ملخص الدرس / الثالثة ثانوي/علوم الطبيعة و الحياة/النشاط الانزيمي للبروتينات/النشاط الأنزيمي وعلاقته ببنية الأنزيم

التخصص المزدوج للانزيم

الملخص التخصص المزدوج للانزيم

يمتلك الإنزيم تخصص وظيفي مزدوج :
- تخصص نوعي بالنسبة للتفاعل الكيميائي : الانزيم لا يحفز الا نوع واحد من التفاعلات الكيميائية
- تخصص نوعي بالنسبة لمادة التفاعل :
-يرتكز التخصص الوظيفي المزدوج )تخصص بالنسبة للتفاعل و تخصص بالنسبة لمادة التفاعل( للأنزيمات على تشكل معقد أنزيم مادة التفاعل ،ينشأ أثناء حدوثه رابطة انتقالية بين جزء من مادة التفاعل ومنطقة خاصة من الأنزيم تدعى الموقع الفعال.
- يحدث التكامل بين الموقع الفعال للأنزيم ومادة التفاعل عند اقتراب هذه الأخيرة التي تحفز الأنزيم لتغيير شكله الفراغي فيصبح مكملا لشكل مادة التفاعل:إنه التكامل المحفز.

الموقع الفعال : جزء من الإنزيم له القدرة على التعرف النوعي لمادة التفاعل و تحويلها.
يتكون الموقع الفعال من منطقتين هما :
- منطقة التعرف : تتكون من تتابع الاحماض الامينية للانزيم ، وتكون هذه المنطقة متكاملة مع البنية الفراغية لنوع من مادة التفاعل وهذا ما يفسر امتلاك الانزيم تخصص نوعي بالنسبة لمادة التفاعل .
- منطقة التحفيز : تتكون من تتابع احماض أمينية ) 2 أو 3( من الانزيم ،على مستواها يتم نشاط تحفيزي نوعي لنوع من مادة التفاعل وهذا ما يفسر امتلاك الانزيم تخصص نوعي بالنسبة للتفاعل الكيميائي.

البنية الفراغية للموقع الفعال

الملخص البنية الفراغية للموقع الفعال

- البنية الفراغية للموقع الفعال للانزيم مهم جدا لحدوث النشاط التحفيزي للانزيم.

- إن تغير شكل الأنزيم يسمح بحدوث التفاعل لأن المجموعات الكيميائية الضرورية لحدوثه تصبح في الموقع المناسب للتأثير على مادة التفاعل.

أنواع البروتينٌات المحددة للأنماط الظاهريةٌ

الملخص أنواع البروتينٌات المحددة للأنماط الظاهريةٌ

- تعود البنية ثلاثية الأبعاد للبروتين و بالتالي نشاطه إلى الروابط التي تنشأ بين أحماض أمينية محددة و متموضعة في السلسلة الببتيدية حسب الرسالة الوراثية.
- تتوقف البنية ثلاثية الأبعاد للإنزيم على تموضع فراغي محدد لأحماض أمينية معينة. تسمح هذه البنية بتجمع أحماض أمينية موجودة في أماكن مختلفة من السلسلة لتشكيل موقع له خصائص هندسية تكمل بنية الجزء الموافق من مادة التفاعل.
- أن تثبيت مادة التفاعل يصحب بحركة الأحماض الأمينية للموقع الفعال مشكلة عندئذ معقد "إنزيم مادة التفاعل".و هو ما يسمح بالتأثير التحفيزي للإنزيم.

- ماهي أنواع البروتينٌات المحددة للأنماط الظاهر ةٌ؟

نوعان من الانز يمٌات :
اعتمادا على دورها ف التمثبلٌ الغذائي (الأيضٌ = métabolisme ), فهي تتدخل في :
- تفاعلات هدم الجز يئٌات ( CATABOLISME) . 
- تفاعلات بناء الجز يئٌات العضو ةٌ (ANABOLISME)

- طبيعٌة ودور الانز يمٌات :

الانزيمات : محفزات بيوٌلوجيةٌ (حيوٌيةٌ) من طبيعٌة بروتينٌيةٌ تٌمثل دورها ف تسريعٌ التفاعلات الكيمٌائيةٌ النوعيةٌ لها.

 

التفاعلات الإنزيمية

الملخص التفاعلات الإنزيمية

- وهي دراسة سرعة التفاعل وتغيراتها مع الشروط التجريبية لإستنتاج العديد من خصائص الإنزيم وطريقة عمله.
- ومن أبسط طرق دراسة حركية الإنزيمات هو دراسة العلاقة بين سرعة التفاعل وتركيز مادة التفاعل

الية التفاعل الانزيمي :تميز التفاعلات الانزيمية بظاهرة تشبع الانزيم بمادته المتفاعلة.

- لتكن لدينا المادة S ( المادة المتفاعلة ) بكمية زائدة . والأنزيم E . والمادة الناتجة P فإن معادلة التفاعل الأنزيمي تكتب على الشكل التالي :

لتكن لدينا المادة S ) المادة المتفاعلة ( بكمية زائدة . والأنزيم E . والمادة الناتجة P فإن معادلة التفاعل
الأنزيمي تكتب على الشكل التالي :

حركية التفاعلات الإنزيمية

الملخص حركية التفاعلات الإنزيمية

حيث ES معقد إنزيم مادة تفاعل - ، p : ناتج التفاعل S : مادة التفاعل V : سرعة التفاعل
عند التمثيل البياني لكمية المتفاعلات وكمية النواتج بدلالة الزمن نتحصل على المنحنى التالي :

