ما هي الأنزيمات

أسماء الإنزيمات

1- أنزيم أميليز (Amylase)

2- أنزيم بروتيز (Protease)

3- أنزيم ليبيز (Lipase)

4- أنزيم بابين (Papain)

5- أنزيم اللاكتيز (Lactase)

6- أنزيم بروميلين (Bromelain)

إنزيمات الدم

يعرف الانزيم بانه عامل مساعد عضوي حيوي ذو وزن جزئي كبير شديد الحساسية لدرجات الحرارة المرتفعة ويختص كل انزيم بتنشيط تفاعل او اكثر دون ان يتأثر بذلك التفاعل . بينت الدراسات حدوث تغيرات كبيرة تطرأ على فعالية الانزيمات في مصل الدم خلال عدد من الحالات المرضية التي تصيب الانسان . وفي الحالة الطبيعية لا تكون فعالية انزيمات مصل الدم مرتفعة نسبياً اذا قورنت مع فاعلية مثيلاتها في الانسجة والاعضاء الاخرى .
1- انزيم التشكل لفوسفات الغلوكوز glucose phosphate isomerase
يشترك هذا الانزيم في تفاعلات تحلل السكر, وينسب الى مجموعة انزيمات التشكل (isomerase). وهو يسرع في الاتزان بين بين 6-فوسفات الغلوكوز و6-فوسفات الفركتوز .وقد وجدت اعلى نسبة لهذا الانزيم في النسيج العضلي الهيكلي وفي نسيج الكبد .اما في الدم فانه يوجد في الكريات الحمراء والمصل. ولكن فاعليته في الكريات الحمراء اكبر ب160 مرة مما هو عليه في مصل الدم. ويلاحظ ارتفاع نسبة هذا الانزيم في حالة التهاب الكبد وفي امراض السرطان وفي حالة انسداد الاوعية الاكليلية القلبية.
2- انزيم الدولاز aldolase
وهذا الانزيم من انزيمات تحلل السكر وهو يسرع تفاعل انشطار جزىء 1,6- ثنائي فوسفات الفركتوز الى وحدتين من السكر الثلاثي المفسفر , وهما فوسفو غليسر الدهيد وفوسفو ثنائي هيدروكسي اسيتون. وانزيم الدولاز من الانزيمات ذات الانتشار الواسع وتلاحظ اعلى فعالية له في نسيج العضلات الهيكلية وفي القلب والكبد , وكما ان فاعليته في الكريات الحمراء اعلى ب100 مرة مماهو عليه في المصل . ويلاحظ ارتفاع فاعلية هذا الانزيم في مصل الدم في حالة انسداد الاوعية الاكليلية القلبية الحاد وفي الاورام الخبيثة ,وكذلك في بعض الامراض الاخرى مثل التهاب الكبد واليرقان.
3- انزيم نزع الهيدروجين من اللاكتات lactate dehydrogenase (LDH)
يؤثر هذا الانزيم على التفاعل في التوزان الذي يشمل تحول حامض اللاكتيك الى حامض البايروفيك وهو يستخدم المركب NAD+ كمستقبل مرحلي للهيدروجين في التفاعل المذكور. وهذا الانزيم من اوسع الانزيمات انتشاراً في جسم الانسان اذ يوجد في جميع الانسجة والاعضاء ولكن بكميات متفاوتة .اكتشفت اعلى فاعلية للانزيم LDH في كل من الكليتين والقلب والعضلات الهيكلية والكبد .وتزداد فاعليته في عدد من الامراض مثل الاورام الخبيثة واليرقان وانسداد الاوعية الاكليلية للقلب وامراض العضلة القلبية.

