Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018 1 ولاؾفصل ا1 . فودرات اؾكربوCarbohydrates ات" "كربوىيدرميصطمح العم يشمؿ الم الىدخؿ في يعة والتي الطبي التي توجد فيلمركبات ا مف ا عددا كبير ب نائيا واوكسجيف.يدروجيف وا الكربوف والية ىيساسيصر اث عنا ثيدروجيف الى اف الي ف النسبو بيف ىي وكسجي( 2;3 وجودى كنسبو) لماء في ا ما. ات الكربوىيدررة عف الدى عبا ا متعدد الونات أو كيت يداتيدر ي وكسي دغتي صي العامة ا} CH 2 O)n ) { حوثn 3 ػما ػوق. عندما تكوف( )لسكرياتا( ات اف ابسط انواع الكربوىيدرn= 3 ثية وابسط ست الثلسكريا ىي ا) ديلدىايثي ا كر ثلكمسرلدىايد ىو اglyceraldehyde يدروكسيؿ اليتوف ثنائيسيتوني ىو وا كيثي ابسط سكر ثما اdihydroxyacetone . ايوزاف باسـ تريدروكسيؿ يعرف اليتوف ثنائيسييد وايا الدي اف كميسرTriose مى اربع تحوي ع التيلسكريات اما ا اوى عمى التوالي تتروزيا فتسمسم في ست كاربوف ا او ست او سبع ذر خمسTetraose وبنتوزPentose و ىكسوزHexose و ىبتوزHeptose معنى ذلؾ اف السكر فية السمسمة نياؿ في الكربوكسي عو وعندما تكوف مجمو فيطمؽ عمية اسـ الدوزايديةي يحمؿ مجموعة الديaldose كانت اذاما اؿ في موفع اخرلكاربوكسي مجموعة اوعة كيتونية فيطمؽ عمية اسـ كيتوز فالسكر يحمؿ مجم. ketose
56
Embed
Carbohydrates تاردوفوبركؾا 1ceq.uobasrah.edu.iq/images/thu/kmkm.pdfBiochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018 2 Importance of carbohydrates تاردوفوبراك
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
1
اؾفصل االول
Carbohydratesاؾكربوفودرات .1
نائيا بعددا كبيرا مف المركبات التي توجد في الطبيعة والتي يدخؿ في الى يشمؿ المصطمح العممي "كربوىيدرات" وكسجيف ىي ف النسبو بيف الييدروجيف الى االثالث عناصر اساسية ىي الكربوف والييدروجيف واألوكسجيف. وا
.ما في الماء( كنسبو وجودى3;2) العامةا صيغتي دوكسيييدر يدات أو كيتونات متعدد الاعبارة عف الدى الكربوىيدرات
او اما السكريات التي تحوي عمى اربع Trioseاف كميسرالدييايد واالسيتوف ثنائي الييدروكسيؿ يعرفاف باسـ ترايوز و Pentoseوبنتوز Tetraoseخمس او ست او سبع ذرات كاربوف في سالسميا فتسمى عمى التوالي تتروز
وعندما تكوف مجموعو الكربوكسيؿ في نياية السمسمة فمعنى ذلؾ اف السكر Heptoseو ىبتوز Hexoseىكسوز مجموعة الكاربوكسيؿ في موفع اخر اما اذا كانت aldoseيحمؿ مجموعة الدييايدية فيطمؽ عمية اسـ الدوز ketose .فالسكر يحمؿ مجموعة كيتونية فيطمؽ عمية اسـ كيتوز
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
2
Importance of carbohydratesافموة اؾكاربوفودرات 1.1
ف مف وحدات بنائيػو مػف سػكر الكمكػوز(. تتحػؿ السػكريات المتعػددة بوجػود حػامض او الكاليكوجيف و النشأ) الذي يتكو انزيـ معيف الى عدد مف السكريات االحادية.
Monosaccharide + H2O no hydrolysis
Disaccharides + H2O two monosaccharide units Polysaccharides + H2O many monosaccharide units
The stereochemistry of carbohydrates ؽومواء اؾفراغوة ؾلكاربوفودرات 3.1
Stereoisomers in monosaccharideاالقزوؿرات اهلندسوة ؾلسكرقات االحادقه 1.3.1
باصرة مع بعضيا البعض ترتبط وىو عبارة عف سمسمة طويمة مف وحدات الكمكوز %(31-26) تتراوح نسبتة مابيف 5( في الجزيء االوؿ بذرة الكربوف رقـ ) 2طريؽ اتصاؿ ذرة الكربوف رقـ ) عف ( الكاليكوسيدية وذلؾ5 – 2الفا ) 411-361. ويحتوي عمى مايقارب مف الجزيء الذي يميو مع فقد جزيئات ماء , وىو قابؿ لمذوباف في الماء ( في
. ويتحمؿ االميموز بوساطة انزيـ helixوالتي توجد عمى شكؿ سمسمة حمزونية كمكوز( -Dوحدة مف وحدات سكر ) ( 5-2الموجود في المعاب والعصارة البنكرياسية حيث يعمؿ عمى تكسير اصرة الفا ) α-amylaseالفا اميميز
فينتج خميطا ـ سكر الكمكوز والمالتوز. يتفاعؿ االميموز مع محموؿ اليود فيعطي لونا ازرؽ.
