2:46 ص
الكيمياء العضوية -
علوم الاغذية -
كتب الزراعة
كتاب : كيمياء الانزيمات
عدد صفحات الكتاب : 481 صفحة
الإنزيمات عبارة عن محفزات بيولوجية (تُعرف أيضًا باسم المحفزات الحيوية) التي تسرع التفاعلات الكيميائية الحيوية في الكائنات الحية. يمكن أيضًا استخلاصها من الخلايا ثم استخدامها لتحفيز مجموعة واسعة من العمليات المهمة تجاريًا. على سبيل المثال ، لها أدوار مهمة في إنتاج عوامل التحلية وتعديل المضادات الحيوية ، فهي تستخدم في مساحيق الغسيل ومنتجات التنظيف المختلفة ، وتلعب دورًا رئيسيًا في الأجهزة التحليلية والمقايسات التي لها تطبيقات سريرية وطب شرعي وبيئية. تم استخدام كلمة "إنزيم" لأول مرة من قبل عالم الفيزيولوجيا الألماني فيلهلم كون في عام 1878 ، عندما كان يصف قدرة الخميرة على إنتاج الكحول من السكريات ، وهي مشتقة من الكلمات اليونانية en (بمعنى "داخل") و zume (بمعنى "داخل"). 'خميرة').
في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين ، تم إحراز تقدم كبير في الاستخراج والتوصيف والاستغلال التجاري للعديد من الإنزيمات ، ولكن لم يتم بلورة الإنزيمات حتى عشرينيات القرن الماضي ، مما يكشف عن ارتباط النشاط التحفيزي بجزيئات البروتين. على مدار الستين عامًا التالية أو نحو ذلك ، كان يُعتقد أن جميع الإنزيمات عبارة عن بروتينات ، ولكن في الثمانينيات وجد أن بعض جزيئات الحمض النووي الريبي (RNA) قادرة أيضًا على إحداث تأثيرات تحفيزية. تلعب RNAs ، التي تسمى الريبوزيمات ، دورًا مهمًا في التعبير الجيني. في نفس العقد ، طور علماء الكيمياء الحيوية أيضًا تقنية لتوليد أجسام مضادة تمتلك خصائص تحفيزية. تتمتع هذه "الأبزيمات" المزعومة بإمكانيات كبيرة كمحفزات صناعية جديدة وعلاجات. على الرغم من هذه الاستثناءات الملحوظة ، فإن الكثير من علم الإنزيمات الكلاسيكي ، والباقي من هذا المقال ، يركز على البروتينات التي تمتلك نشاطًا تحفيزيًا.
يمكن التعبير عن النشاط التحفيزي الهائل للإنزيمات بشكل أفضل من خلال ثابت ، kcat ، والذي يشار إليه بشكل مختلف باسم معدل الدوران ، وتكرار الدوران أو رقم الدوران. يمثل هذا الثابت عدد جزيئات الركيزة التي يمكن تحويلها إلى منتج بواسطة جزيء إنزيم واحد لكل وحدة زمنية (عادةً في الدقيقة أو في الثانية). أمثلة على قيم معدل الدوران مذكورة في الجدول 6.1. على سبيل المثال ، يمكن لجزيء واحد من الأنهيدراز الكربوني أن يحفز تحويل أكثر من نصف مليون جزيء من ركائزه ، وثاني أكسيد الكربون (CO2) والماء (H2O) ، إلى المنتج ، بيكربونات (HCO3−) ، كل ثانية - وهو أمر رائع حقًا إنجاز.
الإنزيمات هي محفزات محددة
بالإضافة إلى كونها محفزات عالية الفعالية ، تمتلك الإنزيمات أيضًا خصوصية ملحوظة من حيث أنها تحفز بشكل عام تحويل نوع واحد فقط (أو على الأكثر مجموعة من الأنواع المماثلة) من جزيء الركيزة إلى جزيئات المنتج. تظهر بعض الإنزيمات خصوصية المجموعة. على سبيل المثال ، يمكن أن يزيل الفوسفاتاز القلوي (إنزيم يتم مواجهته بشكل شائع في الجلسات المختبرية للسنة الأولى حول حركية الإنزيم) مجموعة الفوسفات من مجموعة متنوعة من الركائز.
تظهر الإنزيمات الأخرى خصوصية أعلى بكثير ، والتي توصف بالخصوصية المطلقة. على سبيل المثال ، يُظهر الجلوكوز أوكسيديز خصوصية كاملة تقريبًا لركائزه ، β-D-glucose ، ولا يوجد نشاط فعليًا مع أي السكريات الأحادية الأخرى. كما سنرى لاحقًا ، فإن هذه الخصوصية لها أهمية قصوى في العديد من الاختبارات التحليلية والأجهزة (أجهزة الاستشعار الحيوية) التي تقيس ركيزة معينة (مثل الجلوكوز) في خليط معقد (مثل عينة الدم أو البول).
عادةً ما يكون للإنزيمات أسماء شائعة (تسمى غالبًا "أسماء تافهة") والتي تشير إلى التفاعل الذي تحفزه ، مع اللاحقة "-ase" (مثل أوكسيديز ، نازع الهيدروجين ، الكربوكسيلاز) ، على الرغم من أن الإنزيمات المحللة للبروتين الفردية لها عمومًا اللاحقة "-in" (مثل التربسين ، كيموتربسين ، غراء). غالبًا ما يشير الاسم التافه أيضًا إلى الركيزة التي يعمل عليها الإنزيم (على سبيل المثال الجلوكوز أوكسيديز ، نازعة الهيدروجين الكحولي ، بيروفات ديكاربوكسيلاز). ومع ذلك ، فإن بعض الأسماء التافهة (مثل إنفرتيز ، دياستاز ، كاتلاز) توفر القليل من المعلومات حول الركيزة أو المنتج أو التفاعل المعني.
نظرًا للتعقيد المتزايد وعدم الاتساق في تسمية الإنزيمات ، أنشأ الاتحاد الدولي للكيمياء الحيوية لجنة الإنزيم لمعالجة هذه المشكلة. نُشر أول تقرير للجنة الإنزيم في عام 1961 ، وقدم نهجًا منظمًا لتسمية الإنزيمات. احتوت الطبعة السادسة ، التي نُشرت في عام 1992 ، على تفاصيل ما يقرب من 3200 إنزيم مختلف ، والمكملات التي تُنشر سنويًا قد وسعت الآن هذا العدد إلى أكثر من 5000......
--------------------
------------------------------
ليست هناك تعليقات: