علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
تقسيم الإنزيمات حسب تخصصها تجاه المادة الأساس
المؤلف:
أ.د. جاسم محمد جندل
المصدر:
كيمياء الانزيمات
الجزء والصفحة:
ص185-189
2025-03-26
92
1. تخصص مطلق absolute specificity تعمل الإنزيمات على مادة أساس معينه وتعمل على مواد أخرى ولو كانت تشبه المادة الأساس في تركيبها ومثال ذلك يعمل إنزيم glucoskinase على نقل مجموعة فوسفيت من ATP إلى سكر الكلوكوز فقط وليسن إلى أي سكر آخر ويعمل urease على اليوريا فقط و aspartase يحفز الإضافة العكسية للأمونيا إلى الاصرة المزدوجة في حامض الفيوماريك لتكوين حامض الاسبارتيك ويعمل إنزيم ATPase على ATP فقط ويبدي cytochrome oxidase تخصص مطلق تجاه السايتوكروم فقط.
2. تخصص عالي: High specificity بعض الإنزيمات ذات تخصص عالي وهي التي تعمل على عدد محدود من المواد ذات المميزات التركيبية المشتركة مثل phosphatase الكلوي الذي يعمل على تحلل استرات مختلفة لحامض الفسفوريك وبسرع مختلفة.
3. تخصص مجسم Stereospecificity: يكون الإنزيم ذو تخصص مجسم تجاه المادة الأساس فالإنزيم يمكن أن يبلك تخصص ضوئي optical specificity للمتناظرات الضوئية من نوع D وL فأن L-amino acid oxidase يهاجم الأحماض الأمينية من نوع L فقط بينما D-amino acid oxidase يتفاعل فقط مع المتناظرات للحامض الأميني من نوع D.
L-AA oxidase
L-amino acid→2-keto acids + NH3 + H2O2
D-AA oxidase
D-amino acid→2-keto acid + NH3 + H2O2
مع إن الإنزيمات تسلك تخصص ضوئي، فأن مجموعة قليلة منها مثل racemases تحفز التوازن بين المتناظرات DL مثل Alanine racemase يحفز
التفاعل التالي:
D-Alanine↔ L-Alanine
بينما تملك بعض الإنزيمات تخصصات تجاه المتناظرات الهندسية أو متناظرات من نوع Trans Cis فعلى سبيل المثال فأن furanase يضيف الماء بسرعة إلى الاصرة المزدوجة للمناظر trans الحامض الفيوماريك لكن لا يكون فعال كليا تجاه المناظر Cis للحامض ماليك وعندما تكون المادة الأساس على هيئة الشكلين D,L، فأن إحدى الشكلين هو الذي يكون المادة الأساس بالنسبة لإنزيم معين فعلى سبيل المثال، فأن Aspartase الذي يحفز تحول الحامض الأميني L-Aspartic acid إلى حامض الفيوماريك.
L-aspartic acid + H+ ↔ Fumaric acid
أي أن الإنزيم aspartase تخصص نوعي مجسم كما أن حامض الفيوماريك من نوع Trans والذي له شكلا آخر من نوع Cis هو حامض الماليك أي أن إنزيم aspartase يحفز حامض الفيوماريك وليست حامض الماليك إلى حامض الاسبارتيك أي يلاحظ وجود شکلان هندسيان متشابهان يطلق عليهما المتناظرات الهندسية أي أن للإنزيم تخصص هندسي كما إن إنزيم المالتيز يساعد في تحليل ألفا - كلوكوسايد وليست بيتا - كلوكوسايد ويعمل arginase على الحامض الأميني L-arginine ويعمل dehydrogenase على حامض اللاكتيك من نوع ) L-lactic acid) ولا تتأثر الأشكال D و Glu dehydrogenase يعمل على glutamate -L فقط.
4 تخصص واطئ Low specificity تكون بعض الإنزيمات ذات تخصص واطئ وهي الإنزيمات التي تعمل على عدد كبير جدا من المركبات التي لها مميزات تركيبية متشابه مثل pancreatic lipase الذي يحلل أعدادا كبيرة من الدهون المتعادلة ومختلفة الأنواع.
5. تخصص المجموعة Group specificity تعمل بعض الإنزيمات على مجموعة معينه لعدد كبير من المواد الأساس مثل alcohol dehydrogenase الذي يعمل على أكسدة العديد من الكحولات أو hexokinase الذي يعمل على نقل مجموعة الفوسفيت من ATP إلى عدد كبير ومختلف من السكريات الحاوية على ستة ذرات من الكربون الذي يطلق عليها hexoses ، بعض الإنزيمات مثل الفوسفاتيزات phosphatases الذي تشقق رابطة الفسفور الأوكسجين بينما galactosidases, glucosidases الذي تفضل كل المركبات الذي تملك رابطة كلايكوسيدية، إنزيمات carboxypeptidases تحمر التحلل المائي للببتيدات المتعددة القصيرة السلسلة عندما تهاجم الاصرة الببتيدية في نهاية السلسلة الذي تملك مجموعة كربوكسيل بينما amino peptidase من كلى الكلب يحلل الاصرة الببتيدية في نهاية السلسلة الذي تمتلك مجموعة أمينية حرة ، xanthine oxidase الذي يحفز أكسدة عدد كبير جدا من الالدهايدات المختلفة وتحويلها إلى حوامض مقابلة وكذلك أكسدة الزانثين وهايبوزانثين من بين البيورينات و peptidase يبين نشاط esterase و proteinases مثل الببسين التريسين والكيموتربسين تحلل الأواصر الببتيدية المتكونة من مجاميع الكربوكسيل في اللايسين والارجنين والكيموتريسين يحلل الأواصر الببتيدية المتكونة من مجاميع الكربوكسيل للأحماض الأمينية العطرية.
