الانزيمات

تعريف

الإنزيمات هي مواد كيميائية يمكن العثور عليها في جميع أنحاء الجسم. يجرون التفاعلات الكيميائية في الجسم.

التاريخ

الكلمة إنزيم كان من فيلهلم فريدريش كوهن 1878 وهو مشتق من الكلمة اليونانية إنزيمون ، والتي تعني الخميرة أو العجين المخمر. ثم وجد هذا طريقه إلى العلوم الدولية. ال الاتحاد الدولي للكيمياء التطبيقية البحتة (IUPAC) و ال الاتحاد الدولي للكيمياء الحيوية (IUBMB) وضع تسمية للإنزيمات ، والتي تحدد ممثلي هذه المجموعة الكبيرة من المواد كمجموعة مشتركة. تعتبر التسمية ، التي تصنف الإنزيمات وفقًا لمهامها ، مهمة لتحديد مهام الإنزيمات الفردية.

رسم توضيحي للإنزيمات

الانزيمات
6 فئات إنزيم:

1. أوكسيدوروكتاز
   (الأكسدة والاختزال)
2. نقل
   (الانتقال)
3. هيدرولاز
   (استخدام الماء)
4. Lyases
   (انقسام)
5. الايزوميراز
   (نفس الصيغة الجزيئية)
6. إنزيمات دمج الجزيئات
   (تفاعلات الإضافة)
7. ركائز
8. المركز النشط
9. إنزيم / ركيزة
   مركب
10. إنزيم / منتج
    مركب

نظرة عامة على كل شيءيمكن العثور على الصور بواسطة Dr-Gumpert في: الرسوم التوضيحية الطبية

تسمية

ال تسمية الانزيم يعمل ثلاثة مبادئ أساسية على أساس.تصف أسماء الإنزيمات التي تنتهي بـ -ase عدة إنزيمات في النظام. يصف اسم الإنزيم نفسه رد الفعل الذي يحركه الإنزيم (محفزًا). اسم الإنزيم هو أيضًا تصنيف للإنزيم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن نظام التعليمات البرمجية نظام رقم EC، حيث تصنع الإنزيمات برمز رقمي أربعة أرقام يمكن ايجاده. الرقم الأول يشير إلى فئة الإنزيم. تضمن قوائم جميع الإنزيمات المكتشفة إمكانية العثور على رمز الإنزيم المحدد بسرعة أكبر. على الرغم من أن الرموز تستند إلى خصائص التفاعل الذي يحفزه الإنزيم ، إلا أنه من الناحية العملية ، ثبت أن الشفرات العددية غير عملية. يتم استخدام الأسماء المنهجية القائمة على القواعد المذكورة أعلاه بشكل متكرر. تنشأ مشاكل المصطلحات ، على سبيل المثال ، مع الإنزيمات التي تحفز العديد من التفاعلات. لذلك يوجد أحيانًا عدة أسماء لهم. بعض الإنزيمات لها أسماء تافهة لا تشير إلى أن المادة المذكورة هي إنزيم. نظرًا لاستخدام الأسماء تقليديًا على نطاق واسع ، تم الاحتفاظ ببعض منها.

التصنيف حسب وظيفة الانزيم

وفقًا لـ IUPAC و IUBMB ، يتم تقسيم الإنزيمات إلى ست فئات من الإنزيمات وفقًا للتفاعل الذي يبدأونه:

