محتويات
من الأمثلة على المواد الحافزة
من الأمثلة على المواد الحافزة الإنزيمات الهاضمة.
فالمواد الحافزة هي أي مادة تعمل على زيادة سرعة التفاعل دون أن تُستهلك هي نفسها، بينما الإنزيمات الهاضمة هي المواد التي يتم إفرازها من خلال الغدد اللعابية والخلايا المبطنة للمعدة والبنكرياس والأمعاء الدقيقة، وتعمل هذه الإنزيمات الهاضمة على هضم الطعام عن طريق القيام بتقسيم الجزيئات الكبيرة المعقدة التي توجد فيه إلى جزيئات أصغر، مما يسهل عملية امتصاص العناصر الغذائية الموجودة في الطعام.[1]
ما هي الإنزيمات
الإنزيمات هي المواد التي تعمل كمحفز لحدوث التفاعلات الكيميائية في الكائنات الحية.
حيث تقوم الإنزيمات بتنظيم التفاعلات الكيميائية في أجساد الكائنات الحية دون أن تتأثر هي نفسها أو تتغير في أثناء تلك العملية، ويُذكر أنه منذ نصف قرن مضى كان الاعتقاد السائد في الأوساط العلمية هو أن الإنزيمات هي عبارة عن مجموعة من البروتينات، لكن تم إثبات أن بعض الأحماض لها قدرات تحفيزية مما وضح أن الإنزيمات قد تكون بروتينات أو أحماض.[2]
أهم المعلومات عن المواد الحافزة
فيما يلي سوف نقوم بتوضيح أهم المعلومات عن المواد الحافزة:
- المواد الحافزة هي مواد تُضاف إلى التفاعل لكنها لا يتم استهلاكها في تلك التفاعلات.
- تقوم المواد الحافزة بتسريع التفاعل من خلال تقليل طاقة التنشيط أو من خلال تغيير آلية التفاعل.
- المواد الحافزة تشمل كلًا مما يلي “الإنزيمات – المحفزات الحمضية القاعدية – المحفزات غير المتجانسة أو السطحية”.[3]
هل الإنزيمات من المواد الحافزة الإيجابية
نعم تعتبر الإنزيمات من المواد الحافزة الإيجابية.
فالمواد المحفزة الإيجابية هي المواد التي تعمل على تغيير معدل التفاعل عن طريق زيادة معدل التفاعل، فمثلًا من مهام الإنزيمات الموجودة في جسم الإنسان زيادة معدل انتشار ثاني أكسيد الكربون الموجود في الدم لتوصيله إلى الرئتين، ولهذا السبب فإن المحفزات الموجودة في جسم الإنسان هي من قبيل المواد الحافزة الإيجابية.[4]
أنواع المواد الحافزة
- المواد الحافزة المتجانسة.
- المواد الحافزة الغير متجانسة.
وفيما يلي سوف نقوم بتوضيح على ماذا تدل المصطلحات السابق ذكرها:
المواد الحافزة المتجانسة: هي المواد الحافزة التي تمتلك حالة فيزيائية لا تختلف عن الحالة الفيزيائية للمواد الموجودة في خليط التفاعل.
المواد الحافزة الغير متجانسة: هي المواد الحافزة التي تمتلك حالة فيزيائية تختلف عن الحالة الفيزيائية للمواد الموجودة في خليط التفاعل، وعادة ما تكون المواد الحافزة الغيز متجانسة هي مواد صلبة.
خطوات عمل تفاعل محفز غير متجانس
لعمل تفاعل محفز غير متجانس يلزم القيام بأربعة خطوات وهم:
- حدوث عملية الانتشار وهي انتقال المواد المتفاعلة إلى سطح العامل الحافز.
- على سطح العامل الحافز يتم حدوث تفاعل يؤدي إلى تكوين متراكب وسيط يتفكك إلى نواتج.
- خروج ثم انفصال المواد التي تنتج عن هذا التفاعل عن سطح العامل الحافز.
