ج.1.1 · الإنزيمات والاستقلاب

تغطي هذه الورقة موضوعات مختارة من المستوى العادي للمادة الأولى التي تم تقييمها في 2025؛ وهي لا تمثل المنهج الكامل.

المؤهلات السابقة: قراءة الكميات والوحدات المحددة، واستخدام العمليات الحسابية وشروط النموذج أدناه.

الأمثلة أصيلة ومخترعة: فهي ليست قياسات حقيقية أو تحقيقات طلابية فعلية.

ما الذي قد يفسر هذه الملاحظة؟

• يعمل إنزيم بسرعة عند درجة حرارة معينة وببطء عند أخرى. يمكن أن يزيد التسخين من التصادمات الناجحة، لكن التسخين المفرط قد يغير الموقع النشط.

بنِ النموذج

• الإنزيم عامل محفز بيولوجي.
• يرتبط الركيزة بموقع نشط تتوافق شكله وخصائصه الكيميائية مع تفاعل التحفيز.
• يزيد العامل المحفز سرعة التفاعل دون أن يُستهلك كلياً.
• الإنزيم: عامل محفز بيولوجي.
• التغير البنيوي: تغيير هيكلي يعطل الوظيفة.

اختر الأدلة القادرة على اختبار النموذج

• قِس السرعة باستخدام كمية المنتج المتكونة لكل وحدة زمنية أو عند نقطة نهاية ثابتة.
• بالنسبة لاختبار نقطة النهاية، فإن 1/الزمن هو مقياس للسرعة إذا كانت نفس الكمية من تغير المنتج أو الركيزة تحدد نقطة النهاية في كل مرة.

في المختبر: لهضم النشا، ضع الإنزيم والنشا في حمام مائي لتستقر، واضبط درجة الحموضة بوساطة محفزة، واخلط أحجاماً مقاسة، واختبر العينات باليود على فترات ثابتة. استخدم بقعة نظيفة لكل اختبار. لا تضع اليود داخل خليط التفاعل.

اعمل من الكميات المعروفة

• معلوم: تصل نقطة النهاية خلال 40 ثانية.
• استخدم مقياس السرعة = 1/الزمن.
• معدل تقريبي = 1/40 = 0.025 في الثانية.
• عند 20 ثانية يكون المقياس 0.050 في الثانية الواحدة، أي ضعف القيمة السابقة.
• هذه المقارنة صالحة فقط إذا استُخدمت نفس نقطة النهاية ونفس التركيز الابتدائي.

دورك: تستغرق نقطة نهاية ثابتة 50 ثانية. احسب مقياس السرعة 1/الزمن.

تحقق من الاستنتاج وحدوده

• النقطة المثلى محددة للإنزيم والظروف المحيطة به.
• انخفاض درجة الحرارة عادة ما يبطئ التفاعل؛ ولا يعني بالضرورة أن الإنزيم قد تعرض للتغير البنيوي.
• الفواصل الزمنية لنقطة النهاية تحد من الدقة.

غير صحيح: إن انخفاض درجة الحرارة دائماً يتسبب بتغير بنيوي دائم للإنزيم. انخفاض درجة الحرارة عادة ما يبطئ الإنزيم فقط لأن الجزيئات تتصادم بشكل أقل؛ ويبقى الموقع النشط دون تغيير، ويعود النشاط عند التدفئة. التغير البنيوي هو تغيير هيكلي ناتج عن الحرارة المفرطة أو درجة الحموضة القصوى، وليس نتيجة حتمية للانخفاض الحراري.

المفتاح:

• الإنزيم عامل محفز بيولوجي.
• قِس السرعة باستخدام كمية المنتج المتكونة لكل وحدة زمنية أو عند نقطة نهاية ثابتة.
• انتبه إلى: القيمة المثلى خاصة بالإنزيم وشروط التفاعل.

اكتب بناءً على معدل بديل قدره 0.025 في الثانية

• نقطة نهاية ثابتة تستغرق 40 ثوانٍ.
• مقياس المعدل هو 1 مقسومًا على الوقت. انخفاض درجة الحرارة عادةً ما يُبطئ الإنزيم، ولا يحوله بشكل دائم إلى حالة غير نشطة.