الإنزيمات

الإنزيمات

الإنزيمات

ربما تساءلت من قبل عن الكيفية التي يستخدمها جسمك للاستفادة من اللحوم التي تتناولها، وتحويل هذه اللحوم من صورتها التي تناولتها عليها إلى صورة أخرى تمكنك من الاستفادة بهذه اللحوم بشكل فعال، وذلك بتحويلها إلى مصدر للطاقة التي تحتاجها للاستمرار بممارسة أنشطتك الخاصة دون أن تشعر بالتعب أو فقدان القوة، وهذه الكيفية تقوم أساساً باستخدام مادة غاية الأهمية ألا وهي "الإنزيمات"، وفي السطور التالية سنتعرف بصورة ملخصة عن تعريف هذه الإنزيمات، وكيفية عملها، وأهم الصناعات التي تستخدم فيها.

تعريف الإنزيمات

تُعرف الإنزيمات على أنها العوامل الحفازة الطبيعية المتواجدة بجسم الإنسان، والتي تساعده على تحويل الطعام الذي يتناوله إلى صورة أخرى تمكن جسمه من الاستفادة بهذا الطعام، حيث أنه وبدونها كانت ستستغرق عمليات التحويل تلك مئات السنين، ولكنها وبفضل الإنزيمات لا تستغرق سوى عدة ثوان، وهنا تتجلى قدرة المولى عز وجل في خلق الإنسان، وهذه العوامل الحفازة لها العديد من الأنواع، ويتم تقسيمها لهذه الأنواع تبعاً للطريقة التي تتواجد بها الأحماض الأمينية في الإنزيم، فكل نوع منها مسئول عن عملية هضم معينة، ولكن ومع التسخين أو ارتفاع درجة الحرارة قد يحدث اختلاف في ترتيب هذه الأحماض الأمينية؛ وبالتالي يحدث هبوط في قدرة الإنزيم على تأدية وظيفته، ولا يوجد إلا عدد قليل منها والتي تقدر على تأدية وظائفها حتى مع ارتفاع درجة الحرارة؛ ولهذا السبب بالتحديد تكون قيمة للغاية، وتكون الإنزيمات عموماً على هيئة كرات، وأغلبها عبارة عن بروتينات.

وترجع تسميتها بهذا الاسم نسبة إلى الكلمة اليونانية "إنزيم" والتي تعني التخمر، حيث كان أول اكتشاف للإنزيمات عندما قام العالم الفرنسي "أنسليم باين" بتخمير السكر وتحويله إلى كحول باستخدام الإنزيمات الموجودة في خلايا الخميرة.

آلية عمل الإنزيمات

تعمل من خلال ربط الركائز ببعضها البعض، والركائز هي الجزيئات التي يتم تحويلها ليستفيد منها جسم الإنسان، وقبل أن تتم عملية الربط تلك فإنها تتأكد أولاً أنها مخصصة لتحويل ذلك النوع من الركائز، وذلك من خلال عدة خواص، وعملية التأكد تلك تشبه إلى حد كبير وجود قفل لا يمكن فتحه إلا باستخدام مفتاح معين؛ فالقفل هو الركيزة، والمفتاح هو الإنزيم.

بعد عملية الربط تأتي مرحلة التحفيز، وتتم عملية التحفيز تلك من خلال العمل على خفض طاقة التنشيط اللازمة لحدوث التفاعل الكيميائي اللازم لعملية التحول الكيميائي للركيزة لتصبح المنتج المطلوب. بعد حدوث عملية التحول تلك فإن الإنزيم يقوم بفصل نفسه عن المنتج؛ وذلك حتى يصبح بالإمكان الاستفادة من الإنزيم مجدداً في تفاعلات أخرى، وحتى يمكن كذلك الاستفادة من المنتج.

أهم الصناعات التي تعتمد على الإنزيمات

بجانب الأهمية الكبرى التي تمثلها الإنزيمات في عمليات هضم الطعام، فإن لها أهمية صناعية كبرى؛ فهي تدخل في العديد من الصناعات، والتي تعتمد على استخدام الإنزيمات في تسريع معدلات حدوث التفاعلات الكيميائية، وأهم هذه الصناعات:

·   صناعة المنظفات الصناعية: حيث أنها تستخدم في عمليات إزالة الدهون، والزيوت من الملابس والصحون بصورة أسهل بكثير عما كانت عليه من قبل.

·    صناعة الأجبان: يساعد الإنزيم على الزيادة من سرعة تحويل الألبان إلى منتجات الأجبان المطلوب تصنيعها تبعاً لنوع الجبن ونوع الإنزيم المستخدم في الصناعة.

·       صناعة العدسات اللاصقة: لا يدخل الإنزيم في عملية الصناعة نفسها بصورة مباشرة، وإنما يستخدم في تطهير العدسات اللاصقة من البروتينات بعد استخدامها، وذلك لإبقاء تلك العدسات نظيفة وصالحة للاستخدام مجدداً.

·       صناعة الوقود الحيوي: وهذا المجال يعتبر إحدى المجالات التي تشهد اهتماماً متزايداً؛ حيث توجهت أنظار العالم إلى تصنيع وقود طبيعي دون الحاجة لاستخدام الغاز أو النفط، والاعتماد على استخدام قصب السكر وما شابهه من منتجات زراعية لإنتاج الوقود وإدارة المحركات، ويلعب الإنزيم دوراً هاماً للغاية في تلك العملية.