العوامل المؤثرة على عمل الإنزيم
| English | العربية |
|---|---|
| colorimeter/ˌkʌləˈrɪmɪtə/ | colorimeter |
| initial rate/ɪˈnɪʃl reɪt/ | المعدل الابتدائي |
| optimum/ˈɒptɪməm/ | مثالي |
| denature/ˈdenətʃə/ | denature |
| buffer/ˈbʌfə/ | منظم |
| inhibitor/ɪnˈhɪbɪtə/ | inhibitor |
ما الذي يغير سرعة الإنزيم
- غيّر الظروف وغيّر كيف يعمل الإنزيم بسرعة.
- أولاً، تحتاج إلى طريقة عادلة لـ قياس المعدل.
- بعد ذلك سنرى كيف تؤثر درجة الحرارة ودرجة الحموضة والتركيز كل منها عليه.
قياس المعدل
- تابع كيف يتكون الناتج بسرعة (مثلاً جمع غاز الأكسجين من الكاتالاز) أو كيف تختفي الركيزة بسرعة (مثلاً تلاشي لون اليود بينما يهضم الأميليز النشا).
- المقياس اللوني يحول التغير اللوني إلى رقم دقيق يمكنك رسمه.
- التفاعل يكون أسرع في البداية (أكثر الركيزة متوفرة)، لذا فإن المعدل الابتدائي — الميل عند الزمن صفر — هو القيمة الأكثر عدالة للمقارنة.

المعدل الابتدائي — الميل في البداية تماماً — هو القيمة الأكثر عدالة للمقارنة.
لماذا يُعدّ المعدل الأولي (الميل عند الصفر الزمني) القيمة الأكثر عدالة للمقارنة؟
في البداية يوجد أكبر قدر من الجزيء المتفاعل، لذا يكون المعدل الأعلى ولم يقتصر بعد على نفاد الجزيء المتفاعل.
درجة الحرارة
- التسخين يمنح الجزيئات المزيد من الطاقة الحركية، فتتصادم أكثر فأكثر — يرتفع المعدل.
- ولكن بعد الحد الأمثل، يقطع الحرارة الروابط التي تحافظ على شكل الإنزيم: يتغير (ينكش)، لم يعد الموقع النشط يناسب، وينهار المعدل.

درجة الحرارة: دافئ، ثم ساخن جداً
يصل المعدل إلى ذروته عند الأمثل
اسحب درجة الحرارة. الاحترار يسرّعه — حتى يصبح ساخنًا جدًا يُفسّد الإنزيم وينهار النشاط بعد نقطة الأمثل.
عند ارتفاع درجة الحرارة من البارد إلى الساخن جداً، رتب الأحداث.
يسرّع الاحترار الاصطدامات أولاً (يصعد المعدل نحو الأمثل); ما وراء ذلك يتلف الإنزيم وينهار المعدل.
فوق درجة الحرارة المثلى، ينخفض المعدل بشدة لأن الإنزيم:
تكسر الحرارة الروابط الحاملة لشكل الإنزيم؛ يتغير الموقع النشط ولا يستطيع بعد ذلك ربط الجزيء المتفاعل.
الحموضة
- لكل إنزيم حموضة مثلى. التحرك بعيداً جداً في أي اتجاه يؤدي إلى انكماشه، لذلك ينخفض المعدل.
- لدراسة الحموضة بشكل عادل، احفظها ثابتة باستخدام محلول منظم.

لتوقف تغير درجة الحموضة أثناء تغيير درجة الحرارة، ابقِ عليها ثابتة باستخدام محلول ______.
يعمل المنظم على مقاومة تغير درجة الحموضة، فتبقى درجة الحموضة منتظمة بينما تكون درجة الحرارة المتغير الوحيد.
تركيز الإنزيم والركيزة
- زيادة الإنزيم (مع وفرة الركيزة) تعني المزيد من المواقع النشطة، وبالتالي يرتفع المعدل بنسبة طردية.
- زيادة الركيزة تسرع العملية في البداية — ولكن بمجرد أن يصبح كل موقع نشط مشغولاً، لا يُحدث إضافة المزيد أي فرق ويستقر المعدل.
- زيادة المثبط تقلل المعدل.
- استكشفها أدناه: اسحب شريط تمرير الركيزة ولاحظ ارتفاع المعدل، ثم استقراره بمجرد امتلاء جميع المواقع النشطة.
تركيز الجزيء المتفاعل: المعدل ثم استقرار
المعدل = Vmax·[S] / (Km + [S])
اسحب تركيز الجزيء المتفاعل. يصعد المعدل، ثم يتسطح بمجرد شغل كل موقع نشط — إضافة المزيد من الجزيء المتفاعل بعد ذلك لا تفعل شيئاً.
صل كل تغيير بتأثيره على المعدل.
إضافة المزيد من الإنزيم تضيف مواقع نشطة؛ بمجرد تشبع المواقع، لا تفعل زيادة الجزيء المتفاعل شيئاً؛ الحرارة الشديدة أو درجة الحموضة القصوى تُفسد الإنزيم.
توقف زيادة المعدل نهائياً عند إضافة المزيد من الجزيء المتفاعل بسبب:
بمجرد شغل جميع المواقع النشطة، يصل المعدل إلى أقصى حد؛ لا يمكن معالجة المزيد من الجزيء المتفاعل بسرعة أكبر.
مع توفر وفرة الجزيء المتفاعل، مضاعفة تركيز الإنزيم تضاعف تقريباً المعدل.
زيادة الإنزيم تعني زيادة المواقع النشطة؛ وبوجود فائض من الركيزة، يرتفع معدل التفاعل تناسبا مع تركيز الإنزيم.
لقد فهمت الأمر
- قِس المعدل الابتدائي (الأكثر انحداراً، في البداية) لمقارنة عادلة؛ يقوم مقياس اللون بجعل اللون دقيقاً
- درجة الحرارة: ترتفع إلى الحد الأمثل، ثم تنكشر وتنهار
- الحموضة: منحنى على شكل جرس حول الحموضة المثلى؛ استخدم محلولاً منظماً للحفاظ عليه ثابتاً
- إنزيم ↑ → معدل ↑ (نسبة طردية)؛ ركيزة ↑ → يستقر عندما تمتلئ جميع المواقع