• أوكسيدوروكتاز
  تحفز الأكسدة الأكسدة تفاعلات الأكسدة والاختزال. في هذا التفاعل الكيميائي ، تنتقل الإلكترونات من أحد أطراف التفاعل إلى الآخر. هناك إطلاق للإلكترونات (أكسدة) لمادة وامتصاص الإلكترونات (اختزال) بواسطة مادة أخرى.
  صيغة التفاعل المحفز هي A ؟؟ + B؟ A؟ + B؟.
  تطلق المادة A إلكترونًا (؟) وتتأكسد ، بينما تمتص المادة B هذا الإلكترون وتنخفض. هذا هو السبب في أن تفاعلات الأكسدة والاختزال تسمى أيضًا تفاعلات الأكسدة والاختزال.
  العديد من التفاعلات الأيضية هي تفاعلات الأكسدة والاختزال. ينقل الأكسجين ذرة أو أكثر من ذرات الأكسجين إلى ركائزها.
• نقل
  تنقل التحويلات المجموعة الوظيفية من ركيزة إلى أخرى. المجموعات الوظيفية هي مجموعات ذرية في مركبات عضوية تحدد خصائص المادة وسلوك التفاعل إلى حد كبير. يتم تجميع المركبات الكيميائية التي لها نفس المجموعات الوظيفية في فئات المواد نظرًا لخصائصها المتشابهة. سيتم تقسيم المجموعات الوظيفية وفقًا لما إذا كانت ذرات غير متجانسة أم لا. الذرات غير المتجانسة هي جميع الذرات داخل المركبات العضوية التي لا تحتوي على الكربون ولا الهيدروجين.
  على سبيل المثال: -أوه-> مجموعة الهيدروكسيل (كحول)
• هيدرولاز
  تقسم الهيدرولازات الروابط في تفاعلات عكسية باستخدام الماء. استرات ، استرات ، ببتيدات ، جليكوسيدات ، حمض أنهيدريد أو روابط سي سي. تفاعل التوازن هو: A-B + H2O؟ A-H + B-OH.
  إنزيم ينتمي إلى مجموعة hydrolases على سبيل المثال ألفا جالاكتوزيداز.
• Lyases
  تحفز Lyases ، والتي تسمى أيضًا synthases ، انقسام المنتجات المعقدة من ركائز بسيطة دون فصل ATP. مخطط التفاعل هو A-B → A + B.
  ATP هو أدينوزين ثلاثي الفوسفات ونيوكليوتيد ، يتكون من ثلاثي فوسفات الأدينوزين النيوكليوزيد (وعلى هذا النحو لبنة بناء غنية بالطاقة من الحمض النووي RNA). ومع ذلك ، فإن ATP هو بشكل أساسي الشكل العالمي للطاقة المتاحة على الفور في كل خلية وفي نفس الوقت منظم مهم لعمليات تزويد الطاقة. إذا لزم الأمر ، يتم إعادة تصنيع ATP من مخازن الطاقة الأخرى (فوسفات الكرياتين ، الجليكوجين ، الأحماض الدهنية). يتكون جزيء ATP من بقايا الأدينين ، وريبوز السكر وثلاثة فوسفات (؟ إلى؟) في الإستر (؟) أو روابط أنهيدريد (؟ و؟).
• الايزوميراز
  تعمل الأيزوميرات على تسريع التحويل الكيميائي للأيزومرات. التماكب هو حدوث مركبين كيميائيين أو أكثر لهما نفس الذرات (نفس الصيغة التجريبية) والكتل الجزيئية ، ولكنها تختلف في الارتباط أو الترتيب المكاني للذرات. تسمى المركبات المقابلة أيزومرات.
  تختلف هذه الأيزومرات في المواد الكيميائية و / والفيزيائية ، وغالبًا أيضًا في خصائصها الكيميائية الحيوية. تحدث التماكب في المقام الأول مع المركبات العضوية ، ولكن أيضًا مع مركبات التنسيق (غير العضوية). الأيزومرية مقسمة إلى مناطق مختلفة.
• إنزيمات دمج الجزيئات
  تحفز Ligases تكوين المواد الأكثر تعقيدًا كيميائيًا من الركائز المستخدمة ، ولكنها ، على عكس اللياز ، تكون فعالة فقط من الناحية الإنزيمية مع انقسام ATP. لذلك فإن تكوين هذه المواد يتطلب طاقة يتم الحصول عليها من خلال انقسام الـ ATP.

بعض الإنزيمات قادرة على تحفيز تفاعلات عديدة ، وأحيانًا مختلفة جدًا. إذا كانت هذه هي الحالة ، فسيتم تخصيصها لعدة فئات من الإنزيمات.

قد تكون مهتمًا أيضًا بهذه المقالات:

• ألفا جلوكوزيداز
• ليباز
• التربسين

التصنيف حسب تركيب الانزيم

جميع الإنزيمات تقريبًا عبارة عن بروتينات ويمكن تصنيفها وفقًا لطول سلسلة البروتين:

• مونمر
  إنزيمات تتكون من سلسلة بروتين واحدة فقط
• قلة قليلة
  إنزيمات تتكون من عدة سلاسل بروتينية (مونومرات)
• سلاسل متعددة الإنزيمات
  العديد من الإنزيمات المجمعة التي تتعاون وتنظم بعضها البعض. تحفز سلاسل الإنزيم هذه الخطوات المتتالية في عملية التمثيل الغذائي للخلية.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك سلاسل بروتينية فردية تحتوي على العديد من أنشطة الإنزيم ؛ ويشار إليها باسم الإنزيمات متعددة الوظائف.

التصنيف حسب العوامل المساعدة

تصنيف آخر هو التصنيف وفقا لاعتبارات العوامل المساعدة. العوامل المساعدة والإنزيمات المساعدة والركائز المشتركة هي أسماء لتصنيفات مختلفة للمواد التي تؤثر على التفاعلات الكيميائية الحيوية من خلال تفاعلها مع الإنزيمات.
تعتبر الجزيئات والأيونات العضوية (معظمها أيونات معدنية).

تتكون إنزيمات البروتين النقي بشكل حصري من البروتينات ويتكون المركز النشط فقط من بقايا الأحماض الأمينية والعمود الفقري الببتيد. الأحماض الأمينية هي فئة من المركبات العضوية تحتوي على مجموعة كربوكسي واحدة على الأقل (-COOH) ومجموعة أمينية واحدة (-NH2).

تتكون الإنزيمات المجسمة من مكون بروتيني ، وهو الإنزيم ، والعامل المساعد ، وهو جزيء منخفض الوزن الجزيئي (وليس بروتينًا). كلاهما معًا مهمان لوظيفة الإنزيم.

الإنزيمات
تسمى الجزيئات العضوية كعوامل مساعدة بالإنزيمات المساعدة. إذا كانت مرتبطة تساهميًا بـ apoenzyme ، فيُطلق عليها مجموعات صناعية أو ركائز مشتركة. المجموعة الاصطناعية هي المصطلح المستخدم لوصف المكونات غير البروتينية بحزم (عادة تساهميًا) المرتبطة ببروتين له تأثير محفز.

الركائز هي أسماء لتصنيفات مختلفة للمواد التي تؤثر على التفاعلات الكيميائية الحيوية من خلال تفاعلها مع الإنزيمات. تعمل الجزيئات كمحفزات حيوية على تسريع التفاعلات في الكائنات الحية ، وتسرع الإنزيمات التفاعلات الكيميائية الحيوية. إنها تقلل من طاقة التنشيط التي يجب التغلب عليها حتى يمكن تحويل المادة.