الرئيسية
من طرف الأنزيمات ENZYMES
ما هو الأنزيم؟
الأنزيم هو مركب عضوي بروتيني يغير من سرعة التفاعلات الحيوية ويتكون داخل الحية. لقد استعمل الإغريق الأنزيمات في صناعة الشراب والخل والجبن، وفيما بعد أكد العالم الفرنسي (باستور) بأن الخلايا الحية هي وأنزيماتها المسئولة عن التخمر.
وأما أول اعتراف حقيقي بأن الأنزيم هو مركب عضوي بروتيني فقد جاء نتيجة أبحاث (Sumner) عام 1926، عندما استطاع عزل أنزيم (Urease) من بذور (الفول).
الفعل المحفز للأنزيمات Catalytic action
إن عملية تكوين المواد الحية تتطلب استمرار سلسلة التغيرات الكيمياوية. ويمكن تعجيل سرعة هذه التفاعلات عن طريق الأنزيمات. ولو أراد العلماء إجراء تلك التفاعلات في المختبرات لتطلب فعالية مادة قلوية قوية ودرجة حرارة عالية، ولكن هذه التفاعلات تجري في جسم الإنسان والحيوانات والنباتات تحت درجات حرارة اعتيادية وبدون حاجة الى مركبات التحلل.
فالدهون في جسم الإنسان يمكن تكسيرها الى (كلسريدات) وحوامض دهنية تحت تأثير أنزيم (اللايبيز). أما البروتينات فتحللها أنزيمات (البيتديز) بتحليل البروتينات عن طريق فتح الأواصر (البيتدية) التي تربط الحوامض الأمينية الداخلة بتركيب البروتين. مثل تلك الأنزيمات تصنف ضمن مجموعة أنزيمات (التحلل).
هناك مجموعة أخرى من الأنزيمات تسمى الأنزيمات الناقلة (الترانسفريز) التي تحفز على نقل المجاميع مثل (مجموعة الأستيل والأمينو والفوسفات) من جزيئة الى جزيئة. فعلى سبيل المثال يلاحظ في عملية تكوين حامض (الأسيتيك) من حامض (الأوكسالوأسيتيك) [خلال عملية تحرير الطاقة في الجسم] وهذه العملية تحدث بواسطة أنزيم (الستريت ساينتسيز).
وهناك مجموعة (الليسيز) التي تحفز التحللات غير المائية من حالة الى أخرى، وأدوار أخرى، تفصيلها يهتم به المتقدمون بهذا العلم.
ميكانيكية عمل الأنزيمات:
يتطلب عمل الأنزيم تكوين مركب معقد بين الأنزيم والمادة التي يعمل عليها (substrate) وأن هذا المركب المعقد يتحلل بدوره ليعطي النواتج والأنزيم (نفسه) بدون تغيير
E+S>ES>E+P
إن الارتباط يحصل بين المادة أو المواد التي يعمل عليها الأنزيم مع مركز فعال صغير نسبياً موجود على الأنزيم ويطلق عليه اسم active center.
وقد يكون الارتباط إلكتروني أو بواسطة أواصر هيدروجينية أو بآصرة تساهمية.
العوامل المؤثرة على فعالية الأنزيم
1ـ تركيب المادة التي يعمل عليها الأنزيم.
2ـ تركيز الأنزيم، حيث كلما زاد التركيز زادت فعالية تأثيره.
3ـ العوامل المحيطة: قد يحبط فعل الأنزيم بوجود مثبطات له في المحيط العامل به، كوجود بعض العلاجات المؤثرة في ذلك الوسط، وقد يفاجأ بعض القرويين أثناء صنع لبن (الزبادي) أن عملية التحويل من حليب الى زبادي لا تتم مطلقاً، وعندما يتحرون عن الأسباب، سيجدون أن أحد الأبقار قد عولجت بمركبات (التهاب الضرع) المكونة من مضادات حيوية فيتعطل بذلك عمل البكتيريا العاملة على تحويل الحليب الى زبادي ويتوقف عمل الأنزيمات.
4ـ درجة الحرارة: تعمل درجات الحرارة على تأثر الأنزيم، فهي إن ارتفعت كثيرا تعطل عمل الأنزيم وإن انخفضت تعطل العمل أيضا. وهذه الظواهر نراها في عمليات التجبين (صناعة الجبن).
5ـ الحموضة: المقصود هنا هي درجة ال (ph) وأفضل وسط داخل الخلية هو بين 6ـ7.
