل فينيل ألانين تيروزين وتريبتوفان ب التربسين هو إندوبيبتيداز الذي يحلل روابط الببتيد المركزية التي تنتمي المجموعة الأمينية إلى الأحماض الأمينية الأساسية

.

خصوصية مطلقة أو عالية أو ركيزة

في هذا النوع من الخصوصية ، يعمل الإنزيم فقط على ركيزة واحدة مثل:

Uricase ، الذي يعمل فقط على حمض اليوريك.
Arginase ، الذي يعمل فقط على الأرجينين.
الأنهيدراز الكربوني ، الذي يعمل فقط على حمض الكربونيك.
اللاكتاز ، الذي يعمل على اللاكتوز.
سوكراز ، الذي يعمل على سكروز.
مالتاز ، الذي يعمل على المالتوز.

ا

لخصوصية البصرية أو المجسمة

في هذا النوع من الخصوصية ، الإنزيم خاص ليس فقط بالركيزة ولكن أيضًا بتكوينه البصري مثل:

يعمل حمض الامينو أوكسيديز فقط على الأحماض الأمينية.
يعمل أوكسيديز على الأحماض الأمينية Lفقط.
يعمل الجليكوزيداز فقط على نطاقات ألفا.
الجليكوسيد الموجودة في النشا والدكسترين.

خطوات عمل الإنزيم

يوجد الإنزيم والركيزة في نفس المنطقة ، تحتوي بعض المواقف على أكثر من جزيء ركيزة واحد سيتغيره الإنزيم.
يمسك الإنزيم بالركيزة في منطقة خاصة تسمى الموقع النشط ، يسمى هذا المزيج بمركب الإنزيم أو الركيزة ، الإنزيمات محددة جدًا جدًا ولا تلتصق بأي جزيء ، الموقع النشط هو منطقة ذات شكل خاص من الإنزيم تتناسب مع الركيزة ، الموقع النشط يشبه مخلب الإمساك بالروبوت على خط التجميع ، يمكنه فقط التقاط جزء أو جزأين وهذا من ضمن

خصائص الإنزيمات

.
تحدث عملية تسمى التحفيز ، وهو عندما يتم تغيير الركيزة ، يمكن تحطيمها أو دمجها مع جزيء آخر لصنع شيء جديد ، وسوف يكسر أو يبني روابط كيميائية ، عند الانتهاء سيكون لديك الإنزيم / مجمع المنتجات.
يطلق الإنزيم المنتج ، وعندما يترك الإنزيم ، يعود إلى شكله الأصلي ، ثم يصبح جاهزًا للعمل على جزيء آخر من الركيزة.[3] [4]

العوامل المؤثرة على الإنزيمات