الإنزيمات.. شرارات الحياة
الإنزيمات.. شرارات الحياة!
بدونها لا يمكن للمرء أن يتنفس أو يرى أو يتحرك أو يهضم الطعام 1/2
أ.د. جابر بن سالم القحطاني
الإنزيمات المعروفة بشرارات الحياة ضرورية لهضم الأطعمة وتنبيه المخ وإعطاء الطاقة الخلوية وتجديد وإصلاح جميع الأنسجة والأعضاء والخلايا .
ما هو الإنزيم ؟ الإنزيم جزيء بروتيني يسرع التفاعل الكيميائي في الكائنات الحية. وبدون الإنزيمات فإن التفاعلات تحدث ببطء شديد أو قد لا تحدث أبداً ، وبهذا تصبح الحياة غير ممكنة . تنتج كل الخلايا أنزيمات ولكنها ليست حية ، وتؤدي جزئيات الأنزيم عملها عن طريق تعديل الجزئيات الأخرى، وتتحد الإنزيمات مع الجزئيات المعدلة لتكوين تركيب جزيئي يحدث فيه التفاعل الكيميائي ، ثم ينفصل الإنزيم الذي لا يحدث له تغيير ناتج عن التفاعل . إذن فالإنزيمات تؤدي دور المحفز . ويمكن لجزيء إنزيم واحد أن يؤدي عمله كاملاً مليون مرة في الدقيقة ، ويحدث التفاعل بوجود الإنزيم بسرعة تفوق سرعة حدوثه بدون الإنزيم بآلاف أو حتى ملايين المرات .
يحتوي جسم الإنسان على آلاف أنواع الإنزيمات يؤدي كل نوع وظيفة واحدة محددة ، وبدون الإنزيمات لا يمكن 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 الأمعاء الدقيقة حيث يقوم بتحليل الدهون .
كان دكتور جميس بي سمنر وهو أمريكي الجنسية المتخصص في الكيمياء الحيوية أول من عزل إنزيماً خالصاً على شكل بلورات في عام 1926م حيث قام باستخلاص إنزيم البولاز وهو إنزيم محلل للبول من الفاصوليا .
وأثبت أن الإنزيمات هي جزيئات بروتينية وفي عام 1969م قام العلماء ولأول مرة بتصنيع إنزيم كيميائياً من الأحماض الأمينية والذي يقوم بتفكيك حمض إلى جزيئات أحماض أمينية أخرى .
كان دكتور أدوارد هوويل الطبيب ورائد أبحاث الإنزيمات الراحل يسمى الإنزيمات " شرارات الحياة " فهذه المواد البروتينية المليئة بالطاقة تلعب دوراً ضرورياً وحيوياً في جميع الأنشطة الكيميائية الحيوية تقريباً التي تتم في الجسم . وهي ضرورية لهضم الأطعمة ، وتنبيه المخ ، وإعطاء الطاقة الخلوية ، وتجديد وإصلاح جميع الأنسجة والأعضاء والخلايا . فالحياة كما نعرفها لا يمكن أن توجد بدون وجود مفعول تلك الإنزيمات ، حتى مع وجود كميات كافية من الفيتامينات والمعادن والماء وغيرها من العناصر الغذائية .
لكل إنزيم وظيفة متخصصة في الجسم لا يستطيع أداءها إنزيم آخر أو عدد محدود من المواد المتشابهة كيميائياً . والمادة التي يظهر الإنزيم مفعوله عليها تسمى Substrate أي المادة الخاصة لفعل الإنزيم . ونظراً لضرورة وجود إنزيم مختلف لكل Substrate فإن الجسم يجب أن ينتج عدداً هائلاً من الإنزيمات المختلفة .