ما هو الأنزيم؟
الأنزيم هو مركب عضوي بروتيني يغير من سرعة التفاعلات الحيوية ويتكون داخل الحية. لقد استعمل الإغريق الأنزيمات في صناعة الشراب والخل والجبن، وفيما بعد أكد العالم الفرنسي (باستور) بأن الخلايا الحية هي وأنزيماتها المسئولة عن التخمر.
وأما أول اعتراف حقيقي بأن الأنزيم هو مركب عضوي بروتيني فقد جاء نتيجة أبحاث (Sumner) عام 1926، عندما استطاع عزل أنزيم (Urease) من بذور (الفول).
الفعل المحفز للأنزيمات Catalytic action
إن عملية تكوين المواد الحية تتطلب استمرار سلسلة التغيرات الكيمياوية. ويمكن تعجيل سرعة هذه التفاعلات عن طريق الأنزيمات. ولو أراد العلماء إجراء تلك التفاعلات في المختبرات لتطلب فعالية مادة قلوية قوية ودرجة حرارة عالية، ولكن هذه التفاعلات تجري في جسم الإنسان والحيوانات والنباتات تحت درجات حرارة اعتيادية وبدون حاجة الى مركبات التحلل.
فالدهون في جسم الإنسان يمكن تكسيرها الى (كلسريدات) وحوامض دهنية تحت تأثير أنزيم (اللايبيز). أما البروتينات فتحللها أنزيمات (البيتديز) بتحليل البروتينات عن طريق فتح الأواصر (البيتدية) التي تربط الحوامض الأمينية الداخلة بتركيب البروتين. مثل تلك الأنزيمات تصنف ضمن مجموعة أنزيمات (التحلل).
هناك مجموعة أخرى من الأنزيمات تسمى الأنزيمات الناقلة (الترانسفريز) التي تحفز على نقل المجاميع مثل (مجموعة الأستيل والأمينو والفوسفات) من جزيئة الى جزيئة. فعلى سبيل المثال يلاحظ في عملية تكوين حامض (الأسيتيك) من حامض (الأوكسالوأسيتيك) [خلال عملية تحرير الطاقة في الجسم] وهذه العملية تحدث بواسطة أنزيم (الستريت ساينتسيز).
وهناك مجموعة (الليسيز) التي تحفز التحللات غير المائية من حالة الى أخرى، وأدوار أخرى، تفصيلها يهتم به المتقدمون بهذا العلم.
ميكانيكية عمل الأنزيمات:
يتطلب عمل الأنزيم تكوين مركب معقد بين الأنزيم والمادة التي يعمل عليها (substrate) وأن هذا المركب المعقد يتحلل بدوره ليعطي النواتج والأنزيم (نفسه) بدون تغيير
E+S>ES>E+P
إن الارتباط يحصل بين المادة أو المواد التي يعمل عليها الأنزيم مع مركز فعال صغير نسبياً موجود على الأنزيم ويطلق عليه اسم active center.
وقد يكون الارتباط إلكتروني أو بواسطة أواصر هيدروجينية أو بآصرة تساهمية.
العوامل المؤثرة على فعالية الأنزيم
1ـ تركيب المادة التي يعمل عليها الأنزيم.
2ـ تركيز الأنزيم، حيث كلما زاد التركيز زادت فعالية تأثيره.
3ـ العوامل المحيطة: قد يحبط فعل الأنزيم بوجود مثبطات له في المحيط العامل به، كوجود بعض العلاجات المؤثرة في ذلك الوسط، وقد يفاجأ بعض القرويين أثناء صنع لبن (الزبادي) أن عملية التحويل من حليب الى زبادي لا تتم مطلقاً، وعندما يتحرون عن الأسباب، سيجدون أن أحد الأبقار قد عولجت بمركبات (التهاب الضرع) المكونة من مضادات حيوية فيتعطل بذلك عمل البكتيريا العاملة على تحويل الحليب الى زبادي ويتوقف عمل الأنزيمات.
4ـ درجة الحرارة: تعمل درجات الحرارة على تأثر الأنزيم، فهي إن ارتفعت كثيرا تعطل عمل الأنزيم وإن انخفضت تعطل العمل أيضا. وهذه الظواهر نراها في عمليات التجبين (صناعة الجبن).
5ـ الحموضة: المقصود هنا هي درجة ال (ph) وأفضل وسط داخل الخلية هو بين 6ـ7.
