التنظيم الحيوي لنشاط الإنزيمات في الجسم البشري

الرئيسة / مقالات علمية

طه رسول

عدد المقالات : 31

الإنزيمات هي عبارة عن مواد بايولوجية محفزة (مساعدة) تقوم وبكميات قليلة بزيادة سرعة التفاعلات الكيميائية بتقليل طاقة التنشيط والتي تحدث داخل الخلية الحية سواء( نباتية أم حيوانية) بدون أن تتغير خــلال هذه التفاعلات. إن معظم الإنزيمات هي بروتينات تتألف من أحماض أمينية تتكون بوساطة الخلايا الحيـــة (الحيوانية أو النباتية أو الأحياء الدقيقة وتستطيع أن تعمل بصورة مستقلة خارج الخلايا الحية بعـد تــوفر الظروف الملائمة لها. ويطلق على المادة المتفاعلة في التفاعلات الإنزيمية بالمادة الأساس (المادة الخاضعة أو الركيزة) Substrate (المادة التي يعمل عليها الإنزيم).
تستطيع الإنزيمات القيام بوظائف عدّة، مثل: الهضم، وعمليّات الأيض، لذلك يعد وجودها أهمية بالغة في حياة الإنسان حيث تتكون الإنزيمات من أحماض أمينية عديدة لتنشأ سلسلة طويلة يطلق عليها مصطلح البروتينات وهي المكوّن الأساس لأي إنزيم وتؤثر الإنزيمات كل من عوامل الحرارة ودرجة الحموضة على فعاليّة الإنزيم للقيام بالوظائف المختلفة .

أهمية الإنزيمات :
تُعد الإنزيمات من الجزيئات الحيوية المهمة التي تلعب دورًا أساسيًا في العديد من العمليات الحيوية والتطبيقات الصناعية والطبية، بما في ذلك:
عملية الهضم: تساعد الإنزيمات الموجودة في اللعاب والمعدة والأمعاء على تكسير الطعام إلى جزيئات أصغر يمكن امتصاصها في الجسم.
التنفس الخلوي: تساعد الإنزيمات في تحويل الطعام إلى طاقة.
عملية نمو الخلايا: تساعد الإنزيمات على بناء الخلايا الجديدة وإصلاح الخلايا التالفة.
إصلاح الحمض النووي: تساعد الإنزيمات في إصلاح تلف الحمض النووي الذي يمكن أن يؤدي إلى الإصابة بالسرطان أو الأمراض الوراثية الأخرى.

تقسيم الإنزيمات :
تم تقسيم الإنزيمات استناداً الى عدد السلاسل الموجودة في تركيبها البنائي الى:
1- الإنزيمات الأحادية السلسلة Monomeric: وهي التي تتألف من سلسلة ببتيدية واحدة والتي تساعد في التحلل المائي مثل التربسين Trypsin ورايبونيوكليز Ribonuclease.
2- الإنزيمات قليلة الوحدات Oligomeric : وهي التي تتألف من - سلسلة ببتيدية مثل إنزيم هيكسوكاينيز Hexokinase المكون من أربع سلاسل ببتيدية.
3- المجمع الإنزيمي المعقد Multienzyme complex : وهو عدد أو مجموعة من الإنزيمات مرتبطة مع بعضها وتشترك جميعاً في مسارها لتحول مادة أو مواد الأساس إلى ناتج مثل إنزيم بايروفيت ديهيدروجنيز Pyruvate dehydrogenase الذي يتكون من ثلاثة إنزيمات وخمس مرافقات إنزيمية لتحويل البايروفيت إلى أسيتايل مرافق الإنزيم A .

