التنظيم الحيوي لنشاط الإنزيمات في الجسم البشري

الرئيسة / مقالات علمية

طه رسول

عدد المقالات : 24

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

أصل تسمية (فرنسا)

يعود إلى اسم قبيلة جرمانية قديمة تعرف باسم "الفرنجة" (Franks)، والتي استوطنت المنطقة التي أصبحت فيما بعد فرنسا خلال القرون الوسطى. تعني كلمة "الفرنجة" ببساطة "الأحرار" أو "الأقوياء"، وقد كانت هذه القبيلة الجرمانية أحد الشعوب التي ساهمت في تشكيل الثقافة والسياسة في المنطقة. بعد تدمير... المزيد

ياسين فؤاد الشريفي

عدد المقالات : 33

غزو نورمندي

هي ‏ سلسة من المعارك قامت عام 1944 بين ألمانيا النازية وقوات الحلفاء كجزء من صراع كبير خلال الحرب العالمية الثانية. وأهمية هذه المعركة هي نزول قوات الحلفاء إلى أوروبا ونقل المعركة مباشرة ضد الألمان. وهي الجزء المبدأي من حملة تنقسم لعدة مراحل عرفت بمجملها باسم حملة نورماندي. تم إنزال قوات أمريكية... المزيد

ياسين فؤاد الشريفي

عدد المقالات : 33

أهمية توجيه كتب الشكر والتقدير للموظف

أن من المسائل الهامة التي تثير الانتباه في أخلاقيات الخدمة العامة، وتؤثر على البواعث الإنسانية والسلوكية والنفسية لدى الموظف العام هي الاعتراف بالإداء الأخلاقي والوظيفي الممتاز للموظفين عن طريق توجيه كتب الشكر والتقدير إليهم من قبل الإدارة ، ويقع على عاتق الإدارة من خلال جهدها المستمر من أجل زيادة... المزيد

علي الحسناوي

عدد المقالات : 133

جرحى الحشد الشعبي استدامة للنصر

بقلم / مجاهد منعثر منشد توضأ الهائمونَ بفتوى الجهاد الكفائي ,تجلببوا لامَّاتِ العروج, ساروا بطريق ذات الشوكة , ثكلوا بالجراح ,توسمت أجسادهم مابين شظايا الصواريخ ,عبوات ناسفة , أزيز رصاص القناص, فمنهم من قضى نحبه، ومنهم من ينتظر، و ما بدلوا تبديلا... شهداء أحياء طلبوا السماء فأعادهم الله رسلا إلينا... المزيد

مجاهد منعثر الخفاجي

عدد المقالات : 372

أدبية

حبل النجاة

حبل النجاة بقلم // مجاهد منعثر منشد مذ نعومة أظفاره وهو يصغي لحديث جاره المسن عن أَخبار ظهور الإمام المهدي عليه السلام ، دعا ربَّه أَن يكون جندياً من جنوده وأَنصاره . شبَّ ثوريا بعد خدمة الإمام الحسين عليه السلام طوال سِنِيّ عمره ، قام بعدة أَدوار تمثيلية (تشابيه واقعة الطف) بسوق الشيوخ ، آخرها عام 2013... المزيد

مجاهد منعثر الخفاجي

عدد المقالات : 372

مصرعُ العباسِ وأخوته

مصرعُ العباسِ وأخوته بقلم / مجاهد منعثر منشد انبَرَى للحربِ عبدُ الله بنُ عليٍّ وجعفرُ وعثمانُ ومحمَّدُ الأَصغر وأَبو بكر ,يقذفونَ بأَنفسهم وسطَ الهَولِ , وأَخوهم العباسُ يهتفُ به قائلًا: تقدَّمُوا يا بَني أمِّي حتَّى أراكم قدْ نَصَحتم للهِ ولرسولهِ، فإنَّه لا وُلْدَ لكم. التفَتَ أَبو الفَضلِ... المزيد

مجاهد منعثر الخفاجي

عدد المقالات : 372

الظلم ظلمات

الظلم ظلمات بقلم : زينة محمد الجانودي الظلم لغة: وضع الشيء في غير موضعه، وهو الجور، وقيل: هو التصرّف في ملك الغير ومجاوزة الحدّ، ويطلق على غياب العدالة أو الحالة النّقيضة لها. ويستخدم هذا المصطلح للإشارة إلى حدث أو فعل معيّن، أو الإشارة إلى الوضع الرّاهن الأعمّ والأشمل. الظلم دليل على ظلمة القلب... المزيد

مجاهد منعثر الخفاجي

عدد المقالات : 372

أيامنا الحلوة (قصة قصيرة)

بقلمي: إبراهيم أمين مؤمن وغادر الطبيب بعد أن أخبر هدى بالحقيقة، وقد مثلت تلك الحقيقة صدمة كبيرة لها، وطفقت تفكر في مآل مَن حولها والصلة التي تربطها بهم. انهمرت الدموع من عينيها، هاتان العينان البريئتان الخضراوان اللتان ما نظرتا قط ما في أيادي غيرها من نعمة؛ بل كانتا تنظران فحسب إلى الأيادي الفارغة... المزيد

ابراهيم امين مؤمن

عدد المقالات : 39

علمية

بدائل السكر لوحة فنية من المركبات الكيميائية ذات النكهات الفريدة

يدخل السكر في الكثير من وجباتنا اليومية ، سواء كان استخدام مباشر له بشكله الخام، أو متضمن داخل العديد من الوصفات؛ حيث يدخل في الصناعات الغذائية كمادة تعطي طعم ومذاق رائع . كما هو معروف؛ فأن السكر ضروري لإمداد الجسم بالطاقة للقيام بالعمليات... المزيد

الشهب: زوار من الفضاء

في سماء الليل المظلمة، تسطع أحيانا خطوط من الضوء المتألقة تعبر السماء في لحظات قصيرة، مما يثير إعجاب الناظرين. هذه الظاهرة الجميلة تُعرف بالشهب، وهي تقدم لنا لمحة صغيرة عن الكون الكبير والغامض الذي يحيط بنا. في هذه المقالة، سنستكشف ما هي الشهب،... المزيد

موقع الشمس في الشتاء والصيف

مقدمة الشمس هي نجم النظام الشمسي ومصدر الحياة على كوكب الأرض. تتغير زاوية وموقع الشمس في السماء على مدار السنة بسبب الميل المحوري للأرض ودورانها حول الشمس. هذه التغيرات تؤدي إلى اختلافات موسمية في الطقس والضوء وطول النهار والليل. في هذه المقالة،... المزيد