6:08 ص المكتبة الزراعية الشاملة

 

كتاب : كيمياء الانزيمات

تأليف : جاسم محمد حندل

عدد صفحات الكتاب : 481 صفحة

الإنزيمات هي محفزات تدفع معدلات التفاعل إلى الأمام. تتكون معظم المحفزات، وليس كلها، من سلاسل من الأحماض الأمينية تسمى البروتينات التي تعمل على تسريع معدل التفاعلات في الأنظمة الكيميائية. تعتمد وظيفة المحفز على كيفية طي البروتينات، وما ترتبط به، وما تتفاعل معه. بالنسبة للمحفزات المعتمدة على البروتين، يقع استقطاب الأحماض الأمينية في قلب النشاط التحفيزي.

 

في الكيمياء، المحفز هو مادة كيميائية تدفع التفاعل إلى الأمام. تعمل المحفزات على خفض طاقة التنشيط، وهي كمية الطاقة اللازمة للمواد المتفاعلة لتكوين المنتجات (الشكل 1). تعمل المحفزات أيضًا على خفض الحاجز الحركي اللازم لدفع التفاعل للأمام والخلف. مطلوب كمية معينة من الطاقة الموجودة في الجزيئات عندما يتفاعل الجزيئين معًا لتكوين منتج. إذا لم يكن لدى الجزيئين طاقة كافية للتفاعل، فلن يتم إنتاج أي منتج. من خلال خفض طاقة التنشيط، يسمح المحفز للجزيئات بالحصول على طاقة كافية للتغلب على الحاجز وتكوين المنتجات.

تعمل المحفزات على زيادة معدلات التفاعل الأمامي والخلفي (Kf للإشارة إلى معدل التفاعل الأمامي وKb للإشارة إلى معدل التفاعل الخلفي). تعمل التفاعلات الأمامية المسببة للطاقة على تحويل المواد المتفاعلة إلى منتجات، في حين تقوم التفاعلات الخلفية المسببة للطاقة بتحويل المنتجات إلى مواد متفاعلة. عادة، يتطلب تحويل المنتجات إلى مواد متفاعلة المزيد من الطاقة، والتي تقاس بطاقة جيبس. تذكر أن الفرق في الطاقة بين المنتجات والمواد المتفاعلة يُقاس بـ ΔG (طاقة جيبس). من المهم جدًا ملاحظة أن المحفزات لا تغير الطاقة الحرة G، بل تؤثر ببساطة على سرعة التفاعل. تعتبر المحفزات مفيدة جدًا في الأنظمة البيولوجية لأنها تدفع التفاعلات الفردية إلى الأمام. أجسادنا عبارة عن مزيج واسع من تفاعلات الأكسدة والاختزال. 

الحرارة قد تدفع رد الفعل إلى الأمام. على سبيل المثال، عندما تصاب بالحمى، يرفع جسمك درجة حرارته لدفع ردود الفعل إلى الأمام في جسمك، مما يؤدي إلى تبديد الطاقة في شكل حرارة. لاحظ أن الجسم يرفع درجة حرارته لدفع ردود الفعل إلى الأمام. هذه الطاقة الإضافية تدفع جهازك المناعي إلى الأمام للتخلص من الجراثيم بشكل أسرع. في كثير من الأحيان، لا تريد الحياة أن يتم دفع الأنظمة بأكملها إلى الأمام؛ وبدلاً من ذلك، يريد النظام البيولوجي فقط إنتاج منتج إضافي قليل أو كمية صغيرة من المادة المتفاعلة الزائدة لتفاعل واحد. سيكون إهدار الطاقة أن نجعل أجسادنا أكثر سخونة من اللازم باستمرار، وربما نموت بشكل أسرع بكثير. لذلك، يستخدم جسمنا محفزات محددة للتفاعل. هناك حاجة إلى محفزات محددة للتفاعل لإبقاء جسمنا على قيد الحياة. سنتحدث في هذا القسم عن كيمياء المحفزات البيولوجية غير العضوية والعضوية، والتي تسمى أيضًا الإنزيمات، وكيفية تقييم تركيبها في الطب.

توفر الإنزيمات الدعم للعديد من العمليات المهمة داخل الجسم. بعض الأمثلة تشمل:

الجهاز الهضمي: تساعد الإنزيمات الجسم على تكسير الجزيئات المعقدة الكبيرة إلى جزيئات أصغر، مثل الجلوكوز، حتى يتمكن الجسم من استخدامها كوقود.

تكرار الحمض النووي: تحتوي كل خلية في الجسم على الحمض النووي. في كل مرة تنقسم فيها الخلية، تحتاج الخلية إلى نسخ الحمض النووي الخاص بها. تساعد الإنزيمات في هذه العملية عن طريق فك ملفات الحمض النووي.

إنزيمات الكبد: يقوم الكبد بتفكيك السموم الموجودة في الجسم. للقيام بذلك، يتم استخدام مجموعة من الإنزيمات لتسهيل عملية تدمير السموم.

تشمل الأنشطة الأخرى التي تساعد الإنزيمات ما يلي:

إنتاج الهرمون

تنظيم الخلية

خلق حركة لجعل العضلات تنقبض

نقل المواد حول الخلية

التنفس

نقل الإشارة ...

-----------------

تنزيل الكتاب

-------------------------

مشاركة