المحتوى
- كيف تعمل الانزيمات
- المواد الكيميائية التي تساعد التفاعلات الكيميائية: العوامل المساعدة
- المواد الكيميائية التي تساعد التفاعلات الكيميائية: ركائز
- معدلات رد فعل أسرع
يعتمد كل جزء من تريليونات جسمك على آلاف من التفاعلات الكيميائية. يمكن أن تحدث التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل جسمك في أنبوب اختبار ، ولكنها تحدث ببطء أكثر - ببطء شديد لدعم أنشطة كائن حي.
الانزيمات هي بروتينات داخل الكائنات الحية تساعد التفاعلات الكيميائية على طول. تتأثر قدرتها على العمل والسرعة التي يعملون بها بعدة عوامل. بعض هذه العوامل هي المواد الكيميائية الأخرى.
كيف تعمل الانزيمات
تتضمن التفاعلات الكيميائية تكسير الروابط بين الذرات. كسر روابط المواد الكيميائية الأولية - المواد المتفاعلة - يستهلك الطاقة. هذا يسمى طاقة التنشيط. الإنزيمات عبارة عن بروتينات تمسك بالمفاعلات وتوجهها بطريقة تقل طاقة التنشيط عنها. وتسمى المواد المتفاعلة أيضا ركائز.
يعمل الإنزيم على ربط ركائز في مواقع محددة تسمى المواقع النشطة. يتم تشكيل المواقع النشطة بطريقة تسمح لهم بالالتصاق على ركائز محددة. يسهل مجمع الانزيم المرتبط بالركيزة على تكسير روابطهم وتشكيل روابط جديدة في المنتج.
ثم يتم تحرير المنتج من الانزيم.
المواد الكيميائية التي تساعد التفاعلات الكيميائية: العوامل المساعدة
شكل الموقع النشط هو ما يسمح للإنزيمات بالعمل. إذا تم تشويه الموقع النشط ، فلن يتم ربط الركيزة ولن يتم مساعدة التفاعل. تتطلب بعض الإنزيمات أنواعًا من المواد الكيميائية تسمى العوامل المساعدة لتتخذ الشكل المناسب.
يمكن أن تكون العوامل المساعدة في شكل ذرات غير عضوية أو جزيئات عضوية. تتضمن أمثلة العوامل المساعدة ذرة زنك مؤين - واحدة فقدت إلكترونين - وهو أمر ضروري في إنزيم كحول إنزيم الكحول ، المستخدم في استقلاب الكحول.
جزيء النيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد هو عامل مساعد جزيئي عضوي شائع ، ويسمى أيضًا أنزيم. غالبًا ما يشارك في التفاعلات التي تتطلب نقل ذرات أو أيونات الهيدروجين. قد تكون الإنزيمات المساعدة والعوامل المساعدة غير العضوية ضرورية لإنزيم ما ، وإذا كان هناك ما يكفي منها ، فسيكون معدل التفاعل الكلي بطيئًا.
المواد الكيميائية التي تساعد التفاعلات الكيميائية: ركائز
كل انزيم لديه وظيفة واحدة محددة. لا يمكن استخدام إنزيم يقسم جزيء الفركتوز إلى جزئين لتحرير الأكسجين من خلايا الدم الحمراء. لكي يحدث رد فعل ، يجب أن يكون كل من الإنزيم والركيزة حاضرين. يمكن أن يكون معدل التفاعل محدودا بسبب نقص في الإنزيم أو الركيزة.
بعبارة أخرى ، إذا كان هناك الكثير من الركيزة في الخلية وليس الكثير من الإنزيم ، فإن إضافة المزيد من الإنزيمات سيزيد من معدل التفاعل. على العكس ، إذا كان هناك الكثير من الإنزيم وليس الركيزة ، فإن إضافة الركيزة سيزيد من معدل التفاعل. ومع ذلك ، فإن إضافة مزيد من الركيزة عندما يكون هناك الكثير من الركيزة وليس الكثير من الإنزيم (أو إضافة المزيد من الإنزيمات في الوضع المعاكس) لن يزيد من معدل التفاعل.
معدلات رد فعل أسرع
لا تتغير السرعة الفعلية لتفاعل محفز بالإنزيم. أي أن الوقت من الربط بين الركيزة إلى إطلاق المنتج هو نفسه بالنسبة لكل نوع معين من الإنزيمات. عندما يتحدث المرء عن تسريع عمل إنزيم ، يعني ذلك زيادة عدد الإنزيمات المشاركة بفاعلية في التفاعلات الكيميائية بحيث يرتفع العدد الإجمالي للتفاعلات.
على سبيل المثال ، إذا لم يكن هناك ما يكفي من الزنك لتتناسب مع كل نوع معين من إنزيم معالجة الحمض النووي في الخلية ، فإن إضافة المزيد من الزنك سيزيد من معدل التفاعل من خلال تمكين أنزيمات أكثر نشاطًا.
الشيء نفسه مع إضافة المزيد من الركيزة أو المزيد من الإنزيمات: يتم تسريع الإجراء من خلال السماح لمزيد من الإنزيمات لتحفيز التفاعلات الكيميائية ، وليس عن طريق تسريع أي إنزيم معين.