logo

logo

logo

logo

logo



الإنظيمات

انظيمات

Enzymes - Enzymes

الإنظيمات   يطلق اسم الإنظيمات (بحسب المعجم الطبي الموحد) أو الإنزيمات enzymes أو الخمائر غير المتعضية unorganized ferments على المركبات ذات الطبيعة البروتينية التي تتوسط لتسريع التفاعلات الكيمياوية. وكلمة إنزيم من اليونانية (en داخل وzyme خميرة) وقد تم حتى اليوم اكتشاف آلاف الإنزيمات في الأوساط الحيوية وفُصِلت عدة مئات منها ودرست. تقوم الإنزيمات بدور بالغ الأهمية في النشاط الحيوي لجميع الكائنات الحية من نباتية وحيوانية وأحياء دقيقة، فهي تتوسط تسريع عدد ضخم من التفاعلات الكيمياوية التي تجري في الكائن الحي. وقد تحوي الخلية الحية الواحدة نحو 1000 إنزيم مختلف، يختص كل إنزيم منها بتسريع تفاعل كيمياوي محدد. تختلف الوسطاء الحيوية كثيراً عن الوسطاء اللاعضوية بعدد من الصفات مع أن كلا النوعين يعمل على تسريع التفاعلات الكيمياوية وإيصالها إلى حالة التوازن. وتعمل الإنزيمات في شروط لطيفة جداً (درجة حرارة منخفضة وضغط عادي وأوساط معتدلة) وبمردود كبير، فمثلاً يستغرق تفكك البروتينات إلى الحموض الأمينية بوجود الوسطاء اللاعضوية (حموض قوية أو أسس) وفي درجة حرارة تزيد على 100ْس مدةً تراوح بين 24و48 ساعة، في حين تفكِّكها الإنزيمات في الدرجة 30ْ – 40ْس في مدى عشرات الدقائق. وتتميز الإنزيمات من الوسطاء اللاعضوية في أن الإنزيم الواحد يتوسط تسريع تفاعل كيمياوي واحد، أو يتوسط عند الاقتضاء زمرة من التفاعلات المتشابهة. تقسم الإنزيمات إلى قسمين: إنزيمات بسيطة قوامها حموض أمينية فقط، وإنزيمات معقدة مؤلفة من جزء بروتيني ومن زمر إضافية (ضميمة) prosthetic عضوية أو لاعضوية، يعرف كل منها بتميم الإنزيم coenzyme، في حين يعرف الجزء البروتيني بضميم الإنزيم apoenzyme، ويكون بعض الإنزيمات على هيئة طلائع عاطلة تدعى مولدات الإنزيم zymogens، ولا تغدو فعالة إلا عندما تمسها مادة تدعى الكيناز kinase. وتدعى المركبات التي تسرع التفاعل الإنظيمي بالمنشطات activators، والتي تخمده بالمثبطات inhibitors. تسمية الإنزيمات عمد الباحثون إلى وضع تسمية للإنزيمات كلٌّ وفق وجهة نظره، مما أدى إلى إطلاق تسميتين أو أكثر على الإنزيم الواحد. وقد تعين وضع نظام تسمية دولي نتيجة لتزايد عدد الإنزيمات المكتشفة كل عام، فشكلت لجنة انبثقت عن مؤتمر الكيمياء الحيوية الدولي الذي انعقد في موسكو عام 1961. فقررت اشتقاق معظم أسماء الإنزيمات من أسماء الركائز substrates التي تؤثر الإنزيمات فيها ملحقة باللاحقة ase، وهكذا دعي الإنزيم الذي يحلل النشاء تحليلاً مائياً بالأميلاز amylase، والإنزيم الذي يحلل المواد الدسمة تحليلاً مائياً الليباز lipase والإنزيم الذي يحلل البروتينات تحليلاً مائياً البروتياز protease. تصنيف الإنزيمات كان الباحثون قبل عام 1961 يصنفون الإنزيمات وفق مبادئ مختلفة إلى أن قررت اللجنة الدولية اعتماد المبادئ الثلاثة التالية أساساً للتصنيف: يعتمد المبدأ الأول على الطبيعة الكيمياوية للإنزيم. والثاني على الطبيعة الكيمياوية للركيزة التي يؤثر فيها الإنزيم. والثالث على نمط التفاعل الذي يتم بوساطة الإنزيم والذي يعد أساساً عاماً في تسمية الإنزيمات. وهكذا تصنف الإنزيمات في ستة أصناف رئيسية هي: 1ـ الإنزيمات المؤكسدة والمرجعة  oxidoreductases 2ـ الإنزيمات الناقلة  transferases 3ـ الإنزيمات التي تحلل تحليلاً مائياً hydrolases 4ـ الإنزيمات الرابطة lyases 5ـ إنزيمات التماثل في التركيب isomerases 6ـ الإنزيمات المصطنِعَة ligases (synthetases) وقسم كل صنف إلى أصناف ثانوية تعيين فعالية الإنزيمات من الصعب تعيين فعالية الإنزيمات في أوساطها الحيوية وذلك لضعف تركيزات الإنزيمات في النسج. أما كمية الإنزيمات فتعرف من سرعة تفاعلها في شروط محددة كسرعة تناقص نواتج التفاعل أو سرعة تكونها. وقد أوصت لجنة الإنزيمات