الإنزيم ( Enzyme )
 |
الإنزيمات في الجهاز الهضمي تهضم الطعام لاستخدامه في الجسم. حيث يقوم كل إنزيم بعمل وظيفة معينة، فمثلا، الأميلاز اللعابي، إنزيم تفرزه الغدد اللعابية، يعمل على تحليل وتفتيت الكربوهيدرات إلى مركبات كيمائية أبسط. أما الهضمين والذي تفرزه جد |
يحتوي جسم الإنسان على آلاف من أنواع الإنزيمات يؤدي كل نوع وظيفة واحدة محددة، وبدون الإنزيمات لايمكن للمرء أن يتنفس أو يرى أو يتحرك أو يهضم الطعام. كما أن عملية التركيب الضوئي في النبات تعتمد على عمل مثل هذه الإنزيمات. يقوم كثير من الإنزيمات بتفكيك مواد معقدة إلى مواد أبسط وتقوم إنزيمات أخرى ببناء مركبات معقدة من أخرى بسيطة، وتبقى معظم الإنزيمات في الخلايا التي تنتجها، ولكن بعض الإنزيمات تؤدي وظيفتها في أماكن أخرى. فعلى سبيل المثال يفرز البنكرياس إنزيم الليباز الذي ينتقل إلى الامعاء الدقيقة حيث يقوم بتحليل الدهون. وأصل كلمة إنزيم هو من كلمتين يونانيتين تعنيان (في الخميرة). قام كثير من العلماء في القرن التاسع عشر بدراسة الإنزيمات والتفاعلات التي تسببها إنزيمات الخميرة. كان الأمريكي جيمس بي سَمْنر المتخصص في الكيمياء الحيوية أول من عزل إنزيما خالصاً على شكل بلورات في عام 1926م، حيث قام باستخلاص إنزيم البولاز (إنزيم محلل للبول) من الفاصوليا. وأثبت أن الإنزيمات هي جزيئات بروتينية. وفي عام 1969م قام العلماء ولأول مرة بتصنيع إنزيم ـ كيميائيا ـ من الأحماض الأمينية، والذي يقوم بتفكيك حمض إلى جزيئات حموض أمينية أخرى. ★ تَصَفح: الحمض النووي. ويحاول العلماء اليوم تحضير إنزيمات صناعية جديدة لتقوم بتفاعلات لاتوجد في الطبيعة.
البنية:
الإنزيمات دقيقة جدا ولايمكن رؤيتها حتى باستعمال أقوى المجاهير الضوئية، إلا أن العلماء يعرفون عن طريق أساليب بحث عديدة أن الإنزيمات توجد بأشكال وأحجام عديدة. ومع أن لإنزيمات النباتات والحيوانات المختلفة بُنَى بروتينية عديدة إلا أنها تعمل بنفس الطريقة. وتمكّن بنية أي إنزيم ذلك الإنزيم من إحداث تفاعل كيميائي معين في الجزيئات الأخرى. ويمكن تدمير بنية أي إنزيم بالحرارة أو الأمينية أو بالقلويات. فعلى سبيل المثال، يعتقد العلماء أن حرارة الجسم المرتفعة عند الإنسان (42°م) قد تؤدي إلى الموت، لأن الحرارة تبطل عمل الإنزيمات الحيوية. وتعمل الكثير من السموم القاتلة عملها عن طريق إتلاف إنزيمات مهمة. وقد تُحدث الأمراض الوراثية عند الأشخاص الذين يولدون وعندهم نقص في إنزيمات معينة، وتشمل هذه الأمراض اعتلالات تصيب الدماغ مثل الغلاكتوسيميا (وجود سكر اللبن في الدم) ومرض البيلة الفنيلية الكيتونية المعروف اختصارًا بـ PKU. وفي كثير من الحالات، يمكن أن تكشف الفحوص عن قصور الإنزيمات. ويعالج الأطباء هذه الحالات في بعض الأحيان عن طريق وضع نظام تغذية واستعمال العقاقير لمنع التشوهات والإعاقات العقلية.ومع أن الإنزيمات هي بروتينات، إلا أن بعضها يجب أن يرتبط بجزيئات غير بروتينية لتتمكن من أداء عملها. وكثير من هذه الجزيئات غير البروتينية هي معادن مثل النحاس أو الحديد أو المغنسيوم، وهي توجد كعناصر استشفافية بكميات ضئيلة ضرورية للتفاعل، والأخرى هي مركبات عضوية تُسمى الإنزيمات المساعدة. وإذا ارتبط إنزيم مساعد فإن الوحدة تسمى مجموعة. ولايمكن للإنزيم المساعد، ولا للجزء البروتيني لمجموعة أن يعمل منفردا.
يتكون العديد من الإنزيمات المساعدة من فيتامينات خصوصا فيتامينات B. فإذا لم يحتو غذاء الشخص على كميات كافية من هذه الفيتامينات فإنه لايمكن .للأنزيمات أن تؤدي عملها بالشكل المطلوب. وقد تظهر اعتلالات مختلفة في الجسم. ★ تَصَفح: الفيتامين.
الاستخدامات:
للإنزيمات فوائد كثيرة، فبالإضافة إلى وظيفتها الطبيعية داخل الجسم فإن المصنعين يستخدمونها في صناعة تشكيلة واسعة من المنتجات ؛ فعلى سبيل المثال، تحتوي بعض المنظفات على إنزيمات تفكك البروتينات أو الدهون التي تسبب البقع. كما تستخدم الإنزيمات في صناعة المضادات الحيوية والخبز والجبن والقهوة والسكر والخل والفيتامينات، ومنتجات أخرى كثيرة، كما يستخدم الأطباء العقاقير التي تحتوي على إنزيمات في المساعدة على تطهير الجروح وتحليل تجلط الدم وتخفيف أنواع معينة من اللوكيميا، ولفحص حساسية المرء ضد البنسلين.كما يشخص الأطباء الأمراض عن طريق قياس كمية الإنزيمات في الدم وفي السوائل الأخرى. هذه الأمراض تشمل فقر الدم والسرطان واللوكيميا وأمراض القلب والكبد. وقد تستخدم الإنزيمات مستقبلاً بشكل واسع لتحويل مياه الصرف الصحي إلى منتجات نافعة، وقد تساهم الإنزيمات في التخلص من بقع النفط التي تضر بالبحيرات والمحيطات، فتقوم الإنزيمات بتحويل النفط إلى غذاء للنباتات البحرية.