13.12
الإنزيمات هي محفزات بيولوجية تزيد من معدل سرعة التفاعلات البيوكيميائية. معظم الإنزيمات هي بروتينات،مكونة من أحماض أمينية،بينما بعضها جزيئات RNA المعروفة بالرايبوزيمات. تعمل الإنزيمات على تخفيض طاقة التنشيط للتفاعل،وبالتالي يرتفع معدل سرعة التفاعل.
يمكنها أن تحفّز تشكيل الروابط الكيميائية أو تفكيكها،لكنها لا تؤثر في اتجاه التفاعل أو توازنه. يرتبط كل إنزيم بمادة متفاعلة محددة تسمى الركيزة،ويحفّز تفاعلًا محددًا. ترتبط الركيزة بموقع تحفيز واضح على الإنزيم،يسمى الموقع النشط،عبر تفاعلات مثل،القوى البين جزيئية والروابط التساهمية المؤقتة،وينتج عن ذلك مركب إنزيم-ركيزة.
هذا الارتباط محدد لدرجة عالية،بسبب التكامل التشكيلي اللازم بين الإنزيم والركيزة. بالتالي،فإن إنزيم معين يمكنه أن يحفّز تفاعلات محددة بناءًعلى تشكيله. من الطرق البسيطة لفهم تكوين المركب،هو نموذج القفل والمفتاح الذي يفترض أن الركيزة تلائم الموقع النشط للإنزيم،بما يشبه ملاءمة مفتاح معيّن للقفل المخصص له.
غير أن هناك نموذجًا آخر هو نموذج التلاؤم-المستحثّالذي يأخذ بالاعتبار الطبيعة الديناميكية للمركب. ينص هذا النموذج على أنه عندما ترتبط الركيزة،تحثّعلى حدوث تغيرات تشكيلية طفيفة،ما ينتج عنه ملاءمة أدق،تُفضّل التفاعل. طاقة التنشيط لتفاعل ما يمكن تخفيضها بطرق عدة.
من الآليات الشائعة،الحث على حدوث تغيرات تشكيلية في الركيزة،تسمح لتحطيم رابطة معينة بسهولة أكثر،أو تقرّب المجموعات التفاعلية لركيزتين من بعضها لدرجة كبيرة،مما يعزز تشكيل الروابط. يمكن كبح نشاط الإنزيم،بصورة مؤقتة أو دائمة،بواسطة جزيئات طبيعية أو صناعية تُسمى مثبّطات. على سبيل المثال،مثبّط تنافسي يتنافس مع الركيزة ليرتبط بالموقع النشط للإنزيم،وبالتالي يمنع ارتباط الركائز.
وفي المقابل،يرتبط مثبّط غير تنافسي بموقع آخر في الإنزيم مما يسبب تغييرًا تشكيليًا في الموقع النشط،مما يخفض النشاط التحفيزي للإنزيم.
تعمل الإنزيمات داخل الكائنات الحية كمحفّزات للعديد من التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تدخل في عملية التمثيل الغذائي الخلوي. ويتمثل دور الإنزيمات في…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.