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
9
Amylopectinاالؿولوبكتني -2
وحدات مف الكمكوز غير قابؿ لمذوباف في الماء . وىو عبارة عف %( ويكوف96-91) تتراوح نسبتة مابيفبنوعيف مف الروابط الكاليكوسيدية وىما الفا موكوزكفييا جزيئات ال تكوف مف سمسمة رئيسية خطية ترتبطويمتفرعة
( في 5الكربوف رقـ ) ( في الجزيء االوؿ بذرة 2اط بيف ذرة الكربوف رقـ ) باالرتب ( وذلؾ7-2( و الؼ) 2-5)( 2السمسمة الرئيسية والتفرع بارتباط ذرة الكربوف رقـ ) الجزيء الذي يميو مع فقد جزيئات ماء . وتتكوف الرابطة بيف
تيف بوساطة انزيميف : االوؿ ىو الفا ويتحمؿ االمايموبك ( مف السمسمة الرئيسية . 7رقـ ) مف التفرع مع ذرة الكربوف glucosidase α(1-6)(كموكوسايديز 7-2الفا) (, اما االنزيـ الثاني فيو 5-2)اميميز فيكسر اصرة الفا
ليذا فرف ىذا النوع يساعد في عالج السمنة ألنو مثبط لمجوع, في نفس الوقت فرف األلياؼ أو السميولوز تساعد الجياز اليضمي حيث يتحد بالماء وكذلؾ بالكولستروؿ وأي مواد أخرى ال يحتاجيا الجسػـ, وبسػبب حجمػو واتحػاده بالمػاء فرنػو
glucosamine ( الكاليكوسيدية. ويوجد في قشور الحيوانات القشػرية كالسػرطاف والروبيػاف. 5-2مرتبطة باصرة بيتا ) وتعد اليياكؿ الخارجية لمحشرات مكونة مف مادة الكايتيف ذات القواـ الصمب لحماية الحشرات مف المؤثرات الخارجية.
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
11
ضم واؿتصاص واقض اؾكربوفودراتف .1-7
فضم اؾكربوفودرات:أوال:
ىضـ الكربوىيدرات ىو تحمؿ السكريات الثنائية والمتعددة )النشا( الموجودة في الوجبة الغذائية إلى سكريات بسيطة أحادية لكي تتمكف مف المرور خالؿ األغشية المخاطية المبطنة لجدار األمعاء.
مراحل عممية هضا الكرب هيدرات فى جسا اإلنسان كاالتى:
. الفا1
تبدأ المرحمة األولى في الفـ حيث يفرز إنزيـ االميميز المعابي ) البتياليف( نتيجة لتذوؽ أو شـ ثناء مضغة أيضا يتـ خمطة بالمعاب وتتكوف كتمة رطبة يسيؿ بمعيا, واميمز المعاب الطعاـ وا
ف )في الوسط القموي( .يحوؿ جزء بسيط مف النشا إلى مالتوز ودكستري
إنزيـ االميميز المعابي يحمؿ النشويات المطيوة ويتـ اليضـ جزئيا الف فترة تعرضيا لإلنزيـ قصيرة .جدا, إما النشويات الغير مطيية ال يستطيع ىذا اإلنزيـ ىضميا
المعدة .2
ليذا تمر ال يحدث في المعدة ىضـ أو تحمؿ لمكربوىيدرات ألنيا ال تفرز فييا إنزيمات ىاضمة الكربوىيدرات مف المعدة دوف أف يحدث ليا أي تغير.
إال أف عمؿ إنزيـ اميميز المعاب يستمر لفترة بسيطة جدا في المعدة حتي يتوقؼ عممة تماما عندما تزيد حموضة المعدة.
األمعاء الدقيقة .3
يز البنكرياسى المكاف الرئيسي ليضـ الكربوىيدرات , وتبدأعممية اليضـ حيث يفرز إنزيـ االميميسمي ) االلفا اميمز( الذي يحمؿ النشا والدكستريف إلى سكر المالتوز )سكر ثنائي( + وحدات
مف الدكستريف.
