هل الإنزيم محفز: 7 حقائق يجب أن تعرفها

في هذا المنشور ، ستجد معلومات حول عامل محفز الإنزيم وأمثلةهم والحقائق التفصيلية حوله.

يعتبر الإنزيم محفزًا ، ويمكن للإنزيم تحفيز التفاعلات الكيميائية الحيوية حتى في تركيز صغير. إنها تسرع التفاعل كما يفعل المحفز ، دون أن تستهلك أثناء التفاعل.

هل المحفز والإنزيمات متماثلان؟

يختلف المحفز والإنزيمات ، ويمكن أن يكون المحفز أي مادة تؤدي إلى التغيير في معدل التفاعل. في حين أن الإنزيمات بروتينية بطبيعتها عادة ما تفرزها الخلايا الحية لتحفيز التفاعل المحدد دون تغيير نفسها في التفاعل.

التحفيز هو عملية تغيير في معدل التفاعل بمساعدة كمية صغيرة محددة من مادة تسمى المحفز. إذا ارتفع معدل التفاعل ، يعتبر المحفز موجبًا. المحفز سلبي ، إذا انخفض التغيير في معدل التفاعل. يعتبر العامل المحفز في النظام البيولوجي بمثابة محفز حيوي أو إنزيمات.

كيف يعمل الإنزيم كمحفز؟

تعمل الإنزيمات كمحفز حيوي في التفاعل البيولوجي الذي يحدث داخل الكائن الحي. عادة ما تتشكل الإنزيمات في الخلايا الحية أثناء التفاعل. إنها تحفز التفاعلات الكيميائية الحيوية ولكنها لا تبدأ التفاعل أبدًا.

هو إنزيم محفز
هيكل ثلاثي الأبعاد للإنزيم من ويكيبيديا

إنها تعمل على تسريع التفاعل الكيميائي الحيوي لتحقيق التوازن في وقت مبكر جدًا. لا يتم استهلاكها ولا تغييرات في التفاعل الكيميائي الحيوي. يمكن أن تعمل وتحفز التفاعل في كلا الاتجاهين ، أي التفاعلات العكسية. حتى الحد الأدنى من تركيز الإنزيمات إذا كان كافياً لإجراء تفاعل كيميائي حيوي.

أين تعمل الإنزيمات كمحفز؟

في الأنظمة البيولوجية ، تعمل الإنزيمات كمحفز يزيد من التفاعل الكيميائي عن طريق خفض طاقة التنشيط. تحدث التفاعلات الكيميائية الحيوية في الخلايا وتتطلب الكثير من الطاقة. لكن الطاقة عامل مقيد وتستخدمها الخلية بكفاءة عالية.

لإجراء تفاعلات بيولوجية في الخلية ، يتم إنتاج الإنزيمات وتعمل كمحفز لزيادة التفاعل باستخدام كمية صغيرة من الطاقة ، حيث تحافظ الإنزيمات على الطاقة. ولا يتم استهلاكها في التفاعل ولكن يمكن استخدامها مرارًا وتكرارًا دون استغلال نفسها.

لماذا تعتبر الانزيمات حافزا؟

تعتبر الإنزيمات محفزًا لأنها تحدث التغيير في معدل التفاعل دون استغلال نفسها في التفاعل. الإنزيمات بروتينية بطبيعتها وعادة ما تفرزها الخلايا الحية لتحفيز التفاعل المحدد دون تغيير نفسها في التفاعل.

إذا ارتفع معدل التفاعل ، يعتبر المحفز موجبًا. المحفز سلبي ، إذا انخفض التغيير في معدل التفاعل. يعتبر العامل المحفز في النظام البيولوجي بمثابة محفز حيوي أو إنزيمات.

