• تیم نیومن
• ترجمه هامیک رادیان
آنزیمها به افزایش سرعت انجام واکنشهای شیمیایی در بدن انسان کمک میکنند. آنزیمها به مولکولها متصل میشوند و به روشهای خاصی آنها را تغییر میدهند. آنزیمها برای سیستم تنفسی، هضم غذا، عضلات و کنش عصبی، در کنار هزاران نقش دیگر، حیاتی هستند. در این مقاله گفته خواهد شد که آنزیم چیست، چگونه کار میکند، و مثالهایی از آنزیمهای فراوان در بدن ارائه میشود.
مطالب این مقاله:
• مبانی
• آنزیمها چکار میکنند؟
• آنزیمها چطور عمل میکنند؟
• شرایط کامل
• کوفاکتورها (همعامل)
• مهار
• مثالها
مبانی
آنزیمها از پروتئینهایی ساخته میشوند که در اشکال پیچیدهای نمود پیدا میکنند. آنها در سراسر بدن انسان وجود دارند.
واکنشهای شیمیایی که ما را زنده نگه میدارند - سوخت و ساز یا متابولیسم ما - به کارکرد آنزیمهایی متکی است که در بدن وجود دارند.
آنزیمها باعث سرعت گرفتن (کاتالیز) واکنشهای شیمیایی میشوند. در برخی از مواقع آنزیمها میتوانند باعث شوند که یک واکنش شیمیایی میلیونها بار سریعتر از زمان عدم حضور آنها صورت گیرد.
یک مادۀ پایه به نقطۀ فعال آنزیم متصل میشود و به فرآورده تبدیل میگردد. وقتی این فرآورده نقطۀ فعال را ترک میکند، آنزیم برای اتصال به مادۀ پایۀ بعدی و تکرار فرآیند آماده است.
آنزیمها چه کار میکنند؟
سیستم گوارش - آنزیمها در خرد کردن مولکولهای پیچیدۀ بزرگتر به مولکولهای کوچکتر مثل گلوکز در بدن کمک میکنند، به طوری که بدن بتواند از این مولکولها به عنوان سوخت یا انرژی استفاده کند.
تکثیر DNA - هر سلولی در بدن ما حاوی DNA است. هر بار که یک سلول تقسیم میشود، DNA نیاز به کپی شدن یا رونویسی دارد. آنزیمها از طریق باز کردن "سیمپیچی" DNA و کپی یا رونویسی کردن اطلاعات به این فرآیند کمک میکنند.
آنزیمهای کبدی - کبد مواد سمی را در بدن خرد و تجزیه میکند. برای انجام این مهم کبد طیفی از آنزیمها را مورد استفاده قرار میدهد.
آنزیمها چطور عمل میکنند
مدل "قفل و کلید" برای نخستین بار در سال 1894 میلادی مطرح شد. در این مدل، یک محل فعال آنزیم دارای یک شکل خاص است، و فقط مادۀ پایه یا سوبسترا متناسب با آن است، مثل کلیدی که به قفل خاص خود میخورد.
این مدل اکنون به روز شده است و مدل القاء متناسب نامیده میشود.
در این مدل نقطۀ فعال در هنگام فعل و انفعال با مادۀ پایه یا سوبسترا تغییر شکل میدهد. هنگامی که سوبسترا کاملاً قفل شده و در وضعیت دقیق قرار میگیرد، عمل کاتالیز آغاز میشود.
در این زمینه بیشتر بخوانیم:
آنزیمهای گوارشی -
شیوه عمل، انواع، عوارض جانبی و منابع طبیعی
شرایط کامل
آنزیمها فقط در برخی شرایط قادر به کار کردن هستند. اغلب آنزیمهای بدن انسان بهترین کارآیی را در حرارت 37 درجه سانتیگراد - دمای بدن - از خود نشان میدهند. در دماهای پایینتر آنزیمها همچنان به کار خود ادامه میدهند اما سرعت عملکرد آنها بسیار کاهش پیدا میکند.
مشابهاً آنزیمها فقط در برخی طیفهای pH (اسیدی / قلیایی) میتوانند کارکرد خود را حفظ کنند. ترجیحات آنها در این مورد مربوط به محلی است که در بدن یافت میشوند. برای مثال، آنزیمهای موجود در روده بهترین کارآیی خود را در pH 7.5 دارند، حال آنکه آنزیمهای معده بهترین عملکرد خود را در pH 2 نشان میدهند زیرا محیط معده بسیار اسیدیتر از روده است.