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
12
اليضـ النيائي يتـ في األمعاء الدقيقة ) حيث الوسط يكوف قمويا الذي تنشط فيو اإلنزيمات خاليا المخاطية لجدار األمعاء تفرز مف الالمحممة لمسكريات الثنائية إلي سكريات أحادية حيث
الالكت زو السكر ز المالت زوىي الدقيقة بعض اإلنزيمات التي تيضـ السكريات الثنائية وىذة االنزيمات ىي: موكوز والفركتوز والجاالكتوزكسكر ال وىيوتحمميا إلى سكريات أحادية
.الالكتيزو السكريزو المالتيز انزيمات
إنزيا المالتيز
موكوزكموكوز + كسكر المالت ز
سكريز الإنزيا
موكوز + فركتوزك سكر السكر ز
الكتيز الإنزيا
االكتوزكموكوز +ك سكر الالكت ز
هضا األلياف الغذائية ايضها
إنزيمات الجياز اليضمي لإلنساف ال تيضـ األلياؼ الغذائية ولكف يفعؿ بعض اإلنزيمات لذلؾ ال تعتبر نيائيا مصدرا البكتيرية في األمعاء الغميظة قد ييضـ جزء منيا بصورة جزيئية.
.لمطاقة
اصمتصالاثانيا:
السكريات األحادية يتـ امتصاصيا مف خالؿ األنسجة المخاطية المبطنة لألمعاء الدقيقة , ويتوقؼ معدؿ االمتصاص عمي حسب نوع السكر:
ثـ الفركتوز زالكت كالثا الكمك ز
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
13
موكوز بعد امتصاصو يصؿ إلي الدـ مباشرة.كال
)جميع م ك ز ك وز يتـ نقميـ عف طريؽ الوريد البابي لمكبد الذي يحوليـ إليالكتوز والفركتكالموكوز(.كالكربوىيدرات يتـ تحويميا في النياية إلي
اليضاثانيا:
.تستخدـ الكربوىيدرات في وظائفيا الحيوية , إتماـ عممية امتصاص الكربوىيدراتبعد
الزائد منها عن حاجة الجسا:
يكوجيف في الكبد كما يخزف جزء منة في العضالت بمساعدة الكنو في صورة يقـو الكبد بتخزيميكوجيف إلي كند حاجة الجسـ إلي طاقة يتحوؿ الىرموف األنسوليف الذي يفرزه البنكرياس, وع
موكوز ينتقؿ مع الدـ إلي أنسجة الجسـ المختمفة والي الجياز العصبي.ك
صورة دىوف تخزف تحت الجمد وتستخدـ أيضا كما يتـ تخزيف الزائد مف الكربوىيدرات عمي كمصدر لمطاقة عند حاجة الجسـ إلييا.
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
14
اؾفصل اؾثاـي
Lipidsاؾدفون -2
وتعرؼ بأنيا نوع مف المواد الطبيعية التذوب Biomoleculesالدىوف ىي مجموعة مف الجزيئات الحياتية الكبيرة لروفوـر والبنزيف. وتستخدـ ىذه و ضوية كاالسيتوف والكحوؿ وااليثر والكفي الماء ولكنيا تذوب في المذيبات الع
المذيبات الستخالص الدىوف مف االنسجة المختمفة. (Ester linkage) الدىوف مركبات عضوية تتكوف مف أحماض دىنية وكحوؿ تتحد مع بعضيا بواسطة رابطة استر
R-OH + HOOC-R R-OOC-R
كسجيف واألخيريف ال يوجداف بنسبة وجودىـ في الماء بؿ تكوف نسبة و تحتوي عمى ذرات الكربوف والييدروجيف واأل . كسجيف كبيرةو الييدروجيف إلى األ
Functions of lipidsوظائف اؾدفون 2.1
كيمو كالوري. :راـ الواحد غاقة. حيث يعطي المصدر لمط -2
فيتامينات الذائبة في الدىوف وضرورية المتصاصيا ونقميا داخؿ الجسـ .الدىوف مواد حاممة لم -7
تحمي بعض االعضاء الداخمية في الجسـ ) الكمى والقمب ( وبذلؾ تعمؿ عمى امتصاص الصدمات . -8
توجد بتركيز كبير في النسيج العصبي وتكوف عازال لمكيرباء -9
.ؼ الداخمي لمميتوكندريا لمحيواف في داخؿ الدىوف المفسفرةيوجد جياز نقؿ االلكترونات الكائف في الغال -:
تدخؿ في تكويف خاليا الدماغ واألنسجة العصبية - 21
Classification of lipids تصنوف اؾدفون 3.2
ىناؾ عدت تصنيفات لمدىوف, حيث يمكف تصنيفيا حسب مصدرىا أو حسب قطبيتيا أو تعادليا أو حسب تركيبيا ;ـانتشكيب انكيي ئي لى عدة أصناؼ, ونورد في مايمي التصنيؼ األكثر شيوعا وىو التصنيؼ حسبالكيميائي إ
كحول حمض دهن رابطة االستر
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
15
Simple Lipidsاؾدفون أو اؾلبودات اؾبسوطة -1
ميسروؿ وتشمؿ:كمكونو مف جزيئيف.استرات األحماض الدىنية العالية مع الكحوالت البسيطة مثؿ ال
( وىو استرات TGيد )اميسر كميسروؿ او ثالثي الكاسيؿ تسمى ثالثي: Neutral lipids دفون ؿتعادؾه - أميسروؿ ) األحماض الدىنيو عي عبارة عف سمسمة ىيدروكربونيو طويمو منتييو كاألحماض الدىنيو مع ال
االكتوز( يوجد كأو موكوز كوىي الدىوف المرتبطة بجزيء كربوىيدراتي ): Glycolipidsاؾدفون اؾسكرقة - ب في الدماغ والغمد النخاعي.
