فيديو السؤال: تحديد التمثيل البياني الذي يوضح نشاط الإنزيم تاك بوليميريز الأحياء

نسخة الفيديو النصية

تاك بوليميريز إنزيم يوجد في البكتيريا التي تعيش في الينابيع الحارة. تتراوح درجة الحرارة المثلى له بين 75 و80 درجة سلزية. أي التمثيلات البيانية الآتية يوضح كيف يتغير نشاط تاك بوليميريز بتغير درجة الحرارة؟

لكي نقرر أي التمثيلات البيانية الأربعة هو التمثيل البياني الصحيح، علينا أن نفهم كيفية تفسير التمثيل البياني الذي يوضح كيف يتغير معدل التفاعل المحكوم بالإنزيمات مع تغير درجة الحرارة.

لنلق نظرة أولًا على مثال لتمثيل بياني لإنزيم سنسميه ‪X‬‏. يشير الخط الوردي إلى العلاقة بين درجة الحرارة ومعدل التفاعل. يبدأ التمثيل البياني عند درجة حرارة صفر درجة سلزية. عند درجة الحرارة هذه، لا يحدث تفاعل؛ لذا فإن معدل التفاعل يساوي صفرًا. مع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد طاقة حركة جزيئات الركيزة والإنزيم. وهذه الزيادة في الطاقة تجعل الجزيئات تتحرك أسرع. ويزيد احتمال تصادم جزيئات الركيزة مع المواقع النشطة في جزيئات الإنزيم. لذا، مع ارتفاع درجة الحرارة، يزداد معدل التفاعل. ومن ثم، يتجه الخط المستقيم في التمثيل البياني لأعلى.

درجة الحرارة المثلى هي درجة الحرارة التي يعمل عندها هذا الإنزيم المحدد على أمثل وجه. إنها درجة الحرارة التي يكون معدل تفاعل الإنزيم عندها هو الأعلى. في هذا التمثيل البياني بعينه، ستكون هي النقطة التي يصل عندها الخط المستقيم إلى قمته عند 30 درجة سلزية، المشار إليها بالدائرة الخضراء. عند درجات الحرارة الأعلى من درجة الحرارة المثلى، نلاحظ أن الخط الوردي ينحدر؛ حيث ينخفض معدل التفاعل.

الظروف الآن ليست مواتية للإنزيم. يبدأ شكل الموقع النشط في التغير؛ ولذا لا يصبح مكملًا لشكل جزيء الركيزة المحدد. نقول حينئذ إن الإنزيم يتشوه. هذا التغيير غير عكسي. ويعني أن الإنزيم لن يكون قادرًا على تحفيز التفاعل بعد الآن. إذن، سينخفض معدل التفاعل في النهاية وصولًا إلى الصفر.

لنطبق الآن ما تعلمناه للإجابة عن السؤال. يخبرنا السؤال أن درجة الحرارة المثلى لإنزيم تاك بوليميريز تتراوح بين 75 و80 درجة سلزية. إذا رسمنا خطًّا متقطعًا من كل قمة وصولًا إلى المحور ‪𝑥‬‏، يمكننا تحديد درجة الحرارة المثلى. يمكننا الآن ملاحظة أن التمثيل البياني الذي تكون قمته قريبة من درجة حرارة تتراوح بين 75 و80 درجة سلزية هو التمثيل البياني ‪D‬‏.