بالتعبير عن تركيزات الإنزيم بوحدة قياسية تدعى وحدة الإنزيم unit (u) ، وما الوحدة الإنزيمية إلا كمية الإنزيم التي تحوِّل في شروط محددة مكرو مول واحد من الركيزة في الدقيقة الواحدة. ثم اقترح وضع وحدة دولية جديدة للإنزيمات هي الكات kat، وهي كمية الإنزيم التي تُحَوِّل مولاً واحداً من الركيزة في الثانية الواحدة. وترتبط الوحدتان بالعلاقة التالية: وحدة كات = 6×10ِ7 وحدة إنزيم أو وحدة إنزيم = 16.67×10-9 كات (10-9 = نانو) تعيين فعالية الإنزيمات في التشخيص المخبري تعتمد أبحاث الكيمياء الطبية الحديثة في تشخيص كثير من الأمراض على تعيين فعالية إنزيمات مصل الدم، ذلك لأن الإنظيمات تتركز عادة في خلايا الكائن الحي ونسجه حيث تنجز عملها الوساطي، وفي حالة المرض تتسرب إنزيمات معينة إلى مصل الدم من الخلايا المصابة والنسج. وقد وجد في دم الإنسان ما يزيد على أربعين إنزيماً تتعرض فعاليتها إلى كثير من التغيرات عند الإصابة ببعض الأمراض، وتعد إنزيمات الدم كاشفاً دقيقاً في تشخيص مختلف الحالات المرضية التي تصيب الدم والكبد والقلب والمعثكلة وفي اكتشاف بعض الأورام السرطانية وغيرها. ومن أهم إنزيمات مصل الدم التي دخلت في التطبيق العملي في مخابر الكيمياء الحيوية ما يلي: الأميلاز التي تزداد فعاليتها في المصل على الحد الطبيعي مشيرة إلى المراحل الأولى من التهاب المعثكلة الحاد وانسداد قناتها أو إلى النُّكاف. الليباز التي تزداد فعاليتها في المصل في حالات اضطراب المعثكلة (التهاب نسج الغدة الحاد). الفسفاتاز القلوية التي تزداد فعاليتها في المصل في الإصابة بداء باجة Paget's disease (التهاب العظام) وبتلين العظام وبالتهاب الكبد واليرقان الانسدادي. الفسفاتاز الحمضية التي يشير ارتفاع نسبتها في المصل إلى سرطان البروستات المتنقل والتهابها. ناقلات الأمين (ترانساميناز) التي تزداد فعاليتها في اضطرابات الكبد (كالتهاب الكبد) والقلب (كاحتشاء عضلة القلب). وقد تم التوصل اليوم في المخابر الحيوية إلى تحديد فعالية أكثر من 20 إنزيماً في المصل الواحد تحديداً آلياً. استعمالات الإنزيمات جذبت الإنزيمات انتباه العلماء منذ وقت بعيد، فهي تقوم بدور مهم في الاقتصاد الوطني والزراعة وفي صناعات مختلفة كصناعات (الخبز والجعة والخمور والجلود والفرو والجبن). وفي الصناعات الخفيفة إذ تتوسط في بعض التفاعلات الكيمياوية، كالأكسدة والإرجاع، ونزع الأمين، ونزع الكربوكسيل، والتحليل المائي والتبلمر. كما أن للإنزيمات استعمالات واسعة في الطب. وقد تطور البحث العلمي بنجاح كبير في مجال الإنزيمات، فدرست فعالية الإنزيمات في الحالتين السوية والمرضية، وما العيوب الوراثية في كثير من الحالات إلا نتيجة لخلل في إنزيم معين.   مروان البحرة   الموضوعات ذات الصلة   الكيمياء الحيوية.   مراجع للاستزادة   ـ أحمد كرزة، الكيمياء الحيوية (منشورات جامعة حلب، كلية الطب 1983). - A. L.Lehninger, Biochemistry (W.Publishers, INC.New York 1972).

اقرأ المزيد »




التصنيف : الكيمياء و الفيزياء
المجلد : المجلد الرابع
رقم الصفحة ضمن المجلد : 17
مستقل

آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

هل تعلم ؟؟

للحصول على اخبار الموسوعة

عدد الزوار حاليا : 9
الكل : 2779892
اليوم : 384

قطالونيا (جغرافياُ وتاريخياً)

قطالونيا   قطالونيا Catalonia منطقة ذات حكم ذاتي في شمال شرقي إسبانيا، تضم محافظات برشلونة Bercelona، ترّاغونا Tarragona، غيرونا Gerona، ليريدا Lérida. مساحتها نحو 32ألف كيلو متر مربع، وهي بذلك تشكل 6.3% فقط من المساحة الكلية لإسبانيا، تمتد على شكل مثلث قاعدته في الشمال بين درجتي العرض 30 َ 40 ْ و51 َ 42 ْ  شمال خط الاستواء، وبين خطي الطول 13 َ 3 ْ شرق غرينتش. يحدها من الشمال الأراضي الفرنسية وإمارة أندورا ومن الغرب مقاطعة أراغون الإسبانية، ومن الجنوب والشرق مياه البحر المتوسط.

المزيد »