فيديو السؤال: وصف كيفية تأثير الإنزيمات على التفاعلات الكيميائية الحيوية باستخدام التمثيل البياني الأحياء

نسخة الفيديو النصية

يوضح التمثيل البياني كيف تؤثر إضافة إنزيم على تفاعل كيميائي حيوي. ما العامل الرئيسي الذي تغير عند إضافة الإنزيم؟ (أ) لم تحدث تغيرات واضحة. (ب) انخفاض طاقة التنشيط. (ج) زيادة الطاقة الحرة للتفاعل. (د) انخفاض حجم النواتج المتكونة. (هـ) زيادة الزمن المستغرق لإكمال التفاعل.

دعونا نبدأ باسترجاع بعض المصطلحات. الإنزيم هو بروتين يحفز التفاعلات الكيميائية أو يساعد على حدوث التفاعلات الكيميائية بفاعلية أكبر عن طريق الارتباط بمتفاعلات أو ركائز التفاعل وتوجيهها بطريقة صحيحة، أو تحضيرها بهدف تسهيل حدوث التفاعل الكيميائي. وعليه، يمكننا بوجه عام قول إن الإنزيمات تزيد من كفاءة التفاعلات الكيميائية عن طريق خفض الطاقة اللازمة لحدوث التفاعل.

في التمثيل البياني أمامنا، يمكننا ملاحظة أن مسار التفاعل ممثل على المحور الأفقي، والطاقة الحرة أو الطاقة المستخدمة أو اللازمة للتفاعل ممثلة على المحور الرأسي. ويمكننا ملاحظة أن هناك منحنيين؛ منحنى أحمر ومنحنى أخضر، أحدهما يمثل التفاعل الذي يحدث في وجود الإنزيم والآخر يمثل التفاعل الذي يحدث في غياب الإنزيم. نلاحظ أيضًا أن كلًّا من المنحنيين يبدأ في الموضع نفسه وينتهي كذلك في الموضع نفسه، وأن لكليهما الشكل العام نفسه الذي يوضح مستوى الذروة للطاقة اللازمة لبدء التفاعل.

مع ذلك، يمكننا ملاحظة أن كمية الطاقة عند مستوى الذروة للمنحنى الأحمر، الذي يمثل التفاعل الذي يحدث في غياب الإنزيم، أعلى بكثير من كمية الطاقة عند مستوى الذروة للمنحنى الأخضر، الذي يمثل التفاعل الذي يحدث في وجود الإنزيم. وكما يتضح لنا، يشار إلى مستويي الذروة بـ ‪Ea‬‏، الذي يشير إلى طاقة التنشيط. وطاقة التنشيط هي الطاقة اللازمة لبدء التفاعل.

حسنًا، بما أن كمية الطاقة عند مستوى الذروة للمنحنى الأحمر أعلى، يمكننا ملاحظة أن ‪Ea‬‏، أو طاقة التنشيط، في حالة التفاعل الذي يحدث في غياب الإنزيم تكون أعلى من طاقة التنشيط اللازمة لبدء التفاعل الذي يحدث في وجود الإنزيم. وهذا هو الفرق الرئيسي الوحيد بين هذين المنحنيين في التمثيل البياني. إذن، لقد وجدنا إجابة السؤال لدينا حول العامل الرئيسي الذي تغير عند إضافة الإنزيم. من التمثيل البياني، يمكننا قول إن انخفاض طاقة التنشيط هو العامل الرئيسي الذي تغير عند إضافة الإنزيم.