4- انزيم نقل الامين من الاسبارتات Glutamate oxaloacetate transaminase or aspartate transaminase (GOT or AST)
يقوم هذا الانزيم بعملية نقل مجموعة NH2- بين الاحماض الامينية والاحماض الكيتونية. واعلى فاعلية له موجودة في الانسجة العضلية فهي اكبر 10,000 مرة مما هي عليه في مصل الدم . وقد لوحظ ارتفاع فاعلية هذا الانزيم في مصل الدم اثناء عدد من الامراض , وخاصة في حالة اصابة الاعضاء والانسجة التي تكون عادة غنية به. واكبر التغيرات على فعاليته في مصل الدم كانت في حالة امراض العضلة القلبية وبشكل خاص في حالة انسداد الاوعية الاكليلية وفي امراض الكبد تزداد فاعلية هذا الانزيم خاصة اثناء مرض اليرقان الانسدادي ومرض تشمع الكبد.
5- انزيم نقل الامين من الألانين Glutamate pyruvate transaminase or alanine transaminase (GPT or ALT)
يقوم هذا الانزيم بعملية نقل مجموعة NH2- من حامض الغلوتاميك الى حامض البايروفيك . واكتشفت اعلى فعالية له في الكبد والبنكرياس والقلب والعضلات الهيكلية .وقد لوحظ ارتفاع كبير في فاعلية انزيم GPT في مصل الدم في حالة امراض الكبد. كما يحدث ارتفاع قليل في حالة انسداد الاوعية الاكليلية للقلب.
6- انزيم Transketolase
يعتبر هذا الانزيم احد الانزيمات الرئيسية في مسار فوسفات البنتوز . واعلى فاعلية له في الكبد والطحال والكليتين . وتزداد فاعليته في مصل الدم في حالات التهاب الكبد الحاد والتسمم البولي وانسداد الاوعية القلبية.
7- انزيم كرياتين كاينيز creatine kinase
ينتمي هذا الانزيم الى مجموعة الانزيمات العاملة على نقل مجموعة الفوسفات من ثلاثي فوسفات النيكليوتيدات . فهو يؤثر على التفاعل العكسي لعملية نقل مجموعة الفوسفات من ATP الى الكرياتين بوجود ايونات Mg++. ويوجد بشكل رئيسي في الانسجة العضلية ولايوجد في الكريات الحمراء وتزداد فاعليته في المصل في حالة انسداد الاوعية الاكليلية للقلب وفي حالات اصابة الجهاز العضلي الهيكلي حيث ترتفع 50 مرة مما هي عليه في الحالات الطبيعية.

8- انزيم امايلاز amylase
هو احد الانزيمات الهامة في عملية تفكك السكريات المضاعفة , وهو يصنع في غدة البنكرياس وينتقل الى الامعاء ليقوم بعمله هناك وفي الحالة الطبيعية توجد منه كميات ضئيلة الاان فاعليته تزداد بنسبة كبيرة في حالة اصابة غدة البنكرياس بالتهاب او عند وجود ورم فيها.
9- انزيم الفوسفاتاز القلوي Alkaline phosphatase
تزداد فاعليته في حالات امراض العظام وزيادة نشاط الغدة الدرقية واليرقان الانسدادي والكساح.
10- انزيم الفوسفاتاز الحامضي acid phospatase
تزداد فاعليته بشكل خاص في حالة الاصابة بسرطان غدة البروستات.

أهمية الإنزيمات

الإنزيمات هي جزيئات خاصة ينتجها الجسم وتقوم بتحويل الجزيئات الكبيرة إلى وحدات أصغر، فبواسطتها يتم تحويل النشا إلى الغلكوز ليتمكن الجسم من الاستفادة منه.

كما تقوم الإنزيمات بتحليل الدهون والبروتينات في الجسم. مايعني أنه بدون الإنزيمات يتوجب على الجسم تحمل أعباء كبيرة. فالإنزيمات مسؤولة عن تنظيم الهضم وتشكيل جميع أنسجة الجسم.

ولا يقتصر تأثيرها على الكائنات الحية بل على الكثير من منتجات الحياة العصرية أيضا، ففي المنظفات تزيل الأنزيمات الأوساخ. وبفضلها نحصل من الحليب على الجبن، كما أنها تساعد على تخمر الخبز والكحول.

وللإنزيمات دور مهم في الطب أيضا، إذ تستخدم كدواء في السكتة الدماغية وجلطات الدم الخطيرة في الدماغ.

أما إنزيمات حبوب منع الحمل، فتساعد على تخفيف الالتهابات والآلام وأمراض أخرى كالسرطان، إلا أن ذلك غير معترف به علميا. والمؤكد هو أن الأرباح التي تحققها الشركات المصنعة للأنزيمات كبيرة للغاية.

خصائص الإنزيمات

الانزيمات لها عدة خصائص مشتركة.

1.الانزيماتقابلة لإعادة الإستخدام Enzymes are reusable

عندما يحدث تفاعل كيميائي، يطلق الانزيم للمشاركة في تفاعل مماثل آخر. في الواقع، يمكن لنفس الإنزيم أن يحفز نفس التفاعل 100 إلى 1000 مرة كل ثانية.

2.الأنزيماتمحددة للغاية Enzymes are highly specific

الإنزيم الذي يعمل في نوع واحد من التفاعل الكيميائي عادة لن يشارك في نوع آخر من التفاعل. هذا يعني أنه يجب أن يكون هناك الآلاف من الإنزيمات المختلفة لتحفيز الآلاف من التفاعلات الكيميائية المختلفة لعملية الأيض التي تحدث في الكائنات الميكروبية microbial organism.

