الأنزيمـات enzymes2

dr.Hazemdr.Hazem مدير عام
الأنزيمـات enzymes2
أ) مراحل التفاعل الإنزيمي:

vالمرحلة الأولى:Phase pré stationnaire
في الزمن صفر (ز0) لايوجد في الوسط سوى جزيئات الإنزيم والمادة المتفاعلة فان التفاعل يحدث بشكل غير منتظم (non uniforme)
نسجل في هذه المرحلة الجد قصيرة أن سرعة التفاعل متزايدة وخلالها ترتبط جزيئات الإنزيم (E) بجزيئات المادة المتفاعلة (S) لذا تركيز المعقد إنزيم- مادة متفاعلة [ES] يزداد.
vالمرحلة الثانية: ( مرحلة الثبات ) Phase stationnaire
عندما ترتبط كل جزيئات الإنزيم بالمادة المتفاعلة ( أي تشبع الإنزيم بمادته المتفاعلة ) فان سرعة التفاعل تصل إلى حدها الأقصى ( قيمة عظمى) و تبقى ثابتة مادام تركيز المادة المتفاعلة كبير و تركيز المادة الناتجة /FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=Times New Roman]P[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=Times New Roman قليل ويطلق عليها السرعة الابتدائية (Vitesse initiale)
vالمرحلة الثالثة:
عندما يرتفع تركيز المادة الناتجة /FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=Times New Roman]P[/FONT][/COLOR][COLOR=black][FONT=Times New Roman فان التفاعل العكسي يبدأ بالمنافسة و بالتالي سرعة التفاعل تبدأ بالتناقص.
vالمرحلة الرابعة و الأخيرة:
في هذه المرحلة سرعة التحول العكسي تصبح مساوية لسرعة التفاعل الذي انطلق في البداية وبالتالي التراكيز لا تتغير أي الوصول إلى حالة التوازن.و مما سبق يتضح لنا أن سرعة التفاعل الابتدائية تكون ثابتة لفترة ما يتفاوت طولها تبعا لعوامل مختلفة، ودراسة تأثير هذه العوامل المختلفة يكون على السرعة الابتدائية.

ب ) السرعة الابتدائية:
هي سرعة التفاعل الإنزيمي في مرحلة الثبات( Phase stationnaire ) حيث تكون نسبة تركيز المعقد [ES] إلى تركيز الإنزيم الكلي [Et] وصلت إلى حدها الأقصى، في هذه المرحلة فان سرعة التفاعل ثابتة ويطلق عليها السرعة الابتدائية)(Vitesse initiale وهي أكبر سرعة يمكن قياسها خلال مراحل التفاعل من أهم العوامل التي تؤثر على السرعة الابتدائية لتفاعل معين تركيز الإنزيم – تركيز المادة المتفاعلة –
درجة الحرارة – و الـ PH

أ) درجة الحرارة المثلى :
دراسة تأثير درجة حرارة الوسط على التفاعل الإنزيمي الحادث المنحنى يوضح كميات المادة الناتجة المحولة بواسطة الإنزيم ( A ) بدلالة درجة الحرارة (Ө )
لوسط الحضن يتزايد النشاط الإنزيمي ليصل إلى حده الاعضمي في حدود الدرجة (45 م0 في هذا المثال) ثم يتناقص بعدها بشكل سريع. لكل إنزيم درجة حرارة يكون عندها النشاط أعظميا وتسمى بدرجة الحرارة المثلى.
ب) التنشيط و التخريب :
نحصل على المنحنى السابق نتيجة مجموع تأثيرين للحرارة على سرعة التفاعل الإنزيمي:
في حدود الدرجة 40م0 أو 45م0 تخرب البنية الثانوية للإنزيم وينخفض نشاطه بسرعة نحو الصفر، أما في درجات الحرارة الأقل فان الحرارة تضيف طاقة تسهل التفاعل الإنزيمي ، أي أن هناك تأثيرين للحرارة يعملان معا وهما زيادة السرعة الابتدائية للتفاعل إلى حد درجة معينة وتخريب ( تغيير الطبيعة البروتينية لإنزيم) في درجات الحرارة المرتفعة مما يؤدي باستمرار إلى خفض تركيز الإنزيم الفعال
لتقدير تأثير درجة الحرارة على النشاط الإنزيمي نقارن بين نشاط الإنزيم في درجة الحرارة t ونشاطه في درجة الحرارة(..0t +10C ) هذا الفرق في النشاط يطلق عليه Q10وهو المقياس الذي يسمح بقياس تنشيط الإنزيم بالحرارة.
4.3 تأثير الـ pH :
يؤثر الـ pH بطريقتين مختلفتين إما أن يغير البنية الثانوية للإنزيم أو يغير الشحنات الكهربائية للمجاميع الوظيفية للأحماض الامينية بالموقع الفعال للإنزيم:
أ‌)تغيير بنية الإنزيم:
عند حفظ إنزيم في وسط حيث الـpHغير مناسب سوف يتعرض إلى تغيير في بنيته الثانوية
ب) تغيير الشحنات الكهربائية:
الوسط الذي يجري فيه التفاعل الإنزيمي هو الذي يحدد الشحنة الكهربائية للمجاميع الوظيفية للأحماض لامينية بالبروتين( الإنزيم)
§عندما يكون pH الوسط جد حامضي فان أغلب الوظائف القابلة للتأين تكون في الصورة البروتونية أي COOH بالنسبة لمجموعة الكربوكسيل NH3+ بالنسبة لمجموعة الأمين
أي يحدث تشبع من حيث البروتونات و بالتالي تسود الحالة الكتيونية
§عندما يكون pHالوسط أكثر قاعدية فان الوظائف القابلة للتأين لنفس المجاميع تحرر البروتونات أي COO-بالنسبة لمجموعة الكربوكسيل وNH2 بالنسبة لمجموعة الأمين وتسود الحالة الانيونية
§عندpH قريب من التعادل فان أغلب هذه المجاميع الوظيفية القابلة للتأين تكون مشحونة أي الوظيفة الحمضية و الامينية متأينتين ( أيون ثنائي القطب أومتعادل الكهربية ) مما يسهل ارتباط الإنزيم- مادة متفاعلة ( ارتباط الكتروستاتيكي) ويطلق على الـpH في هذه الحالة الـpH الأمثل للتفاعل الإنزيمي.

