ما هي الإنزيمات

الإنزيمات

تُعرّف الإنزيمات بأنّها بروتينات تعمل كمحفزٍ داخل الخلايا الحية، حيث تؤدي هذه المحفزات إلى زيادة معدل حدوث التفاعلات الكيميائية، دون الاستهلاك أو التغير من شكلها، حيث إنّ التفاعل الكيميائي هو عبارة عن عملية اتحاد مادةٍ أو أكثر من المواد الكيميائية، مثل الكواشف، مع مادة من نوع آخر المنتج، حيث يعمل الإنزيم على تسهيل التفاعل الكيميائي كمحفزٍ له.

تركيبة الإنزيم

يتكون الإنزيم من واحدةٍ أو أكثر من سلاسل الأحماض الأمينية المترابطة الطويلة، ويمتلك كلّ إنزيمٍ تسلسلاً فريداً من الأحماض الأمينية، التي تجعل منه شكلاً مميزاً، ويتمّ تحديد تسلسل إنزيم الحمض الأميني من جينٍ معينٍ في نواة الخلية، حيث يحتوي كلّ جين من النوع نفسه على نفس النسخة من الإنزيم ، كما يوجد على سطح كلّ إنزيم شق يسمى الموقع النشط، ويُمكن للمواد الكيميائية فيه، مثل الكواشف أن تتفاعل، فالإنزيم يستوعب نوعاً معيناً من الكواشف، ونوعاً معيناً من التفاعلات، إذ أنّ كلّ إنزيم مسؤول عن نوعٍ واحدٍ فقط من التفاعل الكيميائي الذي يُمكن تحفيزه.

أهمية الإنزيمات

تُعرف العمليات البيولوجية التي تحدث داخل جميع الكائنات الحية بالتفاعلات الكيميائية، وتقوم الإنزيمات بتنظيم هذه التفاعلات، ودون الإنزيمات فإنّ الكثير من هذه التفاعلات لن تحدث، كما تحفز الإنزيمات عمل الخلية، وهذا يشمل هضم الطعام، حيث يتمّ تقسيم جزيئات المغذيات الكبيرة مثل: البروتينات، والكربوهيدرات، والدهون إلى جزيئات أصغر، ثمّ حفظ الطاقة الكيميائية وتحويلها، وبناء الجزيئات الخلوية، بالإضافة إلى أنّ العديد من الأمراض الوراثية التي تصيب الإنسان، تنتج عن نقصٍ في إنزيمٍ معين، مثل: مرض البرص، ومرض بيلة الفينيل كيتون، ومن جانبٍ آخر فإنّ للإنزيمات استعمالات في الصناعة أيضاً، حيث كانت تستخدم في العصور القديمة في تخمير النبيذ، وتخمير الخبز، وتخثير الجبن، وبعد القرن التاسع عشر استخدمت الإنزيمات في الطب، وذلك من خلال استعمالها بقتل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض، وتسريع التئام الجروح، وتشخيص بعض الحالات المرضية.

عمل الإنزيم

تُقاس كفاءة نشاط الإنزيم بمعدل الدوران 10، حيث يقيس معدل الدوران عدد الجزيئات من المركب الذي يعمل فيه الإنزيم لكلّ جزيءٍ في الثانية، مثل: إنزيم الكربونيك أنهيدراز، الذي يزيل ثاني أكسيد الكربون من الدم، عن طريق ربطه بالماء ، كما أنّ جزيء واحد من الإنزيم يمكن أن ينتج مليون جزيء من ثاني أكسيد الكربون في الثانية الواحدة، وتحدث معظم التفاعلات الإنزيمية تحت درجة حرارةٍ معينة تتراوح بين 30-40 درجة مئوية، وهي ميزة تعكس مدى تعقيدها كجزيئاتٍ بيولوجية.