مهمة الانزيمات في جسم الانسان
المقدمة
الإنزيمات تسمى المحفزات الحيوية، التي بدون مساعدتها لا يمكن أن يحدث أيض منظم وفعال. يمكنك التعرف عليهم غالبًا بالنهاية -اسهمشيرا إلى أن المادة المعنية هي إنزيم. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، يكون للإنزيمات أيضًا أسماء يتم اختيارها عشوائيًا أو تاريخيًا ، والتي لا تسمح باستخلاص أي استنتاجات. وهي مقسمة إلى ست فئات رئيسية حسب التفاعل الكيميائي الذي تحفزه. تشارك الإنزيمات في عمليات التمثيل الغذائي في الخلية ، أي إنتاج الطاقة ، وإطلاق الطاقة ، وعمليات إعادة التشكيل وتحويلات الركيزة. لكنها تلعب أيضًا دورًا مهمًا في عملية الهضم.
هنا يمكنك العثور على مزيد من المعلومات العامة حول الانزيمات.
ما هي الانزيمات الموجودة؟
نظرًا لحقيقة أن الإنزيمات متورطة في كل تفاعل كيميائي في عملية التمثيل الغذائي ، وفي الهضم وأيضًا في استنساخ المعلومات الجينية ، فليس من المستغرب معرفة أكثر من 2000 إنزيم مختلف حتى الآن. في سياق البحث الحالي والمستقبلي ، من المحتمل إضافة إنزيم واحد أو آخر. تنقسم المحفزات الحيوية إلى ست فئات رئيسية وعدد كبير من الفئات الفرعية. يعتمد تصنيف وتسمية الإنزيم على نوع التفاعل الكيميائي الذي يشارك فيه. يمكن تخصيص بعض الإنزيمات لأكثر من فئة واحدة لأنها لا تدعم تفاعلًا واحدًا فقط بل عدة تفاعلات مماثلة. يتم التمييز بين الأكسدة والأوكسيات ، والترانسالات ، والهيدرولازات ، واللياز ، والأيزوميراز ، والليغازات. يمكن أيضًا تصنيفها وفقًا لبنيتها والمواد الإضافية التي تحتاجها لتعمل. بعض الإنزيمات تسمى إنزيمات البروتين النقي. أنت لا تحتاج إلى أي مواد أخرى ويمكن أن تحفز التفاعل بنفسك. ومع ذلك ، يحتاج البعض الآخر إلى عوامل مساعدة وأنزيمات مرتبطة بهم بشكل مؤقت أو دائم وتساعد في تنفيذ التفاعل. هذا الأخير يسمى أيضا Holoenzymes يسمى ، مبني من الإنزيم الفعلي (أبوينزيم) والإنزيم أو الركيزة.
المهام العامة
الأنزيمات هي محفزات بيولوجية ، باختصار أيضًا المحفزات الحيوية اتصل. المحفز هو مادة قادرة على تقليل ما يسمى طاقة التنشيط للتفاعل. بالعامية ، هذا يعني أن التفاعل الكيميائي يحتاج إلى طاقة أقل لبدء وتشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام المحفزات يعني أن التفاعل يمكن أن يحدث بسرعة أكبر. بدون الإنزيمات ، لن يكون التمثيل الغذائي البشري بالسرعة نفسها ، وقبل كل شيء ، سيكون فعالًا. بدون الإنزيمات ، لا يمكن للبشر أن يتواجدوا بالشكل الذي نقوم به. عادة ما تكون الإنزيمات بروتينات. فقط عدد قليل من الإنزيمات المشاركة في التكاثر الجيني يسمى ريبوزيمات وبُنيت من خيوط RNA. بحكم التعريف ، فإن استخدامها لا يغير أو يستهلك المحفزات. هذا يعني أن الإنزيم يمكنه تحفيز عدد كبير من التفاعلات المتتالية. وهذا بدوره يوفر للكائن الحي طاقة إضافية لا يلزم استخدامها في تجديد الإنزيمات. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر الإنزيمات خاصة بالتفاعل ، مما يعني أنها لا تستطيع تحفيز أي تفاعل. إنها مصممة بدقة للمواد في التفاعل. بهذه الطريقة يتم زيادة كفاءتها. بشكل عام ، تشارك الإنزيمات في نقل المجموعات الكيميائية بين مادتين مختلفتين ، والتحويل ، بالإضافة إلى بنية وانهيار المواد الفردية.