3.الانزيمات لهاموقع نشط Enzymes have an active site

كل إنزيم له تجويف pocket أو شق cleft خاص يسمى الموقع النشط active site، له شكل محدد ثلاثي الأبعاد three-dimensional مكمل للمادة المتفاعلة (تسمى الركيزة substrate). يثبت الموقع النشط الركيزة بحيث أنه من المحتمل جدا حدوث التفاعل الكيميائي لتشكل واحدة أو أكثر من المنتجات products.

4.الانزيماتمطلوبة بكميات ضئيلة Enzymes are required in minute amounts

لأنه يمكن استخدام الإنزيم آلاف المرات لتحفيز نفس التفاعل، هناك حاجة إلى كميات ضئيلة فقط من إنزيم معين لضمان أن يحدث تأثير أيضي metabolic effect سريع وفعال.

جدول الانزيمات الهاضمة

العوامل المؤثرة على الانزيمات

يتأثر نشاط الأنزيمات بعوامل عدة منها :

1- درجة الحرارة.              2- الرقم الهيدروجيني.              3- تركيز الأنزيم.

تصنيف الإنزيمات

عندما عرفت الأنزيمات للمرة الأولى اعتمدت طرق عديدة ومختلفة في تصنيفها وتسميتها معتمدة على طبيعة عمل هذه الأنزيمات او مكان تواجدها. فمنها ما يسمى باسم التفاعل الذي تقوم بتحفيزه، فالأنزيمات التي تحفز تفاعلات الأكسدة والاختزال تسمى أوكسيديز (Oxidase)، أو رديوكتيز (Reducatase) على التوالي، والأنزيم الذي يحفز اليوريا كمادة أساس يسمى يوريز (Urease) ويلاحظ في الحالتين وضع المقطع (-ase) بعد اسم التفاعل او اسم المادة الأساس. وهنالك أسماء أعطيت لبعض الأنزيمات ليست لها علاقة بطبيعة التفاعل او المادة الاساس مثل بعض الانزيمات الهاضمة للبروتينات مثل أنزيم (Pepsin) والتربسين (Trypsin)، والكيمرتربسين (Chymostrypsin).

وقد استخدم هذا النظام للتعبير الشائع عن أسماء العديد من الأنزيمات ولا يزال لحد الآن، فأنزيم السكريز (Sucrase) هو الذي يساعد على تحلل السكروز، وذلك أيضاً هو شأن أنزيمات اللاكتيز، والمالتيز، والأيزومالتيز التي تعمل على تحلل سكريات اللاكتوز والمالتوز، والايرومالتوز. وقد بقيت التسميات على هذا الحال حتى عام (1961) حين تم الاتفاق في اجتماع للاتحاد العالمي للكيمياء الحياتية، على استخدام نظام جديد في تصنيف وتسمية الأنزيمات، يعتمد بالدرجة الأساس على طبيعة التفاعلات التي تدخل في تحفيزها هذه الأنزيمات.

تركيب الإنزيمات ووظائفها

تُبنى الإنزيمات، من بروتينات مطوية في أشكال معقدة، ومنتشرة في جميع أنحاء الجسم. وتعتمد التفاعلات الكيميائية التي تبقينا على قيد الحياة -تفاعلات التمثيل الغذائي (الاستقلاب)- بشكل أساسي على الإنزيمات، تُحفز الإنزيمات التفاعلات الكيميائية ، إذ تستطيع في بعض الحالات أن تجعل التفاعل أسرع بمليون مرة من سرعته دون وجود الحافز.

وظائف الإنزيمات

• في الجهاز الهضمي: تساعد الإنزيمات، الجسم في تحليل الجزيئات المعقدة الكبيرة إلى جزيئات أصغر وأبسط، كالغلوكوز، ليتمكن الجسم من استخدامه كمصدر للطاقة.
• تضاعف الـ DNA: تمتلك جميع خلايا جسمك الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين DNA، وفي كل مرة تنقسم فيها الخلية، يحتاج الـ DNA إلى أن يتضاعف. تساعد الإنزيمات في هذه العملية من خلال حلّ الـ DNA المطوي ونسخ المعلومات منه.
• الإنزيمات الكبدية: يحلل الكبد السموم الموجودة في الجسم، ولإتمام هذه العملية، يستخدم الكبد عددًا كبيرًا من الإنزيمات.