هل يُثبط الإنزيم: 7 حقائق مثيرة للاهتمام (اقرأ هذا أولاً)


في هذه المقالة نركز على موضوع "هل الإنزيم ممنوع: 7 حقائق مثيرة للاهتمام (اقرأ هذا أولاً)" ، مع إعطاء البيانات والحقائق الداعمة التي تدعم الموضوع.

يُعرَّف مثبط الإنزيم بأنه أي مادة تسبب توقف تفاعل ارتباط الركيزة الإنزيمية. يتسبب في منع التفاعل الذي يفترض حدوثه نتيجة ارتباط الإنزيم بركائزه. تعمل الإنزيمات كمحفز في تفاعل كيميائي ، حيث يمنع المانع نشاط الإنزيم من خلال الارتباط به.

هناك أنواع مختلفة من مثبطات الإنزيم التي توجد بشكل طبيعي وكذلك يتم إنتاجها في المختبرات. المثبطات التي يتم إنتاجها بشكل طبيعي من المستخلصات النباتية هي ، بايدن بيلوسا ، كاسيا ألاتا ، فليفلة frutescens ، فيكوس كاريكا ، إلخ.

ما هو الانزيم?

تُعرف الإنزيمات بالمحفزات الطبيعية وتتكون من أحماض أمينية ، تحتوي على واحد أو عدة سلاسل متعددة الببتيد ، ومن ثم يطلق عليها بروتينات حسب التركيب ولكن لا تعمل جميع البروتينات كإنزيم. تتمثل الوظيفة البيولوجية للإنزيمات في تسريع أي تفاعل كيميائي يحدث داخل الكائنات الحية.

تعمل الإنزيمات عن طريق الارتباط بجزيئات معينة وتجعلها نشطة عن طريق إحداث تغييرات شكلية معينة في الجزيء. إنها تلعب دورًا مهمًا في العمليات البيولوجية مثل ، التنفس ، الهضم ، التئام الجروح ، انقسام الخلايا ، التكاثر ، إلخ. تحفز الإنزيمات أي تفاعل كيميائي عن طريق إضافة أو إزالة أو نقل المجموعات الكيميائية أو الذرات أو الإلكترونات.

هو الانزيم مثبط
صورة معقدة من الركيزة الإنزيمية من ويكيبيديا

أنواع الإنزيمات

نوع الانزيموظيفة
إنزيم أكسدة-اختزاليتمثل دورها في تحفيز تفاعلات الأكسدة والاختزال عن طريق نقل الإلكترونات بشكل رئيسي من ذرات الهيدروجين أو أيونات الهيدريد إلى ذرة الأكسجين المستقبلة.
ترانسفيرازكما يوحي الاسم ، فإنها تحفز تفاعلات النقل حيث يتم نقل المجموعة من المتبرع إلى المستقبل ، على سبيل المثال إنزيم Hexokinase.
هيدروليزإنها تحفز تفاعلات التحلل المائي ، والتي تتضمن نقل مجموعة كيميائية إلى الماء. إنه نوع من تفاعل ترانسفيراز حيث يتم نقل مجموعة وظيفية من المتبرع إلى الماء كمستقبل.
Lyasesإنها تحفز التفاعلات عن طريق إزالة وإضافة مجموعة وظيفية لكسر أو تكوين رابطة مزدوجة.
الايزوميرازإنها تحفز نقل مجموعة كيميائية داخل جزيء نتيجة لإنتاج أشكال متماثلة مما يغير هندسة وبنية المركب.
إنزيمات دمج الجزيئاتLigases هي إنزيم الغراء الذي يحفز تكوين روابط كيميائية لربط الركيزتين معًا ، وتسمى التفاعلات تفاعلات التكثيف. إنها تتطلب طاقة على شكل ATP لتحفيز التفاعلات.
Translocaseوهي موجودة داخل أغشية الخلايا حيث تساعد وتحفز حركة الأيونات والجزيئات الأخرى داخل وخارج الغشاء.
جدول يوضح أنواع الإنزيمات