جـ) الـpH الأمثل:
الإنزيمات الهاضمة للبروتينات لهاpH أمثل يختلف حسب الوسط الذي تعمل فيه في لمعة الأنبوب الهضمي يكون نشاط إنزيم الببسين مثلا أعظميا في وسط جد حامضي في المعدة أين يتم إفرازه والعكس بالنسبة للإنزيمات البنكرياسية مثل إنزيم الاميلاز والتربسين لها pHأمثل أكثر قاعدية فهي تعمل في الأمعاء حيث الـpH قريب من8.
§إنزيم الفيوماراز من إنزيمات الميتوكندري يحفز التفاعل العكوس للفيومارات إلى مالات
§يتغيرpH المادة الأساسية للميتوكندري أين يحدث هذا النشاط الإنزيمي حسب الحالات الفسيولوجية
§يختلف pH الأمثل للإنزيم باختلاف مادة التفاعل فعندما تكون الفيومرات مادة التفاعل (6.20) بينما عندما تكون المالات هي مادة التفاعل (7.50)
يلعب pH هنا دور العامل المساعد للتفاعل
4 ـ الحركية الأنزيمية :
أ ـ آلية التفاعل الأنزيمي: تتميز التفاعلات الأنزيمية بظاهرة تشبع الأنزيم بمادته المتفاعلة.لتكن لدينا المادة S ( المادة المتفاعلة ) بكمية زائدة . والأنزيم E . والمادة الناتجة P

5. تقدير النشاط الإنزيمي:
لتقدير النشاط الإنزيمي ينبغي معرفة ما يلي :
* المواد الداخلة في التفاعل؛
* الشروط المثلى للتفاعل من PH و درجة الحرارة؛
* طريقة للمعايرة تسمح بتحديد خلال الزمن اختفاء المادة المتفاعلة أو ظهور المادة الناتجة من التفاعل.

1.5 تقدير نشاط الإنزيم بتقدير المادة الناتجة عن التفاعل :
نأخذ كمثال تقدير نشاط الفوسفاتاز القاعدي.
يحفّز إنزيم الفوسفاتاز القاعدي التحليل المائي للروابط الفوسفاتية

2.5 تقدير نشاط الإنزيم بتقدير اختفاء المادة المتفاعلة :
و كمثال عن ذلك تقدير نشاط الأميلاز :
يحفّز إنزيم الأميلاز التحليل المائي للروابط الغليكوسيدية للسكريات المتعددة و المركبة فهذا الإنزيم يحفز
تحليل النشاء مائيا فينتج في البداية الدكسترينات ثم المالتوز و الغلوكوز و التفاعل التالي يمثل تحلل الأميلوز
مائيا :
يمكن تقدير نشاط إنزيم الأميلاز بتقدير كمية النشاء المتحللة. يقدر نشاط الأميلاز بوحدة Wohlgemeuth
وهي عدد مليغرامات النشاء المتحللة بواسطة أكبر تخفيف لواحد ملل من مصل الدم في مدة نصف ساعة
و في درجة حرارة 37°م.

لمشاهدة البحث بشكله الكامل مع الأمثلة و المعادلات الموضحة يرجى تحميل المرفق