الأنزيمات

[الحياة امل]

بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
اتمنى المساعدة ممن يستطيع :اريد نشاط او تجربه عملية أو فلاش لتوضيح النقاط التالية :
1ـ تصنيف المجموعات الانزيمية
2ـ انشاء مفتاح لتصنيف بعض الكائنات الحية .
3ـ استخدام الأمثلة الشائعة للتمييز بين شعب مملكة الحيوان
4ـ شرح دوره التحلل للفيروسات وطبيعة الفيروس Hivوطرق العدوى به .
5ـ توضيح طبيعة المرض لجسم الانسان .
6ـ توضيح دور خلايا الدم البيضاء في مهاجمة مسببات المرض .
7ـ وصف الموانع الفيزيائية لمواجهة المرض .
8ـ وصف آليات الاصابة بالامراض التي تسببها الاوليات والبكترياء والفيروسات .

[هشام المصرى]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

1ـ تصنيف المجموعات الانزيمية

الانزيمات Enzymes

http://www.al3ez.net/upload/b/salma_19093536.jpg
http://www.al3ez.net/upload/b/salma_27540764.jpg
إن من أهم مظاهر الحياة فى النبات بناء مركبات معقدة من مواد بسيطة أوالعكس أى تفتيت المركبات المعقدة الى مواد ابسط منها ومن المعروف أن الخلايا التى تحوى البلاستيدات الخضراء تنفرد بتكوين المواد الكربوايدرئية من مواد بسيطة بينما يبدوا أن كل خلية نباتية لها القدرة على تكوين مواد عضوية معقدة من آخرى أقل تركيباً وعلية فكل خلية اذن مركزا لعدد كبير من التفاعلات الكيميائية يتحكم فى سرعتها واتجاهها وتنظيمها جهاز خاص يؤدى التفاعلات طبقا لبرنامج معين


يعرف الانزيم بانه عامل مساعد عضوى حيوي ذو وزن جزئيئ كبير شديد الحساسية لدرجات الحرارة المرتفعة ويختص كل انزيم بتنشيط تفاعل او اكثر دون ان يتاثر بذلك التفاعل .

الصفات الطبيعية للانزيمات

لقد أظهرت الدراسات الاولى للانزيمات أنها تشترك مع البروتينات فى كثير من الخواص وقد فشل الباحثون الاوائل فى عزل الإنزيمات حتى أمكن من عزل إنزيم اليوربيز على شكل بللورات نقية وأثبت أنها عبارة عن بروتين ومنذ ذلك الحين أمكن عزل عدد من الإنزيمات من النباتات وقد أثبت دراستها أنها بروتينات تالرغم من أن كثيراً منها يحتوى على مجموعات غير بروتينبة مرتبطة بجزئيات البروتين .

وبروتينات الإنزيمات ذات وزن جزئيى كبير فإنزيم البيرواكسيديز الذى يعتبر من أصغر الإنزيمات وزته الجزئيى حوالى 40000 بينما إنزيم الكاتاليز وزنه الجزيئي يبلغ 248000 وإنزيم اليورييز وزنه الجزيئي 4830000 . تشترك الإنزيمات البروتينات الأخرى فى تأثرها بالحرارة المرتفعة فإذا ما ارتفعت درجة الحرارة للغليان ولو لفترة وجيزة تخثر البروتين ورسب وبذلك يفقد الإنزيم نشاطه . وهناك مواد تؤثر ايضا فى البروتينات والإنزيمات تأثيرا مشابها لتأثير الحرارة المرتفعة ومن هذه المواد أيونات المعادن مثل الرصاص والزئبق والفضة وكذلك الأحماض والقواعد والأشعة فوق البنفسجية .
http://www.al3ez.net/upload/b/salma_35393104.jpg
تتميز البروتينات وهى المادة الآساسية فى تكوين الإنزيمات بانها ذات طبيعة مزدوجة أى انها تتأين إما كحامض أو كقلوى ويتوقف ذلك على درجة تركيز أيون الإيدروجين فى الوسط الخارجى ، وعتد درجة تركيز خاصة لأيون الإيدروجين يحتوى جزئ البروتين على عدد متساوى من كل من الشقين الحامضى والقلوى ،

