ما هي الانزيمات وما هي وظائفها؟ الإنزيمات عبارة عن محفزات بيولوجية تسرع العمليات الحيوية في الجسم، حيث تعمل الإنزيمات على تحويل الركائز إلى منتجات، وتحتاج معظم عمليات التمثيل الغذائي والاستقلاب في خلايا الكائنات الحية إلى إنزيمات لتسريع هذه العمليات لإبقاء الجسم على قيد الحياة. يُعرف هذا العلم باسم علم الإنزيمات.
الإنزيمات قادرة على تحفيز أكثر من 5000 نوع من التفاعلات البيولوجية التي تحدث داخل الجسم، والإنزيمات عبارة عن بروتينات كروية بشكل أساسي تؤثر على العمليات الحيوية بشكل مستقل أو في شكل مركبات معقدة وأحماض أمينية مسؤولة عن تحديد بنية الجسم. الإنزيم المسؤول بدوره عن تحديد نشاطه التحفيزي، حيث يستحيل التنبؤ بكل نشاط تحفيزي من الهيكل وحده، ويتميز بالبنية ثلاثية الأبعاد التي اشتهر بها.
ما هي الانزيمات وما هي وظائفها؟
- ما هي الانزيمات وما هي وظائفها. هناك بعض الإنزيمات تسمى الريبوسومات التي تعمل على تحفيز الحمض النووي الريبي، وهي مجموعة صغيرة من المحفزات الموجودة بمفردها أو في شكل معقد، وأشهر هذه المركبات هو الريبوسوم الذي يعمل على تحفيز الحمض النووي الريبي.
- كقاعدة عامة، تكون الإنزيمات أكبر بكثير من الركائز التي تدركها.
- هناك بعض الإنزيمات التي لا تشارك بشكل مباشر في الأحماض الأمينية، ولكنها تعمل على محفز وتؤثر بشكل غير مباشر على العمليات الحيوية.
- تعمل الإنزيمات، مثل معظم المحفزات، على تسريع التفاعل عن طريق خفض طاقة تسمى طاقة التنشيط.
- تمتلك الإنزيمات القدرة على إحداث تفاعل أسرع بملايين المرات من التفاعل بدون محفز.
- وأشهر هذه الأمثلة هو إنزيم (orthidine-5_phosphate decarboxylase)، والذي يعمل على سرعة التفاعل ويحدث في غضون ثوانٍ، بينما يجب أن يحدث هذا التفاعل بدون محفز لملايين السنين.
- الإنزيمات مثل المحفزات لا تستهلك ولا تدخل في تفاعل ولا تؤثر عليها إلا بالسرعة أو البطء
- يمكن أن تتشوه الإنزيمات، ويؤدي هذا التشوه إلى تغيير في مسار التفاعل الكيميائي الذي يحدث، أو عدم اكتمال التفاعل، ومن أسباب تشوه الإنزيمات ارتفاع درجة الحرارة.
- على الرغم من أن درجة الحرارة تلعب دورًا مهمًا في عمل الإنزيمات، حيث يزداد نشاط الإنزيمات مع زيادة درجة الحرارة، فإن زيادة درجة الحرارة أكثر من المطلوب يؤثر سلبًا على التفاعل ويفقد تأثيره.
انظر أيضًا: ما هو لقاح MMR وفوائده
وظائف الانزيمات
- تغيير رد فعل البيئة، الحمضية، القاعدية أو المحايدة.
- إذا كانت حموضة البيئة مرتفعة أو منخفضة جدًا، فإنها تؤثر سلبًا على التفاعل أو المحفزات أو الإنزيمات.
- التركيز: يؤدي التركيز العالي للإنزيم أو الركيزة التي يعمل عليها الإنزيم إلى زيادة معدل التفاعل وكفاءة الإنزيم.
- المثبطات: وهي المواد التي توقف عمل المحفزات (الإنزيمات).
- تتحد بعض المثبتات مع الإنزيم لإيقافه أو إبطائه لأنه يغير شكله ولا يعمل بشكل جيد.
- وبعض الأدوية والسموم تثبط الإنزيمات مثل سم الأفعى.
- على عكس المنشطات التي تسرع رد الفعل.
- تتمثل إحدى مزايا الإنزيمات في أنها لا تموت بعد القيام بعملها، ولكنها يمكن أن تؤدي أكثر من عملية حيوية واحدة.
أنواع الإنزيمات
من أهم أنواع الإنزيمات في حياة الجسم هي الإنزيمات الهضمية الأساسية، وتلعب هذه الإنزيمات دورًا مهمًا جدًا في عمليات التمثيل الغذائي، وتشمل هذه الإنزيمات:
إنزيم الأميليز
- وتتمثل وظيفته في تحويل الكربوهيدرات إلى سكر، ويوجد هذا الإنزيم في الغدد اللعابية والبنكرياس والأمعاء الدقيقة.
- هذا الإنزيم مسؤول أيضًا عن التخلص من خلايا الدم البيضاء الميتة، لأن عدم التخلص منها يؤدي إلى تكوين صديد وانتفاخ في الجسم.