ما هي وظائف الإنزيمات ؟
تساعد الإنزيمات بصفة عملية في جميع وظائف الجسم . فالإنزيمات الهاضمة مثلاً تقوم بتكسير دقائق الطعام إلى وحدات صغيرة يمكن تخزينها في الكبد أو العضلات . وهذه الوحدات المحملة بالطاقة يمكن أن تتحول بمفعول إنزيمات أخرى ليستخدمها الجسم عند الضرورة . ويتم تركيز الحديد في الدم بمفعول بعض الإنزيمات ، وتوجد إنزيمات أخرى في الدم تساعده على التجلط لإيقاف النزيف . كما توجد إنزيمات متخصصة تحول حمض البوليك Uric acid إلى البولينا Urea ، وإنزيمات تنفسية تسهل إطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون من الرئتين . وتساعد الإنزيمات الكليتين والكبد والرئتين والقولون والجلد في تخليص الجسم من النفايات والسموم . وتقوم الإنزيمات كذلك بالاستفادة من العناصر الغذائية التي يحصل عليها الجسم في تكوين أنسجة جديدة بالعضلات والجهاز العصبي والعظم والجلد والغدد وتحفز الإنزيمات عملية أكسدة الجلوكوز التي تنتج الطاقة للخلايا . كما تحمي الإنزيمات الدم من تأثير النفايات الضارة بتحويل تلك المواد إلى أشكال يمكن أن يتخلص منها الجسم بسهولة .
تقسم الإنزيمات إلى مجموعتين : إنزيمات هضمية وإنزيمات أيضية . أما الإنزيمات الهضمية Digestive Enzymes فتفرز على طول القناة الهضمية وتقوم بتكسير الأطعمة وتحليلها مما يمكن العناصر الغذائية من الامتصاص إلى مجرى الدم لاستخدامها في مختلف وظائف الجسم . وهناك ثلاثة أقسام رئيسية من الإنزيمات الهاضمة هي الأميلاز Amylase والبروتياز Protease والليباز Lipase. فأما الأميلاز فيوجد في اللعاب وفي العصارتين البنكرياسية والمعوية ، ويقوم بتحليل الكربوهيدرات . وتقوم الأنواع المختلفة من الأميلاز بتحليل أنواع خاصة من السكريات فمثلاً اللكتاز Lactase يحلل سكر اللبن (اللاكتوزLactose) والملتاز Maltase يحلل سكر الشعير (الملتوزMaltose) والسكراز Sucrase يحلل سكر القصب والبنجر (السكروز Sucrose) . وأما البروتينات Protease الذي يوجد في العصارة المعدية وفي العصارتين البنكرياسية والمعوية فيساعد على هضم البروتين . أما إنزيم الليباز Lipase الذي يوجد في العصارتين المعدية والبنكرياسية كما يوجد في الدهون الغذائية فيساعد على هضم الدهون .
أما فيما يتعلق بالإنزيمات الأيضية Metabolic Enzymes فهي تلك الإنزيمات التي تحفز مختلف التفاعلات الكيميائية داخل الخلايا مثل إنتاج الطاقة والتخلص من السموم . وكل أعضاء وأنسجة وخلايا الجسم تؤثر عليها الإنزيمات الأيضية . وهي بمثابة عمال بناء يبنون الجسم من لبنات هي البروتينات والكربوهيدرات والدهون. وتوجد الأنزيمات الأيضية في الدم وفي جميع أعضاء الجسم وأنسجته ، وتقوم بمهمتها المتخصصة . وكل نسيج في الجسم لديه مجموعته المتخصصة من الإنزيمات الأيضية.
يوجد أنزيمان مهمان من الأنزيمات الأيضية هما السوبر أكسيد ديسميوتاز SOD وشريكه الكاتالاز Catalase . فأما السوبر أكسيد ديسميوتاز فيعمل كمضاد للأكسدة وأما الكاتالاز فيقوم بتحليل بيروكسيد الهيدروجين والذي هو من النفايات الأيضية ويطلق منه الأكسجين ليستخدمه الجسم .
