تساعد الإنزيمات في تسريع التفاعلات الكيميائية في جسم الإنسان، إنها ترتبط بالجزيئات وتغيرها بطرق محددة، كما إنها ضرورية للتنفس وهضم الطعام، والعضلات، ووظائف الأعصاب، من بين آلاف الأدوار الأخرى .

إنزيم ألفا الأميليز

تصنع الإنزيمات من بروتينات مطوية إلى أشكال معقدة، وكانوا موجودين في جميع أنحاء الجسم، وتعتمد التفاعلات الكيميائية التي تبقينا على قيد الحياة وعملية الأيض لدينا على العمل الذي تقوم به الإنزيمات، وتعمل الإنزيمات على تسريع (تحفيز) التفاعلات الكيميائية، وفي بعض الحالات يمكن للإنزيمات أن تجعل التفاعل الكيميائي أسرع بملايين المرات مما كان يمكن أن يحدث بدونها، ويرتبط الركيزة بالموقع النشط للإنزيم ويتم تحويله إلى منتجات، وبمجرد أن تغادر المنتجات الموقع النشط يكون الإنزيم جاهزا للالتحاق بطبقة أساسية جديدة وتكرار العملية .

ماذا تفعل الانزيمات

1-تساعد الإنزيمات الجهاز الهضمي، حيث تساعد الإنزيمات الجسم في تحطيم الجزيئات المعقدة الأكبر إلى جزيئات أصغر مثل الجلوكوز، حتى يتمكن الجسم من استخدامها كوقود .

2- تكرار الحمض النووي، تحتوي كل خلية في جسمك على الحمض النووي، وفي كل مرة تنقسم فيها الخلية يجب نسخ الحمض النووي، وتساعد الإنزيمات في هذه العملية من خلال فك قسم الخلية ونسخ الحمض .

3- أنزيمات الكبد، يقوم الكبد بتكسير السموم في الجسم، وللقيام بذلك فإنه يستخدم مجموعة من الإنزيمات .

كيف تعمل الانزيمات

تم اقتراح نموذج “القفل والمفتاح” لأول مرة في عام 1894، وفي هذا النموذج يكون الموقع النشط للإنزيم شكلا محددا، وسوف تتناسب معه فقط الطبقة التحتية، مثل القفل والمفتاح، وتم تحديث هذا النموذج الآن ويسمى النموذج الملائم، وفي هذا النموذج يغير الموقع النشط شكله حيث يتفاعل مع الركيزة، وبمجرد أن يتم تأمين الركيزة بالكامل في الموضع الدقيق يمكن أن يبدأ التحفز .

الظروف المثالية للإنزيمات

يمكن أن تعمل الإنزيمات في ظروف معينة فقط، وتعمل معظم الإنزيمات في جسم الإنسان بشكل أفضل عند درجة حرارة 37 درجة مئوية، وفي درجات الحرارة المنخفضة سوف يستمرون في العمل ولكن ببطء أكبر، وبالمثل لا تعمل الإنزيمات إلا في نطاق معين من الأس الهيدروجيني (الحمضي / القلوي)، وتفضيلهم يعتمد على مكان وجودهم في الجسم، على سبيل المثال تعمل الإنزيمات في الأمعاء بشكل أفضل عند 7.5 pH ، في حين أن الإنزيمات في المعدة تعمل بشكل أفضل عند pH 2 لأن المعدة أكثر حمضية بكثير، وإذا كانت درجة الحرارة مرتفعة للغاية أو إذا كانت البيئة حمضية أو قلوية للغاية فإن الأنزيم يغير شكله، وهذا يغير شكل الموقع النشط بحيث لا يمكن ربط ركائز له، ويصبح الانزيم مشوه .

العوامل المساعدة للإنزيمات

لا يمكن لبعض الإنزيمات أن تعمل ما لم يكن لديها جزيء معين غير بروتين مرتبط بها، وتسمى هذه العوامل المساعدة، على سبيل المثال لا يمكن أن يعمل أنهيدراز الكربونيك وهو إنزيم يساعد في الحفاظ على درجة الحموضة في الجسم، إلا إذا كان مرتبطا بأيون الزنك، وللتأكد من أن أجهزة الجسم تعمل بشكل صحيح تحتاج في بعض الأحيان إلى تباطؤ الإنزيمات، على سبيل المثال إذا كان الإنزيم ينتج الكثير من المنتجات، فيجب أن يكون هناك طريقة لتقليل الإنتاج أو إيقافه .

تثبيط نشاط الإنزيمات

1-مثبطات تنافسية، وهو جزيء يحجب الموقع النشط بحيث يجب أن تتنافس الركيزة مع المانع لربطه بالإنزيم .

2- مثبطات غير قادرة على المنافسة، ويرتبط الجزيء بإنزيم في مكان آخر غير الموقع النشط ويقلل من فعالية عمله .

3- مثبطات غير تنافسية، ويرتبط المانع بالانزيم والركيزة بعد ارتباطهما ببعضهما البعض، وتترك المنتجات الموقع النشط أقل سهولة، ويتم إبطاء التفاعل .

4- مثبطات لا رجعة فيها، ويرتبط مثبط لا رجعة فيه بالإنزيم ويثبط نشاطه بشكل دائم .

أمثلة على الإنزيمات

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

1- الليباز Lipases، وهي مجموعة من الإنزيمات التي تساعد على هضم الدهون في الأمعاء .

2- الأميليز، يساعد على تغيير النشويات إلى سكريات، وتم العثور على الأميليز في اللعاب .

3- المالتاز Maltase، ووجدت أيضا في اللعاب، ويحطم مالتوز السكر في الجلوكوز، وتم العثور على المالتوز في الأطعمة مثل البطاطا والمعكرونة والبيرة .

4- التربسين، وهو موجود في الأمعاء الدقيقة، ويحطم البروتينات إلى أحماض أمينية .

5- اللاكتاز، يوجد أيضا في الأمعاء الدقيقة، ويقوم بتكسير اللاكتوز والسكر في اللبن إلى الجلوكوز والجالاكتوز .

6- إنزيم أستيل كولين، إنزيم الأسيتيل كولين يحطم أسيتيل كولين الناقل العصبي في الأعصاب والعضلات .

7- الهيليكاز Helicase يكشف الحمض النووي .

وتلعب الأنزيمات دورا كبيرا في الجسد اليومي للجسم البشري، ومن خلال الارتباط بالمركبات وتغييرها، فهي ضرورية للتشغيل السليم للجهاز الهضمي والجهاز العصبي والعضلات وأكثر من ذلك بكثير، وقد حدد العلماء آلية إنزيم جديدة تحفز الخلايا السرطانية التي هي على وشك الهجرة لتدمير نفسها عن طريق تحطيم قوتها الصغيرة أو الميتوكوندريا، ويأملون أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى علاجات جديدة يمكن أن تمنع انتشار الأورام .