هل كل الإنزيمات محفز؟

تعتبر جميع الإنزيمات محفزًا لأن كلًا من الإنزيم والمحفز يزيدان من معدل التفاعل دون استغلال أنفسهم في التفاعل. عادة ما يكون المحفز عبارة عن مواد غير عضوية بينما تكون الإنزيمات عضوية بطبيعتها. باستثناء القليل ، فإن جميع الإنزيمات بروتينية.

إنها تعمل على تسريع التفاعل الكيميائي الحيوي لتحقيق التوازن في وقت مبكر جدًا. لا يتم استهلاكها ولا تغييرات في التفاعل الكيميائي الحيوي. يمكن أن تعمل وتحفز التفاعل في كلا الاتجاهين ، أي التفاعلات العكسية. حتى الحد الأدنى من تركيز الإنزيمات إذا كان كافياً لإجراء تفاعل كيميائي حيوي.

أمثلة على الإنزيمات كمحفز

هناك مجموعتان تنقسم فيهما الإنزيمات ، تتحلل وتتحلل بالماء. عادةً ما تقوم الإنزيمات التي تنتمي إلى مجموعة التحلل المائي بتقسيم الجزيئات الأكبر إلى مواد أصغر باستخدام جزيء الماء. الأمثلة هي: الأميليز ، المالتاز ، السكراز ، اللاكتاز ، إلخ.

ديسموليزينج تحفز الإنزيمات التفاعلات الأخرى التي لا تتضمن التحلل المائي. ومن الأمثلة على ذلك: Oxidases ، reductases ، dehydrogenases ، peroxidases ، aldolases ، carboxylases ، transphosphorylases إلخ.

الفرق بين المحفز والإنزيمات

الحفازالانزيمات
عادة ما تكون مواد غير عضوية.إنها عضوية باستثناء القليل منها جميعها ذات طبيعة بروتينية.
إنها جزيئات أو أيونات بسيطة.إنها مواد معقدة ذات تكوين ثلاثي الأبعاد.
عادة ما تكون صغيرة الحجم مقارنة بالركيزة والمتفاعلة.فهي أكبر مقارنة بالركيزة والمتفاعلة.
أصغر في الحجمحجم أكبر
انخفاض الوزن الجزيئي.لها وزن جزيئي مرتفع.
ينتمي إلى عالم غير حي.تنشأ من الخلايا الحية.
إنها تحفز التفاعلات غير البيولوجية.أنها تحفز التفاعلات الكيميائية الحيوية.
فهي أقل تحديدًا ويمكن أن تحفز ردود فعل متنوعة.هم محددون للغاية في الطبيعة.
الكفاءة منخفضة.الكفاءة عالية.
جزيئات المنظم غائبة.عادة ما يتم تنظيمها بواسطة جزيئات محددة.
هم ليسوا حساسين للتغير في درجة الحموضةهم حساسون للغاية للتغير في درجة الحموضة.
لا تتأثر بالحرارة.يتأثر بدرجة الحرارة ، معطل عند 0oC والتشويه فوق 45 درجة مئوية.
لا تتأثر بسموم البروتين.يتأثر نشاطهم بالسموم البروتينية ويتم تدميره.
ليس لديهم أي تأثير للإشعاعات.يمكن لإشعاعات الموجة القصيرة تفسد الانزيمات.

خواص الانزيمات

  • باستثناء الريبوزيم ، البيبتيديل ترانسفيراز ، والريبونوكليز- P ، كلها بروتينية بطبيعتها.

  • الإنزيمات لها وزن جزيئي مرتفع. يحتوي Pyruvate dehydrogenase على أعلى وزن جزيئي حوالي 4,600,000،XNUMX،XNUMX دالتون.

  • الإنزيمات لها طبيعة غروانية ، وعادة ما تكون غروانيات محبة للماء.

  • تتشكل الإنزيمات داخل الخلايا الحية. إنهم لا يبدأون أبدًا التفاعلات في النظام البيولوجي أو حتى لا يغيروا التوازن.

