علوم الأغذية في العراق

النشويات: اميليز، موجود باللعاب. البروتينات: البيبسين، موجود بالمعدة. الدهون: الليبيز، بالامعاء الدقيقة.

نرجع للإنزيمات اللي تهمنا بالتغذية والهضم. النشويات الأميليز يساعد على هضم النشا. البروتينات البيبسين يبدأ هضم البروتين في المعدة. وبعدها تكمل إنزيمات البنكرياس مثل التربسين والكيموتربسين عملية هضم البروتينات في الأمعاء الدقيقة. الدهون الليبيز يساعد على هضم الدهون. سكر الحليب اللاكتيز يكسر اللاكتوز إلى كلوكوز وكالاكتوز. فإذا الشخص عنده نقص باللاكتيز، يبقى جزء من اللاكتوز غير مهضوم، وهذا ممكن يسبب الانتفاخ والغازات والإسهال عند بعض الأشخاص.

7️⃣إنزيمات النقل عبر الأغشية تساعد على نقل مواد أو أيونات عبر الأغشية الخلوية.

6️⃣إنزيمات تكسر أو تضيف مجموعات بطرق أخرى غير التحلل بالماء أو الأكسدة والاختزال.

5️⃣إنزيمات الربط تساعد على ربط جزيئين مع بعض، وغالبًا تحتاج طاقة.

4️⃣إنزيمات إعادة الترتيب تغير ترتيب الذرات داخل الجزيء نفسه.

3️⃣إنزيمات التحلل بالماء تكسر روابط باستخدام الماء. وهنا عدنا هواي أمثلة مهمة بالهضم: إنزيمات هضم البروتينات. إنزيمات هضم الدهون. إنزيمات هضم الكربوهيدرات.

2️⃣ إنزيمات النقل تنقل مجموعة كيميائية من جزيء إلى جزيء آخر، مثل نقل مجموعة الفوسفات.

1️⃣إنزيمات الأكسدة والاختزال تساعد بتفاعلات انتقال الإلكترونات أو الهيدروجين بين الجزيئات. وتدخل بشكل كبير بعمليات الأيض وإنتاج الطاقة.

ولهذا عدنا أنواع مختلفة من الإنزيمات ليش الجسم يحتاج أكثر من إنزيم؟ لأن التفاعلات مختلفة. إنزيم يكسر مادة، وإنزيم يربط مواد، وإنزيم ينقل مجموعة كيميائية، وإنزيم يعيد ترتيب جزيء. ولهذا تُصنف الإنزيمات حسب نوع التفاعل الذي تحفزه.

خل ناخذ مثال حتى كلشي يثبت من ناكل خبز أو رز أو بطاطا، عدنا نشا. النشا عبارة عن كربوهيدرات معقدة، والجسم يحتاج يحولها إلى جزيئات أصغر حتى يستفاد منها. هنا يجي إنزيم الأميليز. الأميليز يرتبط بأجزاء مناسبة من النشا ويساعد على تكسير الروابط فيه. إذن: النشا = المادة الأساس الأميليز = الإنزيم النواتج الأصغر = نواتج التفاعل وهكذا نبدأ نفهم أن الإنزيمات مو موضوع منفصل عن التغذية؛ هي جزء أساسي من عملية الهضم واستفادة الجسم من الغذاء.

شلون الإنزيم يسهل التفاعل؟ مو مجرد «يمسك المادة» وخلاص. أكو عدة طرق ممكن يساعد بيها: 🔹 يقرب المواد من بعضها إذا التفاعل يحتاج جزيئين يتفاعلون، الإنزيم يجمعهم بمكان واحد. 🔹 يرتبهم بالاتجاه الصحيح مو كافي يكونون قريبين؛ لازم أجزاء معينة من الجزيئات تكون بالمكان والاتجاه المناسب. 🔹 يساعد على إضعاف بعض الروابط حتى يصير كسر أو تغيير الروابط أسهل. 🔹 يوفر بيئة كيميائية مناسبة الموقع الفعال يحتوي مجموعات كيميائية تساعد على حدوث التفاعل. وبالنهاية كل هذا يؤدي إلى: تقليل طاقة التنشيط وتسريع التفاعل.

هسه شنو يصير من ترتبط المادة بالإنزيم؟ من ترتبط المادة الأساس بالموقع الفعال، تتكون حالة مؤقتة نسميها: معقّد الإنزيم والمادة الأساس. يعني: 1. الإنزيم موجود ⬇️ 2. المادة الأساس تقترب ⬇️ 3. ترتبط بالموقع الفعال ⬇️ 4. يتكون معقّد مؤقت ⬇️ 5. الإنزيم يساعد على حدوث التفاعل ⬇️ 6. تتحول المادة إلى ناتج ⬇️ 7. ينفصل الناتج ⬇️ 8. الإنزيم يبقى موجود ويگدر يشتغل مرة ثانية وهنا نرجع لنقطة طاقة التنشيط: الإنزيم أثناء هذا الارتباط يوفر مسارًا أسهل للتفاعل، وبالتالي يقلل طاقة التنشيط.