6. تخصص المادة الأساس substrate specificity . تتخصص بعض الإنزيمات على المادة الأساس الذي تتفاعل معها وتخصص المادة الأساس يعتمد على قابلية المادة الأساس للارتباط مع الإنزيم، بعض المواد الأساس تملك قابلية قوية للارتباط مع الإنزيم بينما البعض الآخر اقل وقسم منها ليست لها القابلية للارتباط مع الإنزيم وتختلف قابلية التخصص من إنزيم لآخر وتختلف الإنزيمات المحللة للبروتين في درجة تخصصها للمادة الأساس فأن إنزيمات subtilisin البكتيري الأصل لا يميز تماما طبيعة السلاسل الببتيدية المجاورة إلى الاصرة الببتيدية الذي يشققها والتربسين يكون متخصص لتشقق الأواصر الببتيدية على الجانب الكربوكسيلي من اللايسين والارجنين فقط وموقع التحلل إنزيم الثرومبين يساهم في تخثر الدم وهو أكثر تخصص من التربسين حيث أن السلسلة الجانبية عند الموقع الكربوكسيلي من الاصرة الببتيدية الحساسة يجب أن يكون الارجنين بينما الآخر يجب أن يكون الكلايسين.
7. تخصص التفاعل Reaction specificity: للإنزيم القدرة على اختيار التفاعل المناسب له وهي لا تغير من توازن التفاعل، بل تعجل منه حيث يحفز الإنزيم نوع واحد من مجموعة من التفاعلات الكيماوية لتحويل المادة الأساس فعلى سبيل المثال يـــــوم amino acid oxidase بأكسدة ونزع مجموعة الأمين التاكسدية للحامض الأميني حيث تتم عملية نزع مجموعة الكربوكسيل بوجود decarboxylase ثم نقل مجموعة الأمين بواسطة transaminase.
8. تخصص تركيبي Structural specificity بعض الإنزيمات تكون متخصصة للتأثير على آصرة معينه في جزيء المادة الأساس، فإنزيم carboxypeptidase له تأثير على الرابطة الببتيدية المجاورة لمجموعة الكربوكسيل الحرة في السلسلة الببتيدية المتعددة وamino peptidase له تأثير فقط على الرابطة الببتيدية الخارجية المجاورة لمجموعة الأمين الحرة في السلسلة الببتيدية المتعددة ويؤثر الببسين على الروابط الببتيدية الداخلية الموجودة في جزيء البروتين.
9. تخصص نسبي Relative specificity تعمل الاستيريزات esterases على أنواع مختلفة من الاسترات في الدهون والفوسفولبيدات وتختلف قابليتها لتحليل الاسترات من نوع لآخر بسبب وجود رابطة كيماوية معينه فيها بالرغم من كثرة عددها فإنزيم lipase الذي ينتمي إليها متخصص في تحليل الدهون ففي هذا النوع من التخصص لا يكون الإنزيم متخصصا في التأثير على مادة معينه بل يكون متخصص في رابطة معينه في المادة الأساس الذي يعمل عليها ذلك الإنزيم.
10. تخصص المنتج Product specificity: بعض الإنزيمات تكون متخصصة للمنتج وخاصة في التفاعلات التي تساعد فيها الإنزيمات حيث أن بعض الإنزيمات متخصصة للعمل على نواتج التفاعلات السابقة والذي ستكون مواد أساس للإنزيمات في التفاعلات اللاحقة وهذا ما يحصل في تفاعلات العمليات الأيضية للكربوهيدرات والدهون ويكون تخصص بعض الإنزيمات تحت تأثير السيطرة الفسيولوجية فعلى سبيل المثال تخليق سكر اللاكتوز في الغدد اللبنية يحتاج إلى lactose synthetase وهو الإنزيم الذي يحفز تخليق سكر اللاكتوز والمكون من وحدات فرعية تحفيزية ووحدات فرعية محورة فالوحدات الفرعية التحفيزية بمفردها لا تستطيع تخليق سكر اللاكتوز فهي تحفز ارتباط الكالكتوز إلى البروتين الذي يحتوي سلسله كربوهيدراتية مرتبطة تساهميا، فالوحدات الفرعية المحورة تغير من تخصص الوحدات الفرعية التحفيزية لكل تربط الكالكتوز إلى الكلوكوز لتكوين اللاكتوز فإن مستوى الوحدات الفرعية المحورة يكون تحت تأثير السيطرة الهرمونية خلال الحمل فالوحدات الفرعية المحورة تتكون في الغدد اللبنية إلا أن كميتها المتكونة تكون قليلة إلا أن وقت الولادة يحصل تغير في المستوى الهرموني مما يحصل تخليق كميات كبيرة من الوحدات الفرعية المحورة الذي ترتبط إلى الوحدات الفرعية التحفيزية لتكوين معقد إنزيم lactose synthetase الفعال الذي ينتج كميات كبيرة من سكر اللاكتوز في الحليب أي أن الهرمونات ها تأثيرات فسيولوجية تغير من تخصص الإنزيمات.