مهام الجهاز الهضمي
من أجل امتصاص العناصر الغذائية الموجودة في الطعام ، أي في خلايا جدار الأمعاء الدقيقة وبالتالي في الجسم ، يجب أولاً تقسيمها إلى وحدات أصغر. لأن هذه الوحدات فقط تمتلك خلايا الأمعاء الدقيقة مستقبلات مناسبة. يُعرف هذا الانهيار بالهضم. تلعب إنزيمات الجهاز الهضمي دورًا حيويًا في عملية الهضم. يتم إنتاجها في الغدد ثم يتم إطلاقها تدريجياً في داخل الفم والمعدة والأمعاء (يفرز). بدون إنزيمات الجهاز الهضمي ، لا يمكن للمواد الغذائية من الطعام الوصول إلى الجسم وسيفتقر الجسم إلى مصادر الطاقة الهامة.
معظم الدهون في شكل ما يسمى الدهون الثلاثية تناولها في الطعام. قبل الامتصاص ، أي امتصاص العناصر الغذائية في الخلايا المعوية ، يجب تقسيمها إلى مكوناتها الفردية ، الأحماض الدهنية. بهذه الطريقة ، يتم أيضًا إطلاق الفيتامينات القابلة للذوبان في الدهون والمخزنة في الدهون ويمكن امتصاصها. يجب أيضًا تقسيم السكريات المتعددة وبعض السكريات المزدوجة إلى جزيئات سكر فردية بمساعدة الإنزيمات. أخيرًا وليس آخرًا ، تبقى البروتينات ، التي تتفكك إنزيميًا إلى الأحماض الأمينية التي تتكون منها.
اقرأ أيضًا: ما هو الدور الذي يلعبه الإيلاستاز في الهضم؟
بفضل إنزيم الأميليز اللعابي ، يبدأ هضم العديد من السكريات في الفم. يضاف إنزيم البيبسين ، الذي يهضم البروتينات ، إلى الكيموس في المعدة. لكن غالبية عملية الهضم تتم في الأمعاء الدقيقة. يتم إنتاج الإنزيمات التي تقوم بعملها في الأمعاء الدقيقة في البنكرياس. يؤدي مرور من البنكرياس إلى بداية الأمعاء الدقيقة حيث تختلط الإنزيمات بالطعام. في مجرى الأمعاء الدقيقة ، يمكن بعد ذلك امتصاص وحدات البناء الفردية والأحماض الدهنية والفيتامينات والأحماض الأمينية وجزيئات السكر.
ما مجموعه ثمانية إنزيمات مختلفة تستخدم بشكل رئيسي في الأمعاء الدقيقة. يقسم التربسين والكيموتريبسين البروتينات وسلاسل الأحماض الأمينية الطويلة إلى سلاسل قصيرة من الأحماض الأمينية.
لمزيد من المعلومات، راجع: الكيموتريبسين - ما هو مهم؟
يقوم الكربوكسي ببتيدازا A و B بدوره بتقسيم سلاسل الأحماض الأمينية القصيرة إلى أحماض أمينية منفصلة. يحتاج الليباز أيضًا إلى أحماض صفراوية وليباز مشترك لوظيفته. بمساعدتهم ، تقوم بتكسير الدهون الثلاثية إلى أحماض دهنية. يحتاج الكوليسترول استريز أيضًا إلى الأحماض الصفراوية. كما يوحي اسمه ، فهو يفصل الكولسترول عن الدهون. بالإضافة إلى الكوليسترول ، يتم أيضًا إطلاق الأحماض الدهنية الأخرى. إن إنزيم ألفا أميليز مشابه لتلك التي تتحول في الفم قوة في مالتوز (سكر مزدوج) حولها. يحتوي الطعام أيضًا دائمًا على خيوط من الحمض النووي كناقل للمعلومات الجينية. إنها لا تعمل كمصدر للطاقة للبشر ، ولكنها توفر اللبنات الأساسية لإنتاج جزيئات الحمض النووي. وبهذه الطريقة ، يوفر الجسم طاقة ثمينة لا يضطر لاستثمارها في التوليف الجديد الكامل لهذه اللبنات الأساسية. الإنزيمات المسؤولة هي الريبونوكلياز و deoxyribonuclease.
