آنزیم و جایگاه فعال؛ نکته‌های تستی زیست

آنزیم‌ها سرعت واکنش را افزایش می‌دهند اما مصرف نمی‌شوند و جایگاه فعال آن‌ها برای اتصال به پیش‌ماده اهمیت دارد.

آنزیم و جایگاه فعال؛ از کجا شروع کنیم؟

آنزیم‌ها با کاهش انرژی فعال‌سازی، رسیدن واکنش به حالت سریع‌تر را ممکن می‌کنند؛ خود آنزیم در پایان واکنش باقی می‌ماند، اما این موضوع به معنای ثابت‌ماندن فعالیت آن در هر شرایطی نیست. جایگاه فعال بخشی از آنزیم است که پیش‌ماده با آن برهم‌کنش دارد و تناسب فضایی و شیمیایی این ناحیه، اختصاصی‌بودن اتصال را تعیین می‌کند. تغییر شدید دما یا pH می‌تواند آرایش فضایی و بارهای شیمیایی جایگاه فعال را تغییر دهد.

روش گام‌به‌گام

1. ابتدا مشخص کنید آنزیم در واکنش چه نقشی دارد و آیا در معادله واکنش به‌عنوان ماده مصرف‌شونده باقی می‌ماند یا نه.
2. پیش‌ماده و جایگاه فعال را از نظر تناسب فضایی و شیمیایی بررسی کنید؛ هر تغییری که این تناسب را کاهش دهد، اتصال مؤثر را کم می‌کند.
3. در پرسش‌های مربوط به دما، میان افزایش سرعت بر اثر برخوردهای بیشتر و کاهش فعالیت بر اثر تغییر ساختار آنزیم تفاوت بگذارید.
4. در پرسش‌های مربوط به pH، توجه کنید که تغییر pH می‌تواند بار گروه‌های شیمیایی جایگاه فعال و در نتیجه توان اتصال به پیش‌ماده را تغییر دهد.
5. اگر مقدار آنزیم افزایش یافت، مقدار پیش‌ماده و رسیدن واکنش به حالت اشباع را نیز بررسی کنید؛ نتیجه فقط با دانستن یکی از این دو مقدار تعیین نمی‌شود.
6. برای تحلیل نمودار، ابتدا محورهای مقدار آنزیم، مقدار پیش‌ماده یا سرعت واکنش را بخوانید و سپس محدودکننده اصلی واکنش را مشخص کنید.

چطور این مبحث را مرور کنیم؟

آنزیم مصرف نمی‌شود، اما فعالیت آن به ساختار سه‌بعدی و شرایط محیطی وابسته است. جایگاه فعال باید از نظر شکل و ویژگی‌های شیمیایی با پیش‌ماده سازگار باشد. دما و pH نامناسب می‌توانند این سازگاری را کاهش دهند و افزایش مقدار آنزیم نیز فقط تا زمانی اثر محسوسی دارد که پیش‌ماده به اندازه کافی در دسترس باشد.

جمع‌بندی

در تست‌های آنزیمی، سه رابطه را هم‌زمان بررسی کنید: آنزیم سرعت واکنش را افزایش می‌دهد و مصرف نمی‌شود، جایگاه فعال عامل اتصال اختصاصی به پیش‌ماده است، و مقدار پیش‌ماده و شرایط محیطی سقف فعالیت آنزیم را تعیین می‌کنند.