أسرار الماء: كيف يُؤثر الملح ودرجة الحرارة على تفاعلاته؟
ما يحدث في كل من الحالات الآتية:
1. وضع محلول ملحي في درجة حرارة الصفر مئوية:
- لا يتجمد المحلول الملحي: يرجع ذلك إلى وجود الملح في المحلول. يُؤدي وجود أيونات الملح إلى خفض نقطة تجمد الماء.
- نقطة تجمد: هي درجة الحرارة التي يتحول عندها السائل إلى الحالة الصلبة.
- آلية خفض نقطة التجمد: تتداخل أيونات الملح مع جزيئات الماء، مما يمنعها من التجمع والتبلور في شبكة صلبة.
2. ارتباط الأنزيم (E) مع المادة الهدف (S) عند الموقع النشط للإنزيم:
- يتكون معقدًا يسمى متراكب الإنزيم والمادة الهدف (ES): يُعد الموقع النشط منطقة محددة على سطح جزيء الإنزيم تتناسب مع تركيب المادة الهدف. ويتفاعل الإنزيم مع المادة الهدف فقط في موقعه النشط.
- يتحلل المتراكب (ES) وتتكون نواتج التفاعل: يتفاعل الإنزيم مع المادة الهدف، مما يؤدي إلى تحويلها إلى نواتج التفاعل.
- يتحرر الإنزيم (E): بعد تحويل المادة الهدف إلى نواتج التفاعل، يتحرر الإنزيم ليتمكن من الارتباط بجزيء آخر من المادة الهدف.
3. انخفاض درجة حرارة الوسط الذي يعمل فيه إنزيم الأميليز إلي درجة الصفر:
يتوقف نشاط إنزيم الأميليز:
- تعتمد سرعة عمل الإنزيم على درجة حرارة الوسط.
- مع انخفاض درجة الحرارة، تقل حركة جزيئات الإنزيم والمادة الهدف.
- يؤدي قلة الحركة إلى قلة احتمال تفاعل الإنزيم مع المادة الهدف.
- عند الوصول إلى درجة حرارة معينة (تُسمى درجة حرارة المثالية)، يكون نشاط الإنزيم أقصى ما يمكن.
- مع انخفاض درجة الحرارة عن درجة الحرارة المثالية، ينخفض نشاط الإنزيم تدريجياً حتى يتوقف تمامًا عند درجة حرارة الصفر.
ملاحظة:
- تختلف درجات حرارة المثالية للأنزيمات المختلفة.
- بعض الإنزيمات تعمل بشكل فعال في درجات حرارة عالية، بينما تعمل إنزيمات أخرى بشكل أفضل في درجات حرارة منخفضة.
ملخص:
- يؤثر كل من درجة الحرارة والملح على خصائص الماء.
- تلعب الإنزيمات دورًا هامًا في تفاعلات الكائنات الحية.
- تعتمد سرعة عمل الإنزيم على درجة حرارة الوسط وتركيز المادة الهدف.
ليست هناك تعليقات