يبوبروتيف الدـ الذي وىي الدىوف المرتبطة بجزيء بروتيني مثؿ ال : Lipoproteinاؾدفون اؾربوتونوة -ج يرتبط فيو الكوليستروؿ مع جزيء البروتيف ويمعب دورا ميما في انتقاؿ الدىوف داخؿ الجسـ, كما يوجد مثؿ ىذا النوع
كوف ألغشية الخاليا.كم .تتحد مع مجموعة أميف االييى نيبيذاث : -د
.تتحد مع الكبريت مثؿ الموجودة في خاليا المخانسهفى نيبيذاث: -هـ
Derived Lipidsانذهى انشتقت -3
يسروؿ أو مكوىي عبارة عف نواتج تحمؿ الدىوف وتشمؿ األحماض الدىنية الحرة أو الكحوالت المختمفة مثؿ الالكوليستروؿ وقد تكوف منفردة أو مرتبطة ارتباط غير كامؿ ببعض األحماض الدىنية. وقد تكوف فيتامينات مثؿ أ, د,
وتشمؿ: ؾ.
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
16
( وىي استرات االحماض الدىنية العالية مع الكحوالت الحمقية Steroidsالستيرويدات) -2
( Sterolsالستيروالت ) -3
(Bile Acids)أحماض الصفراء -4
( Hormones)اليرمونات -5
(Carotenoids)الكاروتينويدات -6
Simple lipids انذهى انبسيطه 3.1
ذاؽ, يمتزج كحوؿ ثالثي الييدروكسيؿ ال لوف لو وال رائحو , سائؿ حمو الم: Gylcerol شولتهيسكان 1.3.1 . مذيبات الدىوفبالماء وال يذوب في
إر يك نه ا يتأستشيع ثالثت أح ض دهيه نيعطي: –كسيم ب أه كحىل ثالثي انهيذسو
.جزيئات مف األحماض الدىنيو 4ميسروؿ مع كىذه الدىوف عباره عف اشتراؾ كحوؿ ال
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
17
: Fatty acidانذهيت األح ض 4.1
لدييا سمسمة أساسية (RCOOHصيغتيا العامة ) أحماض كربوكسيميةعف مركبات عضوية وىي عبارة .غير مشبعةأو مشبعةطويمة وغير متفرعة, والتي يمكف أف تكوف إما أليفاتية
صفاتيا:ػ
ال رزة ف ابء .2
رزة ف ز٠جبد اذ .3
اجخ االعبع١خ ف ثبء ػذح اطبف ا١ج١ذاد .4
شوجبد ؽ٠خ اغغخ رؾ ف ؽشفب غػخ اىشثوغ١ .5
رزى ػذد صع رساد اىشث بدسا ػذد فشد. .6
يت تبع نذسجت تشبعه ب نهيذسوجي :تقسى األح ض انذه
Saturated Fatty Acids أح ض دهيت يشبعت .1
امثمتيا : الزبد الطبيعي ودىف الحميب والجبف بأنواعو مف ثنائية روابط عمى تحتوي ال دىنية أحماض أيي وزيادة مؿ الكويوؤدي زيادة المتناوؿ منيا الى ارتفاع مستوى الكوليسترو ودىف المحـو وزيت جوز اليند .
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
22
اإلنزيماتENZYMES
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
23
Enzymesاإلنزيمات
تحدث في الخاليا الحية أعداد ىائمة مف التفاعالت الكيميائية تؤدي إلى النمو والتكاثر ونتيجة ليذه التفاعالت الكيميائية تتحوؿ المركبات البسيطة إلى عدد كبير مف والحركة.