ولذلك يكوت الإيون متعادلا من حيث الشحنات الكهربائية ، وتعرف هذه الدرجة بنقطة التعادل وهى نقطة مميزة لكل نوع من أنواع البروتينات ، ترجع أهمية تلك الظاهرة بالنسبة للأنزيمات إلى أن حيوية كل إنزيم تتوقف على طبيعة تأين جزئ البروتين المكون له ، وبعبارة أخرى تتوقف حيوية الإنزيم على درجة تركيز أيون الإيدروجين فى وسط التفاعل ولذلك فقد وجد لكل إنزيم درجة مثلى لأيون الإيدروجين pH يبلغ تأثيره عندها حده الاقصى

[هشام المصرى]

التركيب الكيماوى للإنزيمات


إن التقدم فى دراسة فى خواص الإنزيمات قد مكن الباحثين من تقسيم الإنزيمات من حيث تكوينها ، إلى القسمين الآتين :

1 – الإنزيمات التى تتكون من البروتينات البسيطة : وتشمل عدد من الإنزيمات المحللة مثل إنزيم البورييز وإنزيم الأميليز وهذه الإنزيمات تتكون كليا من أحماض أمينية .

2 – الإنزيمات التى تتكون من شقين: أحمدهما بروتينى والآخر غير بروتينى يتكون من ذرة معدنية أو جزئ عضوى ، ويعرف هذا الشق باسم المجموعة الغير بروتينية , ولاشك أن المجموعات الغير بروتينة هى جزء من المركز الفعال لجزئ الإنزيم , وقد دلت الابحاث على أنه يمكن فصل المجموعة الغير بيروتينية عن الشق البروتينى فى بعض الإنزيمات فى حين لا يمكن حدوث ذلك فى البعض الآخر نظراً لأرتباط الشقين .

من الملاحظ أن عزل إنزيم ما ، بإستعمال طريقة الفصل الغشائى للذائبات ، غالبا ما يؤدى إلى تغير حدث فى طبيعة الإنزيم ، ولكن يرجع إلى إزالة بعض المواد القابلة للفصل الغشائى والتى تعرف فى هذه الحالة باسم قرين الإنزيم او الممرفق الإنزيمى Co-enzyme وكذلك العامل المعاون Co-factor وهذه المواد لازمة لنشاط الإنزيم ويسمى الشق البروتينى بأصل الإنزيم أى ان الإنزيم فى هذه الحالة يتكون من أصل الإنزيم + قرين الإنزيم او العامل المعاون . وقرين الإنزيم أو العامل المعاون عادة لا يتاثر بالحرارة بعكس أصل الإنزيم كما أنه يعتبر جزء متمم للانزيم الخاص به .

أشارت الدراسات الأنزيمية الى أنة يلزم لكى يقوم الأنزيم بعملة على آى مادة تفاعل Substrate من الناحية الكيميائية وجود التالى :

أ‌- لابد من وجود مواقع مقابلة من الأنزيم والمادة المتفاعلة ولا يقل عادة عن ثلاثة مواقع

ب‌- نشاط الثلاثة مواقع للأنزيم تكون مختلفة أو غير متناظرة

ج – يجب أن تحتوى المادة على مجموعتين مماثلة للنزيم مع مجموعتين آخرتين غير متماثلة وتكون المجموعات الأربعة متصلة بذرة كربون كما بالشكل التالى


شكل 1 يوضح انة يلزم لكى يقوم الأنزيم بعملة على آى مادة تفاعل من وجود مواقع مقابلة من الأنزيم والمادة المتفاعلة ولا يقل عادة عن ثلاثة مواقع , ويجب أن تكون المواقع للأنزيم مختلفة أو غير متناظرة كما يجب أن تحتوى المادة على مجموعتين مماثلة للنزيم مع مجموعتين آخرتين غير متماثلة وتكون المجموعات الأربعة متصلة بذرة كربون
http://www.al3ez.net/upload/b/salma_57593272.jpg

[هشام المصرى]

طبيعة عمل الإنزيم The nature of enzyme action



* قد كان يعتقد أن الإنزيم لا يتحد مطلقاً من مادة التفاعل Substrate وإنما يهئ وسطاً صالحاً لحدوث التفاعل إذ أن جزيئات مادة أو مواد التفاعل تتجمع تجمعا سطحياً حول دقائق الإنزيم الغروية حيث تتلامس هذه الجزيئات ويتم التفاعل بينها ثم تنتشر المنتجات النهائية وتحل محلها جزيئات جديدة تتفاعل وهكذا .


