تكوين وأقسام الانزيمات.. تحفيز أنواع عديدة من التفاعلات الكيميائية والحيوية وتنظيمها

الأنزيمات

Enzyme

هي مواد بروتينية تقوم بتحفيز أنواع عديدة من التفاعلات الكيميائية والحيوية وتنظيمها.
فمثلا انزيم الاميليز Amylase الموجود في اللعاب يحفز على هضم أو تحلل النشا في الفم.

وأنزيم الببسين Pepsin الموجود في العصارة المعدية يحفز على هضم البوتين.
وأنزيم اللايبيز Lipase الموجود في الكبد يحفز على تحلل الدهون.

وتوجد آلاف من مختلف الانزيمات في البكتريا والخمائر والأعفان والنباتات والحيوانات، وحتى بعد الجني للنبات أو موت الحيوان فإن أغلب الانزيمات تستمر في تحفيز التفاعلات الكيميائية الخاصة.

وتتكون الانزيمات في الأساس من البروتين وقد تحتوي في بعض الحالات على جزء غير بروتيني مرتبط بالبروتين يسمى المرافق الانزيم Coenzyme.

وعموما يتكون الجزء غير البروتيني من الكاربوهيدرات أو الدهون أو المعادن ومركبات عضوية أخرى.

وعلى هذا الأساس يمكن تقسيم الانزيمات إلى قسمين رئيسين:
1- انزيمات تتكون من جزء بروتيني فقط  مثل انزيمات التربسين Trypsin والببسين Pepsin والباباين Papain.
2- انزيمات تتكون من جزء بروتيني وجزء غير بروتيني مثل انزيمات فينول اوكسيديز Phenoloxidase وديهيدروجينيزDehydrogenase و اينوليز Enolaase.

ويطلق تعبير Substrate للمادة الخاضعة للتفاعل أو التي يعمل عليها الانزيم، وتسمية الانزيمات تشتق من المادة التي يعمل عليها الانزيم  باضافة (ase) في نهاية الكلمة  مثلا الانزيم الذي يعمل على الليبدات يسمى Lipase وعلى الكلوروفيل Clorophylase.

في بعض الحالات تتم تسمية الانزيمات بأن يضاف اسم المادة المتفاعلة ونوع التفاعل ثم اضافة (ase) مثلا الانزيم الذي له دور في في اكسدة الفينولات المتعددة Polyphenol oxidase وكذلك بالنسبة للانزيم الذي له دور في اكسدة حامض الاسكوربيك Ascorbic acid oxidase.

يطلق على الانزيم في حالة احتوائه على القرين الانزيمي Haloenzyme ويسمى الجزء البروتيني فيه Apoenzyme والجزء غير البروتيني Coenzyme.

ولما كانت جميع الانزيمات عبارة عن مواد بروتينية فإن جميع العوامل التي تؤدي إلى تغير طبيعة البروتين Denaturation سوف تؤدي إلى تحطيم الأنزيمات.

وتتأثر فعالية الانزيمات بعوامل متعددة كدرجة الحرارة والاس الهيدروجيني وظروف الاكسدة والاختزال والقوة الايونية وتركيزها وتركيز المادة المتفاعلة ووجود عوامل منشطة أو مثبطة.

وللانزيمات أهمية كبيرة في الصناعات الغذائية حيث تتمكن الانزيمات من إحداث تغيرات مرغوبة في بعض الأغذية وغير مرغوبة في أغذية أخرى، وعلى سبيل المثال يعد دور انزيم Phenoloxidase مهما ومرغوبا جدا في صناعة الشاي بينما يعد مضرا في الفواكه والخضروات حيث يودي إلى اسمرارها.