آلية مشاركة المعادن في تنشيط الإنزيمات :
تحتاج أكثر من ربع الإنزيمات المعروفة إلى ذرة معدنية لإظهار فعاليتها الكاملة ان تكون الذرات المعدنية عادة حاملة للشحنات الموجبة وغالباً ما تحتوي على أكثر من شحنة واحدة مثل الحديدوز Fe+2 والحديديك Fe+3 ، إذ أن إحدى آليات الفعل المساعد بوساطة المعادن هو ان الشحنة الموجبة في المعدن تعمل على استقرارية الحالة الانتقالية بفعل التجاذب الإلكتروستاتيكي. وبغض النظر عن حالة الأكسدة وعدد الشحنات التي يحملها الأيون المعدني فأنه يتمكن من ربط عدد معين من المجاميع Ligands بأخذه أزواجاً من الالكترونات الحرة ليكون أواصر تناسقية Coordinate bonds وهي أحدى أنواع الأواصر التساهمية اللتين تحتوي على زوج من الالكترونات يجهزان بوساطة إحدى الذرتين اللتين تربطهما الأصرة، وفي وضع متخصص تتمكن الأيونات المعدنية من المساهمة في عمل الإنزيمات بطرائق مختلفة منها:
أ- بإمكان الأيونات المعدنية أن تأخذ أو تعطي الكترونات لتنشيط الإلكتروفيل أو النيكلوفيل وحتى في المحاليل المتعادلة فإن الأيونات المعدنية نفسها تعمل الكتروفيلا أو نيوكليوفيلا.
ب- بإمكان الأيونات المعدنية أن تحجب النيوكليوفيل لمنع حدوث التفاعلات الجانبية غير المرغوبة.
ج- تعمل الأيونات المعدنية على تقريب الإنزيم والمادة الأساس من بعضها البعض بوساطة الأواصر التناسقية.
د- تعمل الأيونات المعدنية على ربط المجاميع المتفاعلة في الشكل ذي البعد الثلاثي.
هـ - تعمل الأيونات المعدنية على استقرارية التركيب الفعال للإنزيم.
أما في حالة الإنزيمات الحاوية على المعادن Metalloenzymes فإن المعدن يرتبط بقوة بالإنزيم ويبقى الإنزيم محتفظاً به حتى في حالة تنقيته بالمقابل يكون ارتباط المعدن بالإنزيم اقل قوة في حالة الإنزيمات التي تنشط بوساطة المعادن ان المعادن التي ترتبط بالإنزيمات تعد مجموعة ترقيعية Prosthetic group ولا يمكن إزالتها بعكس المعادن المستخدمة للتنشيط.

إليك أهم الوظائف التي تقوم بها الإنزيمات في جسم الإنسان:
1. نقل الإشارات :
تعمل الإنزيمات على نقل الإشارات الفيزيائية والكيميائية والتي تساعد على إتمام العمليات الحيوية، مثل: فسفرة البروتين في خلايا جسم الإنسان.

2. تحليل الجزيئات :
للإنزيمات دور مهم في عمليات الهضم حيث تعمل على تحليل وتفتيت الجزيئات الكبيرة التي يتناولها الإنسان، مثل: السكريات، والبروتينات ليسهل امتصاصها بعد ذلك من خلال جدار الأمعاء.

3. إنتاج الطاقة :
تساعد الإنزيمات على إنتاج ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP) والذي يعمل على تزويد جسم الإنسان بالطاقة لأداء الوظائف المختلفة.

4. المضخّات الأيونية :
للإنزيمات دور مهم في المضخات الأيونية المتواجدة في غشاء كل خلية والتي تعمل على نقل الأيونات من وإلى الخلية.

5. تنظيم حركة الخلايا:
للإنزيمات دور كبير في تنظيم حركة الخلايا، بحيث تعمل على فصل الكروموسومات عند انقسام الخلية وتساعد أيضًا على حركة الأهداب للتخلص من البلغم في المجرى التنفسي للإنسان.

6. وظائف أخرى :
هناك عدّة وظائف أخرى للإنزيمات إذ لها دور فعال في انقباض العضلات، واستجابة الجهاز المناعي، وعملية الشيخوخة.