  • إنها تعمل على تسريع التفاعل الكيميائي الحيوي لتحقيق التوازن في وقت مبكر جدًا.

  • لا يتم استهلاكها ولا تغييرات في التفاعل الكيميائي الحيوي.

  • في تفاعل كيميائي حيوي ، الانزيم يجعل معقد مع الركيزة لوقت قصير ، تفاعل أو تفاعل مع الركيزة لتشكيل المنتج والبقاء متصلاً بالمنتج لبعض الوقت. يتم تحرير المنتج والإنزيم إذا تم تحريره دون تغييره.

  • الإنزيمات لها شكل غير متغير ، ولا يتم استهلاكها أو تغييرها أثناء التفاعلات البيولوجية.

  • إن الإنزيم ذو طبيعة عكوسة يعني أنه يمكن أن يحفز التفاعل في كلا الاتجاهين. على سبيل المثال - يتم تحويل حمض الماليك إلى حمض الفوماريك والعكس بالعكس بمساعدة إنزيم فوماريز.

  • الإنزيمات محددة للغاية بطبيعتها.

  • التركيز الصغير للإنزيم قادر على التحفيز يمكن استخدام التفاعلات الكيميائية الحيوية ونفس الإنزيم مرارًا وتكرارًا.

  • الأنهيدراز الكربوني هو أسرع إنزيم معروف. لديها 36 مليون رقم تسليم لجزيئات الركيزة المتغيرة في الدقيقة لكل جزيء من الإنزيم.

  • الإنزيمات شديدة الحساسية لدرجة الحرارة ودرجة الحموضة. تثبط معظم الإنزيمات عند 0o C أو تشويه الصفات فوق 40oC. تتطلب نطاقًا محددًا من درجات الحرارة ودرجة الحموضة لتشغيل التفاعلات الكيميائية الحيوية.

أوجه التشابه بين الإنزيم والمحفز

  • الكمية الصغيرة من الكمية كافية لتحفيز التفاعل بواسطة المحفز والإنزيمات.
  • لا يغيرون توازن التفاعل.
  • إنها تعمل على تسريع التفاعل الكيميائي الحيوي لتحقيق التوازن في وقت مبكر جدًا.
  • تزيد الإنزيمات والمحفزات من التفاعل الكيميائي عن طريق خفض طاقة التنشيط. تحدث التفاعلات الكيميائية الحيوية في الخلايا وتتطلب الكثير من الطاقة. لكن الطاقة عامل مقيد وتستخدمها الخلية بكفاءة عالية.
  • يعمل كل من الإنزيم والمحفز على زيادة سرعة التفاعل.
  • كلاهما يتفاعل مع الركيزة دون تغيير نوعيًا وكميًا ، وبالتالي يمكن استخدامهما مرارًا وتكرارًا.
  • يمكن لكل من الإنزيمات والمحفز تحفيز التفاعل بطريقة قابلة للعكس.
  • كلاهما يشكلان معقدات قصيرة العمر مع الركيزة أو المتفاعلات.
  • المنتج الذي يتكون على هذا النحو من المحفز والإنزيمات لا تتغير بواسطتهم.

في الختام

في ختام هذا المنشور ، نستنتج أن كلاً من الإنزيمات والمحفز يمكن أن يحفز التفاعلات. الإنزيمات بروتينية بطبيعتها باستثناء القليل منها ، ولكن المحفز غير عضوي بطبيعته. لذلك فإن جميع الإنزيمات هي محفز ولكن كل المحفزات ليست إنزيمات.

كلاهما لهما أوجه تشابه واختلاف مشتركة. تعمل الإنزيمات في نطاق محدد للغاية من درجة الحرارة ودرجة الحموضة بينما لا يعمل المحفز ، حتى أنها لا تتأثر بالإشعاعات. كلاهما يعمل على تسريع التفاعل الكيميائي الحيوي دون استغلاله أو حتى عدم تغيير شكله.

انتقل إلى الأعلى