ما هي الإنزيمات وما هي وظائفها؟ الإنزيمات هي محفزات بيولوجية تسرع العمليات الحيوية داخل جسم الكائن الحي. تعمل الأنزيمات على تحويل الركائز إلى نواتج. ومعظم عمليات الأيض والتمثيل الغذائي في خلايا الكائنات الحية تحتاج إلى الإنزيمات لتسريع هذه العمليات والحفاظ على حياة الكائن الحي. يعرف هذا العلم بـ الانزيمولوجي.
والإنزيمات لديها القدرة على تحفيز أكثر من 5000 نوع من التفاعلات الحيوية التي تحدث داخل جسم الكائن الحي، ومعظم الإنزيمات هي بروتينات كروية تؤثر بشكل فردي على العمليات الحيوية أو على شكل مركبات معقدة والأحماض الأمينية المسؤولة عن تحديد هيكل الإنزيم، وهذا الهيكل يحدد بدوره نشاطه التحفيزي، حيث لا يمكن التنبؤ بالنشاط التحفيزي الكامل من البنية وحدها، وتتميز بنيتها بأبعادها الثلاثة المعروفة.
ما هي الإنزيمات وما هي وظائفها؟
- ما هي الإنزيمات وما هي وظائفها؟ بعض الإنزيمات يسمى ريبوسومات، وتعمل على تحفيز ال RNA. الريبوسومات هي مجموعة صغيرة من المحفزات التي يمكن أن تكون فردية أو معقدة، ومن أشهر هذه المركبات هو الريبوسوم الذي يحفز ال RNA.
- وعادة، تكون الإنزيمات أكبر بكثير من مكوناتها التي تقوم بتنفيذها.
- هناك بعض الإنزيمات التي لا تشارك في تركيب الأحماض الأمينية مباشرة، بل تعمل على التحفيز وتؤثر بشكل غير مباشر على العمليات الحيوية.
- تعمل الإنزيمات، مثل معظم المحفزات، على تسريع التفاعل من خلال خفض طاقة التنشيط.
- الإنزيمات لديها القدرة على تسريع التفاعل بملايين المرات مقارنة بالتفاعل بدون محفز.
- من أمثلة هذه الحالات هو إنزيم (اورتيدين 5_فوسفات ديكربوكسيلاز) الذي يعمل بسرعة في التفاعل، حيث يتم ذلك في ثوان، بينما كان يتطلب حدوث هذا التفاعل بدون المحفز ملايين السنين.
- الإنزيمات وكالمحفزات لا تستهلك ولا تدخل في التفاعل ولا تؤثر عليه إلا بسرعته أو بطئه
- ومن الممكن أن يحدث تشوه للإنزيمات، وهذا التشوه يؤدي إلى تغير في مسار التفاعل الكيميائي الذي يحدث، أو عدم إتمام التفاعل، ومن أسباب تشوه الإنزيمات هو ارتفاع درجة الحرارة.
- على الرغم من أن درجة الحرارة تلعب دورا هاما في عملية الإنزيمات حيث يزيد نشاط الإنزيم مع زيادة درجة الحرارة، إلا أن زيادة درجة الحرارة فوق المستوى المطلوب يؤثر سلبا على التفاعل ويقلل من تأثيره.
شاهد أيضًا : ما هو لقاح mmr وفوائده
وظائف الأنزيمات
- يتغير وسط التفاعل سواء كان حمضيا أو قاعديا أو متعادلا.
- إذا كانت الوسطية ذات حموضة عالية أو حموضة منخفضة جدا، فسيؤثر ذلك سلبا على التفاعل وعلى المحفزات أو الإنزيمات.
- التركيز: زيادة تركيز الإنزيم أو المادة التي يعمل عليها الإنزيم يزيد من سرعة التفاعل وكفاءة الإنزيم.
- المثبطات: هي مواد تساعد على توقف عمل المحفزات (الإنزيمات).
- تتفاعل بعض المواد الثابتة مع الإنزيم لإيقافه أو إبطاء عمله، لأنه يؤدي إلى تغيير شكله ليصبح غير فعال بشكل جيد.
- وتعمل بعض الأدوية والسموم على تثبيط الإنزيمات مثل سموم الثعابين.
- على عكس المنشطات التي تسرع التفاعل.
- ومن مميزات الإنزيمات أنها لا تموت بعد أداء وظيفتها ولكنها قادرة على القيام بعدة عمليات حيوية.
أنواع الإنزيمات
من بين أنواع الإنزيمات المهمة في حياة الكائنات الحية، تأتي الإنزيمات الهاضمة الأساسية، وتلعب هذه الإنزيمات دورا حيويا في عمليات الهضم الغذائي، ومن هذه الإنزيمات:
انزيم الاميليز
- وظيفته هي تحويل الكربوهيدرات إلى سكريات، ويتواجد هذا الإنزيم في الغدد اللعابية والبنكرياس والأمعاء الدقيقة.
- ويعتبر هذا الإنزيم مسؤولا أيضا عن تحلل كريات الدم البيضاء الميتة، حيث إذا لم يتم التخلص منها، قد يؤدي ذلك إلى تشكل الصديد والتورم في الجسم.
