ما هي النهاية الموجودة عادة في نهاية أسماء الإنزيمات؟

الإنزيمات عبارة عن جزيئات ، خاصة البروتينات ، تساعد في تسريع التفاعلات الكيميائية الحيوية من خلال التفاعل مع المكونات (المواد المتفاعلة والمنتجات) دون تغييرها بشكل دائم. تُعرف عملية التيسير هذه باسم الحفزوبالتالي ، يتم تحديد الإنزيمات نفسها على أنها المحفزات.

الإنزيمات ، مثل الكثير من اللاعبين في علم الاحياء المجهري العالم ، يمكن أن يكون لها أسماء طويلة ومرهقة ، تنتهي جميعها تقريبًا بـ "-ase". ولكن إذا كنت معتادًا على النظام الرسمي الذي يتم من خلاله تسمية الإنزيمات ، يمكنك أن تتفكك كثيرًا من الألغاز حول وظيفة إنزيم معين دون معرفة بالضبط ما هو رد فعل هذا الإنزيم يحفز.

بالعامية ، المحفز هو أي كيان يحسن تدفق أو كفاءة أو فعالية مسعى معين. إذا كنت مدربًا لكرة السلة وتعلم أن وضع لاعب مشهور في اللعبة سيؤدي إلى إثارة الجماهير والفريق بشكل عام ، فأنت تستفيد من وجود عامل مساعد.

المحفزات البشرية تجعل الأشياء تحدث وتميل أيضًا إلى جعل الأشخاص من حولهم يبدون على درجة عالية من الكفاءة أيضًا. بالطريقة نفسها ، يمكن للمحفزات البيولوجية أن تجعل بعض العمليات البيوكيميائية تظهر بشكل شبه تلقائي ، عند دخولها حقيقة أن هذه العمليات ستتعثر وتتأرجح نحو استنتاج غير مؤكد في غياب إنزيم.

غالبًا ما لا تتم كتابة المحفزات في صيغة التفاعل الكيميائي الذي تشارك فيه ، لأنه من خلال تعريف المحفز لا يتغير عن شكله الأصلي في نهاية التفاعل.

بحلول أواخر سبعينيات القرن التاسع عشر ، ثبت أن شيئًا ما في الخميرة يمكن أن يتسبب في مصادر السكر تتحول إلى مشروبات كحولية بسرعة أكبر بكثير مما قد يحدث تلقائيًا ، وهذا الشيء نفسه الأساسي في التخمير تطبق على شيخوخة الجبن.

إذا تُركت بمفردها في ظل الظروف المناسبة ، يمكن أن تؤدي بعض أنواع الفاكهة المتعفنة في النهاية إلى تكوين الكحول الإيثيلي. ومع ذلك ، فإن إضافة الخميرة لا تسرع عملية التخمير فحسب ، بل تقدم أيضًا إمكانية التنبؤ وقياسًا للتحكم في التفاعل الكيميائي بأكمله.

كلمة "إنزيم" مشتقة من الكلمة اليونانية "مع الخميرة". كما هو مستخدم اليوم ، فإنه يشير إلى بيولوجي المحفزات داخل الكائنات الحية ، أو المواد التي يتم إنتاجها بواسطة نظام حي ولصالحه.

تتمثل الوظيفة الرئيسية لجميع الإنزيمات في تحفيز عمليات التمثيل الغذائي التي تحدث داخل الخلية. يحدد تعريف أكثر رسمية للإنزيم أن الإنزيم يجب ألا يعمل فقط على ردود الفعل داخل الخلية الحية ، ولكن تم إنشاؤه بواسطة كائن حي - نفس الكائن أو كائن مختلف - أيضًا.

يمكن وصف الإنزيمات الفردية من حيث النوعية. هذا مقياس لمدى حصرية علاقة الإنزيم به المادة المتفاعلة أو ركائز. ركائز هي الجزيئات التي ترتبط بها الإنزيمات ، وعادة ما تكون المتفاعلات. عندما يرتبط الإنزيم بركيزة واحدة فقط في تفاعل واحد ، فهذا يعني مطلق النوعية. عندما يمكن أن يرتبط بعدد من الركائز المختلفة ولكن المتشابهة كيميائيًا ، يكون للإنزيم مجموعة النوعية.

يعتمد مدى جودة عمل الإنزيمات - أي مدى قدرتها على التأثير على التفاعلات التي تستهدفها مقارنة بالظروف المحايدة - على عدد من العوامل. وتشمل هذه درجة الحرارة والحموضة ، والتي تؤثر على استقرار جميع البروتينات ، وليس فقط الإنزيمات.

كما تتوقع ، يمكن أن تؤدي زيادة كمية الركيزة إلى زيادة معدل التفاعل ، طالما أن الإنزيم ليس "مشبعًا" بالفعل ؛ على العكس من ذلك ، يمكن أن تؤدي إضافة الإنزيمات إلى تسريع التفاعل عند مستوى معين من الركيزة ، ويمكن أن يسمح بإضافة المزيد من الركيزة دون مواجهة سقف الإنتاج.

معدل اختفاء الركيزة (والمظهر المتفاعل) في التفاعلات التي تشارك فيها الإنزيمات ليس خطيًا ، ولكنه يميل إلى التباطؤ مع اقتراب التفاعل من الاكتمال. يتم تمثيل هذا على الرسم البياني للتركيز مقابل الوقت من خلال منحدر نزولي يصبح أكثر تدريجيًا مع مرور الوقت.

