التفاعلات الحيوية و الإنزيمات

التفاعلات الحيوية و الإنزيمات (Biological Reactions and Enzymes):

أ + ب               جـ + د          

سرعة التفاعل ( Reaction rate ):

• تقدر بمعدل اختفاء المواد المتفاعلة أو تراكم النواتج في وحدة زمنية.
• زيادة التقارب بين المواد المتفاعلة تزيد من سرعة التفاعل.
• يمكن زيادة التقارب بينهما بزيادة أحد العوامل التالية:
•  تركيز (Concentration) مواد التفاعل في محلول التفاعل.
• زيادة الضغط (Pressure) الواقع عليها والذي ينتج عنه تقارب بين جزيئات أ، ب.
• الحرارة ( Heat ) حيث تزداد حركة الجزيئات كلما رفعت درجة الحرارة.

الطاقة (Energy) أثناء التفاعل:

كل المواد تحتوى على طاقة حرة (Free energy).

تحويل مادة إلى أخرى ، أو مادتين أو أكثر ينتج عنه تغير في هذه الطاقة.

فاذا كانت الطاقة الحرة للمواد المتفاعلة أكبر من الطاقة الحرة للمواد الناتجة كما في التفاعل التالي:

 

أ + ب                     جـ + د + طاقة

فان هذا التفاعل معطى للطاقة ( Exergonic reaction )

اما اذا كانت الطاقة الحرة للمواد المتفاعلة أصغر من الطاقة الحرة للمواد الناتجة كما في التفاعل التالي:

هـ + و + طاقة                      ل + م

فان هذا التفاعل مستقبل للطاقة ( Endergonic reaction )

التفاعلات المعطية للطاقة يمكن أن تتم تلقائيا (Spontaneous).

وهي تحتاج إلى كمية من الطاقة لدفع التفاعل أولا ثم يستمر التفاعل بعد ذلك معطيا كميات من الطاقة أكبر بكثير من الطاقة الدافعة و التي تسمى "طاقة التنشيط ".  (energy Activation) .

طاقة المعطي تمد المستقبل لاستمرار التفاعل (التفاعلات الحيوية).

العامل المساعد (Catalyst):

الأكسجين  +  الهيدروجين        يعطي        ماء

العامل المساعد يعمل على:

• تقليل كمية طاقة التنشيط المطلوبة كي يتم التفاعل.
• زيادة سرعة تفاعل قابل للحدوث ولا يؤثر على اتجاه التفاعل أو اتزانه النهائي أو كمية طاقة التفاعل الداخلة فيه.

الإنزيمات (Enzymes):

• عوامل مساعدة بيولوجية Biological Catalyst  في الكائنات الحية.
• بروتينات (Proteins ) معظمها من النوع الحبيبي ( Globular) وبعضها ليفي (Fibrillar) .
• يمكن أن يكون بروتين أو (RNA) .
• طبيعة سطح الإنزيمات يجعلها قابلة للتداخل مع الجزيئات المتفاعلة بحيث تثبت على سطح الإنزيم.
• مكان اتصال الجزيئات المتفاعلة مع الإنزيم يسمى بالموضع النشط .(Active site)
• تخصص الإنزيم في نوع معين من الجزيئات كمواد متفاعلة.
• هذه الجزيئات تسمى "عامل الإنزيم " ( Enzyme substrates )

تثبيط عمل الإنزيم:

ارتباطه مع مادة مثبطة.

درجات الحرارة المرتفعة.

التأثر بالمواد الحمضية والقاعدية وكلها عوامل تساعد على تغير الشكل العام للبروتينات.

بعض الإنزيمات لا تعمل إلا في وجود جزئيات خاصة متحدة معها تسمى مرافق الإنزيم (coenzymes).

والمرافق الانزيمي قد يكون احد الأيونات المعدنية البسيطة أو جزئيات عضوية معقدة. وفي جميع الأحوال هي مواد غير بروتينية.