علوم الطبيعة والحياة — الإنزيمات: آلية العمل والعوامل المؤثرة على النشاط الإنزيمي — السنة الثالثة ثانوي — بكالوريا — المنهاج الجزائري

الإنزيمات: آلية العمل والعوامل المؤثرة

الإنزيمات هي بروتينات تعمل كمسرعات حيوية (catalysts) للتفاعلات الكيميائية في الكائنات الحية. تزيد سرعة التفاعل دون أن تستهلك نفسها في التفاعل.

خصائص الإنزيمات

1. الإنزيمات بروتينات تتفاعل مع مادة تسمى الركيزة (substrate) لتكوين ناتج.

2. تتميز بالتخصص: كل إنزيم يحفز تفاعلاً معيناً أو مجموعة محددة من التفاعلات.

3. لا تستهلك في التفاعل، بل تبقى كما هي بعد انتهائه.

4. تعمل في ظروف محددة من درجة الحرارة والرقم الهيدروجيني (pH).

آلية عمل الإنزيمات

نموذج القفل والمفتاح: يتحد الإنزيم مع الركيزة في موقع نشط (active site) محدد، مكوناً معقد الإنزيم-الركيزة، ثم يتحلل هذا المعقد ليعطي الناتج والإنزيم.

نموذج التكيف المحرض: يتغير شكل الموقع النشط ليلائم الركيزة عند الاقتراب منه.

العوامل المؤثرة

درجة الحرارة: تزداد سرعة التفاعل مع ارتفاع درجة الحرارة حتى درجة مثلى (35-40°م)، ثم تنخفض بعدها بسبب تمسخ البروتين.

درجة pH: لكل إنزيم pH مثالي يعمل فيه بكفاءة قصوى.

تركيز الركيزة: تزداد سرعة التفاعل مع زيادة تركيز الركيزة حتى تصل إلى سرعة قصوى.

تمارين

التمرين 1: اشرح لماذا تنخفض سرعة التفاعل الإنزيمي عند درجات حرارة عالية جداً (أكثر من 60°م).

التمرين 2: قارن بين نموذج القفل والمفتاح ونموذج التكيف المحرض في تفسير آلية عمل الإنزيمات.

للمزيد من الدروس، راجع درس البروتينات تركيبها ووظائفها ودرس التنفس الخلوي.