תוך כדי קריאת מאמר זה, מתרחשים תהליכים ביולוגיים וכימיים שונים בגוף. לא ניתן להפריד תהליכים בגוף מתפקידן של מולקולות קטנות מאוד, כולל אנזימים, אחת מהן. הכירו מהם אנזימים, כיצד הם פועלים, והגורמים המשפיעים על אופן פעולתם בגוף.
מהם אנזימים?
אנזימים הם מולקולות זרז שיכולות להאיץ את קצב התגובות הכימיות בתאים. לתפקיד זה, לאנזימים תפקיד חיוני בחיים והם נחוצים בתהליכים ביולוגיים וכימיים שונים בגוף. מספר סוגים של אנזימים עוזרים לפרק מולקולות גדולות לחתיכות קטנות יותר - מה שמקל על ספיגתן בגוף. ישנם גם אנזימים אחרים שעוזרים לקשור שתי מולקולות לתרכובת חדשה. תפקודם של אנזימים נחוץ גם בתהליך של אגירה ושחרור אנרגיה, רבייה, נשימה ואפילו ראייה. עם זאת, באופן מעניין, כל אנזים פועל רק עבור סוג אחד ספציפי של תגובה כימית בגוף. המולקולה שהיא מושא של אנזים בתגובה כימית נקראת סובסטרט. בינתיים, המולקולות הנובעות מתגובות כימיות בסיוע אנזימים נקראות מוצרים. המצע יעבור שינוי צורה לתוצר בחלק של האנזים הנקרא האתר הפעיל (
אתר פעיל). סוגים מסוימים של אנזימים אינם יכולים לתפקד ללא עזרת מולקולות שאינן חלבוניות הנקראות קו-פקטורים. לדוגמה, האנזים פחמן אנהידראז אינו יכול לעבוד ללא עזרת יוני אבץ כדי לבצע את תפקידו לשמור על איזון חומצה-בסיס בגוף.
איך אנזימים עובדים
ניתן להסביר את אופן פעולתם של אנזימים באמצעות שני מודלים, כלומר המודל
מנעול ומפתח כמו גם בדגמים
התאמה מושרה. מה ההבדל?
1. דגם מנעול ומפתח
דֶגֶם
מנעול ומפתח היא דרך העבודה הישנה של אנזימים אשר הוטבעה בשנת 1894. במודל זה, תהליך העבודה של אנזימים מערב את האתר הפעיל בעל צורה גיאומטרית בהתאם לגיאומטריה של מצע מסוים. מכיוון שהם חייבים להיות בעלי צורה גיאומטרית מתאימה, רק מצעים ספציפיים יכולים להיכנס לאתר הפעיל של האנזים אם הם מתאימים - כמו חתיכות
חִידָה או מפתח ומפתח (
מנעול ומפתח).
2. דגם התאמה מושרה
דֶגֶם
מנעול ומפתח עודכן כעת בדגם בשם model
התאמה מושרה. לא כמו דוגמנית
מנעול ומפתח נוקשה, דגם
התאמה מושרה מניח שלאנזים צורה גמישה ושלמצע יש יכולת לקבוע את הצורה הסופית של האנזים כדי להתחיל את תהליך התגובה. בדגם
התאמה מושרה, כמו כן, הוסבר שחלק מהתרכובות עשויות להיקשר לאנזימים אך לא מצליחות להגיב. זה יכול להתרחש כאשר האנזים עבר שינויי צורה מוגזמים. [[מאמר קשור]]
גורמים המשפיעים על אופן פעולת האנזימים
האתר הפעיל של האנזים כמקום להתרחשות תגובות כימיות רגיש מאוד לסביבת האנזים. גורמים המשפיעים על אופן פעולת האנזימים כוללים:
1. טמפרטורה
רוב האנזימים פועלים בצורה מיטבית בטמפרטורת גוף רגילה, שהיא בסביבות 37 מעלות צלזיוס. אם הטמפרטורה בסביבת האנזים יורדת מעט, יעילות האנזים נוטה להאט. שינויים בטמפרטורה מעבר לגבול הסבילות של האנזים יכולים להשפיע על הקשרים הכימיים באתר הפעיל של האנזים. מצב זה מעמיד את האתר הפעיל בסיכון להיות פחות "ממולח" בקשירה למצע הספציפי שלו. אם הטמפרטורה בסביבת האנזים גבוהה מדי, האנזים נמצא בסכנת דנטורציה כך שהוא מאבד את צורתו ומיכולתו לזרז את התגובה.
2. pH
מאזן החומצות והבסיסים משפיע גם על תפקודם ופעולתם של אנזימים. שאריות חומצות אמינו באתר הפעיל של האנזים הן בדרך כלל בסיסיות או חומציות באופיים. אם ה-pH משתנה, כמו חומצה הופכת לבסיסית או להיפך, המצע יהיה קשה להיקשר לאנזים. לדוגמה, אנזימים במעי פועלים בצורה מיטבית ב-pH של 7.5. בינתיים, אנזימים בקיבה פועלים ביעילות ב-pH 2 מכיוון שהסביבה של איבר זה אכן חומצית יותר.
כמה דוגמאות לאנזימים מפורסמים
הנה כמה דוגמאות לאנזימים שאולי כבר מכירים:
- אנזים ליפאז, ממלא תפקיד בפירוק השומן כך שיוכל להיספג במעי
- אנזים עמילאז, הכלול ברוק להמרת עמילן לסוכר
- אנזים מלטאז. אנזים זה ברוק ממלא תפקיד בהפיכת מלטוז (דו-סוכר) לגלוקוז (חד-סוכר).
- אנזים טריפסין, המעורב בעיכול חלבון לחומצות אמינו
- אנזים לקטאז, ממלא תפקיד בהמרת לקטוז בחלב לגלוקוז וגלקטוז
[[מאמר קשור]]
הערות מ-SehatQ
אנזימים הם מולקולות זרז הממלאות תפקיד חשוב בתהליכים כימיים שונים בגוף. ללא אנזימים, תפקודי הגוף כמו עיכול חומרים מזינים בהחלט ישבשו. אתה יכול
תשאל את הרופא ביישום הבריאות המשפחתי של SehatQ, עוד על המנגנונים הביולוגיים והכימיים הקיימים בגוף. אפליקציית SehatQ זמינה ב-
אפסטור ופלייסטור לספק מידע בריאותי אמין.
