تعريف الإنزيم :
- الأنزيمات وسائط حيوية،تتميز بتأثيرها النوعي اتجاه مادة
التفاعل (ركيزة) معينة في شروط درجة حرارة ملائمة للحياة.
*العلاقة بين
البنية ووظيفة الإنزيم:
1- التخصص المزدوج للإنزیم:
يمتلك الإنزيم
تخصص وظيفي مزدوج : ( تخصص نوعي بالنسبة للتفاعل الكيميائي و تخصص نوعي
بالنسبة
لمادة التفاعل).
2- تشكل معقد " إنزیم – مادة تفاعل" :
يرتكز التخصص
الوظيفي للإنزيم على تشكل معقد أنزيم مادة التفاعل، ينشأ أثناء حدوثه رابطة
انتقالية بين جزء من مادة التفاعل ومنطقة خاصة من الأنزيم تدعى الموقع
الفعال.
الموقع الفعال : جزء من الإنزيم له القدرة على التعرف النوعي لمادة
التفاعل و تحويلها.
يحدث التكامل بين الموقع الفعال للأنزيم ومادة التفاعل عند
تثبيت هذه الأخيرة التي تحفز الأنزيم لتغيير شكله الفراغي فيصبح مكملا لشكل مادة
التفاعل : إنه التكامل المحفز.
إن تغير شكل الأنزيم يسمح بحدوث التفاعل لأن
المجموعات الكيميائية الضرورية لحدوثه تصبح في الموقع المناسب للتأثير على مادة
التفاعل.
العوامل المؤثرة على النشاط الإنزيمي :
1-
تاثير الـ ph :
- تؤثر درجة حموضة الوسط على الحالة الكهربائية للوظائف الجانبية
الحرة للأحماض الأمينية في السلاسل البيبتيدية وبالخصوص تلك الموجودة على مستوى
الموقع الفعال
بحيث:
° في الوسط الحمضي تصبح الشحنة الكهربائية
الإجمالية موجبة.
° في الوسط القاعدي تصبح الشحنة الكهربائية الإجمالية
سالبة.
- يفقد الموقع الفعال شكله المميز، بتغير حالته الأيونية وهذا يعيق تثبيت
مادة التفاعل وبالتالي يمنع حدوث التفاعل.
- لكل أنزيم درجة حموضة مثلى، يكون
نشاطه عندها أعظميا.
2- تأثير درجة الحرارة :
يتم النشاط الأنزيمي
ضمن مجال محدد من درجة الحرارة بحيث :
° تقل حركة الجزيئات بشكل كبير في درجات
الحرارة المنخفضة ، ويصبح الأنزيم غير نشط .
° تتخرب البروتينات في درجات
الحرارة المرتفعة(أكبر من 40 °م)، و تفقد نهائيا بنيتها الفراغية المميزة وبالتالي
تفقد وظيفة التحفيز.
- يبلغ التفاعل الأنزيمي سرعة أعظمية عند درجة حرارة مثلى،
هي درجة حرارة الوسط الخلوي ( 37 °م عند الإنسان ).
- الأنزيمات وسائط حيوية،تتميز بتأثيرها النوعي اتجاه مادة
التفاعل (ركيزة) معينة في شروط درجة حرارة ملائمة للحياة.
*العلاقة بين
البنية ووظيفة الإنزيم:
1- التخصص المزدوج للإنزیم:
يمتلك الإنزيم
تخصص وظيفي مزدوج : ( تخصص نوعي بالنسبة للتفاعل الكيميائي و تخصص نوعي
بالنسبة
لمادة التفاعل).
2- تشكل معقد " إنزیم – مادة تفاعل" :
يرتكز التخصص
الوظيفي للإنزيم على تشكل معقد أنزيم مادة التفاعل، ينشأ أثناء حدوثه رابطة
انتقالية بين جزء من مادة التفاعل ومنطقة خاصة من الأنزيم تدعى الموقع
الفعال.
الموقع الفعال : جزء من الإنزيم له القدرة على التعرف النوعي لمادة
التفاعل و تحويلها.
يحدث التكامل بين الموقع الفعال للأنزيم ومادة التفاعل عند
تثبيت هذه الأخيرة التي تحفز الأنزيم لتغيير شكله الفراغي فيصبح مكملا لشكل مادة
التفاعل : إنه التكامل المحفز.
إن تغير شكل الأنزيم يسمح بحدوث التفاعل لأن
المجموعات الكيميائية الضرورية لحدوثه تصبح في الموقع المناسب للتأثير على مادة
التفاعل.
العوامل المؤثرة على النشاط الإنزيمي :
1-
تاثير الـ ph :
- تؤثر درجة حموضة الوسط على الحالة الكهربائية للوظائف الجانبية
الحرة للأحماض الأمينية في السلاسل البيبتيدية وبالخصوص تلك الموجودة على مستوى
الموقع الفعال
بحيث:
° في الوسط الحمضي تصبح الشحنة الكهربائية
الإجمالية موجبة.
° في الوسط القاعدي تصبح الشحنة الكهربائية الإجمالية
سالبة.
- يفقد الموقع الفعال شكله المميز، بتغير حالته الأيونية وهذا يعيق تثبيت
مادة التفاعل وبالتالي يمنع حدوث التفاعل.
- لكل أنزيم درجة حموضة مثلى، يكون
نشاطه عندها أعظميا.
2- تأثير درجة الحرارة :
يتم النشاط الأنزيمي
ضمن مجال محدد من درجة الحرارة بحيث :
° تقل حركة الجزيئات بشكل كبير في درجات
الحرارة المنخفضة ، ويصبح الأنزيم غير نشط .
° تتخرب البروتينات في درجات
الحرارة المرتفعة(أكبر من 40 °م)، و تفقد نهائيا بنيتها الفراغية المميزة وبالتالي
تفقد وظيفة التحفيز.
- يبلغ التفاعل الأنزيمي سرعة أعظمية عند درجة حرارة مثلى،
هي درجة حرارة الوسط الخلوي ( 37 °م عند الإنسان ).