* وهناك رأى آخر يقول ان التفاعل الإنزيمى يحدث نتيجة لإتحاد المادة إتحادا فعليا بالإنزيم مكوناً مركباً ما وهذا الاتحاد مؤقت إذ ينحل هذا المركب سريعا بعد احداث تغيير فى مادة التفاعل إلى الإنزيم الاصلى ونواتج التفاعل ثم يتحد الإنزيم من جديد بكمية أخرى من مادة التفاعل

* إن جزيئات مادة التفاعل ( أ ) فى محلول ما تحتوى على كمية من الطاقة لذلك فهى دائمة الحركة والتصادم بعضها ببعض ، فإذا ما إكتسبت تلك الجزيئات كمية طاقة كافية لبدء التفاعل مع جزئ مادة ثانية ( ب ) فأن نتيجة لتصادمها فإنها تصبح قادرة على التفاعل والتحول إلى المادة جديدة ( أب أو ج ) .

لذلك تعرف كمية الطاقة التى يجب لجزيئات المادة أن تكتسبها حتى تتفاعل بطاقة التنشيط Energy of activation وبتتبع تأثير الإنزيم فى مثل هذه التفاعلات فقد وجد أن الإنزيم يسبب نقص كمية طاقة التنشيط اللازمة لاتمام التفاعل لجزئ المادة أ لتتحول إلى المادة ج ، وينتج عن ذلك أن عدداً أكبر من جزيئات المادة سوف يصل لمستوى طاقة التنشيط اللازمة فى وحدة الزمن وبذلك تزيد سرعة التفاعل ، وقد قدرت طاقة التنشيط اللازمة للتحليل الحامضى لجزئ السكروز على 525 م بمقدار 25560 كالورى ، بينما طاقة التنشيط اللازمة لتحليل جزئ السكروز فى وجود إنزيم السكريز على درجة 525 م تساوى 8700 سعراً .
http://www.al3ez.net/upload/b/salma_69268755.jpg

* لذلك فمن المعتقد أن الإنزيم يقلل من طاقة التنشيط اللازمة لجزئ المادة المتفاعلة اى توصيل طاقة المادة الى طاقة التنشيط لكى تتفاعل وذلك عن طريق اتحاده معها فيكون معقد انزيمى ذو طاقة تنشيط أقل آى أن الأنزيم يخفض طاقة التنشيط اللازمة لأتمام التفاعل
http://www5.0zz0.com/2007/10/15/15/69268755.jpg
تخصص الإنزيمات Specificity of enzymes

* إن التخصص من أهم مميزات الإنزيمات ويقصد بالتخصص أن لكل إنزيم مادة معينة أو مجموعة مواد متشابهة كيماوياً يستطيع أن يوثر فيها دون غيرها ولتخصص الإنزيمات درجات متفاوتة .


* فهناك إنزيمات تتخصص فى التاثير على المواد ذات التشابه الفراغى ويعرف هذا التخصص بإسم تخصص التشابع الفراعى Stereo-chemical Specificity فالمعروف أن معظم المواد الكيماوية التى تتكون أثتاء عمليات الهدم والبناء داخل الخلايا الحية ذات التشابه فراغى أى أن منها المركبات اليمينية والمركبات اليسارية ولقد بلغت معظم الإنزيمات درجة كبيرة فى تخصصها بحيث أنها تؤثر فقط فى المركب اليمنى مثلا دون شبيه اليسارى . ومثال ذلك إنزيم Lactic dehydrogenase الذى يؤثر فقط فى حامض اللكتيك اليسارى ويعطى حامض البيروفيك ويمكن لهذا الإنزيم أن يؤثر فى حامض اللكتيك اليمتى .
ويمكن تمييز أتواع أخرى من الإنزيمات تختلف درجة التخصص فيها طبقاً للتركيب الكيماوى للمواد المتفاعلة .

فهناك الإنزيمات ذات التخصص المنخفض Low Specificity وتتخصص هذه الإنزيمات طبقاً لنوع الرابطة التى تربط شقى جزئ المادة المتفاعلة .

