ما هي الإنزيمات وما هي وظائفها

ما هي الإنزيمات وما هي وظائفها

الإنزيمات هي جزيئات حيوية تعمل على تحفيز التفاعلات الكيميائية في جسم الإنسان، تعرف على  ما هي الإنزيمات وما هي وظائفها المختلفة في هذا المقال.

ما هي الإنزيمات

تكمن الإجابة على سؤالما هي الإنزيمات وما هي وظائفها؟ في أنها عبارة عن جزيئات حيوية مصنوعة من البروتينات، تساعد الإنزيمات على تحفيز وزيادة سرعة التفاعلات الكيميائية داخل الخلايا الحيوية في جسم الإنسان.

تستطيع الإنزيمات القيام بوظائف عدة، مثل: الهضم، وعمليات الأيض، لذلك يعد وجودها أهمية بالغة في حياة الإنسان.

تتكون الإنزيمات من أحماض أمينية عديدة لتنشأ سلسلة طويلة يطلق عليها مصطلح البروتينات وهي المكون الأساس لأي إنزيم، عادةً ما تتكون بعض الانحناءات في سلسلة الأحماض الأمينية مما يعطي الإنزيم شكله ووظيفته المميزة.

تؤثر كل من عوامل الحرارة ودرجة الحموضة على فعالية الإنزيم للقيام بالوظائف المختلفة.

اين تصنع الإنزيمات

يتم صنع الانزيمات في آماكن عدة داخل الجسم, كالمعدة والبنكرياس والأمعاء الدقيقة … وغيرها, فالأنزيمات هي احد انواع البروتينات التي تتكون من سلاسل من الاحماض الأمينية كأي بروتين آخر ويتم تحديد وظيفة (الأنزيم) حسب (تسلسل الأحماض الأمينية)، و (أنواع الأحماض الأمينية في تلك السلسلة)، و (شكل السلسلة).

لكن عموماً، وبما أن الأنزيم هو أحد انواع البروتينات فإنه يًنع داخل الخلية في عملية تسمى بـ “تخليق البروتين” … أمَّا التعليمات التي توضِّح كيفية صناعة البروتين فهي موجودة داخل جُزيء (الحمض النووي – DNA).

شاهد ايضا معلومات عن الإثني عشر

خصائص الإنزيمات

• يتميز الإنزيم بدرجة حرارة ، مما يجعله يؤثر على نشاط عمل الإنزيم .
• يكون الإنزيم في أعلى معدل نشاط عندما تصل درجة الحموضة بين 4-9 .
• يؤثر تركيز الإنزيمات على سرعة حدوث التفاعلات الكيميائية .
• كما يؤثر أيضاً على سير التفاعلات ومستوى حدوثها .
• يرتبط الإنزيم بجزيئات المواد المتفاعلة ، فيحدث تكسير للروابط بسهولة ، فينتج عنه خفض طاقة تنشيط التفاعل .

أنواع الإنزيمات

هناك آلاف الإنزيمات في جسم الإنسان ، فيما يلي بعض الأمثلة فقط:

إنزيم  ليباز Lipases: هي مجموعة من الإنزيمات التي تساعد على هضم الدهون في الأمعاء.

إنزيم الأميليز Amylase: يساعد على تغيير النشويات إلى سكريات. يتم العثور على الأميليز في اللعاب.

إنزيم المالتيز Maltase: يوجد أيضا في اللعاب. يقوم هذا الانزيم بهدم السكر وتحويله إلى جلوكوز. يتم العثور على المالتوز في الأطعمة مثل البطاطا والمعكرونة.

إنزيم التربسين Trypsin: وهو موجود في الأمعاء الدقيقة، يقوم هذا الانزيم بتحويل البروتينات إلى أحماض أمينية.

إنزيم اللاكتاز Lactase: يوجد أيضًا في الأمعاء الدقيقة، يكسر اللاكتوز والسكر ويقوم بتحويله إلى الجلوكوز والجالاكتوز.

أستيل كولين استريز: يعمل على تكسير الناقل العصبي أستيل كولين الموجود في الأعصاب والعضلات.