اگر دمای محیط بسیار بالا باشد یا اگر محیط بیش از حد اسیدی یا قلیایی باشد، آنزیم تغییر شکل میدهد؛ این باعث دگرگونی شکل نقطۀ فعال میشود به طوری که مادۀ پایه دیگر نمیتواند به آن متصل گردد - آنزیم اکنون تغییر ماهیت داده است.
کوفاکتورها
برخی از آنزیمها قادر به ارائۀ عمکلرد نیستند مگر اینکه یک مولکول غیر پروتئینی خاص به آنها متصل شده باشد. این مولکولها همعامل نامیده میشوند. برای مثال، کربنیک انهیدراز، آنزیمی که به حفظ اسیدیتۀ بدن کمک میکند قادر به عمل کردن به وظیفۀ خود نیست مگر اینکه به یک یون زینک (روی) متصل شود.
مهار
برای اطمینان از اینکه سیستمهای بدن کار خود را به درستی انجام میدهند، گاهی وقتها نیاز است که آنزیمها کند شوند. برای مثال اگر آنزیمی مقدار زیادی از یک فرآورده را تولید کند، نیاز به راهی برای کند کردن یا توقف این روند وجود دارد.
فعالیت آنزیمها به روشهای مختلفی مهار میشود:
بازدارندگی رقابتی - یک مولکول نقطۀ فعال را بلوک میکند به طوری که مادۀ عامل برای اتصال به آنزیم ناچار است تا با عامل بازدارنده به رقابت بپردازد.
بازدارندگی غیر رقابتی - یک مولکول در جایی غیر از نقطۀ فعال به آنزیم متصل میشود و میزان اثربخشی عمل آن را کاهش میدهد.
بازدارندگی ضد رقابتی - عامل بازدارنده پس از اینکه آنزیم و مادۀ پایه به هم متصل میشوند به آنزیم میچسبد. محصول در این حالت برای ترک محل فعال راه دشوارتری در پیش دارد و در نتیجع واکنش کند میشود.
بازدارندگی برگشت ناپذیر - یک عامل بازدارندۀ غیر قابل معکوس شدن به آنزیم متصل میشود و به طور مداوم آن را غیر فعال میکند.
مثالهایی از آنزیمهای خاص
هزاران نوع آنزیم در بدن انسان وجود دارد، و در اینجا فقط چند نمونه از آنها به عنوان مثال ذکر خواهد شد:
• لیپازها - گروهی از آنزیمها هستند که به هضم چربیها در روده کمک میکنند.
• آمیلاز - آنزیمی است که نشاسته را به قند تبدیل میکند. آمیلاز در بزاق وجود دارد.
• مالتاز - این آنزیم نیز در بزاق یافت میشود و قند مالتوز را شکسته به گلوکز تبدیل میکند. مالتوز در غذاهایی مثل سیب زمینی، پاستا و آبجو وجود دارد.
• تریپسین - این آنزیم در رودۀ کوچک یافت میشود و پروتئینها را شکسته به آمینو اسیدها تبدیل میکند.
• لاکتاز - این آنزیم در رودۀ کوچک یافت میشود، و لاکتوز یا قند شیر را خرد کرده به گلوکز و گالاکتوز تبدیل میکند.
• استیلکولیناستراز - این آنزیم انتقال دهندۀ عصبی استیلکولین در عصبها و عضلات را خرد و ریز (تجزیه) میکند.
• هلیکاز - رشتههای DNA را از هم باز میکند
• پلیمراز DNA - این آنزیم DNA برگرفته از دئوکسیریبونوکلئوتیدها را سنتز میکند.
مخلص کلام
آنزیمها نقش عظیمی در ادامۀ زندگی هر روزۀ بدن انسان بازی میکنند. با چسبیدن به ترکیبات و تغییر دادن آنها، آنزیمها برای عملکرد درست و کامل سیستم گوارش، سیستم عصبی، عضلات، و بسیاری مورد دیگر نقشی حیاتی بر عهده دارند./
Source:
Medical News Today
A brief introduction to enzymes
Last updated Thu 12 October 2017
By Tim Newman
مطالب پیشنهادی ما برای مطالعه