التعليق على المنحنى البياني :
خلال المرحلة 1 :
- تركيز المعقد ) ES ( يتزايد بسرعة كبيرة وبالتوازي فإن سرعة تشكل ) P ( ترتفع في هذه الفترة .
- هذا يبين أن تشكل ) ES ( متقدم عن تشكل الناتج ) P ( وهذا يعود إلى أن الإنزيم يرتبط أولا بمادة التفاعل لتحفيز التفاعل
وتشكل الناتج .
خلال المرحلة 2 :
- يصبح تركيز ES ثابتا لأن كل الجزيئات E مشبعة . بينما تركيز ) P ( يستمر في التزايد أي أن التفاعل يتم رغم التشبع
وهذا يبين أن تشكيل المعقد ) ES ( قابل للانعكاس حيث يتشكل الناتج ويحرر ) E ( ليتثبت بجزيئة جديدة في مادة التفاعل .
خلال المرحلة 3 :
- بعد مدة طويلة تختفي مادة التفاعل لأنها تتحول كليا إلى ناتج ويصبح تركيز المعقد ) ES = ) 0 يتدفق بشكل ناتج (P) وبذلك
يبقى تركيزه ثابتا.

مفهوم السرعة الابتدائية:
هي سرعة التفاعل الإنزيمي في مرحلته الأولى حيث تكون نسبة تركيز المعقد
[ES] إلى تركيز الإنزيم الكلي [Et] وصلت إلى حدها الأقصى، في هذه المرحلة فان سرعة التفاعل ثابتة
ويطلق عليها السرعة الابتدائية ) (Vitesse initiale وهي أكبر سرعة يمكن قياسها خلال مراحل التفاعل
من أهم العوامل التي تؤثر على السرعة الابتدائية لتفاعل معين تركيز الإنزيم تركيز المادة المتفاعلة – –
درجة الحرارة و ال – PH

العوامل المؤثرة على النشاط الأنزيمي

الملخص العوامل المؤثرة على النشاط الأنزيمي

1 تأثير تركيز الإنزيم:

تتناسب سرعة التفاعل الإنزيمي طردا مع تركيز الإنزيم حيث يزداد نشاط الإنزيم بزيادة التركيز لنفس مادة التفاعل [S] .

2 تأثير تركيز المادة المتفاعلة: 
ترتفع Vi تدريجيا بزيادة [S] حتى تثبت وتصل VMAX )القصوى( حيث [E] تشبعت جميع مواقعه الفعالة ومهما زادت ] S [ بعد
ذلك تبقى VMAX ثابتة.

3 تأثير ال - pH :
يؤثر ال pH بطريقتين مختلفتين إما أن يغير البنية افراغية للإنزيم أو يغير الشحنات الكهربائية للمجاميع
الوظيفية للأحماض الامينية بالموقع الفعال للإنزيم.
4 تأثير درجة الحرارة: 
ü تقل حركة الجزيئات بشكل كبير في درجات الحرارة المنخفضة ، ويصبح الأنزيم غير نشط..
ü تتخرب البروتينات في درجات الحرارة المرتفعة )أكبر من 040 م( ، و تفقد نهائيا بنيتها الفراغية المميزة )كسر الروابط
الهيدروجينية خاصة ( وبالتالي تفقد وظيفة التحفيز .
يبلغ التفاعل الأنزيمي سرعة أعظمية عند درجة حرارة مثلى، هي درجة حرارة الوسط الخلوي

3 رسم تخطيطي تحصيلي للوحدة

الملخص 3 رسم تخطيطي تحصيلي للوحدة

 رسم تخطيطي تحصيلي للوحدة 3

مخطط تحصيلي1 الوحدة 3

الملخص مخطط تحصيلي1  الوحدة 3

مخطط تحصيلي1  الوحدة 3

مخطط تحصيل2 الوحدة 3

الملخص مخطط تحصيل2   الوحدة 3

مخطط تحصيل 2 الوحدة 3

خريطة المفاهيم للوحدة 3

الملخص خريطة المفاهيم للوحدة 3

خريطة المفاهيم :للوحدة 3

العلاقة بين الانزيم ومادة التفاعل

الملخص العلاقة بين الانزيم ومادة التفاعل

العلاقة بين الانزيم ومادة التفاعل

العلاقة بين الانزيم ومادة التفاعل

الملخص العلاقة بين الانزيم ومادة التفاعل

العلاقة بين الانزيم ومادة التفاعل 2

تاثير درجة الحرارة و الحموضة على نشاط الانزيمي

الملخص تاثير درجة الحرارة و الحموضة على نشاط الانزيمي

تاثير درجة الحرارة و الحموضة على نشاط الانزيمي

- درجة الحرارة :

تعمل الانزيمٌات في درجة حرارة ملائمة للحياٌة
- تتخرب بالحرارة المرتفعة : كسر الروابط الكيمٌياٌئيةٌ التي تحافظ على تماسك البنيةٌ الفراغيةٌ للبروتينٌ (الانزيمٌ) الوظيفٌيةٌ .
- انعدام النشاط مؤقتا في درجة حرارة منخفضة لتوقف حركة الجزيئٌات (الانزيمٌ و مادة التفاعل) .
الزياٌدة في درجة الحرارة يؤٌدي إلى :
- زياٌدة في عدد التصادمات بينٌ الجزيئٌات.
- زياٌدة في سرعة التفاعل.

- ال PH:

- تعمل الانزيمٌات في درجة PH ملائمة للحياٌة .
- قيمٌ PH الغيرٌ ملائمة تغيرٌ من البنيةٌ الفراغيةٌ للانزيمٌ بصورة غيرٌ عكسيةٌ (تغيرٌ في طبيعٌة البروتينٌ).