أنواع مثبطات الإنزيم

  • تثبيط عكسي: هنا ارتباط مثبط الإنزيم ليس قويًا ولكنه ضعيف في التفاعلات التساهمية مثل ؛ الروابط الهيدروجينية والروابط الأيونية والروابط الكارهة للماء. يتم تصنيفها كذلك إلى أربعة أنواع.
  • تثبيط لا رجوع فيه: ترتبط الإنزيمات التي تخضع للتثبيط الدائم بقوة مع المثبط عبر الروابط التساهمية. المثبطات التي لا رجعة فيها من ثلاثة أنواع.
    • الكواشف الخاصة بالمجموعة
    • نظائر الركيزة التفاعلية (تسميات التقارب)
    • مثبطات الانتحار

الفرق بين تثبيط إنزيم قابل للانعكاس وغير قابل للانعكاس

س.ذو وجهينلا رجعة فيه
 1.تتبع الإنزيمات التي تخضع للتثبيط العكسي معادلة ميكايليس-مينتين.الإنزيمات التي تخضع لتثبيط لا رجعة فيه لا تتبع معادلة ميكايليس مينتين.
2.  المانع يرتبط بشكل فضفاض مع الإنزيم المستهدف ويتفكك بسرعة.يرتبط المانع بإحكام بالموقع النشط للإنزيم وينفصل ببطء.
 3.نوع الترابط هنا هو الروابط الضعيفة غير التساهمية والهيدروجينية والروابط الأيونية.هنا ، يمكن أن يكون الارتباط تساهمية أو غير تساهمية.
 4.يتم تصنيفهم إلى ثلاثة أنواع ؛ التثبيط التنافسي وغير التنافسي والمختلط.يتم تصنيفهم إلى ثلاثة أنواع ؛ الكواشف الخاصة بالمجموعة ، ومثبطات الانتحار ، ونظائر الركيزة.
الفرق بين تثبيط إنزيم قابل للانعكاس وغير قابل للانعكاس

ماذا يعني التثبيط في الانزيمات؟

يشير تثبيط الإنزيم إلى العملية التي يتم فيها تقليل جميع العمليات المرتبطة بالإنزيم ونشاط الإنزيم. تعمل مثبطات الإنزيم على تغيير نشاط الإنزيم عن طريق تدمير هيكلها الطبيعي. مثبطات الإنزيم هي بعض المواد الكيميائية والبيولوجية التي تعدل نشاط الإنزيم.

تحتوي مثبطات الإنزيم على نفس التركيب والخصائص الكيميائية للركائز التي من المفترض أن ترتبط في الموقع النشط للإنزيم ولكن بدلاً من أن يرتبط مثبط الركائز به ، يسمى هذا التثبيط التثبيط التنافسي.

لماذا يتم تثبيط الانزيمات؟

يتم تثبيط الإنزيمات خلال العديد من العمليات البيولوجية ، وبالتالي تلعب المثبطات أدوارًا مهمة في النظام البيولوجي. تمنع مثبطات الإنزيم تكوين مركب الركيزة الإنزيمية.

يتم تثبيط الإنزيمات عندما يتم إفرازها بشكل مفرط أو عندما تظهر فرط نشاط. يمكن أن تكون المثبطات مفيدة في تفاعل كيميائي بعدة طرق مثل ، لمنع التفاعلات الجانبية ، للتحكم في درجة حرارة التفاعل ، إلخ.

متى يتم تثبيط الانزيمات؟

يمكن تنظيم الإنزيمات بدرجة عالية باستخدام المنشطات والمثبطات. يزيد المنشط نشاط الإنزيم بينما يقلل المثبط من نشاط الإنزيم ويغير وظيفته الطبيعية تمامًا. يمكن للمثبط إما أن يرتبط بالموقع النشط أو موقع خيفي على إنزيم ويوقف تفاعل كيميائي يحدث داخل الخلية.