مكملات الإنزيمات :
تعد الإنزيمات مهمة جدًا لصحة الإنسان، بحيث ينتج الجسم الإنزيمات بشكل طبيعي، كما يمكن الحصول عليها من خلال تناول الفاكهة، أو الخضار، أو المكملات الغذائية، أو الأطعمة المختلفة.
إن كنت في صحة جيدة وتتّبع نظام غذائي صحي، وقمت باستشارة الطبيب ليخبرك أن مستوى الإنزيمات لديك تقع ضمن المعدلات الطبيعية والصحية إذًا لا داعٍ لتناول المكملات الغذائية التي تحتوي على الإنزيمات لما لها من أثر سلبي على عمليات الأيض في جسم الإنسان.
تعمل المكملات الغذائية التي تحتوي على الإنزيمات على تحسين صحة الإنسان، في بعض الحالات يُقرر الطبيب المكمل الغذائي والإنزيمات المناسبة لكل حالة.

في الختام تُعدّ الأنزيمات بمثابة معجزاتٍ طبيعية تُنظّم وتُحافظ على سير العمليات الحيوية في جميع الكائنات الحية. إنّ فهم آلية عملها ودورها يُتيح لنا إمكانية استغلالها في مجالاتٍ طبية وصناعية مختلفة، ممّا يُبشر بمستقبلٍ واعدٍ مليءٍ بالاكتشافات والتطورات العلمية.

اعضاء معجبون بهذا

جاري التحميل

ثقافية

الموائمة بين الجامعات الغربية والفكر الإسلامي الأصيل

حسن الهاشمي لكي نحافظ على قيمنا ومبادئنا وأخلاقنا، ولكي نواكب التطوّر التكنلوجي في العالم الغربي، نحن بحاجة الى إيجاد صيغة متوازنة تُراعي المنهج العلمي الحديث الذي تعتمده الجامعات الغربية، مع الحفاظ على القيم والرؤية المعرفية الإسلامية، وأبرز محاور الموائمة: 1. في المناهج: الاستفادة من المنهج... المزيد

حسن الهاشمي

عدد المقالات : 331

أعظمُ ما قيل في الحبِّ:أحبَّ اللهُ مَن أحبَّ حسينا

الحُبُّ: نقيضُ البُغضِ والحُبُّ: الودادُ ،والمَحَبَّةُ اسمٌ للحبِّ،وحَبَّبَ إِلَيْهِ الأَمْرَ: جَعَلَهُ يُحِبُّه. وَهُم يَتَحابُّون: أَي يُحِبُّ بعضُهم بَعْضاً. وحَبَّ إليَّ هذا الشيء يحَبُّ حُبّاً، والحبُّ: الوِدادُ،والحَبِيبُ هو: المُحِبُّ(١) والحبُّ أيضا: هو ميلٌ قلبي إلی الإشخاص أو إلی... المزيد

د.أمل الأسدي

عدد المقالات : 53

المرجع الإلكتروني للمعلوماتية

في زمنٍ أضحت فيه القراءة الطويلة ضرباً من الترف الفكري، وغدت الورقات المكدسة على رفوف المكتبات ذكرى يتنهد لها العشاق، يبرز "المرجع الإلكتروني للمعلوماتية" كواحةٍ للمعرفة، تجمع بين دقة الموسوعات العلمية وثراء المكتبات. لكن هذه الواحة ليست مجرد ملاذٍ للباحثين، بل ومن يبحث عن المعارف بدون جهد فيرى... المزيد

جواد مرتضى

عدد المقالات : 77

في حضرة الحسين ... جياش من المشاعر

زيد علي كريم يتراءى لي ضريحك وكيف كانت تلك الليلة الحزينة التي تشفى جسد عليل أصابه ما أصابه من الآلام والأحزان، من وجد متلهفا للقائك ماذا فعلت به لكي يصبح أسير حبك راغبا ومتلهفا لحضرتك المعطرة .... أنتظرت حتى الفجر وأنا تحت قبتك وبين الحرمين مابينك وبين قطيع الكفين ، فذاك يسلم وذاك يهتف ياهلا بزوار... المزيد

زيد علي كريم الكفلي

عدد المقالات : 86

أدبية

قصيدة ( لَـم يمرْ مني مصابٌ)

