ما هي وظائف الإنزيمات؟

الإنزيمات هي بروتينات أساسية مسؤولة عن العديد من ردود الفعل في الكائنات الحية. ومع ذلك ، فهم لا يعملون بمفردهم. تساعد الجزيئات غير البروتينية المعروفة باسم الإنزيمات المساعدة في وظائف الإنزيمات. غالبًا ما يتم اشتقاق الإنزيمات المساعدة من الفيتامينات وهي أصغر بكثير مقارنة بالإنزيم نفسه ، ولكنها ليست أقل أهمية. من تسريع عملية الهضم إلى ضمان تكرار دقيق للحمض النووي ، تعد الإنزيمات المساعدة جزءًا أساسيًا من أي نظام بيولوجي.

تتمثل إحدى الوظائف الأساسية للأنزيمات المساعدة في المساعدة في إنتاج الطاقة. على وجه التحديد ، يعد الإنزيم المساعد ATP لاعبًا رئيسيًا في نقل الطاقة داخل الخلية. يتكون هيكل ATP من ثلاث مجموعات فوسفاتية ، وعندما تنقسم المجموعة الأخيرة خلال عملية تُعرف باسم التحلل المائي ، يتم إطلاق الطاقة. يتم إعادة تدوير ATP باستمرار ، حيث يتم التقاط المزيد من مجموعات الفوسفات التي يتم فصلها مرة أخرى ، مما يعيد تغذية الطاقة الخلوية.

تساعد الإنزيمات المساعدة أيضًا في نقل مجموعات معينة من الذرات من جزيء إلى آخر. على سبيل المثال ، يعتبر نقل الهيدروجين ، حركة ذرات الهيدروجين من جزء من خلية أو عضية إلى أخرى ، أمرًا ضروريًا للعديد من العمليات ، بما في ذلك تكاثر جزيئات ATP. الإنزيم المساعد NADH على وجه الخصوص مهم في هذا الإجراء. عندما تبدأ عملية تسمى الفسفرة المؤكسدة في الخلية ، فإن الإنزيم المساعد NADH ينقل أربعة هيدروجين الذرات من جزء من الميتروكوندريا إلى الجزء التالي ، مما يؤدي إلى بدء عملية تحديث ATP للخلية اللوازم.

وظيفة أساسية أخرى للأنزيمات المساعدة هي المساعدة في فقدان أو اكتساب الإلكترونات في تفاعلات الأكسدة والاختزال. أثناء الأكسدة ، يفقد جزيء أو ذرة الإلكترونات. يحدث الاختزال عندما يكتسب جزيء أو ذرة إلكترونات. الفسفرة المؤكسدة هي أيضًا مثال جيد على الأكسدة والاختزال وكذلك توضيح لكيفية عمل الإنزيمات المساعدة جنبًا إلى جنب. لكي يتمكن NADH من نقل ذرات الهيدروجين ، يتبرع الإنزيم المساعد بإلكترونين لإنزيم Q. ثم يصبح NADH NAD + ، ويدخل في حالة مؤكسدة لأنه فقد الإلكترونات.

نظرًا لأن العديد من الإنزيمات المساعدة قادرة على التقاط الإلكترونات ، فإنها تعمل غالبًا كمضادات للأكسدة. يمكن للإلكترونات غير المقيدة ، والمعروفة أيضًا باسم الجذور الحرة ، أن تلحق الضرر بالخلايا وتدمر الحمض النووي وحتى تؤدي إلى موت الخلايا. مضادات الأكسدة قادرة على ربط الجذور الحرة ، ومنع حدوث مثل هذه الأضرار. تستخدم بعض الإنزيمات المساعدة ، مثل CoQ10 ، كتدخلات طبية. بعد حدث قلبي مثل النوبة القلبية أو قصور القلب ، يمكن استخدام CoQ10 للحد من تلف الجذور الحرة أثناء تعافي أنسجة القلب.