يمكن العثور على الإنزيمات الانزيمات توجد من حولنا في جميع أشكال الحياة ، بما في ذلك البشر والنباتات والبكتيريا وجميع الكائنات الحيةمجموعة متنوعة من الكائنات الحية ونظريات تصنيفها آخر. لأن الوظائف الرئيسية للإنزيمات هي عملية وكفاءة التفاعلات الكيميائية المختلفة اللازمة لأداء وظائف الجسم المختلفة. واصلنا حتى آخر واحد لمعرفة كل شيء عن الإنزيمات.
ما هي الانزيمات؟
الانزيمات الانزيمات إنها محفز بيولوجي جزيئي يسرع التفاعلات الكيميائية. تسمى الجزيئات التي تعمل على الإنزيمات الركائز ، حيث يقوم الإنزيم بتحويل الركيزة إلى جزيئات تسمى المنتجات. تتطلب معظم عمليات التمثيل الغذائي حدوث الإنزيمات بسرعة كافية للحفاظ على الحياة.
وظائف الانزيم
نقل الإشارة
الأنزيمات متخصصة في المشاركة في نقل إشارة كيميائية أو فيزيائية ، حيث يتم نقل هذه الأخيرة عبر الخلية كسلسلة من الأحداث الجزيئية ، حتى تظهر الاستجابة الخلوية في النهاية. أكثر إنزيمات التأشير شيوعًا هي كينازات البروتين التي تحفز فسفرة البروتين.
تتحلل الجزيئات الكبيرة
يمكن للإنزيمات أن تكسر الجزيئات الكبيرة إلى أجزاء صغيرة يمكن لجسم الإنسان امتصاصها بسهولة. يحتوي على العديد من العناصر الغذائية على شكل جزيئات كبيرة مثل السكر والبروتينات والدهون ، والتي لا يمكن لجسم الإنسان امتصاصها بسهولة. وبالتالي ، يتم تقسيم هذه المكونات بواسطة الإنزيمات إلى قطع أصغر قبل الامتصاص ، وتسمى هذه العملية التقويض.بعد الامتصاص ، يتم استخدام الجزيئات الصغيرة كوحدات بناء لتجديد شباب الجسم من خلال إصلاح الأنسجة وتجديدها ونموها. ، وهذه العملية هي المعروف باسم الابتنائية. مثال على الإنزيمات: الأميليز والبروتياز.
توليد الطاقة
يمكن أن تولد الإنزيمات الطاقة للكائنات الحية. ثلاثي فوسفات الأدينوزين ، المعروف أيضًا باسم ATPإنه الشكل الرئيسي لتخزين الطاقة الكيميائية. ATP إنها مثل بطارية مشحونة يمكنها إطلاق الطاقة التي تشغل الأنشطة البيولوجية. الإنزيمات هي محول الطاقة لتحويل الطاقة إلى أشكال كيميائية مناسبة وتخزينها في الجزيئات ATP. يتم استدعاء معظم هذه الإنزيمات توليف ATP.
ضخ الأيونات
تعمل بعض الإنزيمات في غشاء الخلية كمضخات أيونية لتحريك الأيونات عبر غشاء البلازما. يمكن لحاملات الأيونات الأولية هذه نقل الطاقة من مجموعة متنوعة من المصادر بما في ذلك ATPضوء الشمس ، وتفاعلات الأكسدة والاختزال الأخرى ، على الطاقة الكامنة المخزنة في التدرج الكهروكيميائي.
الحماية والتخليص
في الكائنات الحية ، هناك دائمًا بعض المواد غير الغذائية من البيئة الخارجية أو التي ينتجها الجسم نفسه ، والتي لا يمكن تحويلها إلى مكونات خلوية أو استخدامها ك للطاقة. هنا ، يجب تحويلها إلى منتجات مستبعدة أو استخدامها كمكونات فسيولوجية أو مرضية أو سامة. قد تكون الإنزيمات المتضمنة في هذا الإجراء إنزيمًا واحدًا ، أو مجموعة من العديد من الإنزيمات أو نظام من الإنزيمات ، والتي تخضع لسلسلة من التفاعلات الكيميائية الحيوية عن طريق الأكسدة ، والاختزال ، والتحلل المائي ، وما إلى ذلك.
تنظيم الخلية
يمكن للإنزيمات تحريك أجزاء من الهيكل الداخلي للخلية وإعادة تنظيمها لتنظيم أنشطة الخلية.إصلاح أو لمساعدة الخلايا المخاطية على تحريك مجرى الهواء كإجراء روتيني للحفاظ على مجرى الهواء نظيفًا. هم الإنزيمات الشائعة المشاركة في هذه الحركة المذكورة أعلاه الميوسين ATPase ، ATPase Kinesinو ومشتق ATPase.