الکلیسم تحت تأثیر صدها ژن است

پیشبینی ریسک آلزایمر در 18 سالگی با محاسبات ژنتیک

خاطرة حملة قلبی در ژنهای ما باقی میماند

مردان نتیجة IVF مشکلات باروری را از پدران خود به ارث میبرند

تأثیر رژیم غذایی مادر در دوران بارداری بر بیماریهای ارثی فرزند

آیا آلزایمر ارثی است؟

اُتیسم با جهشهای دی ان ای میتوکندری مرتبط است

فارماکوژنومیک و بیهوشی: اسرار، همبستگی و حقایق

انواع نادر ریسک ژنتیک برای شیزوفرنی مشخص شد

جهش ژنتیکی منجر به ایجاد شکاف لب و کام کشف شد

زندگی بیتحرک هماندازة عوامل ژنتیکی ریسک آلزایمر را افزایش میدهد

بیماری سلول داسی شکل یا آنمی سلول داسی شکل - مرور، علایم و علل

افزایش اندک زینک در رژیم غذایی زوال DNA را متوقف میکند

تستی که میتواند میان عفونت ویروسی و باکتریایی تمایز قائل شود

مصرف یک بسته سیگار در روز برای 1 سال معادل 150 جهش در سلولهای ریه است

پزشکی شخصی شده: مفاهیم اساسی در ژنتیک مولکولی

پینهها و سرطان گلو چه ارتباطی دارند؟

حضور مداوم در معرض نور مصنوعی میتواند به سلامت ما آسیب برساند

آیا رشد مجدد اندامها در پزشکی ممکن است؟

ساعت اپیژنتیک طول عمر ما را پیشبینی میکند

نارسایی قلبی: یک درصد مردم جهان حامل ژن معیوب هستند

ژنهای رویا و خواب عمیق شناسایی شدند

تزریق هورمون رشد: کاربردها و عوارض جانبی

باکتریهای روده در سرطان مجرای صفرا نقش دارند؟

بیماری قلبی: نمرة خطر ژنتیک به پیشبینی کمک میکند

هیروشیما و ناکازاکی: آیا در مورد اثرات درازمدت سلاح هستهای اغراق شده است؟

گُرگرفتگی یائسگی، ریشة ژنتیک دارد

کاوش در پیوند ژنتیکی میان اُتیسم و دیگر اختلالات

شیوة زندگی فعال میتواند ژنهای چاقی وراثتی را مغلوب کند

چاقی چقدر ناشی از ژنتیک است؟

90٪ ویروسهای پوستی از نوع "مادة تاریک" ویروسی هستند

آیا تو هم شب زندهداری؟ پس ممکن است دچار این جهش ژنتیکی باشی!

