لماذا تعمل معظم الانزيمات عند درجة ph 7.4

لماذا تعمل معظم الانزيمات عند درجة ph 7.4، الإنزيمات هي محفِّزاتٌ بيولوجية جزيئة بروتينة. تسرِّعُ التفاعلات الكيميائية. تُسمى الجزيئات التي تمارس الأنزيمات تأثيرها عليها بالركائز، حيث يحوّل الإنزيم الركيزة إلى جزيئات تُعرف باسم النواتج. تحتاج معظم عمليات الاستقلاب (الأيض) إلى إنزيمات من أجل أن تحدث بسرعة كافية للحفاظ على الحياة.^:8.1 تحدد الإنزيمات في الخلية أي مسار استقلابي سيحدث في تلك الخلية. تُعرف دراسة الإنزيمات بالإنزيمولوجي وهناك حقل جديد فيه لتحليل «الإنزيمات الكاذبة» ينمو باستمرار، حيث يدرس هذا الحقل الإنزيمات التي فقدت قدرتها التحفيزية البيولوجية خلال التطور وهذا غالباً يؤثر على تسلسلات الأحماض الأمينية ويعطيها خصائص تحفيزية كاذبة غير عادية.

تُعرف الإنزيمات بقدرتها على تحفيز أكثر من 5000 نوع من التفاعلات الكيميائية الحيوية.. معظم الإنزيمات بروتينات، ولكن بعضها جزيئات محفزة للرنا (RNA) تدعى ريبوزومات. تأتي نوعية الإنزيمات من بينتها ثلاثية الأبعاد المميزة.

تزيد الإنزيمات كما كل المحفّزات سرعة التفاعل من خلال تخفيض طاقة التنشيط. تصل قدرة بعض الإنزيمات حتى جعل تحوّل الركيزة إلى المنتج أسرع بملايين المرات من التحول دون وجود الإنزيم. أحد الأمثلة هو إنزيم أورتيدين 5'-فوسفات ديكربوكسيلاز الذي يسمح بتفاعل من الممكن خلال ثوانٍ، بينما سيتطلب هذا التفاعل دون الإنزيم ملايين السنين. كيميائياً، لا تُستهلك الإنزيمات في التفاعلات الكيميائية ولا تقوم بتغيير التوازن في التفاعلات الكيميائية، كما كل الحفّازات الكيميائية. تتميز الإنزيمات عن بقية الحفّازات الكيميائية بنوعيتها الشديدة. يمكن أن يتأثر النشاط الإنزيمي بجزيئات معينة كالمثبطات التي تقلل من النشاط الإنزيمي، أو المنشطات التي تنشط عمل الإنزيم. الكثير من الأدوية العلاجية والسموم هي مثبطات إنزيمية. ينخفض النشاط الإنزيمي بشكل ملحوظ كذلك خارج درجة الحرارة والحموضة المثاليتين.

تُستخدم بعض الإنزيمات تجارياً، لتصنيع المضادات الحيوية مثلاً، حتى أن بعض المنتجات المنزلية تستخدم الإنزيمات لتسريع تفاعلات كيميائية معينة كبعض الإنزيمات الموجودة في مساحيق الغسيل الحيوية التي تحطم البروتينات أو النشا أو الدهون الموجودة الي تسبب بقع الملابس.

اصطلاحات التسمية

يُشتق اسم الإنزيم غالباً من ركيزته أو التفاعل الكيميائي الذي يحفّزه، مع اللاحقة «از» "ase" في النهاية. ومن الأمثلة على ذلك اللاكتاز ونازعة هيدروجين الكحول ودنا بوليميراز. تُسمَّى الإنزيمات المختلفة التي تحفّز التفاعل الكيميائي نفسه بالإيزوزيمات أو النظائر الإنزيمية.

طوّر الاتحاد الدولي للكيمياء الحيوية والبيولوجية الجزيئية نظام تسمية الإنزيمات، وهو رقم التصنيف الإنزيمي، حيث يُوصف كل إنزيم بواسطة تسلسل من أربعة أرقام مسبوقة بالسابقة "EC". يصنِّف الرقم الأول الإنزيمات على أساس آلية عملها.

أعلى مستوى للتصنيف هو:

• EC1 إنزيمات أكسدة-إرجاع: تحفّز تفاعلات الأكسدة-إرجاع
• EC2 إنزيمات الترانسفيراز: ينقل زمرة وظيفية (كزمرة الميثيل أو الفوسفات)
• EC3 إنزيمات هيدرولاز: تحفّز تفاعلات التحلل المائي للعديد من الروابط
• EC4 إنزيمات اللياز: تقوم بإنشاء العديد من الروابط بوسائل غير التحلل المائي أو الأكسدة
• EC5 إنزيمات الإيزوميراز: تحفّز التغيرات التصاوغية في جزيئة واحدة
• EC6 إنزيمات الليغاز: تربط جزيئتين بواسطة رابطة تساهمية

هناك تقسيم فرعي لهذه الأقسام بحسب خصائص أخرى كالركيزة والنواتج والآلية الكيميائية. فالإنزيم نوعي لأربعة خصائص تصفها الخانات الأربعة في رقم التصنيف الإنزيمي. على سبيل المثال، الهكسوكيناز (EC 2.7.1.1) إنزيم ترانسفيراز أي إنزيم ناقل، يضيف مجموعة الفوسفات (EC 2.7) إلى جزيء الهكسوز، والهكسوز هو جزيء يحتوي على مجموعة كحولية (EC 2.7.1).

السؤال: لماذا تعمل معظم الانزيمات عند درجة ph 7.4

الإجابة: تعمل معظم الانزيمات و بطريقة صحيحة عند هذا الحد لأنه في المقدار يكون الوسط معتدل فلا هو حامضي ولا قلوي