فمثلا يجب أن يكون هذه الرابطة رابطة استرا فى حالة اللبيز Lipase ورابطة بيتيد فى حالة بيتيديز Peptidase ورابطة جلبكوسيد فى حالة جليكوسيديز Glucosidase


* وهنالك نوع أخر من الإنزيمات يكون فيها التخصص تخصص مجموعة Group Specificity وهو واسع الانتشار فى الإنزيمات التى تؤثر فى المواد الكربوايرانية .



* وهناك تخصص للإنزيمات يعرف بالتخصص المطلق Absolute Specificity ومثال بأن يقوم الأنزيم بالتفاعل مع تركيب معين كأن يقوم انزيم الكينيز Kinase بأدخال مجموعة الفوسفات على الالدوزات فى وجود ATP فأذا قام الانزيم بذلك التفاعل على الجلوكوز فقط دون غيرة من السكريدات سمى ان تخصص الانزيم مطلق وسمى بأسمه Glucokinase وكما فى إنزيم المالتيز فهو لا يؤثر إلا فى سكر المالتوز فقط ,

ولا يؤثر فى المركبات الاخرى التى تحتوى على رابطة الالفاجليكوسيدات , اما اذا كان للأنزيم تأثير على محموعة الالدوزات جميعها بأن ينقل لها مجموعة الفوسفات من ATP او يحلل الرابطة الجلوكوزيدية فأن ذلك النزيم يكون متخصص تخصص نسبى Relative Specificity .
http://www.al3ez.net/upload/b/salma_91545008.gif
مع احترامى وتقديري
هشام المصرى

[الحياة امل]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
مشكور اخي هشام المصري على هذه المساعدة .اثابك الله خيرا .

[المشرف العام]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
بارك الله فيك عزيزي / هشام المصرى

وأتمنى أن تكون الصور محملة من " مركز العز للتحميل " حتى لا نفقدها مستقبلاً وخاصة أن الصور علاقتها وطيدة مع الموضوع.
سلمت.

[هشام المصرى]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
6ـ توضيح دور خلايا الدم البيضاء في مهاجمة مسببات المرض ؟
مكان تكوين خلايا الدم البيضاء:
أ ـ الخلايا المحببة: تتكون في نخاع العظام الأحمر.
ب ـ الخلايا غير المحببة: تتكون في الأنسجة الليمفاوية كالطحال والكبد والغدد الليمفاوية.
مدة حياة خلايا الدم البيضاء:هي قصيرة جداً إذا قورنت بخلايا الدم فعمرها حوالي بضع ساعات في حالة الخلايا الليمفاوية ومن يوم إلى يومين في باقي الخلايا البيضاء، والخلايا البيضاء عادة ما تغادر الجهاز الدوري لتقوم بوظائفها بالأنسجة.
التغيير في عدد خلايا الدم البيضاء:
أ ـ يزيد عددها في الأطفال والحوامل وجميع الأمراض الحادة مثل الالتهاب الرئوي.
ب ـ ويقل عددها في حالات الأمراض المزمنة كالتيفود وفي المجاعة وسوء التغذية.
وظائف خلايا الدم البيضاء:
تقوم خلايا الدم البيضاء بالعديد من الوظائف الهامة وهي:
أ ـ الوظيفة الأساسية لها هي الدفاع ضد غزو الميكروبات
ب ـ تفرز خلايا الأزينوفيل مادة الهمستامين التي تؤثر على الأوعية الدموية فتسبب اتساعها كما تزيد في حالات الحساسية بالجسم.
ج ـ تفرز البيزوفيل مادة الهيبارين التي تمنع تجلط الدم.
د ـ تفرز الخلايا الليمفاوية الأجسام المضادة التي إما أن تعادل سموم الميكروبات أو تعمل على ترسيب الميكروبات.

[هشام المصرى]

وهنا شرح اخر

خلايا كرات الدم البيضاء:
تتكون من أنواع مختلفة ومتعددة، وكل نوع له وظيفته فى حماية الجسم من الجراثيم والميكروبات. وتسمى بالكرات البيضاء لأنها لا تحتوى على أى مادة تكسبها لون وتظهر بدون لون وحجمها أكبر من كرات الدم الحمراء.