من المؤكد تقريبًا أن أي قائمة من الإنزيمات تضم أفضل الإنزيمات المعروفة والأكثر دراسة تحتوي على محفزات في تحلل السكر ، حمض الستريك (أي ، كريبس أو حمض ثلاثي الكربوكسيل) دورة أو كليهما. تتضمن هذه العمليات ، التي تتكون كل منها من تفاعلات فردية متعددة ، تكسير الجلوكوز إلى البيروفات في الخلية السيتوبلازم وتحويل البيروفات إلى سلسلة دوارة من المواد الوسيطة التي تسمح في النهاية بحدوث التنفس الهوائي.

هناك نوعان من الإنزيمات المشاركة في الجزء الأول من تحلل السكر الجلوكوز 6 فوسفاتيز و فسفوفركتوكيناز ، بينما سينثاس السترات هو لاعب رئيسي في دورة حامض الستريك.

هل يمكنك توقع ما يمكن أن تفعله هذه الإنزيمات بناءً على أسمائها؟ إذا لم يكن كذلك ، حاول مرة أخرى في حوالي خمس دقائق.

قد لا يتدحرج اسم الإنزيم من اللسان بسهولة ، ولكن هذه هي تكلفة احتضان الكيمياء. تتكون معظم الأسماء من كلمتين ، الأولى تحدد الركيزة التي يعمل عليها الإنزيم والثاني يشير إلى نوع التفاعل المتضمن (المزيد عن هذه السمة الثانية في التالي القطاع الثامن).

على الرغم من أن عددًا هائلاً من أسماء الإنزيمات تنتهي بـ "-ase" ، فإن عددًا من الأسماء المهمة والمدروسة جيدًا لا تنتهي. ستشمل أي قائمة من الإنزيمات المتعلقة بالهضم البشري التربسين و بيبسين. ومع ذلك ، فإن لاحقة الإنزيم "-ase" لا تشير في حد ذاتها إلى أكثر من حقيقة أن البروتين المعني هو في الواقع إنزيم ، ولا يعالج التفاصيل الوظيفية.

هناك ست فئات رئيسية من الإنزيمات ، مقسمة إلى فئات على أساس وظيفتها. تشمل معظم هذه الفئات فئات فرعية أيضًا. تساعد أسمائهم في تحديد ما يفعلونه ، ولكن فقط إذا كنت تعرف بعض اليونانية أو اللاتينية.

• أوكسيدوروكتاز هي إنزيمات تشارك في التفاعلات التي تكون فيها الركيزة إما مؤكسد (أي يفقد الإلكترونات) أو مخفض (أي يكتسب الإلكترونات). تشمل الأمثلة الإنزيمات التي تنتهي بـ نازعة الهيدروجين, أوكسيديز, بيروكسيداز و اختزال. نازعة هيدروجين اللاكتات، والذي يحفز التحويل البيني للاكتات والبيروفات في التخمير، ينتمي إلى فئة oxidoreducatase.

• المحولات، كما يقترح الاسم ، ينقل المجموعات الوظيفية ، بدلاً من مجرد الإلكترونات أو الذرات المفردة ، من جزيء إلى آخر. كيناز، التي تضيف مجموعات الفوسفات إلى الجزيئات (على سبيل المثال ، إضافة مجموعة فوسفات إلى الفركتوز 6 فوسفات في تحلل السكر) أمثلة.

• هيدرولاز تحفيز تفاعلات التحلل المائي ، حيث يتم استخدام جزيء الماء ("المائي") لفصل جزيء أكبر ("-lase") لتقسيمه إلى جزيئات أصغر. الفوسفاتيز، وهي الأضداد الوظيفية للكينازات ، قم بذلك عن طريق إزالة مجموعات الفوسفات ؛ البروتياز, الببتيدات و نوكليازات، التي تكسر الجزيئات الغنية بالبروتين ، هي نوع فرعي ثان.

• Lyases إنشاء روابط مزدوجة في جزيء عن طريق إزالة مجموعة من ذرة كربون. (في التفاعل العكسي ، تُضاف مجموعة إلى إحدى ذرات الكربون في الرابطة المزدوجة لتحويلها إلى رابطة واحدة). تنتهي الإنزيمات بـ ديكاربوكسيلاز, هيدراتاز, سينثيز و لياز نفسها أمثلة.

• الايزوميراز تحفيز تفاعلات الأزمرة ، والتي هي إعادة ترتيب للجزيء لتكوين ايزومير، جزيء له نفس عدد وأنواع الذرات (أي نفس الصيغة الكيميائية) ولكن شكل مختلف. وبالتالي ، فهي نوع من الترانسفيراز ، ولكن بدلاً من تحريك المجموعات بين الجزيئات ، فإنها تفعل ذلك داخل الجزيئات. ايزوميراز, موتيز و قاعدة السباق تقع الإنزيمات في هذه الفئة.

• إنزيمات دمج الجزيئات تحفيز تكوين رابطة من خلال عملية ATP التحلل المائي، بدلاً من نقل ذرة أو مجموعة من مكان إلى آخر. إنزيم الكربوكسيلاز هو مثال على إنزيم ليجاس.