تمتاز ىذه التفاعالت الكيميائية الخموية بأنيا تتـ بسرعة مناسبة في ظروؼ الخمية المعتدلة كما إنيا تتوقؼ أو تتباطأ عندما تنتفي حاجة , (PH)مف حيث درجة الحرارة والحموضة
.الخمية إلى نواتجيا
.تحدث ىذه التفاعالت في الخمية بفضؿ عدد كبير مف المحفزات وىي ما تعرؼ باإلنزيمات
تعريف االنزيمات:
ىي عوامؿ مساعدة حيوية تعمؿ عمى تسريع معدالت التفاعالت الكيميائية, وىي ذات تركيب زيـ يتألؼ مف اتحاد عدد كبير بروتيني عالي الوزف الجزيئي, و كغيرىا مف البروتينات فرف اإلن
مف األحماض األمينية تكوف فيما بينيا سمسمة أو أكثر مف عديد الببتيد.وتوجد األحماض األمينية في ىذه السالسؿ وفؽ تتابع معيف خاص بكؿ إنزيـ مما يؤدي في
النياية إلى تركيب فراغي محدد يمكف اإلنزيـ مف القدرة عمى تسريع حدوث تفاعؿ خاص بو.( حيث اكتشفت أوال في عممية ( in yeastتعني ) في الخميرة التينيةإلنزيـ ىي كممة ا
تخمر الجموكوز إلى كحوؿ بواسطة الخميرة. .تكوف شكؿ ثالثي األبعاد)تركيب ثالثي( لمبروتيف
و تتشابو اإلنزيمات في فعميا مع العوامؿ المساعدة الكيميائية األخرى. إذ أنيا تشارؾ في التفاعؿ دوف أف تغير مف نتيجتو, أي أنيا تعود في نياية التفاعؿ إلى وضعيا األصمي الذي
شاركة بتفاعؿ جديد وىذا ما يسمح لكميات كانت عميو قبؿ بدء التفاعؿ مما يمكنيا مف المقميمة مف األنزيـ بالمشاركة لفترة زمنية طويمة في التفاعؿ, لكنيا تمتاز عف العوامؿ المساعدة
األخرى بكفاءتيا العالية.كما تمتاز عف العوامؿ المساعدة األخرى بالدرجة العالية مف التخصص التي تتمتع بيا حياؿ
التفاعؿ. فكؿ إنزيـ يختص بمادة متفاعمة واحدة يطمؽ عمييا المادة المادة المتفاعمة ونوع
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
24
, و قد يختص اإلنزيـ بمجموعة محددة مف المواد المتشابية في Substrateاليدؼ التركيب.
و األمثمة عمى اختالؼ اإلنزيمات باختالؼ المادة اليدؼ عديدة يذكر منيا تميؤ الرابطة ت والدىوف الرابطة الببتيدية في جزيئات الكربوىيدراية أو ية أو الرابطة االستر الجميكوسيد
.والبروتيف عمى التواليفي جميع ىذه التفاعالت يتـ كسر الرابطة برضافة جزئ مف الماء حيث تضاؼ مجموعة
إلى الذرة األخرى. H-إلى احدى الذرتيف بينما تضاؼ ذرة ىيدروجيف OH–ىيدروكسيؿ ت الثالثة إال أف اإلنزيمات مختمفة باختالؼ اليدؼ.ومع تشابو التفاعالت في الحاال
مك نات االنزيمات: يتكوف األنزيـ مف واحدة مف األشكاؿ اآلتية:
: وتتألؼ مف سمسمة واحدة او عدة سالسؿ اإلنزيمات التى تتكوف مف البروتينات البسيطة – 2نزيـ, ببتيدية .األميميز مثؿ اإلنزيمات المحممة: إنزيـ اليورييز وا
وتشمؿ: تتكوف مف شقيف: أحمدىما بروتينى واآلخر غير بروتينى التياإلنزيمات – 3بعض األنزيمات تتألؼ مف سالسؿ بروتينية ومكونات أخرى يحتاجيا األنزيـ لفعاليتو وتسمى -أ
د العناصر المعدنية مثؿ الحديد وأحيانا يكوف المرافؽ اإلنزيمي أح , Cofactorالعوامؿ المرافقة النحاس ويكوف مرتبطا ارتباطا وثيقا بالجزء البروتيني مف اإلنزيـ المسمى الزنؾ و و
نزيـ ذا نزع مف اإلنزيـ بقي الجزي البروتيني عاجزا عف تسريع التفاعؿ , Apoenzymeباألبوا وا مثاؿ الحديد في إنزيـ الكاتميز.