والأنواع الرئيسية الثلاث لخلايا كرات الدم البيضاء:
أ- الخلايا المتعادلة (Neutrophils):
الأسماء الأخرى للخلايا المتعادلة (Neuts, granulocytes& polys)، وهذه الخلايا مسئولة عن قتل غالبية أنواع البكتريا العادية ويمكن رؤيتها فى شكل الصديد الذى يظهر فى الجروح التى أصيبت بالعدوى على الجلد.


ب- الخلايا الأحادية (Monocytes):
أما وظيفة الخلايا الأحادية هى قتل الجراثيم مثل الدرن (Tuberculosis)، أى وظيفة الخلايا المتعادلة والأحادية هى محاربة البكتريا ومهاجمة أية أجسام غريبة تغزو الجسم بواسطة إفراز إنزيمات هاضمة لها.

ج- الخلايا الليمفاوية (Lymphocytes):
والخلايا الليمفاوية من وظائفها قتل الفيروسات وتنظيم الجهاز المناعى ككل بجسم الإنسان، حيث تتعرف الخلايا الليمفاوية على أية أجسام غريبة تغزو أو تهاجم جسم الإنسان وتزيد من مقاومة الجسم للعدوى. وتنقسم الخلايا الليمفاوية أيضاً إلى عدة أنواع:
أ- الخلايا الليمفاوية "بى" (B): وهى التى تفرز أجسام مضادة ضد البكتريا والفيروسات.
ب- الخلايا الليمفاوية "تى" (T): والتى لها دور فى التعرف على جميع الأجسام الغريبة على الجسم.

ومن هنا نجد أن كرات الدم البيضاء تلعب دوراً رئيسياً فى محاربة العدوى، فالعدوى تتمكن من جسم الإنسان وتحدث عندما يكون هناك القليل جداً من كرات الدم البيضاء الطبيعية فى الجسم.

وحساب الخلايا المتعادلة المطلقة هى الفيصل فى قياس معدلات كرات الدم البيضاء التى ينبغى تواجدها فى جسم الإنسان لمحاربة العدوى.
- ويتم الحساب الطريقة الآتية:
إذا كان عدد كرات الدم البيضاء عند الإنسان = 1000= 1.0 كيلو (الكيلو يعنى هنا الآلاف).
ونسبة الخلايا المتعادلة = 50%.
فإن حساب الخلايا المتعادلة المطلقة يكون كالتالى= 50% من 1000 = 500
ولمزيد من التوضيح:
عند القيام بشراء غسالة:
إذا كان ثمن الغسالة = 1000 جنيهاً.
وكانت ضريبة المبيعات = 50%
فستكون الضريبة تساوى 50% من 1000 جنيهاً = 500 جنيهاً.
أى أن كل جنيهاً يكلفك 50 قرشاً، فكلما ارتفعت كرات الدم البيضاء كلما ارتفعت الخلايا المتعادلة المطلقة.

فعندما يصاب الإنسان بنزلة برد أو أى نوع من أنواع العدوى الأخرى تقل عدد الخلايا المتعادلة، وفى حالة الإصابات الخطيرة تصل إلى أقل من (500) وفى بعض الأحيان لأقل من (100).
المزيد عن نزلات البرد ..
تختلف عمر كرات الدم البيضاء حسب نوعها: فالخلايا المتعادلة عمرها يصل إلى عدة ساعات، أما الخلايا الليمفاوية فتبقى لسنوات طويلة أو لبقية العمر.

- الصفائح الدموية:
هى الخلايا التى تتحكم فى عملية النزيف عندما يتعرض الإنسان للجروح، حيث تتجمع الصفائح الدموية مكان الإصابة مكونة كتلة لوقف النزيف. ومخاطر النزيف تعتمد على نوع الإصابة وعمقها، خطورة النزيف تزيد إذا كانت الصفائح الدموية أقل من 10-20.000، كما أن المخاطر تتزايد مع النزف إذا كان الإنسان يأخذ أسبرين (Aspirin) أو (Motrin) أو أية عقاقير مضادة للالتهابات .. لكن عقار (Tylenol) التيلينول ليس له تأثير على الصفائح الدموية.
متوسط عمر الصفائح الدموية من 5-7 أيام.

- البلازما: يدخل فى محتواها بنسبة كبيرة الماء (92%) ومركبات كيميائية متعددة مثل البروتينات والهرمونات والفيتامينات والمعادن، الدهون، السكريات.