قد تكون مهتم ايضا ب:
- السبيل الهضمي
- كربوكسي ببتيداز
دور الانزيمات في المعدة
يوجد الإنزيم الهضمي البيبسين بشكل رئيسي في المعدة. يتم إنتاجه من قبل الخلايا الرئيسية لبطانة المعدة في شكل سلائف الببسينوجين. فقط قيمة الأس الهيدروجيني الحمضية في عصير المعدة تؤدي إلى تحويل الببسينوجين إلى بيبسين. هذا يمنع البيبسين من العمل بالفعل في خلايا الغشاء المخاطي في المعدة ومن هضم الجسم نفسه. يقسم البيبسين البروتينات إلى ببتيدات ، أي سلاسل أحماض أمينية أقصر. يتم تقسيم السلاسل فقط إلى الأحماض الأمينية الفعلية في الأمعاء الدقيقة. يتطلب البيبسين الكلوريد كعامل مساعد. كواحد من الإنزيمات القليلة في الجهاز الهضمي ، يمكن أن يعمل في عصير المعدة الحمضي. تتطلب العديد من الإنزيمات الأخرى بيئة قلوية لكي تكون فعالة.
تم العثور أيضًا على إنزيمات الليباز المعدي والأميليز والجيلاتيناز بكميات صغيرة في المعدة. يكسر الليباز المعدي الأحماض الدهنية من الدهون ، ومالتوز الأميليز من النشا والجيلاتين الجيلاتين. الجيلاتين هو كولاجين حيواني يتم تناوله ، على سبيل المثال ، مع اللحوم أو الحلويات التي تحتوي على الجيلاتين. وهي مكونة من بروتينات. في النهاية ، يطلق الجيلاتيناز أيضًا الأحماض الأمينية.
وظائف الانزيمات في الدم
الدم هو ما يسمى بالعضو السائل. يتم استخدامه لنقل الأكسجين إلى الخلايا ونقل ثاني أكسيد الكربون إلى الرئتين. لكن المواد والجزيئات الأخرى تستخدم الدم أيضًا للانتقال من عضو إلى آخر. لذلك يجب التمييز بين الإنزيمات الموجودة في الدم سواء كانت تسمى إنزيمات خاصة بالبلازما (= خاصة بالدم) أو مجرد "الإنزيمات العابرة". لا تستخدم الإنزيمات الخاصة بالبلازما الدم كوسيط نقل فحسب ، بل تستخدم بالفعل في الدم. وتشمل هذه الإنزيمات التي تشارك في تخثر الدم والإنزيمات المشاركة في التمثيل الغذائي للدهون والكوليسترول.
أحد الإنزيمات الخاصة بالبلازما هو ليباز البروتين الدهني ، والذي يقع على جدران خلايا الأوعية الدموية. تستخدم البروتينات الدهنية بواسطة الأحماض الدهنية كوسيلة للنقل في الدم. حتى يمكن تناولها في الخلايا مرة أخرى ، يجب إطلاقها من البروتينات الدهنية بواسطة ليباز البروتين الدهني.
يشارك ليسيثين-كولسترول أسيل ترانسفيراز أيضًا في استقلاب الدهون والكوليسترول. يقع على السطح الخارجي لنوع معين من البروتينات الدهنية ويمكّنهم من امتصاص الكوليسترول الحر من الدم.
وظائف الانزيمات في اللعاب
يتم إنتاج حوالي 1 إلى 1.5 لتر من اللعاب كل يوم. إن رائحة الطعام أو منظره وحده يحفز التعليم. باعتباره القسم الأول من الجهاز الهضمي ، يشارك الفم أيضًا في عملية الهضم. هذا هو السبب في أن اللعاب يحتوي بالفعل على إنزيم هضمي ، الأميليز. يتم التمييز بين ما يسمى ألفا وبيتا أميليز. كلاهما يكسر السكريات إلى جزيئات جلوكوز صغيرة.
يتكون السكر المتعدد من العديد من جزيئات السكر الفردية. على سبيل المثال ، ما يسمى بالنشا من البطاطس أو الخبز مثل هذا السكر المتعدد. يتم تقسيمه بمساعدة الأميليز إلى مالتوز ، والذي يتكون من جزيئين من الجلوكوز. هذه الخطوة الأولى في الهضم ضرورية حتى يمكن لاحقًا هضم جزيئات السكر بشكل أفضل في المعدة وامتصاصها في الأمعاء. بالإضافة إلى ذلك ، يعد النشا مصدرًا جيدًا جدًا للطاقة ، لأنه يحتوي على الكثير من الطاقة مع القليل من الوزن. لجعل هذه الفائدة مستساغة للدماغ ، يقوم الأميليز بتقسيم النشا الذي لا طعم له إلى حد ما إلى مالتوز حلو ، وعندها يطلب الدماغ المزيد. يمكن أيضًا تجربة هذا التأثير في المنزل: إذا قمت بمضغ قطعة خبز 20-30 مرة ، فبعد وقت معين يبدأ مذاقها أحلى بكثير مما كانت عليه في البداية.
تعلم المزيد عن
- ألفا أميليز
و - ألفا جلوكوزيداز
