الإنزيمات عبارة عن بروتينات متخصصة يستخدمها جسمك لتنفيذ مجموعة واسعة من التفاعلات الكيميائية. بدون الإنزيمات ، لن تحدث هذه التفاعلات بسرعة كافية للحفاظ على حياة الإنسان. ثلاثة من الاستخدامات المحددة العديدة للإنزيمات في جسمك تشمل هضم الطعام ، ونسخ المعلومات الوراثية الخاصة بك لإنشاء خلايا جديدة وتوليد الطاقة.
هضم الطعام
يجب تقسيم الطعام الذي تتناوله إلى مكوناته الغذائية ليتم امتصاصه واستخدامه من قبل الجسم. تنتمي إنزيمات الجهاز الهضمي إلى فئة من الإنزيمات تسمى hydrolases. تؤدي هذه الإنزيمات إلى تفاعل يسمى التحلل المائي ، والذي يقسم الجزيئات الكبيرة إلى وحدات أصغر. هناك العديد من الإنزيمات الهضمية المختلفة لتحطيم أنواع مختلفة من المكونات الغذائية. على سبيل المثال ، إنزيمات تسمى البيبسين والتربسين تهضم البروتينات الغذائية. يفرز البنكرياس الخاص بك hydrolase آخر يسمى lipase ويساعد على تحطيم الدهون الغذائية. يحفز إنزيم الأميليز على هضم النشا الغذائي.
نسخ الحمض النووي
تحتوي خلاياك على مادة وراثية تسمى الكروموسومات ، يحمل كل منها مجموعة من الجينات التي تشفر تركيبك الوراثي الفردي. هذه المادة الوراثية في شكل جزيء يسمى حمض الأكسجين الريبي النووي ، أو الحمض النووي. عندما تنقسم الخلايا في جسمك ، يجب أن تحتوي كل خلية تم إنشاؤها حديثًا على نسخة دقيقة من الحمض النووي الخاص بك. لتنفيذ هذه النسخ ، أو النسخ المتماثل ، يعتمد جسمك على إنزيمات معينة. على سبيل المثال ، إنزيمات تسمى هليوكتيس وعبارات جنية تزيل خيوط الدنا الملفوفة بإحكام حتى يمكن نسخها. تشارك إنزيمات بوليميريز الحمض النووي في عملية النسخ الفعلية. تشارك إنزيمات ligase DNA في إنهاء عملية النسخ.
إنتاج الطاقة
يجب أن يولد جسمك الطاقة للقيام بجميع وظائفه. على الرغم من أن نسبة السكر في الدم أو الجلوكوز هي الوقود المفضل لتوليد الطاقة ، إلا أنه يمكن أيضًا استخدام البروتينات والدهون. تعتمد هذه العمليات المعقدة - المعروفة مجتمعة باسم التنفس الخلوي - على الإنزيمات وتولد جزيئات تسمى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) التي تشغل خلاياك. على سبيل المثال ، يطلق على توليد الطاقة باستخدام الجلوكوز تحلل السكر. كل خطوة من الخطوات العشر في تحلل السكر تتضمن إنزيمًا مختلفًا. كل جزيء من الجلوكوز موزعة بواسطة تحلل السكر ينتج جزيئين ATP. من أمثلة الإنزيمات المستخدمة في تحلل السكر: هيكسوكيناز وألدولاز وإينولاز وبيروفات كيناز. وتشارك الإنزيمات الأخرى في توليد ATP من البروتينات والدهون.
الانزيمات وصحة الانسان
ترتبط العديد من الحالات الطبية بمشاكل الانزيم. على سبيل المثال ، يؤدي نقص إنزيم لاكتيز الهضمي ، الذي ينهار سكر الحليب ، إلى عدم تحمل اللاكتوز. يمكن أن يحدث نقص أكثر خطورة في الإنزيمات الهضمية مع التهاب البنكرياس أو التهاب البنكرياس. غالبًا ما ترتبط هذه الحالة بفقدان الوزن وسوء التغذية بسبب انخفاض القدرة على هضم الأطعمة المستهلكة في النظام الغذائي. يمكن أن تسبب الاضطرابات الوراثية أيضًا عيوبًا في الإنزيم قد تكون لها عواقب وخيمة. على سبيل المثال ، يعاني الأطفال المولودون بمرض تاي ساش من خلل جيني مع إنزيم يسمى بيتا هيكسوزامينيداز أ. تؤدي الوظيفة الضعيفة لهذا الإنزيم المفرد إلى تدمير الخلايا العصبية في الدماغ والنخاع الشوكي. الأطفال الذين يولدون مع هذا الاضطراب عادة يموتون في مرحلة الطفولة المبكرة.
تم التعليق بواسطة: Tina M. St. John، MD
