المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11104 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
أهم نباتات الخضر والأمراض النباتية التي تصيبها
2025-02-27
منزلة الشيعة يوم القيامة
2025-02-27
منزلة المتقين
2025-02-27
منزلة علي مني بمنزلة هارون من موسى
2025-02-27
منع الإحسان لمشقة الطباع
2025-02-27
مواجهة النبي موسى السحرة وإظهار المعجزة
2025-02-27

نموذج برجس (الدوائر المركزية)
13-7-2021
Sinusoid
14-10-2019
Valence
18-12-2018
مـفهوم هـيكل السـوق
25-5-2019
البدل
2023-08-12
اسناد الافعال الى الضمائر
23-02-2015


نوعية الإنزيمات Enzyme Specificity  
  
26   11:36 صباحاً   التاريخ: 2025-02-27
المؤلف : أ.د. يوسف بركات , أ.د. رويدة أبو سمرة , د. فاديا حمادة , د. نور الهدى جمعة , د. درر الصوفي
الكتاب أو المصدر : الكيمياء الحيوية الطبية
الجزء والصفحة : الجزء الاول , ص311-313
القسم : علم الاحياء / الكيمياء الحيوية /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 3-11-2021 1566
التاريخ: 2024-12-16 342
التاريخ: 21-12-2021 1469
التاريخ: 21-12-2021 691

تحفز الإنزيمات Enzymes واختصارها هو الحرف E) تحويل مادة أو أكثــر (ركيزة أو ركائز (Substrate(s، واختصارها هو الحرف S) إلى ناتج واحد أو أكثر (Products، واختصـــارهـا هــو P). وبالإضافة إلى كونها عالية الفعالية (تسرّع التفاعل بما يزيد عن 1012 مرة مقارنةً بالتفاعل غــــير المحـفـــز إنزيميا)، فهي نوعية specific للتفاعل الذي تقوم به ولركيزتها التي قد تمتد لتشمل مجموعةً صغيرةً مــــن المواد المرتبطة بنيوياً. وتكمن نوعية الإنزيمات تجاه ركيزتها والتفاعل الذي تحفزه في الترتيــب الــذي تتخذه المجموعات الوظيفية في المقرّ (الموقع) التحفيزي catalytic site للإنزيم، وهذا ما يسمح بارتباط ركيزة واحدة، أو عدد صغير من الركائز، فقط وتنشيطها.

ترتبط الإنزيمات بالركيزة عبر ثلاث نقاط ارتباط على الأقل. فإذا افترضنا أن ركيزة تتكـــون مـــــن جزأين( X و Y) يرتبطان برابطة (-) ليشكلا الصيغة العامة للركيزة (X-Y)، سيكون هناك أربعة أنواع( أو درجات) لنوعية الإنزيم في التعامل مع هذه الركيزة (الشكل 1):

شكل (1) نوعية الانزيمات تجاه الركيزة والتفاعل .

- نوعية ضعيفة : (الشكل 1، ج) وفيها يتطلب عمل الإنزيم أن تكون الرابطة فقط من النوع الصحيح، وبالتالي يستطيع

الإنزيم أن يعمل على عددٍ كبير من الركائز، لكنه يقوم بالفعل الإنزيمي ذاته. فعلى سبيل المثال، تقوم الببتيداز الثنائية

dipeptidase بحلمهة الرابطة الببتيدية بين أي حمضين أمينيين، فهي نوعية للرابطة بينهما، ولكنها ليست نوعية لنوع الحمض الأميني في أي من جهتي الرابطة.

- نوعية المجموعة (الشكل 1 ب) وهنا يجب أن تكون الرابطة والجزء X (أو Y ) من النمط الصحيح حتى يبدأ الانزيم عمله ، وهذا يعني أن الإنزيم يعمل على مجموعة" صغيرة من المركبات المرتبط بنيوياً . ومن الأمثلة على هذا النوع المالتاز المعوية intestinal maltase، وهي نوعيـــة تجــاه الروابط الغلوكوزيدية التي تشمل الغلوكوز اليميني D-glucose بصرف النظر عن السكر الموجود في الطرف الآخر من الرابطة، وبالتالي فهي تستطيع حلمهة المالتوز والسكروز. وإنزيم التربسين نوعي للروابط الببتيدية التي تشمل المجموعة الكربوكسيلية لأحد الحموض الأمينية القاعدية basic، وليس نوعياً للحمض الأميني في الطرف الآخر من الرابطة. أما الكيموتربسين فهي نوعية للروابط الببتيدية التي تشمل المجموعة الكربوكسيلية لأحد الحموض الأمينية العطرية (الأروماتية: الفينيل ألانين أو التيروزين أو التريبتوفان) بصرف النظر عن الحمض الأميني الموجود في الطرف الآخر للرابطة. وتقوم إنزيمات الكروبوكسي ببتيداز والأمينو ببتيداز بترع حمض أميني واحد من الحموض الأمينية الموجودة في النهاية الكربوكسيلية أو الأمينية للسلاسل عديدة الببتيد، على التوالي.

