نسخة الفيديو النصية
يوضح التمثيل البياني نشاط إنزيم الببسين عند مستويات مختلفة من الأس الهيدروجيني. عند أي مدى للأس الهيدروجيني تزيد احتمالية تشوه إنزيم الببسين؟ أ: من صفر إلى اثنين، ب: من صفر إلى ستة، ج: من اثنين إلى خمسة، د: من تسعة إلى 14.
قبل الإجابة عن السؤال، علينا أن نفهم أولًا المقصود بمصطلح «التشوه». يتشوه الإنزيم عندما تتعرض بنيته لتغير دائم، وهو ما يمنعه من أداء وظيفته. هذا يعني أن الإنزيم لم يعد قادرًا على تحفيز التفاعلات الكيميائية. إذا استعرضنا الحقائق الأساسية حول كيفية عمل الإنزيمات، يمكننا أن نتناول كيف قد تؤدي التغيرات في الأس الهيدروجيني إلى حدوث تشوه.
الإنزيمات عوامل حفازة حيوية مكونة من البروتين. لكل إنزيم شكل محدد وفقًا لتسلسل أحماضه الأمينية. الجزء الأهم في هذا الشكل هو الموقع النشط. للموقع النشط شكل متكامل مع جزيء معين، وهو الركيزة. لذلك يحفز كل إنزيم تفاعلًا واحدًا فقط. تتلاءم الركيزة مع الموقع النشط، مثلما يتلاءم القفل والمفتاح، لتكوين مركب الإنزيم والركيزة. يساعد الإنزيم في تقليل الطاقة اللازمة لحدوث التفاعل، وهو ما يسمح بتكوين النواتج التي تطلق بعد ذلك. لا يتغير الإنزيم أو يستهلك؛ لذا يمكن استخدامه عدة مرات.
دعونا الآن نتناول ما يحدث عند تشوه الإنزيم. تحافظ الروابط والتفاعلات بين الأحماض الأمينية ومحيطها على بنية الإنزيم. يمكن أن تتأثر هذه الروابط والتفاعلات عند حدوث تغيرات في ظروف مثل درجة الحرارة والأس الهيدروجيني. للإنزيمات ظروف مثلى لكي تؤدي وظيفتها على أفضل نحو. إذا تغيرت ظروف مثل الأس الهيدروجيني كثيرًا عن القيمة المثلى، فستتأثر الروابط وتبدأ بنية الإنزيم في التدهور. هذا يعني أن شكل الموقع النشط سيتغير؛ ونتيجة لذلك يصبح جزيء الركيزة غير قادر على الارتباط بالإنزيم. يؤدي هذا إلى انخفاض معدل التفاعل. عندما تكون الظروف شديدة الارتفاع أو الانخفاض، تتلف بنية الإنزيم بشكل غير قابل للانعكاس؛ أي يصبح مشوهًا، ويتوقف التفاعل.
بعد أن تذكرنا الحقائق الأساسية المتعلقة بوظيفة الإنزيم وكيف يمكن أن يتشوه، دعونا نرجع إلى سؤالنا. عند النظر إلى التمثيل البياني، نلاحظ أن معدل تفاعل الببسين أعلى ما يكون عند الأس الهيدروجيني اثنين. لا بد أن يكون هذا قريبًا من الأس الهيدروجيني الأمثل للببسين. عند مدى الأس الهيدروجيني من تسعة إلى 14، معدل التفاعل يساوي صفرًا. وهذا ما يحدث عندما تصبح الركيزة غير قادرة على الارتباط بالموقع النشط. ومن ثم، يمكننا أن نستنتج أن الإجابة الصحيحة هي الخيار د. احتمالية تشوه الببسين عالية عند مدى الأس الهيدروجيني من تسعة إلى 14.