الطريقة الثانية: نموذج التلاؤم المستحث هنا الفكرة تختلف شوية. الموقع الفعال مو بالضرورة يكون مطابق للمادة بشكل جامد من البداية. من تقترب المادة الأساس من الإنزيم، يصير تغير بسيط في شكل الإنزيم أو الموقع الفعال، وهذا يساعد على إحكام الارتباط ويهيئ الظروف المناسبة للتفاعل. يعني: المادة تقترب ⬇️ ترتبط بالإنزيم ⬇️ الإنزيم يتلاءم وياها ⬇️ يتهيأ التفاعل وهذا النموذج يفسر بشكل أفضل مرونة كثير من الإنزيمات.

النت ضعيف😭

الطريقة الأولى: نموذج المفتاح والقفل أكو نموذج بسيط يشرح الارتباط اسمه المفتاح والقفل. الفكرة: الإنزيم مثل القفل. والمادة الأساس مثل المفتاح . يعني شكل الموقع الفعال يكون مناسب لشكل المادة الأساس، لذلك تگدر ترتبط بيه. وهذا يشرح لنا ليش الإنزيمات عندها تخصص. يعني إنزيم معين يفضل مادة معينة أو مجموعة مواد معينة، مو أي مادة تدخل عليه ويشتغل بيها. لكن العلماء لاحظوا أن الإنزيمات مو جامدة تمامًا. ولهذا عدنا نموذج أدق.

زين، شلون الإنزيم يعرف المادة اللي يشتغل عليها؟ هنا نجي إلى مفهوم مهم. كل إنزيم عنده منطقة معينة تكون مسؤولة عن ارتباط المادة اللي راح يشتغل عليها. نسميها: الموقع الفعّال يعني مو كل سطح الإنزيم بالضرورة يشارك بنفس الطريقة؛ الموقع الفعال هو المكان اللي ترتبط بيه المادة وتحدث بيه العملية التحفيزية. والمادة اللي يرتبط بيها الإنزيم ويشتغل عليها نسميها: المادة الأساس فصار عدنا: إنزيم + مادة أساس لكن شلون يصير الارتباط؟

طاقة التنشيط (Activation Energy) هي: أقل مقدار من الطاقة يجب أن تمتلكه المواد المتفاعلة حتى تبدأ عملية التفاعل الكيميائي وتتحول إلى نواتج. هذا كتعريف علمي.

زين ليش الإنزيم يسرّع التفاعل؟ حتى نفهم هاي النقطة لازم نفهم طاقة التنشيط. أي تفاعل كيميائي حتى يبدأ، يحتاج يوصل إلى حالة معينة تحتاج طاقة. يعني حتى لو المواد موجودة، مو معناها راح تتفاعل فورًا. تخيلي عدنا حاجز بين بداية التفاعل ونهايته. حتى نعبر هذا الحاجز نحتاج طاقة. هاي الطاقة نسميها: طاقة التنشيط يعني باختصار، هي كمية الطاقة اللي يحتاجها التفاعل حتى يبدأ. هنا الإنزيم يدخل ويغيّر الطريق اللي يسلكه التفاعل بحيث يصير الحاجز أقل. يعني: بدون إنزيم → طاقة تنشيط أعلى مع الإنزيم → طاقة تنشيط أقل وبالتالي التفاعل يصير أسرع. وهنا نقطة مهمة جدًا: الإنزيم ما يعطي التفاعل طاقة من عنده، وما يغيّر الناتج النهائي للتفاعل؛ هو فقط يوفر مسارًا يحتاج طاقة تنشيط أقل.

بالبداية، شنو أصلًا الإنزيم؟ خل نسأل نفسنا: جسم الإنسان شلون يگدر يسوي كل هاي العمليات؟ إحنا بكل لحظة داخل أجسامنا عدنا آلاف التفاعلات الكيميائية: نحوّل الأكل إلى طاقة، نهضم البروتينات، نكسر الدهون، نبني بروتينات جديدة، نصنع مواد يحتاجها الجسم، ونتخلص من مواد ثانية. لكن المشكلة أن كثير من هاي التفاعلات تكون بطيئة جدًا إذا صارت وحدها. وهنا يجي دور الإنزيمات. الإنزيم هو مادة تعمل كمحفّز حيوي؛ يعني تساعد على تسريع التفاعلات الكيميائية داخل الجسم، من دون أن تُستهلك بشكل دائم أثناء التفاعل. وأغلب الإنزيمات هي بروتينات، لكن أكو بعض جزيئات الـRNA عندها قدرة على تحفيز تفاعلات، وتسمى ريبوزيمات.