- نوعية مطلقة ( الشكل 1 ، أ ) يتطلب عمل الإنزيم هنا أن تكون الرابطة وكلا جزئي الركيزة (X و Y) من النوع الصحيح ،وفي هذه الحال يعمل الإنزيم على ركيزة واحدة محددة فقط. إنزيم اليورياز Urease (يشطر البولة urea إلى أمونيا) والآرجيناز (يحلمه الأرجينين ليعطي البولـــة والأورنيثين في حلقة البولة) مثالان على هذه الحالة. ومع أن القليل من إنزيمات الأكسدة الاختزالية تستخدم NAD+ أو NADP+ كمتقبل للإلكترونات فإن معظمها يستخدم على وجه الخصر واحداً منها. فعلى العموم، تستخدم إنزيمات الأكسدة الاختزالية المشاركة في العمليات الحيوية التخليقيـــة (كتخليـــق الحموض الدهنية أو الستيرول) التميم NADPH كمختزل reductant في حين تستخدم تلك المشاركة في عمليات التدرك (مثل تحلل السكر وأكسدة الحموض الدهنيـــة) التميم +NAD كمؤكسد.

- نوعية كيميائية فراغية stereochemical وبصرية optical : إذا كان للركيزة مصاوغات فراغية فإنّ الإنزيم يعمل على واحدٍ منها فقط. فإنزيم الفوماراز fumarase سيعمل في حلقة كرييس على حمض الفوماريك furmaric acid ولن يعمل على مصاوغه المقرون، حمض الماليك maleic acid. وستعمل نازعة هيدروجين اللاكتات LDH اليساري وأكسيداز الحموض الأمينية اليسارية فقط على اللاكتات اليساري والحموض الأمينية اليسارية، على التوالي. وإذا استثنينا إنزيمات الإبيميريـاز epimerases أو الراسيماز racemases التي تحفز التحول البيني للمصاوغات البصرية، فإن الإنزيمات تبدي نوعية بصرية مطلقة لجزء من جزيء الركيزة على الأقل. وهكذا تحفز إنزيمات سبيل تحلل السكر والسبيل التأكسدي المباشر التحول البيني للسكاكر المفسفتة اليمينية وليس اليسارية. وتعمل معظم إنزيمات الثدييات (مع القليل من الاستثناءات كأكسيداز الحموض الأمينية اليمينية في الكلية) على المصاوغات اليسارية للحموض الأمينية.

 يمكن أن تمتد النوعية البصرية إلى جزء من جزيء الركيزة أو إليه كاملاً؛ وتمثل إنزيمات الغليكوزيداز كلا الحالتين فهي تحفز حلمهة الروابط الغليكوزيدية بين السكر والكحول، وهي نوعية تماماً تجاه الجزء السكري ونوع الارتباط (ألفا أو بيتا) لكنها غير نوعية نسبياً تجاه الجزء غير السكري aglycone.

قد تكون قدرة الإنزيم على تحفيز تفاعل معين واحدٍ، وواحدٍ فقط، أهم خصائصه المهمة. وبذلك يمكن تنظيم معدلات العمليات الاستقلابية داخل الجسم بتغيير الكفاءة المحفزة للإنزيمات النوعية. ويقوم الكثير من الإنزيمات بتحفيز النمط نفسه من التفاعل (نقل الفسفات ،الأكسدة والإرجاع ... الخ) على عدد صغير من الركائز المرتبطة بنيوياً مع أن ذلك يجري عموماً بمعدلات منخفضة بوضوح. وتميـــل التفاعلات مع الركائز البديلة إلى الحدوث فقط عندما توجد بتراكيز مرتفعة تندر مصادفتها في الخلية الحية، لكن يمكن تحضيرها في المختبر. وتستخدم هنا الركائز الطبيعية والتخليقية البديلة لتيسير كشف الإنزيمات ودراسة آلياتها المحفزة.

 




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.