حول الانزيمات

  

بحث حول الانزيمات

1- المقدمة

إن من أهم الخصائص التي تنفرد به الخلية الحية هي قدرتها على القيام بتفاعلات كيميائية معقدة بسرعة فائقة في درجة حرارة و pH الوسط المحيط بها. ومثل هذه التفاعلات قد لا تحدث أصلاً، أو تسير ببطء شديد، في معزل عن الخلايا الحية. والعوامل الأساسية التي تشترك في تلك التفاعلات الحيوية الهامة داخل الخلية تنتمي إلى مجموعة من المواد البروتينية تسمى الانزيمات. فالانزيم  Enzyme إذن عبارة عن بروتين يصنع داخل الخلية ويساهم في اسراع (يلامس) تفاعل حيوي بحيث تتمشى سرعة التفاعل مع متطلبات الخلية للمحافظة على الحياة داخلها. ويشبه في عمله هذا عمل العوامل اللمسية Catalysts التي تستعمل لإسراع التفاعلات الكيميائية العادية في المخبر.

ولا يؤثر عمل الانزيم بأي شكل من الأشكال على تغيرات الطاقة (?G) أو ثابت الاتزان للتفاعل الحيوي الذي يلامسه. والكمية اللازمة من الانزيم لملامسة تفاعل حيوي معين صغيرة جداً، ولا يمكن مقارنتها بكمية المواد الداخلة في التفاعل Substrates أو الناتجة عنه. وتضفي الطبيعة البروتينية على الانزيم دقة متناهية عند قيامه بعمله، أي أن عمل كل انزيم محدد جداً بحيث أنه لا يوجد انزيم واحد يساهم في اسراع عدة تفاعلات حيوية، بل أن لكل تفاعل معين انزيم خاص به لا يمكن ان يؤدي عمله انزيم آخر. وعلى ذلك فإن هناك مئات من الانزيمات لمئات التفاعلات المختلفة التي تحدث داخل الخلية.

ثمة نتيجة أخرى للطبيعة البروتينية للانزيمات وهي أنها تفقد قدرتها على القيام بوظيفتها إذا ما تعرضت لعوامل أو ظروف غير مواتية، مثل الحرارة، الأحماض أو القواعد القوية، المذيبات العضوية، أو أية مادة يحتمل أن تفقدها تلك الطبيعة البروتينية. وفيما يلي شرح لأهم العوامل التي تؤثر على عمل الانزيمات ثم الطريقة التي يتم بها تنشيط أو تثبيط الانزيمات، ومن ثم نأتي إلى تصنيف وتسمية الانزيمات المختلفة.
التعرف على إنزيمات الأكسدة والإختزال

الأكسدة والإختزال عمليتان متضادتان ومتلازمتان أي أنه في حال حدوث عملية الأكسدة لمادة ما فإنه يحد اختزال لمادة أخرى في نفس الوقت .
وتحدث عملية الأكسدة لمادة ما إما بإضافة الأكسجين إليها أو بانتزاع الهيدروجين منها أو بفقدان الإلكترونات منها .
ومن هذه الإنزيمات المؤكسدة :
أ- الأكسيديزات Oxidases :
هذه المجموعة تساعد على أكسدة كثير من المواد الفينولية ويعزى إليها تغير لون أنسجة النبات عند تعرضها للهواء الجوي .
وتتم عملية الأكسدة بتنشيط أكسجين الهواء الجوي ليتحد مع هيدروجين المادة ويمثل هذه المجموعة إنزيم التيروزينيز .
طريقة العمل :
1-اصحن بعض قطع البطاطس في هاون خزفي جيداً لتكوين عجينة سائلة القوام . أضف بعض قطرات من محلول الجواياكم الكحولي 2% .
2-راقب لون محلول الجواياكم اللذي يزرق لونه عندما يتأكسد .
3-أعد نفس التجربة ولكن استعمل في هذه المرة عجينة من البطاطس التي سخنت لدرجة الغليان ثم بردت .
- نلاحظ في الفقرة الأولى أن لون الجواياكم يتحول من اللون البني إلى اللون الأزرق بسبب تأكسد الجواياكم بفعل إنزيمات الأكسيديزات ووجود أكسجين الهواء الجوي . أي تحول الجواياكم إلى كيتون ذو اللون الأزرق . أما في الخطوة الأخرى فلا يحدث تأكسد بفعل تكسر الإنزيمات بالتسخين
رابعاً- الأنزيمات الناقلة Transferases
وهذه المجموعة من الانزيمات تلامس عكسياً عملية نقل مجموعة معينة من مادة إلى أخرى من المواد المتفاعلة. فمثلاً الانزيمات الناقلة لمجموعة الامينو Transaminase تلامس عملية نقل مجموعة امينو من حمض اميني إلى حمض الفلكيتوني، وينتج بذلك حمض أميني وآخر الفا – كيتوني مختلفين عن الأحماض الأصلية. وعلى سبيل المثال، فالانزيم (جلوتاميك – اسبارتيك ترانس امتياز) يلامس نقل مجموعة الامينو من حمض الجلوتاميك إلى حمض اوكزال خليك الذي يتحول إلى حمض الاسبارتيك. وسيدرس ذلك بالتفصيل في فصل خاص بتمثيل الاحماض الامينية.

3) إنزيمات التحليل المائي ( الهيدروليز )Hydrolases :
وهذا القسم يتبعه مجموعة كبيرة من الإنزيمات التي تساعد تفاعلات التحليل المائي حيث يشمل إنزيمات الهضم مثل إنزيم الأميليز الذي يحلل النشا وأنزيم السكريز و إنزيمات الليبيز و إنزيمات البروتييز .

4)إنزيمات الإضافة ( لييز ) Lyases :
الإنزيمات التي تتبع هذا القسم تساعد على إزالة مجموعة كيمائية من المركب بدون تحليل مائي وهذه الإنزيمات تعمل على تحفيز تكوين رابطة مزدوجة أو إزالتها .

5)إنزيمات التشابه ( أيزوميريز ) Isomerases :
هذه المجموعة من الإنزيمات تساعد على تحويل مركب إلى مركب آخر مشابه له .

أنزيم الاميليز(Amylase)

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــ
يفرز هذا الانزيم من البنكرياس والغدد اللعابية وتوجد كمية بسيطة منه بالدم تتراوح مابين 100 الى 300 وحده دولية/لتر وعند أزدياد هذه النسبة في الدم يزداد أستخراج هذا الانزيم عن طريق الكلى
يزداد تركيز هذا الانزيم في الدم في الحالات التالية:-
1)التهاب البنكرياس الحاد وانسداد القناة البنكرياسية بوجود ورم او حصوة
2)التهاب الغدة النكافية
3)الفشل الكلوى
4)التسمم الكحولى الحاد
5)أمراض الغدد اللعابية
يقل تركيز الانزيم في الدم في الحالات التالية:-
1)التهاب الكبد الحاد والمزمن
2)تسمم الحمل
3)كسل