الإنزيمات البسيطة والمركبة:
الإنزيمات البسيطة:
- تتكون من البروتينات البسيطة وتشمل عدد من الإنزيمات المحللة.
البروتينات البسيطة Simple Proteins عبارة عن مركبات عند تحليلها مائياً (Hydrolysis) تعطي احماض أمينية فقط. والبروتينات البسيطة تقسم بدورها إلى ست مجموعات هي:
1- الألبيومينات Albumines
الألبيومينات وهي بروتينات تذوب في الماء ومحاليل الأملاح المخففة، ويمكن ان تتخثر بالحرارة.
2ـ الجلوبيولينات globulines
عبارة عن بروتينات لا تذوب في الماء ولكنها تذوب في المحاليل المحلية المخففة، تتخثر بالحرارة، توجد الجلوبيولينات في بروتينات البذور عادة.
3ـ الجلوتيلينات Glutelines
عبارة عن بروتينات لا تذوب في الماء ولا في المحاليل الملحية المتعادلة، ولكنها تذوب في محاليل الأحماض والقواعد، وتتواجد في بروتينات التجيليات عامة مثل الجلوتينين Glutenin.
4- البرولامينات Prolamines
عبارة عن بروتينات لا تذوب في الماء ولا تنحل بالإيثانول المطلق (100%)، لكنها تذوب في الإيثانول بتركيز 80-70% فقط.
والتحليل المائي لهذه البروتينات يعطي كمية كبيرة من البرولين Proline والأمونيا (NH4) وانطلاقاً من ذلك سميت بالبرولامينات.
ومن امثلة البرولامينات النباتية الزين Zein في نبات الذرة والجليادين Gliadin في القمح والهوردين Hordein في الشعير.
5- الهستونات Histones
عبارة عن بروتينات غنية بالأحماض الامينية القاعدية مثل الأرجينين والليسين والهستونات وهي بروتينات تذوب في الماء وتوجد في نوى الخلايا بصورة حرة، كما توجد مرتبطة مع الاحماض النووية.
6- البروتامينات Protamines
تشبه الهستونات تماماً (تحتوي على أحماض امينية قاعدية وتذوب في الماء)، لكنها تخلو من بعض الاحماض الأمينية مثل التيروزين والتربتوفان وغيرها.
- إنزيم الأميليز:
يُعتبر إنزيم الأميليز (Amylase Enzyme) أحد الإنزيمات الموجودة في بعض المخلوقات بما فيها الإنسان، وإنّ الوظيفة الأساسية له تكمن في تحطيم الكربوهيدرات إلى مركبات أصغر حجماً، ولإنزيم الأميليز نوعان رئيسيّان.
أمّا النوع الأول فهو ألفا الأميليز (Alpha Amylase) ويُفرز من الغدد اللعابية ومن البنكرياس في الإنسان.
أمّا النوع الثاني فهو بيتا أميليز (بالإنجليزية: Beta Amylase) ويُوجد في البكتيريا، وفي بذور النباتات، وفي بعض أنواع الفطريات.
ومن الجدير بالذكر أنّ الأميليز الذي يفرز من اللعاب يساعد على تكسير النشا إلى سكر الجلوكوز (Glucose) وسكر الدكسترين (Dextrin)، كما أنه يعمل على تكسير الجلايكوجين (Glycogen) إلى سكريات بسيطة مثل الجلوكوز والمالتوز (Maltose).
أمّا الأميليز الذي يُفرز من البنكرياس؛ فإنه يساعد على هضم وتكسير النشا في الأمعاء الدقيقة، ويوجد الأميليز أيضاً في الدم حيث يساعد على هضم خلايا الدم البيضاء الميتة.
وعلى مستوى الصناعة؛ يمكن استخدام إنزيم الأميليز في إنتاج شراب الذرة عالي الفركتوز، وكذلك في إنتاج الكحول.
وعلى مستوى الزراعة؛ يستخدم إنزيم الأميليز لتصنيع أغذية الحيوانات سهلة الهضم، إضافة إلى استخدامه في صناعة خمائر الخبز حيث تقوم الخميرة بتكسير السكريات وإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يسبّب ارتفاع الخبز ويعطيه نكهة لذيذة.
الإنزيمات المركبة:
- تتكون من شقين بروتيني وشق غير بروتيني يتكون إما من ذرة معدنية (حديد؛ ماغنسيوم؛ نحاس) أو من جزيء عضوي يسمى مرافق الإنزيم.
الإنزيمات المعقدة مؤلفة من جزء بروتيني ومن زمر إضافية (ضميمة) prosthetic عضوية أو لاعضوية، يعرف كل منها بتميم الإنزيم coenzyme، في حين يعرف الجزء البروتيني بضميم الإنزيم apoenzyme.
ويكون بعض الإنزيمات على هيئة طلائع عاطلة تدعى مولدات الإنزيم zymogens، ولا تغدو فعالة إلا عندما تمسها مادة تدعى الكيناز kinase.
وتدعى المركبات التي تسرع التفاعل الإنظيمي بالمنشطات activators، والتي تخمده بالمثبطات inhibitors.
- إنزيم الكتاليز:
كاتالاز (Catalase) هو إنزيم منتشر في الكائنات الحية.
تتضمن وظائفه تحفيز تحلل بيروكسيد الهيدروجين إلى ماء وأكسجين.
يتميز كاتالاز عن باقي الإنزيمات بحصوله على أعلى معدلات انقلاب؛ حيث يستطيع جزيء واحد فقط تحويل 83,000 جزيء من بيروكسيد الهيدروجين إلى ماء وأكسجين في الثانية.
ينتشر كاتالاز في الأنسجة النباتية ومعظم الكائنات الهوائية وبعض الكائنات اختيارية اللا هوائية.
الكاتالاز من الإنزيمات الحديدوبورفيرينية.
يتكون الكاتالاز من مجموعتين؛ وحدة البروتين والمجموعة النشطة، وهي مجموعة تعويضية تشبه اليحمور وتسمى الهيماتين.
يرتبط البروتين بالمجموعة النشطة عن طريق المجاميع الكربوكسيل الموجودة به.
عندما يختلف مصدر الكاتالاز فإن خصائصه ستختلف أيضاً، مثل الوزن الجزيئي ونشاطه الخ..
والاختلافات بين نوع الكاتالاز وغيره تكون في أساساً في تركيب البروتين وفي عدد المجاميع التعويضية (الهيماتين).
وعن طريق تقدير كثافة الطيف التي تعود للبروتوهيماتين ومحتوى الإنزيم من الحديد، وجد أن الكاتالاز الحيواني يحتوي على 4 مجاميع نشطة (تعويضية) بينما الكاتالاز النباتي يحتوي على مجموعة واحدة فقط.
يعتبر كاتالاز من رباعيات الوحدة ويتكون من أربع سلاسل من متعدد الببتيد، كل سلسلة تحتوي على أكثر من 500 حمض أميني.