أنظر أيضا: ما هو تعريف بكتيريا Escherichia coli؟
انزيم البروتياز
- هذا الإنزيم مسؤول عن تحويل البروتينات إلى أحماض أمينية.
- يسبب نقص هذا الإنزيم مشاكل في العظام مثل هشاشة العظام والتهاب المفاصل بسبب نقص الكالسيوم، ونقصه يؤدي إلى التوتر والقلق والأرق.
- هذا الإنزيم مسؤول عن المناعة في الجسم، ونقصه يمكن أن يؤدي إلى نقص المناعة.
- يوجد هذا الإنزيم في المعدة والأمعاء الدقيقة والبنكرياس.
إنزيم الليباز
- يحول هذا الإنزيم الدهون إلى أحماض دهنية في البنكرياس والأمعاء الدقيقة.
يؤدي نقص هذا الإنزيم إلى العديد من المشاكل منها:
- ارتفاع نسبة الكوليسترول في الدم وارتفاع نسبة الدهون الثلاثية.
- زيادة الوزن بسرعة وعدم القدرة على إنقاص الوزن بشكل جيد.
- وجود مرض السكري.
- الإمساك المزمن.
- يهضم الطعام بشكل سيء.
إنزيم الباباين
- يعمل هذا الإنزيم على تكسير البروتينات في اللحوم، ويساعد على الهضم ويخفف الغازات.
إنزيم اللاكتاز
- هذا الإنزيم يكسر ويفكك سكر اللاكتوز في الحليب.
- يسبب نقص هذا الانزيم مشاكل في المعدة وتسمى هذه الحالة (عدم تحمل اللاكتوز).
- يحدث الكثير عند الرضع وكبار السن.
إنزيم البروميلين
- هذا الإنزيم هو إنزيم مضاد للالتهابات.
قيمة الانزيمات
- من المناقشة السابقة، من المهم للإنزيمات تسريع عملية التمثيل الغذائي والتمثيل الغذائي في الكائنات الحية.
- كما أنه يسرع عمليات الحياة.
- كما أن لها تطبيقات تجارية، حيث تستخدم في إنتاج المضادات الحيوية.
- كما أنه يستخدم في إنتاج مساحيق التنظيف، حيث يسرع التفاعلات الكيميائية التي تعمل على إذابة الدهون أو البروتينات أو النشا التي تسبب البقع على الملابس.
شاهدي أيضاً: ما هو الترامادول وماهي آثاره الجانبية؟
تصنيف الانزيمات
تصنف الإنزيمات حسب (رقم تصنيف الإنزيم) وتصنف الإنزيمات حسب آلية عملها:
- EC1 هو إنزيم الأكسدة والاختزال الذي يحفز تفاعلات الأكسدة والاختزال.
- إنزيمات نقل EC2: وظيفتها نقل مجموعة وظيفية مثل (الفوسفات والميثيل).
- إنزيمات هيدرولاز EC3 التي تتمثل وظيفتها في تحفيز التحلل المائي للعديد من الروابط.
- إنزيمات لياز EC4: تصنع العديد من الروابط بطرق أخرى غير التحلل المائي أو الأكسدة والاختزال.
- إنزيمات EC5: تحفز التغييرات الصوتية أحادية الجزيء.
- إنزيمات إنزيمات EC6: جزيئين مرتبطين برابطة تساهمية.
- وهذا يوضح مدى أهمية وجود الإنزيمات في حياة الإنسان والجسم ككل، لأن نقصها يؤدي إلى العديد من المشاكل، ويجب على الإنسان أن يحرص على تناول الأطعمة المليئة بهذه الإنزيمات.
- وتشمل هذه الأطعمة: (الأسماك، والخضروات، والفواكه، والبقوليات، والمكسرات، والحبوب الكاملة.
- تمتلئ الخضار والفواكه بالأنزيمات الأساسية مثل (بروتياز أميليز – ليباز).
- وفاكهة البابايا متوفرة بفضل إنزيم الباباين.
- ويحتوي الحليب على إنزيم (اللاكتاز).
- تحتوي فاكهة الأناناس على إنزيم (بروميلين).
- لذلك فإن تناول هذه الأطعمة الغنية بالإنزيم يقي الجسم من مخاطر العديد من الأمراض والمشاكل التي يسببها نقص الإنزيم.
- هناك العديد من استخدامات الإنزيمات مع الإنزيمات التي لا تقتصر فقط على الإنزيمات الهاضمة، ولكن هناك العديد من الأنواع والوظائف.
- تعد الإنزيمات جزءًا من المجال الصناعي، حيث يتم استخدامها في إنتاج الورق والمنظفات والبلاستيك والعديد من الصناعات المفيدة التي لا غنى عنها للناس في حياتهم اليومية.
لذلك، انتهينا من ذكر ماهية الإنزيمات، وما هي وظائفها، وكيف يمكنك الاستفادة من معرفة نسبها في جسمك، ونأمل أن نكون قد ساعدناك.