المصدر: صحيفة الرياض
بدونها لا يمكن للمرء أن يتنفس أو يرى أو يتحرك أو يهضم الطعام 1/2
أ.د. جابر بن سالم القحطاني
الإنزيمات المعروفة بشرارات الحياة ضرورية لهضم الأطعمة وتنبيه المخ وإعطاء الطاقة الخلوية وتجديد وإصلاح جميع الأنسجة والأعضاء والخلايا .
ما هو الإنزيم ؟ الإنزيم جزيء بروتيني يسرع التفاعل الكيميائي في الكائنات الحية. وبدون الإنزيمات فإن التفاعلات تحدث ببطء شديد أو قد لا تحدث أبداً ، وبهذا تصبح الحياة غير ممكنة . تنتج كل الخلايا أنزيمات ولكنها ليست حية ، وتؤدي جزئيات الأنزيم عملها عن طريق تعديل الجزئيات الأخرى، وتتحد الإنزيمات مع الجزئيات المعدلة لتكوين تركيب جزيئي يحدث فيه التفاعل الكيميائي ، ثم ينفصل الإنزيم الذي لا يحدث له تغيير ناتج عن التفاعل . إذن فالإنزيمات تؤدي دور المحفز . ويمكن لجزيء إنزيم واحد أن يؤدي عمله كاملاً مليون مرة في الدقيقة ، ويحدث التفاعل بوجود الإنزيم بسرعة تفوق سرعة حدوثه بدون الإنزيم بآلاف أو حتى ملايين المرات .
يحتوي جسم الإنسان على آلاف أنواع الإنزيمات يؤدي كل نوع وظيفة واحدة محددة ، وبدون الإنزيمات لا يمكن 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 الأمعاء الدقيقة حيث يقوم بتحليل الدهون .
كان دكتور جميس بي سمنر وهو أمريكي الجنسية المتخصص في الكيمياء الحيوية أول من عزل إنزيماً خالصاً على شكل بلورات في عام 1926م حيث قام باستخلاص إنزيم البولاز وهو إنزيم محلل للبول من الفاصوليا .
وأثبت أن الإنزيمات هي جزيئات بروتينية وفي عام 1969م قام العلماء ولأول مرة بتصنيع إنزيم كيميائياً من الأحماض الأمينية والذي يقوم بتفكيك حمض إلى جزيئات أحماض أمينية أخرى .
كان دكتور أدوارد هوويل الطبيب ورائد أبحاث الإنزيمات الراحل يسمى الإنزيمات " شرارات الحياة " فهذه المواد البروتينية المليئة بالطاقة تلعب دوراً ضرورياً وحيوياً في جميع الأنشطة الكيميائية الحيوية تقريباً التي تتم في الجسم . وهي ضرورية لهضم الأطعمة ، وتنبيه المخ ، وإعطاء الطاقة الخلوية ، وتجديد وإصلاح جميع الأنسجة والأعضاء والخلايا . فالحياة كما نعرفها لا يمكن أن توجد بدون وجود مفعول تلك الإنزيمات ، حتى مع وجود كميات كافية من الفيتامينات والمعادن والماء وغيرها من العناصر الغذائية .
لكل إنزيم وظيفة متخصصة في الجسم لا يستطيع أداءها إنزيم آخر أو عدد محدود من المواد المتشابهة كيميائياً . والمادة التي يظهر الإنزيم مفعوله عليها تسمى Substrate أي المادة الخاصة لفعل الإنزيم . ونظراً لضرورة وجود إنزيم مختلف لكل Substrate فإن الجسم يجب أن ينتج عدداً هائلاً من الإنزيمات المختلفة .