مثؿ ,zymeCoen مرافقات األنزيـ أو قد تكوف بشكؿ جزيئات عضوية معقدة تسمى -ب Acetylمثؿ ( و ىي ترتبط بالجزيء البروتيني مف اإلنزيـ وقت التفاعؿ فقط . Bالفتامينات )فتاميف
CoA .. تحتاج بعض األنزيمات أحيانا لكال النوعيف األيونات الفمزية والجزيئات العضوية المعقدة
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
25
صنيف اإلنزيمات تسميتها:ت
, عندما عرفت اإلنزيمات أعطيت أسماء بسيطة مشتقة مف طبيعة عمميا أو مكاف وجودىا مثؿ إنزيـ الببسيف الياضـ لمبروتيف
(ase)ثـ اشتؽ اسـ اإلنزيـ مف مادة التفاعؿ)اليدؼ( مع إضافة )آز( مثؿ انزيـ الميبيز(lipase) الذي يعمؿ عمى الميبيدات(lipid)
نزيـ اليوريز الذي يفكؾ اليوريا إلى امونيا وثاني ألكسيد الكربوفإ
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
26
وبسبب اكتشاؼ المزيد مف اإلنزيمات ووجود أكثر مف إنزيـ لميدؼ الواحد تـ وضع االتحاد نظاـ خاص لمتسمية حيث يعطى لكؿ إنزيـ اسـ خاص IUBالدولي لمكيمياء الحيوية
المقطع )آز( مؤلؼ مف اسـ اليدؼ ونوع التفاعؿ مع اضافة
-وقسمت بموجب ىذا النظاـ إلى ستة أنواع رئيسية : مادة ىي تقوـ بنقؿ اإللكترونات مفو : Oxidoreductasesإنزيمات األكسدة واالختزاؿ -2
.Dehydrogenasesو Oxidases مثؿ: تختزؿ الثانيةلى و اليدؼ إلى أخر فتؤكسد األو مجموعة وتشمؿ جميع اإلنزيمات التي تعمؿ عمى نقؿ: Transferasesإنزيمات النقؿ -3
إلى ATPمثؿ اإلنزيمات التي تنقؿ مجموعة الفوسفات مفآخر, كيميائية مف ىدؼ إلى .الجموكوز
, ىي تقـو بتحطيـ بعض الروابط برضافة الماءو : Hydrolasesإنزيمات التحمؿ المائي -4مثؿ , الببتيديةالجاليكوسيدية واإلسترية و روابط الأو تحمؿ منيا اإلنزيمات التي تعمؿ عمى تميؤ و
Sucraseو Amylase .إنزيـتعمؿ عمى نزع مجموعة كيميائية مف المادة اليدؼ : Layasesإنزيمات الفصؿ أو الحذؼ -5
مثؿ فصؿ ,دوف إضافة الماء, حيث يحؿ محؿ ذرات المجموعة المنزوعة رابطة مزدوجة .مجموعة األميف في صورة أمونيا
تشمؿ جميع اإلنزيمات التي تعمؿ عمى تحويؿ المادة : و Isomerasesإنزيمات التشكؿ -6فوسفات بواسطة -7-فوسفات إلى فركتوز -7-مثؿ تحوؿ الجموكوز. اليدؼ إلى متشكؿ آخر
phosphohexose isomeraseإنزيـ فوسفوىيكسوزايزومريز تي تعمؿ عمى إنشاء رابطة جديدة مف تشمؿ جميع اإلنزيمات ال: و Ligasesاالرتباطإنزيمات -7
تعتمد في ذلؾ عمى الطاقة المختزنة في جزيء أدينوسيف ثالثي , و مركبيف مختمفيف .الذي يعمؿ في بناء البروتيف في الخمية RNA ligaseمثؿ إنزيـ, ATPالفوسفات
( Substrate ) المادة األساس أ المادة الهدف
الخاصة التي يعمؿ عمييا األنزيـ , يرتبط ىو مصطمح يستخدـ لمتعبير عف المادة و يسرع تفاعميا. معيا
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
27
ctive siteThe aال الم قع الفع
االمينية في االنزيـ , تشترؾ في عمميو التحفيز, ويكوف عمى شكؿ حفره االحماض وحدات مفىو الببتيد. متعدد او التفاؼ لسمسمة
ىو المسئوؿ عف قياـ اإلنزيـ بعممويوجد في كؿ إنزيـ مركز فعاؿ واحد أو أكثر و. أمثمة إنزيـ يوريز لو أربع مراكز فعالة. إنزيـ التربسيف يحتوي عمى مركز فعاؿ واحد.
اإلنزيميةالع امل المؤثرة عمى سرعة التفاعالت
Temperature Effect تأثيش دسجت انحشاسة: اوآل :
تماما ويمكف أف يستعيد نشاطو اإلنزيـرجة الحرارة فعند درجة الصفر يقؼ عمؿ حساسة لد إلنزيماتاإلى ذروتو عند درجة الحرارة تتراوح بيف اإلنزيـتدريجيا برفع درجة الحرارة. ويصؿ نشاط أخرىمرة اإلنزيـ)درجة حرارة الجسـ( وينخفض نشاط برفع درجة الحرارة. كما ينخفض نشاط 48-51
.اإلنزيـيفقد فاعميتو تماما عند درجة الغمياف وذلؾ لتغير طبيعة بالتسخيف حيث Hydrogen ion concentration ( pH) يذسوجيتأثيش دسجت تشكيض أيى انه ث ي :
مناسبة يكوف نشاطو عندىا أكبر ما يمكف ويقؿ نشاطو إذا تغير PHدرجة حموضة إنزيـ لكؿ مف تغير وذلؾ لتغيير شحنة األحماض اإلنزيـما يطرأ عمى ارتفاعا أو انخفاضا وذلؾ ل PHدرجة
. اإلنزيـاالمينية المكونة لسمسمة البروتيف والتي تشارؾ في ربط المواد المتفاعمة بمركز نشاط
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
28
Substrate Concentrationتشكيض ي دة انتف عم : ث نث
ؿ إلى سرعة معينة ال تزيد بعدىا تزيد سرعة التفاعؿ طرديا بزيادة تركيز المواد المتفاعمة حتى تص سعة التفاعؿ ميما زاد تركيز المواد المتفاعمة وتسمى ىذه السرعة بالسرعة القصوى.
