التأثيرات البيئية على عمل الإنزيمات
| English | العربية |
|---|---|
| optimum/ˈɒptɪməm/ | مثالي |
| denature/ˈdenətʃə/ | denature |
الإنزيمات حساسة
- يعمل الإنزيم بسرعة فقط تحت الظروف المناسبة.
- تغيير درجة الحرارة أو درجة الحموضة (pH) يغير سرعته أيضًا.
- دفع تلك الظروف بعيدًا جدًا ويوقف الإنزيم للأبد.
- لهذا يحافظ جسمك على ما بداخله بدقة كبيرة.
درجة الحرارة: حتى نقطة معينة
- رفع الحرارة يُسرّع معظم التفاعلات — لأن الجزيئات تتصادم أكثر.
- لذلك يرتفع معدل الإنزيم مع درجة الحرارة حتى يصل إلى الـ الأفضل.
- بعد الوصول للأفضل، يبدأ المزيد من الحرارة في تفكيك الإنزيم.
- ينهار المعدل حينما يتم تدمير الإنزيم.
درجة الحرارة التي يعمل فيها الإنزيم بأسرع ما يمكن تسمى...:
لكل إنزيم درجة حرارة مثلى يعمل فيها بأسرع ما يمكن — وغالباً ما تكون قريبة من درجة حرارة الجسم.
درجة الحموضة (pH) مهمة أيضًا
- لكل إنزيم أيضًا درجة حموضة مثلى أو أفضل.
- إذا كان الرقم هيدروجيني حمضيًا جدًا أو قاعيًا جدًا، يتغير شكل الموقع النشط.
- إنزيمات المعدة تحب الحموضة؛ إنزيمات الأمعاء تحب قاعدة خفيفة.
- بعيدًا عن درجة الحموضة المثلى، يتباطأ الإنزيم ثم يفشل.
ماذا يحدث إذا ارتفعت درجة الحرارة فوق المستوى المثلى بشكل كبير؟
حرارة زائدة تكسر الروابط التي تحافظ على شكل الإنزيم — فيتغير الشكل (تغير الشكل) ويختفي الموقع النشط.
لכל إنزيم أيضاً درجة حموضة مثلى يعمل فيها بشكل أفضل.
درجة الحموضة الخاطئة تغير أيضاً شكل الموقع النشط، لذلك لكل إنزيم درجة حموضة مثلى خاصة به.
الفسخ (Denaturation)
- الحرارة الشديدة أو درجة الحموضة الخاطئة تجعل الإنزيم يفسخ.
- تنقطع الروابط التي تمسك طويّه، ويفقد الموقع النشط شكله.
- لم تعد الرقيزة تتناسب معه، فلا يستطيع الإنزيم العمل.
- الفسخ عادة ما يكون دائمًا — الشكل لا يعود كما كان.
ماذا يحدث للإنزيم؟
صنّف كل حالة حسب تأثيرها على سرعة عمل الإنزيم.
عندما يدمر الحرارة أو درجة الحموضة شكل الإنزيم، نقول إنه ____.
الإنزيم متغير الشكل فقد شكل موقعه النشط، لذا لم تعد الرقاقة تناسبه.
حدد كل العبارات الصحيحة حول الظروف والإنزيمات.
بعد المستوى الأمثل، تزيد الحرارة من سوء حالته (تغير الشكل)، وليس تحسينها. الخيارات الثلاثة الأخرى صحيحة.
بعد نقطة التحسين، الزيادة في الحرارة تسبب ضرراً، وليست فائدة. يبدو وكأن زيادة الحرارة تعني زيادة السرعة، لكن فوق نقطة التحسين تفقد الإنزيمات بنيتها ويهبط معدل التفاعل بشدة. هناك منطقة مثالية، وليس مبدأ "كلما زاد العدد زادت الفائدة".
إنزيمان، مسكنان لدرجة الحموضة (pH):
- الببسين يعمل في معدتك، وهو حمضي بشدة (حوالي pH 2).
- إنزيمات الأمعاء الدقيقة تعمل في بيئة قاعدية خفيفة (حوالي pH 8).
- كل منهما يُفسخ بسبب المسكن الآخر — درجة الحموضة الصحيحة جزء من التصميم.
يعمل الإنزيم بأسرع معدل عند درجة حرارته ودرجة حموضته المثلى. أسفل المستوى المثلى يكون بطيئًا؛ أعلى منه بكثير، يجعل الحرارة أو درجة الحموضة الخاطئة الإنزيم يفسخ — حيث يفقد موقعه النشط شكله ويتوقف عن العمل. يجب أن تظل الظروف في نطاق ضيق ومُتحكم فيه.