شاهد أيضًا : ما هو تعريف بكتيريا أي كولاي
أنزيم بروتيز
- وهذا الإنزيم المسئول عن تحويل البروتينات إلى أحماض أمينية.
- يحدث نقص هذا الإنزيم مشاكل في العظام مثل هشاشة العظام والتهاب المفاصل بسبب نقص الكالسيوم، وأيضا يؤدي نقصه إلى التوتر والقلق والأرق.
- هذا الأنزيم هو المسؤول عن المناعة في جسم الكائن الحي، وقد يؤدي نقصه إلى ضعف المناعة.
- هذا الإنزيم موجود في المعدة والأمعاء الدقيقة والبنكرياس.
إنزيم الليبيز
- يعمل هذا الإنزيم على تحويل الدهون إلى أحماض دهنية في البنكرياس والأمعاء الدقيقة.
نقص هذا الإنزيم يؤدي إلى مشاكل كثيرة منها:
- ازدياد نسبة الكوليسترول في الدم وزيادة نسبة الدهون الثلاثية.
- زيادة الوزن بسرعة وعدم القدرة على فقدان الوزن بشكل جيد.
- الإصابة بمرض السكري.
- الإمساك المزمن.
- عدم امتصاص الطعام بصورة جيدة.
انزيم بابين
- هذا الإنزيم يعمل على تحليل البروتينات الموجودة في اللحوم، كما يساعد في عمليات الهضم والتخلص من مشاكل الغازات.
انزيم اللاكتيز
- يعمل هذا الإنزيم على تفتيت وتحليل سكر اللاكتوز الموجود في الحليب.
- نقص هذا الإنزيم يؤدي إلى مشاكل في الجهاز الهضمي، وتسمى هذه الحالة بعدم تحمل اللاكتوز.
- وتوجد الكثير منها في الأطفال الرضع وكبار السن.
إنزيم بروميلين
- وهذا الإنزيم من الأنزيمات المضادة للالتهابات.
أهمية الإنزيمات
- من الكلام السابق نستنتج أن الإنزيمات تعزز عمليات الأيض والتمثيل الغذائي في الكائنات الحية.
- وتعمل أيضًا على سرعة العمليات الحيوية.
- وكذلك لها استخدامات تجارية، فتستخدم في صناعة المضادات الحيوية.
- تستخدم في صناعة مساحيق التنظيف لتعزيز التفاعلات الكيميائية التي تذيب الدهون أو البروتينات أو النشا والتي تسبب بقعا على الملابس.
شاهد أيضًا : ما هو الترامادول وما أضراره
تصنيفات الإنزيم
يتم تصنيف الإنزيم باستخدام رقم التصنيف الإنزيمي، وتصنيف الإنزيمات يتم على أساس آلية عملها
- EC1 هي إنزيمات أكسدة واختزال تعمل على تحفيز تفاعلات الأكسدة والاختزال.
- EC2إنزيمات الترانسفير: وظيفته هي نقل مجموعة وظيفية مثل (الفوسفات والميثيل).
- تقوم الإنزيمات EC3 بتحفيز تحلل العديد من الروابط بواسطة التحلل المائي.
- EC4إنزيمات اللياز: تقوم بإنشاء العديد من الروابط باستخدام وسائل غير المواد المؤكسدة والمختزلة.
- EC5إنزيمات الايزو ميراز: تعمل على تحفيز التغيرات الصوتية في جزيئة واحدة.
- EC6إنزيمات الألغاز: تربط جزيئين بواسطة رابطة تساهمية.
- يظهر ذلك مدى أهمية وجود الإنزيمات في حياة البشر والكائنات الحية بشكل عام، لأن نقصها يؤدي إلى مشاكل عديدة، ويجب على البشر أن يهتموا بتناول الأطعمة التي تحتوي على هذه الإنزيمات.
- ومن هذه الأطعمة: تشمل الأسماك والخضروات والفواكه والبقوليات والمكسرات والحبوب الكاملة.
- الخضروات والفواكه مليئة بالإنزيمات الأساسية مثل الأميليز والليبيز.
- وفاكهة البابايا يتوافر بها إنزيم بابين.
- والحليب يوجد به إنزيم (اللاكتيز).
- فاكهة الأناناس يوجد بها إنزيم (البروميلين).
- بالتالي، الاهتمام بتناول هذه الأطعمة الغنية بالإنزيمات يحمي الجسم من الكثير من الأمراض والمشاكل التي تنتج عن نقص الإنزيمات.
- وهناك استخدامات كثيرة للإنزيمات بالإنزيمات ليست مقتصرة فقط على إنزيمات الهضم ولكن هناك أنواع كثيرة ووظائف أكثر.
- باستخدام الإنزيمات في الصناعة، يتم استخدامها في إنتاج الأوراق والمنظفات والبلاستيك والعديد من الصناعات المهمة التي يحتاجها الإنسان في حياته اليومية.
وصلنا إلى نهاية شرح مفهوم الإنزيمات ووظائفها واستخداماتها في الجسم، ونأمل أننا قد أفدناكم بمعرفتها وكيفية استفادتكم منها.