ما هي الإنزيمات وما هي وظائفها الإنزيمات هي محفزات بيولوجية تسرع عمليات الحياة في الجسم حيث تعمل الإنزيمات على تحويل الركائز إلى منتجات ومعظم عمليات التمثيل الغذائي والاستقلاب في خلايا الكائنات الحية تحتاج إلى إنزيمات لتسريعها. هذه العمليات للحفاظ على حياة الكائن الحي، 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 في شكل مركبات مفردة أو معقدة وأحماض أمينية مسؤولة عن تحديد بنية الجسم. الإنزيم المسؤول بدوره عن تحديد نشاطه التحفيزي، حيث لا يمكن التنبؤ بكل نشاط تحفيزي من الهيكل وحده ويتميز بالبنية ثلاثية الأبعاد التي يُعرف بها.
ما هي الانزيمات وما هي وظائفها؟
- ما هي الإنزيمات وما هي وظائفها هناك إنزيمات معينة تسمى الريبوسومات تعمل على تحفيز الحمض النووي الريبي، وهي مجموعة صغيرة من المحفزات الموجودة بمفردها أو في شكل معقد، وأشهر هذه المركبات هو الريبوسوم. يعمل على تعزيز الحمض النووي الريبي.
- عادة ما تكون الإنزيمات أكبر بكثير من الركائز التي تحتوي عليها.
- هناك بعض الإنزيمات التي لا تشارك بشكل مباشر في الأحماض الأمينية، ولكنها تعمل كمحفزات وتؤثر بشكل غير مباشر على العمليات الحيوية.
- تعمل الإنزيمات، مثل معظم المحفزات، على تسريع التفاعل عن طريق خفض الطاقة المسماة طاقة التنشيط.
- الإنزيمات قادرة على إحداث تفاعل أسرع بملايين المرات من التفاعل بدون محفز.
- أشهر هذه الأمثلة هو الإنزيم (ortidine 5_phosphate decarboxylase)، والذي يعمل على معدل تفاعل يحدث في ثوانٍ، في حين أن التفاعل كان سيستغرق ملايين السنين بدون محفز.
- الإنزيمات، مثل المحفزات، لا تستهلك، ولا تدخل في التفاعل ولا تؤثر عليه، باستثناء السرعة أو البطء.
- يمكن أن تتشوه الإنزيمات، ونتيجة لهذا التشوه يحدث تغيير في مسار تفاعل كيميائي، أو لم يكتمل التفاعل، ومن أسباب تشوه الإنزيم ارتفاع درجة الحرارة.
- على الرغم من أن درجة الحرارة تلعب دورًا مهمًا في عمل الإنزيمات، حيث يزداد نشاط الإنزيم مع زيادة درجة الحرارة، فإن زيادة درجة الحرارة إلى ما هو مطلوب يؤثر سلبًا على التفاعل ويفقد تأثيره.
أنظر أيضا: ما هو لقاح الحصبة والنكاف والحصبة الألمانية وفوائده؟
وظائف الانزيم
- تغيير في وسط التفاعل سواء كان حامضيًا أو قاعديًا أو متعادلًا.
- إذا كانت البيئة ذات حموضة عالية أو حموضة منخفضة جدًا، فإنها تؤثر سلبًا على التفاعل أو المحفزات أو الإنزيمات.
- تركيز. يزيد التركيز العالي للإنزيم أو الركيزة التي يعمل عليها الإنزيم من معدل التفاعل وكفاءة الإنزيم.
- مثبطات. هذه هي المواد التي توقف عمل المحفزات (الإنزيمات).
- تتحد بعض المثبتات مع الإنزيم لإيقافه أو إبطائه لأنه يغير شكله حتى لا يعمل بشكل جيد.
- وبعض الأدوية والسموم تعمل على تثبيط الإنزيمات مثل سم الأفعى.
- على عكس المنشطات التي تسرع رد الفعل.
- من مزايا الإنزيمات أنها لا تموت بعد القيام بعملها، ولكنها يمكن أن تؤدي أكثر من عملية حيوية واحدة.