Enzyme Concentrationتشكيض اإلضيى سابع :
بوجود زيادة مف المادة المتفاعمة فرف اإلنزيـىناؾ عالقة طردية بيف سرعة التفاعؿ وزيادة تركيز يزيد مف سرعة التفاعؿ, وذلؾ بشكؿ مطمؽ طالما وجدت مادة التفاعؿ. نزيـاإلزيادة نسبة
Activators and Inhibitorsخ يس : تأثيش انشط ث وانثبط ث
وفي بعض األحياف توقؼ ـيقصد بالمثبطات مركبات يترتب عمى وجودىا انخفاض في نشاط اإلنزي نشاط اإلنزيـ كمية. وتنقسـ قسميف:
نشاطو بعد زواؿ المثبط اإلنزيـحيث يستعيد اإلنزيميلو تأثير مؤقت عمى النشاط األوؿالنوع أوال:
. نشاطو بزواؿ تأثير المثبط اإلنزيـفال يستعيد اإلنزيـمثبطات ليا تأثير دائـ عمى ثانيا:
Enzyme inhibitionتثبيط االنزيا
عؿ المحفز باالنزيـ. وتؤدي المثبطات : ىي مركبات كيمياوية تخفض مف معدؿ سرعة التفا المثبطات فعميا عمى عامؿ واحد او اكثر مف العوامؿ االتية:
يرتبط بالمادة اإلنزيـ, وحيث أف اإلنزيـوفيو يكوف المثبط لو تركيب مشابو لممادة التي يؤثر عمييا ونواتج التحمؿ فرف المادة المثبطة تتحد مع اإلنزيـالمتفاعمة مكونا مركبا وسيطا ثـ ينفصؿ معطيا
مف اإلقالؿاعمة وتظؿ عالقة ال تنفصؿ عنو فتوقؼ نشاطو. ويمكف لتماثميا مع المواد المتف اإلنزيـ تأثير ىذا النوع مف المثبطات بزيادة تركيز مادة التفاعؿ المستيدفة.
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
29
Non-Competitive inhibitorالمثبط غير التنافسي -2ة )المراكز النشطة( في مواقع غير تمؾ التي ترتبط بيا المواد المتفاعم باإلنزيـىي مثبطات ترتبط
ـ يوتسمى بالمثبطات الغير تنافسية حيث أنيا ال تنافس مادة التفاعؿ وال تؤثر عمى ارتباطيا باالنز , وال النشطة وبالتالي تعطؿ قدرتو وكفاءة المراكز لإلنزيـولكف تؤثر عمى التركيب الثالثي الفراغي
لتفاعؿ ويتوقؼ درجة التثبيط عمى تركيز يمكف إزاحة ىذا النوع مف المثبطات بزيادة تركيز مادة ا المثبط فقط.
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
30
المنشطاتActivators تحتوي معظـ اإلنزيمات عمى موقع نشط واحد في كؿ جزيء, إال أف ىناؾ مجموعة مف
اإلنزيمات تحتوي عمى أكثر مف موقع نشط و تسمى ىذه اإلنزيمات باإلنزيمات ذات الموقع Allosteric Enzymes اآلخر أو اإلنزيمات األلوسترية.
و يرتبط عمى أحد المواقع النشطة جزيء مف المادة اليدؼ بينما يرتبط عمى الموقع اآلخرمركب كيميائي معيف برابطة ضعيفة غير تساىمية , و يؤدي ارتباط تمؾ المركبات الكيميائية
والتي Modifiers.إلى تغير في نشاط اإلنزيـ زيادة أو نقصانا, وىي لذلؾ تسمى معدالت .تزيد مف نشاط اإلنزيـ نتيجة ارتباطيا عمى الموقع اآلخر
Isoenzymesاالنزيمات المتماثمة ىي اإلنزيمات التي توجد بأشكاؿ مختمفة وليا نفس الفاعمية الحفزية ونفس التخصص عمى مادة
تـ فصميا ي, التفاعؿ)اليدؼ( تختمؼ فيما بينيا في خصائصيا الكيميائية والفيزيائية والمناعيةومف األمثمة عمى ذلؾ إنزيـ electrophoresisتحت تأثير التيار الكيربائي في المحموؿ
اإلنزيمات .نو خمسة أشكاؿ في مصؿ دـ اإلنسافالذي وجد مLDHالكتات ديييدروجينيزبير في المجاؿ وليا دور ك, المتماثمة ضرورية لتنظيـ العمميات الحيوية وكذلؾ في تكوف األنسجة
.مراضبي لمكشؼ عف األالط
فعل االنزيمي:الميكانيكية ( مكونا معقد Sمع المادة اليدؼ ) (E)في أي تفاعؿ إنزيمي يرتبط اإلنزيـ الخطوة األولى:
(ES)يسمى اإلنزيـ واليدؼ
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
31
E + S ES
Activeاؿ أو الفع و يتـ ىذا االرتباط عمى موقع معيف في تركيب اإلنزيـ يسمى الموقع النشط
site
ويتـ االرتباط بيف اليدؼ واإلنزيـ بمشاركة مجموعة مف القوى الضعيفة مثؿ الروابط الييدروجينية واأليونية.