آکنه ممکن است ناشی از عدم تعادل باکتریهای پوست باشد

پروتئین میتواند بر اثر تداخل با چربی قهوهای باعث چاقی شود

چه چیز باعث ایجاد حرکت در ما میشود؟

آزمایش خون میتواند به درمان شخصی شده و زودهنگام برای سرطان ریه منجر شود

هزاران جهش ژنی نادر مرتبط به سرطان کشف شد

آیا تو هم شکلاتی هستی؟ ژنهایت را میتوان ملامت کرد

حس بویایی محصول بیهمتای ژن و تجربه است

چرا بعضی از ما شیرینیدوست هستیم؟

دانشمندان نواحی ژنتیکی جدیدی برای دیابت نوع 2 یافتند

دانشمندان ویروس HIV را با استفاده از اصلاح ژن در حیوانات از بین بردند

دیابت نوع 1 در موش با ژندرمانی درمان شد

سرطان - علل، انواع، تشخیص، درمان

آیا دیابت ژنتیکی است؟ واقعیاتی در مورد خطر ارثی

زیست مارکرهای اختلال شناختی بیماری پارکینسون کشف شد

آنزیم تقویت کنندۀ رشد تومور مغز کشف شد

دوقلوهای همسان بینایی همسان دارند، حتی در کوچکترین جزئیات

تست جدید HIV پنهان را با دقت بیشتر کشف میکند

چای بیان ژن را در زنان دگرگون میکند

جوانه بروکلی به درمان دیابت نوع 2 کمک میکند

بهبود برآورد خطر سرطانهای پستان و تخمدان از طریق مطالعۀ ژنتیکی

بنیانهای ژنتیکی اگزما کشف شد

چرا نور ما را بیدار میکند و تاریکی خوابآلود؟

کار شبانه میتواند ترمیم DNA را مختل کند

مروری بر میانگین قد در مردان

جهش ژن اتیسم چطور مغز را دگرگون میکند

ایکتیوز ولگاریس یا بیماری فلس ماهی - علایم، تشخیص، و درمان

انحراف تیغه بینی - علل، علایم، و درمان

عوامل ژنتیکی یائسگی زودرس را با دیابت مرتبط میکنند

سرطان ریه – واقعیات، انواع، و علل

پیشرفت بزرگ در پزشکی احیاء: تراشۀ کوچکی برای التیام تمامی دستگاههای بدن

مالتیپل اسکلروزیس (MS) – میکرب روده چه نقشی دارد؟

راش کمخونی یا راش آنمی - علایم، و درمان

پروفسور محمدحسن کریمینژاد: ایران ما زادگاه علم ژنتیک است

تصمیم ما به طلاق ممکن است ژنتیکی باشد

آنچه در مورد تست PCA3 یا نشانگر جدید سرطان پروستات به دانستنش نیاز دارید

کیست چیست؟ علل، انواع، و درمانها

لکههای سفید روی صورت - تعریف و تصویر

پزشکی دقیق - از پزشکی بیماریمحور تا مراقبت بهداشتی شخصی شده

چاقی - اعداد و ارقام سخن میگویند

دستاورد بزرگ: دانشمندان سلولهای پیر را در انسان دوباره جوان کردند

دیستونیا یا حرکات و انقباضات غیر ارادی عضلات - علایم، علل، و انواع

بزرگ شدن غده تیروئید یا گواتر - علل، علایم، و درمان

اکینیزیا یا از دست دادن توانایی کنترل بر حرکت عضلات - آنچه دانستنش نیاز است

متهموگلوبینمیا یا کمبود شدید اکسیژن در سلولهای بدن

8 نوع سرطان مختلف فقط با یک تست خون تشخیص داده میشود

هیپوسپادیاس یا قرار گرفتن دهانه آلت تناسلی مردانه در زیر آلت به جای سر آن

پلیداکتیلی یا متولد شدن با انگشت اضافی – علل، تشخیص، و درمان

رقیق بودن خون - آنچه دانستنش نیاز است

کمبود ویتامین E - علل، علایم، و عوارض

اسکولیوسیس (اسکولیوز) یا انحراف ستون فقرات به پهلو - آنچه دانستنش نیاز است

متاپلازی رودهای یا تغییر شکل سلولهای بافت دستگاه گوارش فوقانی به سلولهای رودهای

رعشه ذاتی یا رعشه کاینتیک - علایم، علل، تشخیص، و درمان

کیستیک هیگروما یا هیگرومای کیستیک - آنچه دانستنش نیاز است

ماکروسفالی یا بزرگ بودن غیر معمول سر - آنچه دانستنش نیاز است

لیپوسارکوما (لیپوسارکوم) یا سرطان با آغاز شکلگیری در سلولهای چربی

آنچه باید در مورد تالاسمی بدانیم

علایم، علل، تشخیص، و درمان لوپوس

بیماری فون ویلبراند یا شایعترین اختلال خونی ارثی – علایم، علل، تشخیص، و درمان

امیلوئیدوسیس (امیلوئیدوز) یا انباشت غیر نرمال پروتئین در بافتهای بدن

هموفیلیا [هموفیلی] - انواع مادرزادی و اکتسابی

پانکولیتیس [پانکولیت] یا التهاب سراسری کولون - آنچه دانستنش نیاز است

کراتوسیس پیلاریس (کراتوز پیلاریس) یا پوست قازی شدن پوست بدن

انژیوادم یا ورم سریع ناحیه زیر پوست - واکنش آلرژیک و وراثت

چاقی چیست و چرا ایجاد میشود؟

روساسه - انواع، علل، و مداوا

سندرم ورولف یا پرمویی - انواع، علل، و درمان

مزایا و معایب غذاهای اصلاح ژنتیکی شده چیست؟

میکروسفالی یا کوچکتر بودن سر (و در موارد خاص، مغز) از میزان میانگین
نظرات (1)