أنواع الإنزيمات
من أهم أنواع الإنزيمات في حياة الكائن الحي 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 القضاء على خلايا الدم البيضاء الميتة، لأن عدم التخلص منها يؤدي إلى تكوين صديد وانتفاخ في الجسم.
أنظر أيضا: ما هو تعريف بكتيريا الإشريكية القولونية؟
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 مناعة 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.
- الإصابة بمرض السكري.
- الإمساك المزمن.
- لا تمتص الطعام جيداً.
إنزيم الباباين
- يعمل هذا الإنزيم على تكسير البروتينات في اللحوم ويساعد على الهضم والتخفيف من مشاكل الغازات.
إنزيم اللاكتاز
- هذا الإنزيم يكسر ويفكك سكر اللاكتوز في الحليب.
- يسبب نقص هذا الإنزيم مشاكل في المعدة وتسمى هذه الحالة (عدم تحمل اللاكتوز).
- تم العثور على معظمها عند الرضع وكبار السن.
إنزيم البروميلين
- هذا الإنزيم هو إنزيم مضاد للالتهابات.
أهمية الانزيمات
- من المناقشة السابقة، من المهم أن تعمل الإنزيمات على تسريع عملية التمثيل الغذائي والتمثيل الغذائي داخل الكائنات الحية.
- كما أنه يسرع العمليات الحيوية.
- كما أن لها تطبيقات تجارية حيث يتم استخدامها لإنتاج المضادات الحيوية.
- كما أنه يستخدم في إنتاج مساحيق التنظيف لأنه يسرع التفاعلات الكيميائية التي تعمل على إذابة الدهون أو البروتينات أو النشويات التي تسبب البقع على الملابس.
أنظر أيضا: ما هو الترامادول وما هي أعراضه 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. وتتمثل مهمتها في نقل مجموعة وظيفية مثل (الفوسفات والميثيل).
- إنزيمات هيدرولاز EC3 التي تتمثل وظيفتها في تحفيز التحلل المائي للرابطات المتعددة.
- إنزيمات لياز EC4. أنها تشكل روابط متعددة بوسائل أخرى غير التحلل المائي أو الأكسدة والاختزال.
- إنزيمات EC5. تحفيز التغييرات الصوتية في جزيء واحد.
- إنزيمات EC6. جزيئين مترابطين تساهميًا.
- وهذا يوضح مدى أهمية وجود الإنزيمات في حياة الإنسان وفي الجسم بشكل عام، لأن نقصها يؤدي إلى العديد من المشاكل، ويجب على المرء أن يحرص على تناول الطعام المليء بهذه الإنزيمات.
- وتشمل هذه الأطعمة: (الأسماك، والخضروات، والفواكه، والبقوليات، والمكسرات، والحبوب الكاملة.
- تمتلئ الخضار والفواكه بالأنزيمات الأساسية مثل (بروتياز أميليز – ليباز).
- وفاكهة البابايا متوفرة مع إنزيم الباباين.
- ويحتوي الحليب على إنزيم (اللاكتاز).
- تحتوي فاكهة الأناناس على إنزيم (بروميلين).
- لذلك فإن الحرص على تناول هذه الأطعمة الغنية بالإنزيم يقي الجسم من مخاطر العديد من الأمراض والمشاكل التي يسببها نقص الإنزيم.
- مع الإنزيمات، هناك العديد من استخدامات الإنزيمات، لا تقتصر فقط على الإنزيمات الهاضمة، ولكن هناك العديد من الأنواع وحتى المزيد من الوظائف.
- تدخل الإنزيمات إلى المجال الصناعي حيث يتم استخدامها في الورق والمنظفات والبلاستيك والعديد من الصناعات المفيدة الأخرى التي لا غنى عنها في حياة الناس اليومية.
لذلك انتهينا من ذكر ماهية الإنزيمات وما هي وظائفها وما هي فوائد معرفة نسبتها في الجسم ونأمل أن نكون قد ساعدناك.