- انتقال المواد الناتجة من سطح العامل الحافز إلى التفاعل الكيميائي وانتشارها في وسط التفاعل الكيميائي.[5]
أنواع الإنزيمات في جسم الإنسان
- إنزيم الكربوهيدرز.
- إنزيم الليباز.
- إنزيم البروتياز.
- إنزيم السكراز.
- إنزيم اللاكتاز.
توجد آلاف الإنزيمات في جسم الإنسان، ويقوم كلًا منها بوظيفة واحدة فقط، لذلك ونظرًا لكثرة أنواع الإنزيمات الموجودة في جسم الإنسان فسوف نقوم فيما يلي بعرض أمثلة للإنزيمات ووظائفها من خلال عرض مجموعة من أهم الإنزيمات الموجودة في جسم الإنسان وأكثرها شهرة خارج الأوساط العلمية:
إنزيم الكربوهيدرز: هو الإنزيم الذي يقوم بتكسير الكربوهيدرات وتحويلها إلى سكريات.
إنزيم الليباز: يقوم هذا الإنزيم بتكسير الدهون وتحويلها إلى أحماض دهنية.
إنزيم البروتياز: يقوم هذا الإنزيم بتكسير البروتينات وتحويلها إلى أحماض أمينية.
إنزيم السكراز: يقوم هذا الإنزيم بتكسير السكر وتسهيل هضمه وامتصاصه.
إنزيم اللاكتاز: يقوم هذا الإنزيم بتسهيل هضم وامتصاص اللاكتوز الموجود في منتجات الألبان.
كيف تؤثر درجة الحرارة ودرجة الحموضة على الانزيمات
إن عمل الإنزيمات يتأثر بدرجة الحرارة ودرجة الحموضة الموجودة في الجسم، فلا بد أن توجد الإنزيمات في ظروف مناسبة لتؤدي وظائفها، مما يعني أنه إذا لم تتوافر للإنزيمات بيئة صالحة للعمل فإنها ستتوقف تمامًا عن آداء وظائفها، ونوضح ما سبق ذكره عن طريق عرض الأمثلة الآتية لاختلاف درجة الحرارة أو الحموضة عن الدرجة المثالية التي يجب أن تكون عليها لتعمل الإنزيمات:
- يوجد إنزيم في المعدة يُطلق عليه “البيبسين” يعمل على تكسير البروتينات، هذا البروتين لا يعمل إلا في ظل درجة حموضة معينة، وإذا لم تحتوي المعدة على ما يكفي من الحمض فإن هذا الإنزيم لن يعمل على الوجه الأمثل له، بل وقد يتوقف عن آداء وظيفته من الأساس.
- تعمل الإنزيمات بشكل طبيعي عندما تكون درجة حرارة الجسم طبيعية “37 درجة مئوية” ومع زيادة درجة الحرارة تزيد التفاعلات الإنزيمية، لكن إذا زادت درجة حرارة الجسم بصورة مبالغ فيها فإن الإنزيمات الموجودة في الجسم ستتوقف تمامًا عن العمل.[6]
أهم المعلومات العلمية عن الإنزيمات
فيما يلي سوف نقوم بتوضيح بعضًا من أهم المعلومات العلمية عن الإنزيمات:
- جزيء إنزيم البروتين الكبير يتكون من سلسلة واحد أو أكثر من الأحماض الأمينية.
- يقوم تسلسل الأحماض الأمينية بتحديد أنماط الطي التي تعمل على تمييز بنية البروتين، وهو أمر يعتبر ضروري للغاية لخصوصية الإنزيم.
- إذا لم توجد الإنزيمات في بيئة مناسبة لآداء وظائفها فإن هذا قد يؤدي لفقدان الإنزيمات لسلامة بنيتها الطبيعية وقدرتها الإنزيمية.
- بعض الإنزيمات التي توجد في الجسم ترتبط بمكون إضافي يُطلق عليه مصطلح “العامل المساعد”، ويكون هذا العامل مشاركًا في النشاط التحفيزي، وقد يكون هذا العامل المساعد إنزيمًا مساعدًا “جزيئ عضوي كالفيتامين” أو أيون فلز غير عضوي.[2]
