الإنزيمات: ما هي والأمثلة والتصنيف

الإنزيمات عبارة عن بروتينات تحفز التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية.

هم تسريع سرعة ردود الفعل، مما يساهم في التمثيل الغذائي. بدون الإنزيمات ، ستكون العديد من التفاعلات بطيئة للغاية.

أثناء التفاعل ، لا تغير الإنزيمات تكوينها ولا يتم استهلاكها أيضًا. وبالتالي ، يمكنهم المشاركة عدة مرات في نفس النوع من التفاعل ، في فترة زمنية قصيرة.

يتم تحفيز جميع تفاعلات التمثيل الغذائي الخلوي تقريبًا بواسطة الإنزيمات.

مثال على نشاط الانزيم يحدث في عملية الهضم. بفضل عمل الانزيمات الهاضمة، يتم تقسيم جزيئات الطعام إلى مواد أبسط.

كفاءة جزيء الإنزيم عالية جدًا. من المقدر ، بشكل عام ، أن جزيء الإنزيم قادر على تحويل 1000 جزيء ركيزة إلى منتجاتها الخاصة ، هذا في دقيقة واحدة فقط.

كيف يعملون؟

كل إنزيم محدد لنوع من التفاعل. أي أنها تعمل فقط على مركب معين وتنفذ دائمًا نفس النوع من التفاعل.

يسمى المركب الذي يعمل عليه الإنزيم بشكل عام المادة المتفاعلة. ترتبط خصوصية الركيزة الإنزيمية الكبيرة بالشكل ثلاثي الأبعاد لكليهما.

يرتبط الإنزيم بجزيء الركيزة في منطقة معينة تسمى موقع الارتباط. لهذا ، يخضع كل من الإنزيم والركيزة لتغيير في شكل التركيب.

أنها تناسب تماما مثل المفاتيح في الأقفال. يسمى هذا السلوك نظرية قفل المفاتيح.

الانزيمات والركائز تشغيل نموذج Key-Lock

من بين العوامل التي تغير نشاط الإنزيمات:

درجة حرارة: تعمل درجة الحرارة على ضبط معدل التفاعل. درجات الحرارة المرتفعة للغاية يمكن أن تفسد الإنزيمات. يعمل كل إنزيم في درجة حرارة مثالية.
الرقم الهيدروجيني: كل إنزيم له نطاق أس هيدروجيني يعتبر مثاليًا. ضمن هذه القيم ، يكون النشاط هو الحد الأقصى.
زمن: كلما طالت مدة اتصال الإنزيم مع الركيزة ، سيتم إنتاج المزيد من المنتجات.
تركيز الإنزيم والركيزة: كلما زاد تركيز الإنزيم والركيزة ، كلما كان التفاعل أسرع.

تُصنف الإنزيمات إلى المجموعات التالية ، وفقًا لنوع التفاعل الكيميائي الذي تحفزه:

اختزال الأكسيدو: تفاعلات اختزال الأكسدة أو تفاعلات نقل الإلكترون. مثال: ديهيدروجينازات وأكسيدازات.
المحولات: نقل المجموعات الوظيفية مثل الأمين والفوسفات والأسيل والكربوكسي. مثال: كينازات و ترانساميناسات.
هيدرولاز: تفاعلات التحلل المائي للرابطة التساهمية. مثال: الببتيدات.
تحركات: تفاعلات تكسير الرابطة التساهمية وإزالة جزيئات الماء والأمونيا وثاني أكسيد الكربون. مثال: Dehydratases و Decarboxylases.
الايزوميراز: تفاعلات التحويل البيني بين أيزومرات بصرية أو هندسية. مثال: Epimerases.
إنزيمات دمج الجزيئات: تفاعلات تكوين جزيئات جديدة من الارتباط بين اثنين من الجزيئات الموجودة مسبقًا. مثال: المواد التركيبية.

تتكون الإنزيمات من جزء بروتيني يسمى أبوينزيم وجزء آخر غير بروتيني يسمى العامل المساعد.

عندما يكون العامل المساعد جزيء عضوي ، يطلق عليه مساعد الانزيم. ترتبط العديد من الإنزيمات المساعدة الفيتامينات.

يسمى الإنزيم + مجموعة العامل المساعد هولوزيم.

انظر إلى بعض الإنزيمات الرئيسية وعملها:

الكاتلاز: يحلل بيروكسيد الهيدروجين.
بوليميريز الحمض النووي أو النسخ العكسي: يحفز تكرار الحمض النووي ؛
اللاكتاز: يسهل تحلل اللاكتوز.
ليباز: يسهل هضم الدهون.
البروتياز: العمل على البروتينات.
اليورياز: يسهل تحلل اليوريا ؛
بثيالين أو أميليز: يعمل على تحلل النشا في الفم ، وتحويله إلى مالتوز (أصغر جزيء) ؛
بيبسين أو البروتياز: يعمل على البروتينات، تحطيمها إلى جزيئات أصغر ؛
التربسين: يساهم في تكسير البروتينات غير المهضومة في المعدة.