وظائف الإنزيمات الأخرى
بالإضافة إلى ذلك ، فإن الإنزيمات قادرة أيضًا على توليد الحركة ، على سبيل المثال: يساعد إنزيم الميوسين على التحلل المائي والإنزيماتATP يعتمد على توليد تقلص العضلات ، ونقل المواد داخل الخلايا حول الخلية كجزء من الهيكل الخلوي.
تعتبر الإنزيمات مكونات مهمة للعديد من الوظائف الأخرى ، بما في ذلك الاستجابات المناعية وعمليات الشيخوخة. لوسيفراس وهو السبب الرئيسي لتوهج اليراعات ، بالإضافة إلى أن الإنزيمات الموجودة في الفيروس تشارك في الخلايا المصابة أو تطلق جزيئات الفيروس من الخلايا المضيفة.
كيف تعمل الانزيمات؟
تم اقتراح نموذج “القفل والمفتاح” لأول مرة في عام 1894. في هذا النموذج ، يكون الموقع النشط للإنزيم عبارة عن شكل محدد ، حيث يمكن تركيب ركيزة فقط ، مثل القفل والمفتاح. تم الآن تحديث هذا النموذج ويسمى النموذج المناسب. في هذا النموذج ، يغير الموقع النشط شكله لأنه يتفاعل مع الركيزة. بمجرد أن يتم قفل الركيزة تمامًا وفي الموضع الصحيح ، يمكن أن يبدأ التحفيز.
الظروف المثلى لعمل الانزيمات
يمكن أن تعمل الإنزيمات فقط في ظل ظروف معينة. تعمل معظم الإنزيمات في جسم الإنسان بشكل أفضل عند 37 درجة مئوية. في درجات حرارة منخفضة ، سيستمرون في العمل ، ولكن بشكل أبطأ. وبالمثل ، يمكن أن تعمل الإنزيمات فقط ضمن نطاق معين من الأس الهيدروجيني (حمضي / قاعدي). يعتمد اختيارهم على مكان وجودهم في الجسم. على سبيل المثال ، تعمل الإنزيمات في الأمعاء بشكل أفضل عندما 7.5 درجة حموضةعلى الرغم من أن الإنزيمات الموجودة في المعدة تعمل بشكل أفضل عندما الرقم الهيدروجيني 2 لأن المعدة أكثر حمضية. إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا أو كانت البيئة حمضية جدًا أو قاعدية ، فإن الإنزيم يغير شكله بحيث لا يمكن ربط ركائزه.
العوامل المساعدة لنشاط الانزيم
قد لا تعمل بعض الإنزيمات إلا إذا كان لديها جزيء معين مرتبط ببروتينات أخرى. وتسمى هذه العوامل المساعدة. على سبيل المثال ، قد لا يعمل أنهيدريد الكربون ، وهو إنزيم يساعد في الحفاظ على الرقم الهيدروجيني في الجسم ، إلا إذا كان مرتبطًا بأيون الزنك.
أنواع الإنزيمات
يوجد آلاف الإنزيمات في جسم الإنسان ، وإليك بعض الأمثلة:
الليباز: هي مجموعة من الإنزيمات التي تساعد على هضم الدهون في الأمعاء.
إنزيم الأميليز: يساعد في تحويل النشويات إلى سكريات. تم العثور على الأميليز في اللعاب.
الانزيم المالطي: كما يوجد في اللعاب. هذا الإنزيم يكسر السكر ويحوله إلى جلوكوز. يوجد المالتوز في الأطعمة مثل البطاطسأهم فوائد البطاطس المسلوقة والمعكرونةوصفات تركية للباستا باللحم والدجاج والتونة.
التربسين: يوجد في الأمعاء الدقيقة ، هذا الإنزيم يحول البروتينات إلى أحماض أمينية.
إنزيم اللاكتيز: يوجد أيضًا في الأمعاء الدقيقة ، يقوم بتكسير اللاكتوز والسكر ويتحول إلى جلوكوز وجلاكتوز.
تساعد الإنزيمات في تسريع التفاعلات الكيميائية في جسم الإنسان. ترتبط بالجزيئات وتغيرها بطرق محددة. فهي ضرورية للتنفس وهضم الطعام والعضلات ووظيفة الأعصاب والعديد من الوظائف الأخرى.