- كثيراً ما نلاحظ أموراً غريبة تحدث لانستطيع تفسيرها،في حياتنا اليومية، مثلما لو كنا في المطبخ وقمنا بصنع العجين ..
- إن تخمر العجين أمر غريب الحدوث ،كيف يكون طحينآ ويتحول لمادة مطاطية منتفخة بظروف معينة ؟؟
- يصنع العجين كالتالي :
- ( طحين + ماء + ملح + مادة تضاف ليتخمر )
- هذه المادة هي الخميرة .
- لكن مادورها ومالعمليات التي تتم ليتخمر العجين ؟
- يتخمر العجين بوجود الخميرة التي تعد أنظيمات تعمل على إحداث تفاعل كيميائياً يحول الطحين مع الماء إلى عجين .
-
تعريف الأنظيمات :
-
عبارة عن مركبات بروتينية تركبها الخلايا الحية بتراكيز منخفضة ، تخفض طاقة التنشيط ، وتنجز التفاعل بسرعة وبدرجة حرارة الوسط . - تتكون بعض الأنظيمات من بروتينات فقط ، ومعظمها يتكون من بروتينات مقترنة ، نجد على سطوخها مواد عديدة :
- _ الموقع الفعال الذي يرتبط بالمواد المتفاعلة .
- _ موقع التحفيز الذي ترتبط معه مادة محفزة تعمل وفق مبدأ إيقاف وتشغيل .
-
آلية عمل الأنظيمات :
-
لكل نوع من التفاعلات الحيوية أنظيمات نوعية خاصة بها ، تضمن استمرارها بسرعة وفعالية ..فما آلية عملها ؟؟ - وضع العديد من النظريات منها :
- أولاً_ نظرية القفل والمفتاح :
- تشرح هذه النتيجة ارتباط الركيزة بموقع ارتباط الأنظيم ، فيتشكل معقد ( أنظيم_ركيزة ) ، فتتشكل نواتج مع هذا المعقد ، بعد ذلك تغادر نواتج المعقد موقع الارتباط .
- ثانياً_ نظرية الموقع المستحث المتغير (التلاؤم المحرض ) :
- يقوم الموقع الفعال في الأنظيم يغير شكله، ليلائم المادة المتفاعلة ليؤمن إتمام التفاعل .
-
خواص الأنظيمات :
-
1_ خفض الطاقة اللازمة للتفاعل : يحدث التفاعل بوجود الأنظيم بسرعة تفوق سرعة حدوثه بغياب الأنظيم، فمثلاً أنظيم السكراز يحلمه السكروز بصرف 39 كيلو جول بينما التفاعل نفسه يحتاج 105 كيلو جول بوجود وسيط كيميائي و 139 كيلو جول بدون أي وسيط . - 2_ سلبية الأنظيم : يمكن للأنظيم أن يؤدي عمله آلاف المرات، دون أن يتأثر بالتفاعل .
- 3_ العكوسية : حيث يسرع الأنظيم التفاعلات العكوسة بالاتجاهين .
- 4_ الغروية : ينتج من هذه الخاصة سطوح واسعة للأنظيمات تؤمن سهولة تماس الجزيئات المتفاعلة ، والتي تعد صغيرة الحجم بالنسبة لسطح الأنظيم .
- 5_ النوعية :
- _ كل أنظيم يتوسط نوعاً معيناً من التفاعلات الحيوية دون غيرها .
- _ الليباز يحلمه الدسم فقط ولايحلمه البروتينات .
- _ التربسين يحلمه البروتينات فقط .
- بعض الفيتامينات تشكل مرافقات أنظيمية وخاصة فيتامينات B ، وإذا لم يحتوي غذاء الشخص على كمية كافية منها ، فلا يمكن للأنظيمات أن تؤدي عملها بالشكل المطلوب .
- نجد مجموعة من الأنظيمات ضمن الجسيمات الكوندرية والصانعات الخضراء ، ترتبط بروتيناتها ببعضها ، بحيث إذا تم فصل أحد هذه الأنظيمات عن الجملة فإنها تفقد نشاطها الحيوي ، وتدعى هذه الجملة بالجملة الأنظيمية المركبة .
-
بعض العوامل المؤثرة في عمل الأنظيمات :
-
1_ درجة PH الوسط : - لكل أنظيم درجة PH مناسبة لعمله .
- 2_ الحرارة :
- كلما زادت درجة الحرارة زادت فاعلية الأنظيم .
- 3_ تركيز الأنظيم :
- تزداد سرعة التفاعل بزيادة تركيز الأنظيم .
- 4_ تركيز مادة التفاعل :
- تزداد سرعة التفاغل بزيادة مادة التفاعل .
-
أهمية الأنظيمات في التقانات الأنظيمية :
-
استخدمت الأنظيمات نظراً إلى أهميتها في مجالات عدة : - 1_ الطب : يستخدم الأطباء العقاقير التي تحتوي على أنظيمات لتطهير الجروح وتحليل تخثر الدم ، وتخفيف أنواع معينة من اللوكيميا، وفحص حساسية المرء ضد البنسلين، كما تستخدم في صناعة المضادات الحيوية .
- 2_ الصناعة :
- _تحتوي بعض المنظفات على أنظيمات تفكك البروتينات والدسم التي تسبب البقع .
- _ صناعة الأجبان والألبان .
- _ طرد الأوكسجين من الأغذية المصنعة لإطالة فترة حفظها .
- 3_ البيئة : تسرع الأنظيمات في تفكيك النفايات العضوية ، وتحويلها إلى مركبات يمكن استخدامها في الزراعة كأسمدة عضوية ، إجمالاً يمكن للأنظيمات أن تسرع التفاعلات الكيميائية بين بليون وترليون مرة .
- المثبطات الأنظيمية :
- هي على نوعين :
- أ_ لاتنافسية تخفض سرعة التفاعل الأنظيمي .
- ب_ تنافسية توقف عمل الأنظيم .
- فقد استخدمت في العديد من المجالات منها المعالجة الكيميائية، كما استخدمت السلفوميدات ، للحيلولة دون انتشار العدوى الجرثومية ، لأنها شبيهة بمادة ضرورية لنمو الجراثيم فتثبط أنظيمات الجراثيم ، وخلايا جسم الإنسان لاتتأثر بها .
-
- وأخيراً: إن كان لديك أي اقتراح أو ملاحظة أو إضافة أو تصحيح خطأ على المقال يرجى التواصل معنا عبر الإيميل التالي: Info@Methaal.com
لا تنس عزيزي القارئ مشاركة المقال على مواقع التواصل الاجتماعي لتعم الفائدة.
ودمتم بكل خير.