األنزيمات حيث افترض اف موقع االرتباط في األنزيـ يشابو دور القفؿ الذي ال يفتحو إال مفتاح مخصص لو ينطبؽ شكمو عمى متطمبات ىذا القفؿ , وىذا ما يؤدي إلى اف جزيئات معينة فقط
باإلنزيـ في موقع ارتباطو التفاعمي لتخضع لمتفاعالت التي ينجزىا األنزيـ.تستطيع االرتباط
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
32
اقترح كوشالند فرضية معدلة عف فرضية القفؿ و المفتاح آخذا : ا المحرضءالتالفرضية ثانيا: يدية في موقع حركية الجزيئات البروتينية , حيث افترض أف السالسؿ الببت االعتباربعيف ىذه السالسؿ الببتيدية فإ, كما األىداؼارتباط بعض لتالءـتستطيع أف تغير مواقعيا االرتباط
تأخذ في شكميا الجديد وضعية تسيؿ عمميا التحفيزي مما يؤدي إلى إنجاز التفاعؿ الكيميائي المطموب .
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
33
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
34
الفصل الرابع
Proteins- Structure and function اؾرتؽو واؾوضوفة –اؾربوتونات .
تعرقف اؾربوتونات: مركبات عضوية تحتوى عمى عناصر الكربوف والييدروجيف واألوكسجيف والنتروجيف وتتكوف اوزاف مف وحدات تعرؼ باألحماض األمينيو مترابطة مع بعضيا بواسطة اصرة ببتيديو. والبروتينات مركبات ذات
.األصؿ اليوناني لكممة بروتيف يعني األوؿ أىمية أو األساس .جزيئية عالية Functional of proteinsوظائف اؾربوتونات 1.3
مثؿ انزيـ الرايبو نيوكميز. .كاإلنزيمات وظيفي نشاط ذو ايمن يدالعد .1
ب الجمد والشعر واالضافر الذي يدخؿ في تراكي Keratinمثؿ الكيراتيف كمكونات تركيبية في الخمية. .2 والريش.
أذ تؤدي بروتينات بالزما الدـ وخصوصا االلبوميف دورا ميما .في الخمية ( (pH منظـ أساسي لمحموضة .3 .pH 7.4في المحافظة عمى الضغط االزموزي لمخاليا النسيجية وابقاء االس الييدروجيني بالمعدؿ الطبيعي
موارده مف الطاقة.مصدر طاقة لمكائف الحى عندما تنضب .4
. مثال ينقؿ الييموكموبيف االوكسجيف مف الرئتيف الى االنسجة تنقؿ بعض المواد داخؿ جسـ الكائف الحي .5 المختمفة.
الذي يفرز مف البنكرياس ويقـو بتنظيـ Insulin اإلنسوليف ىرموف مثؿ : Hormonesكيرمونات .6 . Diabetesكري العمميات الحياتية لسكر الكمكوز ونقصو يسبب مرض الس
Classification of proteinsتصنوف اؾربوتونات 2.3
Simple Proteinsبسوطة بروتونات .1
ات المكونة مف وحدات االحماض االمينية فقط وعند تحمميا الحامضي ينتج مزيج مف االحماض بروتينال وىي االمينية. مف الالمثمة عمييا ماياتي:ػ
a) االؾبوؿوات Albumins: وميف مصؿ الدـ مثؿ البSerum albumin وزالؿ البيضOvalbumin.
b) اؾكلوبوناتGlobulins : .مثؿ كموبيميف مصؿ الدـ
c) اؾكلوتوناتGlutelins :. مثؿ بروتينات الحنطة والذرة
d) سكلريوبروتوناتSkeleroproteins : وتشمؿ الكوالجيفCollagen الذي يدخؿ في تركيب االنسجوالذي Elastinوااليالستيف الذي يدخؿ في تركيب االضافر والشعر والجمد Keratinالرابطة والكرياتيف
.يدخؿ في تركيب جدراف االوعية الدموية
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018
ة ) عضوية او غير عضوية( مرتبطة بالبروتيف نفسو, وعند التحمؿ وىي بروتينات تحتوي عمى مجموعة غير بروتيني .الكامؿ لمبروتيف المقترف فانة يعطي مزيج مف االحماض االمينية والمجموعة المترابطة
أهى انتغيشاث انتي تحذث نهبشوتي عذ حذوث اإلفس د 1.6.3 نقص أو فقد الفاع ة البولوجة الخاصة بالبروتن. .1 غر شكل وحجم الجزيء. .2 تنقص فاع ة العدد من المجموعات الكمائة الموجودة ف الجزيء .3
Biochemistry for second stage by Lecturer Amjed Taher 2017 - 2018