في جسمنا ، تحدث باستمرار ردود الفعل الضرورية للحفاظ على الحياة. على سبيل المثال ، يتم تحويل العناصر الغذائية الموجودة في الأطعمة التي نستهلكها ، مثل البروتينات والكربوهيدرات والدهون ، إلى مواد أخرى يمكننا امتصاصها. تحدث هذه التحولات بسرعة كبيرة بفضل وجود الإنزيمات.
في الانزيمات هي جزيئات بروتينية ذات كتلة مولية كبيرة تعمل كـ المحفزات البيولوجية، وتسمى أيضا المحفزات الحيوية، أي أنهم يستطيعون تسريع عملية التمثيل الغذائي (ردود فعل الجسم).
على سبيل المثال ، ستستغرق المصاصة على الطاولة وقتًا طويلاً لتتحلل عند ملامستها للأكسجين الموجود في الهواء فقط. لكن عندما نستهلكها ، فإن التفاعل بين السكر الموجود في المصاصة وأكسجين الجسم يحدث في بضع ثوان ، لأن الإنزيمات تعمل على جزيئات السكر مما يخلق هياكل تتفاعل بسهولة أكبر ، مما يؤدي إلى تسريع تفاعل.
الإنزيمات محددة للغاية ، مما يعني أن كل منها يعمل كمحفز بيولوجي لتفاعل واحد فقط. هذا لأن الإنزيم له مركز نشط يتحد مع المركب الذي سيخضع للعمل الأنزيمي. هذا المركب يسمى المادة المتفاعلة. يبدو الأمر كما لو كان الإنزيم هو مفتاح القفل (الركيزة).
في المخطط أدناه ، يتم توضيح ذلك:
لاحظ أن يتفاعل الإنزيم مع الركيزة بطريقة معينة ، مما يخلق مركبًا وسيطًا يتحلل بسهولة ، مما يؤدي إلى ظهور المنتجات. علاوة على ذلك ، يتم تجديد الإنزيم ولا يتم استهلاكه في التفاعل ، كما يحدث مع جميع المحفزات.
مثال على إنزيم موجود في المعدة بيبسين. إذا ملامست قطعة من اللحم البيبسين ، فسوف يتحلل اللحم بسرعة. إذا استخدمنا بدلاً من البيبسين حمض الهيدروكلوريك فقط ، وهو المكون الرئيسي لعصير المعدة ، فسنرى أن اللحم سيستغرق وقتًا طويلاً حتى يتحلل. لذلك ، فإن وجود هذا الإنزيم في أجسامنا ضروري لتحطيم البروتينات ، وهي ركائز البيبسين.
مثال آخر هو نقل ثاني أكسيد الكربون في جسم الإنسان. يوجد الإنزيم داخل خلايا الدم الحمراء أنهيدراز الكربونيك الذي يحول ثاني أكسيد الكربون إلى حمض الكربونيك أسرع بنحو 5000 مرة من عدم وجوده!
الآن ، التحفيز الأنزيمي الذي يمكننا تخيله في الحياة اليومية هو عندما نؤذي أنفسنا ونضع فوق الجرح بيروكسيد الهيدروجين. في الوقت الحالي هناك فوران شديد ، وهو تحلل بيروكسيد الهيدروجين. يحدث هذا التحلل ببطء شديد ، ولكن عندما نضع المنتج على اتصال مع الدم ، يسمى الإنزيم الكاتلاز يزيد من سرعة رد الفعل.
أيضًا ، نظرًا لعدم استهلاك الكاتلاز من الدم ، سيستمر الفوران حيث نضيف المزيد من بيروكسيد الهيدروجين إلى الموقع.
يتم استخدام مفيد لهذا المفهوم في الاختبارات المعملية للتمييز بين نوعين من البكتيريا: المكورات العنقودية والمكورات العقدية. فقط المكورات العنقودية تحتوي على الكاتلاز. لذلك ، في الاختبار ، يضاف بيروكسيد الهيدروجين إلى العينة ، إذا حدث فوران ، فهو مكون من المكورات العنقودية ، وإذا لم يحدث ذلك ، فهو العقدية
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-enzimatica.htm