إنزيم بلمرة DNA: يساهم هذا الإنزيم في بناء الحمض النووي من القواعد النيتروجينية

قد يعجبك الفيتامينات القابلة للذوبان في الدهون

وظائف الإنزيمات وأهميتها

نقل الإشارة

إن الإنزيمات مختصة بالمشاركة في نقل الإشارة الكيميائية أو الفيزيائية، حيث تنتقل هذه الأخيرة عبر خلية كسلسلة من الأحداث الجزيئية، حتى تظهر الاستجابة الخلوية في النهاية. أكثر الأنزيمات شيوعًا في نقل الإشارة هي كينازات البروتين التي تحفز الفسفرة البروتينية.

تحلل الجزيئات الكبيرة

يمكن تقسيم الجزيئات الكبيرة بواسطة الإنزيمات إلى أجزاء صغيرة يمكن بعدها امتصاصها بسهولة بواسطة جسم الإنسان. العديد من المكونات الغذائية في شكل جزيئات كبيرة مثل السكر والبروتينات والدهون، والتي لا يمكن امتصاصها بسهولة من قبل جسم الإنسان. وبالتالي، يتم تقسيم هذه المكونات عن طريق الإنزيمات إلى قطع أصغر قبل الامتصاص، وتسمى هذه العملية الهدم. بعد الامتصاص، سيتم استخدام الجزيئات الصغيرة كلبنات بناء لتحديث الجسم من خلال إصلاح الأنسجة وتجديدها ونموها، وتسمى هذه العملية الابتنائية. وكمثال على هذه الانزيمات: الأميليز والبروتياز.

توليد الطاقة

يمكن أن تولد الإنزيمات طاقة للكائنات الحية. أدينوسين ثلاثي الفوسفات، المعروف أيضًا باسم ATP، هو الشكل الرئيسي لتخزين الطاقة الكيميائية. ATP هي كبطارية مشحونة يمكنها إطلاق الطاقة التي تشغل الأنشطة البيولوجية. فالإنزيمات هي المحول لتحويل الطاقة إلى أشكال كيميائية مناسبة وتخزينها في جزيئات ATP. وتسمى معظم هذه الانزيمات synthases ATP.

ضخ الايونات

تعمل بعض الإنزيمات الموجودة في غشاء الخلية كمضخات أيونية لتحريك الأيونات عبر غشاء بلازما. يمكن لهذه الناقلات الأيونية الأولية تحويل الطاقة من مصادر مختلفة بما في ذلك ATP، ضوء الشمس، وغيرها من تفاعلات الأكسدة والاختزال، إلى الطاقة المحتملة المخزنة في التدرج الكهروكيميائي.

الدفاع والتخليص

في الكائنات الحية، هناك دائمًا بعض المواد غير الغذائية من البيئة الخارجية أو التي ينتجها الجسم نفسه، والتي لا يمكن تحويلها إلى مكونات خلوية أو استخدامها كمصدر للطاقة. هنا، يجب تحويلها إلى منتجات لاستبعادها أو استخدامها كمكونات فسيولوجية أو مرضية أو سامة. قد تكون الإنزيمات المشمولة في هذا الإجراء إنزيمًا واحدًا، مركبًا يشمل العديد من الإنزيمات أو نظام إنزيم، والذي يؤدي إلى سلسلة من التفاعلات الكيميائية الحيوية من خلال الأكسدة، والاختزال، والتحلل المائي، وما إلى ذلك.

تنظيم الخلايا

تستطيع الأنزيمات نقل أجزاء من البنية الداخلية للخلية وإعادة تنظيمها لتنظيم أنشطة الخلية. إنها تقوم بالتوصيل من جزء إلى آخر داخل الخلايا، وتخلّص الكروموسومات عن بعضها عندما تخضع الخلايا للانقسام، وأيضًا تسحب الأهداب لتحريك حركة الخلية أو لمساعدة الخلايا على تحريك المخاط لأعلى مجرى الهواء كإجراء روتيني للحفاظ على مجرى الهواء نظيفًا. الأنزيمات الشائعة المشاركة في هذه الحركة المذكورة أعلاه هي الميوسين ATPase، كينيسين ATPase، ودينين ATPase.

يمكنك الاطلاع على ما هي الإنزيمات؟