المجال التعليمي:01 التخصص الوظيفي للبروتينات.
الوحدة التعليمية 3: النشاط الأنزيمي للبروتينات.
الإشكالية: ما هي الإنزيمات ؟ ما هي خصائص هذه الجزيئات؟ ما هي شروط عملها؟
الأداء 1: مفهوم الإنزيم و أهميته
تمهيد:
تعمل أعضاء الجسم باستعمال المغذيات الناتجة عن هضم المواد الغذائية,تتم عملية الهضم بوجود العصارات الهاضمة التي تحتوى على جزيئات بروتينية تختلف أدوارها باختلاف المواد التي تؤثر فيها تدعى الإنزيمات الهاضمة.
1.1 تذكير بالمكتسبات:
إشكالية : ما هو مفهوم الإنزيم؟ ما هو تأثيره على النشاطات الأيضية؟
التقصي 1 : مستغلا الوثيقة ص 58.
1. استنتج نواتج تحلل النشاء مبررا دور الإنزيمات في ذلك.
2. قدم تعريفا للإنزيم.
الإجابة:
1. تتمثل نواتج تحلل النشاء في:
النشاء-(الاميلاز)--> الدكسترينات-(الاميلاز)--> المالتوز(سكر الشعير) –----(المالتاز)---> سكريات بسيطة(سكر العنب=غلوكوز)
تبسيط النشاء يتم بواسطة إنزيمات الأميلاز.
تقوم الإنزيمات الهاضمة بتسريع التفاعلات الكيميائية لتبسيط الغذاء,يتميز عمل الإنزيمات بالخصوصية,فإنزيم الأميلاز يؤثر على النشويات فقط,البروتيباز يؤثر على البروتينات فقط, و يؤثر الليباز على الدسم فقط,عمل الإنزيمات نوعي.
2. تعريف الإنزيم:
الإنزيمات هي بروتينات(وسائل حيوية) تعمل على تسريع التفاعلات الكيميائية في شروط محددة, تتميز بتأثيرها النوعي اتجاه مادة التفاعل(ركيزة) معينة.
2.1. عواقب غياب أو نقص إنزيم على النشاطات الأيضية:
إشكالية: ما هي عواقب غياب أو نقص إنزيم على النشاطات الأيضية؟
التقصي: نستعرض الحالتين المرضيتين ص 59,58 .
الحالة الأولى: مرض عدم اللاكتوز(intolérance au lactose)
الحالة الثانية: أمراض تخزين الغليكوجين(glycogénose)منها مرض الذي يظهر عند بعض الأطفال عند الولادة(glycogénose type1 )
1_ اقترح فرضية لتفسير سبب المرض في الحالة الأولى.
2_ هل يوجد علاج لهذه الحالة؟
3_ هل يؤدي المرض في الحالة الثانية إلى ارتفاع أو انخفاض نسبة الغلوكوز في الدم؟ علل إجابتك؟
الإجابة:
1_ الفرضية المقترحة: *غياب أو نقص في نشاط إنزيم اللاكتاز محلل لسكر اللاكتوز(سكر الفواكه).
2_اقتراح علاج للحالة 1 :
* تفادي تناول الحليب و مشتقاته هذا علاج مؤقت لان لا يمكن للشخص أن لا يتناول الحليب و مشتقاته كليا.
* تناول غذاء عبارة عن إنزيم اللاكتاز عند تناول غذاء فيه حليب أو مشتقاته.
* هذا المرض ليس بوراثي,لأنه لم يصب به الشخص بعد الولادة.
* فقد تكون هناك إصابة بالتهابات في الأمعاء أو أمراض تصيب الجهاز الهضمي تؤدي إلى ضعف قدرة الخلايا المفروزة لهذا الإنزيم و منه يمكن علاجها بالأدوية المناسبة.
3_ يؤدي المرض في الحالة الثانية إلى نقص و انخفاض نسبة السكر(الغلوكوز) في الدم خاصة في الفترات التي لا يتم فيها تناول غذاء غني بالسكر.
التعليل: غياب نشاط الإنزيم غلوكوز 6 فوسفات الذي يساهم في تحليل و تبسيط الغليكوجين إلى غلوكوز.
Glucose-6-phosphate ---(glucose-6-phosphatase)---> glucose
العلاج: لا يوجد علاج كون المرض وراثي.
الأداء 3 : دراسة تأثير تغيرات أل PH الوسط على نشاط الإنزيم
* نشاط الإنزيم يتأثر بشروط الوسط الذي يعمل فيه, من بينها درجة حموضة الوسط.
إشكالية: كيف تؤثر تغيرات درجة الحموضة PH على نشاط الإنزيمات؟
التقصي: مستغلا الوثيقة 1 ص 67
1_ حلل المنحنيات, ثم استنتج تأثير PH على نشاط الإنزيم.
2_ ارسم منحنى تغيرات سرعة التفاعل بدلالة درجة PH ؟ ماذا تستنتج فيما يخص العلاقة بينهما؟
3_ اقترح تفسيرا لآلية تأثير PH على نشاط الإنزيم.
الإجابة:
1_ تحليل المنحنيات: تمثل المنحنيات تغيرات تركيز أل O2 (ملغ/ل) بدلالة تغيرات درجة أل PH.
عند 4= PH و 10= PHنلاحظ ثبات تركيز O2 عند القيمة 8 (ملغ/ل) بعد إضافة الإنزيم,يدل على عدم استعماله من طرف الإنزيم.
عند 6 PH=و 8= PHنلاحظ تناقص معتبر و متباطئ و نسبي في تركيز O2 يصل إلى القيمة 3 (ملغ/ل) بعد إضافة الإنزيم,يدل على استعماله من طرف الإنزيم بكمية محدودة.
عند 7= PH نلاحظ تناقص سريع و شديد و معتبر في تركيز O2 يصل إلى القيمة 0.5 (ملغ/ل) ثم ثباته بعد إضافة الإنزيم,يدل على استعماله من طرف الإنزيم بكمية كبيرة.
الاستنتاج:
نشاط الإنزيم يتأثر ب PH الوسط فيكون نشاطه أعلى في درجة PH محددة تقدر 7.
2_ رسم منحنى تغيرات سرعة التفاعل بدلالة درجة PH :
* استنتاج العلاقة بين سرعة التفاعل و درجة أل PH:
- يكون نشاط الإنزيم أعظميا(يبلغ حده الأقصى) عند درجة PH المثلى.
3_آلية تأثير أل PH على نشاط الإنزيم:
تؤثر درجة حموضة الوسط على الحالة الكهربائية للوظائف الجاذبية الحرة للأحماض الأمينية( NH2 و (COOH في السلاسل البيتيدية و خاصة تلك الموجودة على مستوى الموقع الفعال بحيث:
- في الوسط الحامضي 7> PH: تصبح الشحنة الكهربائية الإجمالية موجبة.
- في الوسط القاعدي 7< PH: تصبح الشحنة الكهربائية الإجمالية سالبة.
يفقد الموقع الفعال شكله المميز بتغير حالته الأيونية, هذا ما يعيق تثبت مادة التفاعل, و بالتالي يمنع حدوث تفاعل.
النتيجة:
لكل إنزيم درجة حموضة PH مثلى,يكون نشاطه عندها أعظميا والتي تختلف من إنزيم إلى آخر.
_________________