الأنزيمات – الجلسة الثانية

آلية عمل الإنزيم. خصوصية الإنزيم. تأثير درجة الحرارة على نشاط الانزيم.

كما درسنا فإن الإنزيمات هي المحفزات البيولوجية. إنها تساعد على بدء التفاعل الكيميائي عن طريق تحويل المواد المتفاعلة إلى المنتجات. أنها تعمل على تسريع التفاعل الكيميائي. ولكن كيف تعمل هذه الإنزيمات على تحويل المواد المتفاعلة إلى نواتج؟.

سنقوم بدراسة الآلية التي تقوم بها الإنزيمات بأداء وظيفتها. ولكي نفعل ذلك، دعونا أولاً نفهم بنية الإنزيمات. تتكون الإنزيمات من البروتينات. البروتينات هي بمثابة كتل بناء صغيرة في جسمك تساعدك على النمو والبقاء بصحة جيدة والقيام بالعديد من الأشياء المهمة.

تتكون البروتينات من أجزاء صغيرة تسمى الأحماض الأمينية. تخيل أن هذه الأحماض الأمينية عبارة عن حبات ملونة يمكنك ربطها معًا لصنع عقد جميل. عندما تقوم بربط حبات الأحماض الأمينية هذه معًا بترتيب معين، فإنك تقوم بإنشاء البروتين. إنه مثل صنع عقد خاص بأنواع وألوان مختلفة من الخرز.

تحتوي الإنزيمات على جزء خاص في شكلها يسمى الموقع النشط. هذا الجزء يشبه الجيب الصغير الذي يمكنه الاحتفاظ بالمكونات. إنه يشبه إلى حد ما الطريقة التي تمسك بها يدك بقلم التلوين لتلوين صورة. الموقع النشط لديه القدرة على تحويل المتفاعل إلى ناتج.

يسمى المتفاعل بالركيزة. افترض أنك تخبز كعكة. المكونات اللازمة لصنع الكعكة تسمى الركيزة. تقوم الإنزيمات بتحويل المواد إلى منتجات. دعونا نرى كيف تتم هذه الآلية بأكملها.

تختلف أشكال الركائز المختلفة وفقًا لبنية الإنزيمات. تقترب الركيزة من الإنزيم. تتناسب الركيزة مع الموقع النشط للإنزيم. إذا كانت الركيزة تتناسب مع الموقع النشط، فإن التفاعل يستمر. وإلا فلن يحدث رد الفعل.

عندما تتناسب الركيزة مع الموقع النشط للإنزيم، يتم تشكيل مجمع ركيزة الإنزيم. الموقع النشط يتمسك بالركيزة. يتم إنشاء اتصال بين الموقع النشط والركيزة. يحدث هذا الاتصال بسبب وجود شكل خاص من القوى بين الموقع النشط والركيزة. وتسمى هذه القوى بالقوى بين الجزيئات.

الإنزيم يحفز التفاعل. يقوم بتحويل الركيزة المرفقة إلى منتجات. والآن يمكن إعادة استخدام هذا الإنزيم مرة أخرى. سيتم تحويل ركيزة أخرى إلى المنتج. يمكننا القول أن الإنزيم يحفز التفاعل دون أن يتم استخدامه في العملية.

هناك نموذجان يشرحان آلية عمل الإنزيم. أولاً، نموذج القفل والمفتاح. وفقًا لهذا النموذج، يكون الموقع النشط للإنزيم عبارة عن بنية صلبة. شكله لا يتغير.

يقول هذا النموذج أن ركيزة محددة فقط هي التي يمكن أن تتناسب مع الموقع النشط للإنزيم. إنه مثل المفتاح المناسب للقفل. الركيزة تعمل كالمفتاح. الموقع النشط يعمل بمثابة القفل. المفتاح الصحيح فقط هو الذي يمكنه فتح القفل. وبالمثل، يمكن لركيزة محددة فقط أن تتناسب مع الموقع النشط للإنزيم.

النموذج الثاني هو نموذج الملاءمة المستحثة. وفقًا لهذا النموذج، فإن الموقع النشط للإنزيم ليس عبارة عن بنية صلبة. إنه مرن قليلاً. لنفترض أن شكل الركيزة غير مناسب للموقع النشط. عندما يلتصق الركيزة بالموقع النشط، يتغير شكل الموقع النشط قليلاً ليناسب الركيزة بشكل مثالي.

إن الإنزيمات محددة للغاية في طبيعتها. لا يمكن إلا لإنزيم محدد أن يحول الركيزة المحددة إلى المنتجات. ويرجع ذلك إلى الشكل المحدد للموقع النشط للإنزيم. هذا الشكل خاص بجزيئات الركيزة. تختلف أشكال المواقع النشطة في الإنزيمات المختلفة.

هناك عوامل مختلفة تؤثر على نشاط الإنزيمات. أحد أهم العوامل هي درجة الحرارة. تعمل الإنزيمات في نطاقات درجات حرارة محددة. عندما نرفع درجة الحرارة ضمن النطاق المطلوب، يزداد نشاط الإنزيمات.

تُسمى درجة الحرارة التي يصل عندها نشاط الإنزيمات إلى أقصى حد لها بدرجة الحرارة المثالية. على سبيل المثال، تعمل إنزيمات جسم الإنسان بشكل أفضل عند درجة حرارة 37 degrees Celsius. هذه هي درجة الحرارة المثالية لإنزيمات جسم الإنسان.

الأنزيمات – الجلسة 3