في وجود جزيئات المانع يحدث تثبيط إنزيم ، يمكن أن تعمل بشكل عكسي أو لا رجعة فيه على الإنزيم وتوقف تكوين مركب الركيزة الإنزيمية.  

ما هي الانزيمات المثبطة؟

يتم تثبيط جميع الإنزيمات تقريبًا بسبب وجود مثبطات معينة. بعض المثبطات الاصطناعية هي الملاثيون ومبيدات الأعشاب وأسيتيل كولينستراز. يمكن أن ترتبط المثبطات إما بالموقع النشط أو بالموقع الخيفي على الإنزيم لمنع تكوين ركيزة الإنزيم وبالتالي تكوين المنتج.

كيف يتم تثبيط الانزيم؟

يتم تثبيط الإنزيم عن طريق وجود جزيئات معينة ترتبط بالإنزيمات بطرق مختلفة بشكل مؤقت أو دائم وتمنع الإنزيم من العمل بشكل طبيعي. يرتبط جزيء المانع بالإنزيم إما على موقع الارتباط أو بأي موقع آخر على الإنزيم بطريقة توقف التفاعل.

يمكن أن يرتبط مثبط الإنزيم بشكل عكسي أو لا رجعة فيه باستخدام آليات ربط مختلفة ويتنافس مع الركيزة لنفس الموقع النشط وفي بعض الأحيان يرتبط بالإنزيم حتى عندما تكون الركيزة مرتبطة به. يتم تسمية التثبيط بناءً على استخدامات مثبط الآلية.

ماذا يحدث عندما يثبط الانزيم؟

عندما يتم تثبيط الإنزيم بشكل عكسي أو لا رجعة فيه ، فإنه يوقف العملية في النهاية. في عملية عادية ، يساعد الإنزيم في تسريع أي تفاعل كيميائي من خلال الارتباط بالركيزة لإنتاج منتج ثم ترك الركيزة دون استهلاكها في التفاعل.

أثناء التثبيط ، يتم احتلال الموقع النشط للإنزيم بواسطة المثبط الذي يشبه الركيزة وهو خاص بالإنزيم. نتيجة لذلك ، لم يعد الإنزيم قادرًا على العمل بشكل طبيعي كما يفعل في حالة عدم وجود مثبط. تستخدم مثبطات إنزيم معينة كوسيلة مساعدة للوقاية من العديد من التشوهات الجينية والجسدية.

ما هي أهمية مثبطات الإنزيم؟

تثبيط الإنزيم هو آلية تحكم بيولوجية مهمة تحدث داخل النظام الحي. تعتبر مثبطات الإنزيم خاصة بالإنزيم وهي مهمة في التحكم في نشاط هذا الإنزيم المعين. يمكن لمثبطات الإنزيم أن تقلل أو توقف وظيفة الإنزيم تمامًا.

تساعد مثبطات الإنزيم في إيقاف التفاعلات الكيميائية وبالتالي العمليات البيولوجية عندما يكون تكوين المنتج مرتفعًا جدًا ، يُعرف هذا التثبيط الناجم عن المنتج نفسه باسم تثبيط ردود الفعل أو ردود الفعل السلبية. تلعب مثبطات الإنزيم دورًا مهمًا في عملية التمثيل الغذائي التنظيم على سبيل المثال ، مسار حال السكر.

في الختام

في ختام المقال ، يمكننا القول أن الإنزيمات يتم تثبيطها بسبب وجود بعض المواد الكيميائية المعروفة باسم المثبطات التي ترتبط بالإنزيم على وجه التحديد وتغير نشاط الإنزيم وتوقف التفاعل في النهاية.

سنيها ساه

يا! أنا سنيها ساه ، لقد أكملت التخرج في التكنولوجيا الحيوية. لطالما كان العلم رائعًا بالنسبة لي والكتابة هي شغفي. بصفتي كاتبًا أكاديميًا ، فإن هدفي هو جعل العلم أمرًا سهلاً وبسيطًا للتعلم والقراءة. الوصول إلي على Snehashah14111996@gmail.com

آخر المقالات