العوامل المؤثرة على النشاط التحفيزي للإنزيمات

 تعتبر التفاعلات الكيميائية الحيوية مهمة للنمو وإصلاح الأنسجة والحصول على الطاقة وتحدث في جميع الكائنات الحية، وتسمى هذه التفاعلات “التمثيل الغذائي“.

ما هي الإنزيمات

ما هي العوامل المؤثرة على نشاط الإنزيم

تركيز الركيزة

في تركيزات الركيزة المنخفضة، يتفاعل كل جزيء إنزيم مع جزيئات ركيزة أقل، مما يقترح رقم دورانه، ومع زيادة تركيز الركيزة، يكون كل إنزيم قادرًا على تحديد موقع جزيئات الركيزة والتفاعل معها ويزداد نشاط الإنزيم الملحوظ، ومع ذلك وبمجرد الوصول إلى رقم الدوران، فإن إضافة المزيد من الركيزة لا تزيد من المعدل.

تركيز الإنزيم

في ظل الظروف البيولوجية العادية، توجد الركيزة في فائض كبير (هناك ركيزة أكثر بكثير من الإنزيم)، وطالما تم الحفاظ على هذه الحالة، فإن إضافة المزيد من الإنزيم يؤدي إلى زيادة متناسبة في المعدل.

الرقم الهيدروجيني

يتأثر نشاط الإنزيم بالرقم الهيدروجيني مع كل إنزيم له درجة حموضة مثالية، والرقم الهيدروجيني الأمثل هو الرقم الهيدروجيني الذي يكون فيه نشاط إنزيم معين بحد أقصى، وتتوافق درجة الحموضة المثلى للأنزيمات الموجودة في الجسم مع الرقم الهيدروجيني للأنظمة البيولوجية التي تعمل فيها، وعلى سبيل المثال، البيبسين، وهو إنزيم هضمي، له درجة حموضة مثالية تبلغ 1.5، وهو الرقم الهيدروجيني للمعدة.

وعندما يكون الرقم الهيدروجيني بعيدًا عن الرقم الهيدروجيني الأمثل، يمكن تقليل نشاط الإنزيم إلى ما يقرب من الصفر، وإذا كان الانخفاض في النشاط قابلاً للعكس، فقد يتم تغيير طبيعة الإنزيم، وإذا لم يكن قابلاً للعكس، فقد تم هضم الإنزيم.

درجة الحرارة

مثلما يحتوي كل إنزيم على درجة حموضة مثالية، فإن لكل إنزيم درجة حرارة مثالية أيضًا، وتتمتع معظم الإنزيمات البشرية بدرجة حرارة مثلى حول درجة حرارة الجسم (98.6 درجة فهرنهايت)، ويتم تغيير طبيعتها أو هضمها في درجات حرارة قصوى.

وجود العوامل المساعدة

بعض الإنزيمات قادرة على النشاط التحفيزي من تلقاء نفسها، ويتطلب البعض الآخر وجود مادة إضافية تسمى العامل المساعد للحث على هذا السلوك، وإذا كان العامل المساعد مركبًا عضويًا، حيث يُطلق عليه اسم الإنزيم المساعد، وإذا كان أيون معدني، فإنه يسمى منشط أيون معدني، وفي حالة عدم وجود عامل مساعد مطلوب، يتم تقليل النشاط التحفيزي للإنزيم بشكل كبير.

وجود المثبطات

المثبطات عبارة عن مواد تقلل من معدل نشاط الإنزيم، وعادة ما يتم ذلك عن طريق الارتباط بالإنزيم والتدخل في تكوين مركب الركيزة الإنزيمية، وبينما تعمل بعض المعادن الثقيلة كمنشطات للأيونات المعدنية، إلا أنها يمكن أن تعمل أيضًا كمثبطات للإنزيم.

ويمكننا القول بأن الإنزيمات عبارة عن محفزات تقوم، وفي ظل الظروف المعتدلة من درجة الحرارة ودرجة الحموضة وضغط الخلايا، بإجراء تفاعلات كيميائية بمعدل عالٍ مذهل، وتتميز بكفاءة وخصوصية ملحوظة.