مـن زفـيرِ اليُـتم أشعلتُ اللظى ... وارتـشفتُ الحزنَ جمراً يُلفظا فاحـتواني وجــعٌ مـِن حـافـرٍ ... يشتكي ظـُلـماً بـوجهي يُلحظـا حـَسبكم رمشي يواري دمعةً ... لو جراحُ الطفِ ماجتْ بالشظى او يـُدوّي بين عمري هائماً ... يستغيثُ الصمتَ شعراً يُقرظـا إنني مُــذ كـنتُ غِـرّاً يـافـعاً ... قــدَّ سهوي... المزيد

ابتسام ابراهيم

عدد المقالات : 29

البشرى

كان جالسا وفي حضنه الطفل الملكوتيّ، وكنتُ جالسا أتأمل وجهيهما، ماهذا الجمع النورانيّ (محمد والحسين) أي صلواتٍ تفي بهذا اللقاء مازلتُ صامتا، مفعما بالمحبة، أنظرُ ولا أشبع، تُرى لماذا قلبي نهم لايعرف الاكتفاء لماذا روحي عطشی لاتصل الی الامتلاء الرسول الأعظم مازال يداعب صغيره، ومازلت أنا أجوب... المزيد

د.أمل الأسدي

عدد المقالات : 53

أسيرة البلدان

في البيداء وردة كسيرة عطشى أحاطت بها ضاريات الفلا فلا معين لها يروى ولا ساقي لها يسقى وقفت حيرى ورمقت بناظرها رب السما رباه لا تكسر خاطر أمرأة ثكلى... صليل سيوف غدت مسموعة فأودت بحياة أخيها صرعى... رفع رأسه على الرمح فاعتلى... فأصبحت في خربة الغربى... أسيرة البلدان... ومن حواليها أطفال تبكى... كأني... المزيد

زيد علي كريم الكفلي

عدد المقالات : 86

جكليت مُر

اليوم السبت، منذ الصغر وأنا لا أحب يوم السبت، إذ لم يكن عطلة، وكان يوما مدرسيا طويلا، ست حصص تمشي كسلحفاة عرجاء هذه المرة الأولی التي أنتظر فيها قدوم السبت لكنّ الساعةَ تسير حافية الأميال، تتعثر بالدقائق توسلتها أن تقهقه بوجهي، ولكن لاجدوی سلطة الزمن هي المتحكمة () جاء الصبح وتنفست المواعيد، يجب أن... المزيد

د.أمل الأسدي

عدد المقالات : 53

علمية

سلسلة في مفاهيم الفيزياء ( ج 20 ) : تأمل في دالة الموجة التي تعرف أكثر مما نعرفه

سلسلة في مفاهيم الفيزياء الجزء العشرون: تأمل في دالة الموجة التي تعرف أكثر مما نعرفه الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي 3/7/2025 في مقالات سابقة، اعتدنا أن نعتبر أن الدالة الموجية تصف نظامًا معينًا (وفي الواقع، جسيمًا منفردًا). لنفترض الآن أن... المزيد

مستقبل الاستثمارات الأجنبية في العراق

تراجع صافي الاستثمارات الأجنبية في العراق لعام 2024 والربع الأول من 2025 أظهرت البيانات الصادرة عن البنك المركزي العراقي أن صافي الاستثمارات الأجنبية في العراق خلال عام 2024 سجل عجزًا قدره 8 مليارات دولار أمريكي، نتيجة خروج صافي استثمارات أجنبية... المزيد

سلسلة في مفاهيم الفيزياء (ج19) : حين لا تجيب الدالة الموجية عن السؤال كله

سلسلة في مفاهيم الفيزياء الجزء التاسع عشر: حين لا تجيب الدالة الموجية عن السؤال كله الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي 1/7/2025 في هذا المقال، سوف نسأل: هل سمحت لنا نظرية الكم فقط بحساب نتائج تجاربنا أم أنها أيضًا أجابت عن المشكلات العميقة التي... المزيد