זרז אנזימטי. זרז אנזימטי (זרזים ביולוגיים)

באורגניזם שלנו מתרחשות כל הזמן תגובות חיוניות לקיום החיים. לדוגמא, חומרי המזון במזונות שאנו צורכים, כמו חלבונים, פחמימות ושומנים, מומרים לחומרים אחרים שנוכל לספוג. טרנספורמציות אלה מתרחשות מהר מדי בזכות הימצאותם של אנזימים.

בְּ אנזימים הן מולקולות חלבון עם מסת טוחנת גדולה הפועלות כמו זרזים ביולוגיים, המכונה גם ביו-קטליסטיםכלומר הם יכולים לזרז את חילוף החומרים (תגובות גוף).

לדוגמא, סוכרייה על שולחן ייקח זמן רב להתפרקות במגע עם החמצן באוויר בלבד. אך כאשר אנו צורכים אותו, התגובה בין הסוכר בסוכרייה לחמצן בגוף מתרחשת תוך שניות ספורות, מכיוון שהאנזימים פועלים על מולקולות הסוכר ויוצרים מבנים המגיבים ביתר קלות ומאיצים את תְגוּבָה.

אנזימים הם מאוד ספציפיים, כלומר כל אחד מהם משמש כזרז ביולוגי לתגובה אחת בלבד. הסיבה לכך היא שלאנזים יש מרכז פעיל המשלב עם התרכובת שתעבור את הפעולה האנזימטית. תרכובת זו נקראת מצע. זה כאילו האנזים היה המפתח לנעילה (מצע).

בתכנית שלהלן, זה מודגם:

שים לב ש האנזים מגיב עם המצע בצורה ספציפית ויוצר תרכובת ביניים שמתפרקת בקלות, ומולידה את התוצרים. יתר על כן, האנזים מתחדש ואינו נצרך בתגובה, כפי שקורה בכל הזרזים.

דוגמא לאנזים הקיים בקיבה הוא עַכְּלָן. אם נשים חתיכת בשר במגע עם הפפסין, הבשר יתפרק במהירות. אם במקום פפסין נשתמש רק בחומצה הידרוכלורית, שהיא המרכיב העיקרי של מיץ קיבה, נראה שנדרש זמן רב להתפרקותו של הבשר. לכן, נוכחותו של אנזים זה בגופנו חיונית לפירוק חלבונים, שהם מצעי הפפסין.

 דוגמא נוספת היא הובלת פחמן דו חמצני בגוף האדם. בתוך כדוריות הדם האדומות שלנו יש את האנזים אנהידראז פחמני אשר ממיר פחמן דו חמצני לחומצה פחמנית כ -5,000 פעמים מהר יותר מאשר ללא נוכחותו!

כעת, קטליזה אנזימטית שנוכל להמחיש בחיי היומיום היא כאשר אנו פוגעים בעצמנו ואנחנו מורחים מי חמצן על הפצע. כרגע יש התרחבות עזה, שהיא הפירוק של מי חמצן. פירוק זה מתרחש לאט מאוד, אך כאשר אנו מכניסים את המוצר למגע עם הדם, נקרא אנזים קטלאז מגביר את מהירות התגובה.

כמו כן, מכיוון שקטלאז מהדם אינו נצרך, ההתפשטות תימשך ככל שנוסיף עוד מי חמצן לאתר.

שימוש מועיל בתפיסה זו נעשה בבדיקות מעבדה להבדיל בין שני סוגים של חיידקים: סטפילוקוקים וסטרפטוקוקים. רק סטפילוקוקים מכילים קטלאז. לכן, במבחן, מימן מי חמצן מתווסף לדגימה, אם הוא מתמוסס, זה סטפילוקוקים, אם לא, זה סטרפטוקוקים.

מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-enzimatica.htm