ما هي وظائف الإنزيمات ؟
تساعد الإنزيمات بصفة عملية في جميع وظائف الجسم . فالإنزيمات الهاضمة مثلاً تقوم بتكسير دقائق الطعام إلى وحدات صغيرة يمكن تخزينها في الكبد أو العضلات . وهذه الوحدات المحملة بالطاقة يمكن أن تتحول بمفعول إنزيمات أخرى ليستخدمها الجسم عند الضرورة . ويتم تركيز الحديد في الدم بمفعول بعض الإنزيمات ، وتوجد إنزيمات أخرى في الدم تساعده على التجلط لإيقاف النزيف . كما توجد إنزيمات متخصصة تحول حمض البوليك Uric acid إلى البولينا Urea ، وإنزيمات تنفسية تسهل إطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون من الرئتين . وتساعد الإنزيمات الكليتين والكبد والرئتين والقولون والجلد في تخليص الجسم من النفايات والسموم . وتقوم الإنزيمات كذلك بالاستفادة من العناصر الغذائية التي يحصل عليها الجسم في تكوين أنسجة جديدة بالعضلات والجهاز العصبي والعظم والجلد والغدد وتحفز الإنزيمات عملية أكسدة الجلوكوز التي تنتج الطاقة للخلايا . كما تحمي الإنزيمات الدم من تأثير النفايات الضارة بتحويل تلك المواد إلى أشكال يمكن أن يتخلص منها الجسم بسهولة .
تقسم الإنزيمات إلى مجموعتين : إنزيمات هضمية وإنزيمات أيضية . أما الإنزيمات الهضمية Digestive Enzymes فتفرز على طول القناة الهضمية وتقوم بتكسير الأطعمة وتحليلها مما يمكن العناصر الغذائية من الامتصاص إلى مجرى الدم لاستخدامها في مختلف وظائف الجسم . وهناك ثلاثة أقسام رئيسية من الإنزيمات الهاضمة هي الأميلاز Amylase والبروتياز Protease والليباز Lipase. فأما الأميلاز فيوجد في اللعاب وفي العصارتين البنكرياسية والمعوية ، ويقوم بتحليل الكربوهيدرات . وتقوم الأنواع المختلفة من الأميلاز بتحليل أنواع خاصة من السكريات فمثلاً اللكتاز Lactase يحلل سكر اللبن (اللاكتوزLactose) والملتاز Maltase يحلل سكر الشعير (الملتوزMaltose) والسكراز Sucrase يحلل سكر القصب والبنجر (السكروز Sucrose) . وأما البروتينات Protease الذي يوجد في العصارة المعدية وفي العصارتين البنكرياسية والمعوية فيساعد على هضم البروتين . أما إنزيم الليباز Lipase الذي يوجد في العصارتين المعدية والبنكرياسية كما يوجد في الدهون الغذائية فيساعد على هضم الدهون .
أما فيما يتعلق بالإنزيمات الأيضية Metabolic Enzymes فهي تلك الإنزيمات التي تحفز مختلف التفاعلات الكيميائية داخل الخلايا مثل إنتاج الطاقة والتخلص من السموم . وكل أعضاء وأنسجة وخلايا الجسم تؤثر عليها الإنزيمات الأيضية . وهي بمثابة عمال بناء يبنون الجسم من لبنات هي البروتينات والكربوهيدرات والدهون. وتوجد الأنزيمات الأيضية في الدم وفي جميع أعضاء الجسم وأنسجته ، وتقوم بمهمتها المتخصصة . وكل نسيج في الجسم لديه مجموعته المتخصصة من الإنزيمات الأيضية.
يوجد أنزيمان مهمان من الأنزيمات الأيضية هما السوبر أكسيد ديسميوتاز SOD وشريكه الكاتالاز Catalase . فأما السوبر أكسيد ديسميوتاز فيعمل كمضاد للأكسدة وأما الكاتالاز فيقوم بتحليل بيروكسيد الهيدروجين والذي هو من النفايات الأيضية ويطلق منه الأكسجين ليستخدمه الجسم .
المصدر: صحيفة الرياض