iMadrassa
التمرين 2 :(6.5 نقاط)

يتمثل النشاط الخلوي في العديد من التفاعلات الكيميائية الأيضية ، حيث تلعب الأنزيمات دورا أساسيا في تحفيز التفاعلات الحيوية . للتعرف على العلاقة بين بنية هذه الإنزيمات و وظيفتها ، نقترح الدراسة التالية :

 تمثل الوثيقة (1) على التوالي :

  • (1-أ ) : تغيرات تركيز 2O في وجود الغلوكوز أو الفراكتوز بإضافة إنزيم غلوكوز أكسيداز في درجة حرارة و درجة PH ثابتين .
  • (1-ب) : تأثير ال PH على النشاط الإنزيمي .
سؤال 1

حلل الوثيقة (1-أ) ، ماذا تستخلص ؟  

جواب 1

 تحليل الوثيقة (1-أ) :

قبل إضافة الإنزيم : يلاحظ ثبات تركيز الأكسجين و متساوي بالنسبة لكل من حالة الغلوكوز و الفركتوز .

عند إضافة الإنزيم :

  • يلاحظ ثبات تركيز 2O في وجود الفركتوز ، و هذا يدل على عدم استعماله من طرف الإنزيم .
  •  يلاحظ انخفاض شديد في تركيز (2O) في وجود الغلوكوز ، و هذا يدل على استعماله بكمية كبيرة من طرف الإنزيم .

الإستنتاج : الإنزيم مادة متخصصة على نوع محدد من مواد التفاعل 

سؤال 2

ماهي المعلومة التي يمكن استخراجها من الوثيقة (1-ب) ؟

جواب 2

المعلومة المستخرجة من 1-ب : لكل إنزيم درجة PH مثلى تكون عندها سرعة التفاعل أعظمية .

تمثل الوثيقة (2) مرحلة من مراحل تشكيل المعقد ( إنزيم – مادة التفاعل ) تم تمثيلها بواسطة الحاسوب .

سؤال 3

قدم رسما تخطيطيا مبسطا مدعما بالبيانات المشار إليها بالأحرف تبرز فيه المرحلة الموالية للشكل الممثل بالوثيقة (2) .

جواب 3

الرسم التخطيطي : 

يلعب الجزء (ج) من الوثيقة (2) دورا أساسيا في التخصص الوظيفي للأنزيم 

سؤال 4

حدد الخاصية البنيوية لهذا الجزء .

جواب 4

الخاصية البنيوية للموقع الفعال :

يتميز الموقع الفعال ببنية فراغية متكاملة مع مادة التفاعل معينة و تتمثل هذه البنية في نوع و عدد و ترتيب الأحماض الأمينية .

سؤال 5

إلى أي مدى تسمح بنية الإنزيم بتعليل النتائج المحصل عليها في الوثيقة (1-أ) ؟

جواب 5

ارتباط الإنزيم بالغلوكوز و ليس بالفركتوز راجع الى التكامل البنيوي بين الموقع الفعال و مادة التفاعل ، هذا التكامل البنيوي يحدث نتيجة لتوضع المجموعات الكيميائية لمادة التفاعل (الغللوكوز ) في المكان المناسب في المجموعات الكيميائية لجذور بعض الأحماض الأمينية في الموقع الفعال للإنزيم .

في نفس إطار الدراسة حول العلاقة بين البروتين ووظيفته ، أجرى العالم Anfinsen تجربة أستعمل فيها إنزيم الريبونكلياز و مركب اليوريا الذي يعيق انطواء السلسلة الببتيدية و β مركبتو إيتانول الذي يعمل على تفكيك الجسور الكبريتية على الخصوص .

مراحل التجربة و نتائجها مدونة في الجدول التالي :

المرحلة

المعالجة

النتائج 

1

ريبونكلياز + اليوريا + مركب β مركبتو إيتانول

فقدان البنية الفراغية : إنزيم غير فعال

ا2

إزالة اليوريا و مركب β مركبتو إيتانول

استعادة البنية الفراغية الطبيعية :

إنزيم فعال

3

 

ريبونكلياز مخرب + يوريا

بنية فراغية غير طبيعية ( تتشكل الجسور في غير الأماكن الصحيحة ) : إنزيم غير فعال 

سؤال 6

ماذا تستخلص فيما يخص العلاقة بين بنية الإنزيم ووظيفته ؟ وضح ذلك .

جواب 6

الاستخلاص :

تتوقف البنية الفراغية و بالتالي التخصص الوظيفي الإنزيم على الروابط التي تنشأ بين أحماض أمينية محددة ( روابط كبريتية ، روابط شاردية ) و متموضعة بكيفية دقيقة في السلسلة البيبتيدية ، عند تفكيك هذه الروابط يفقد الإنزيم بنيته الفراغية فيصبح غير فعال .

درجة الحرارة : يؤدي إرتفاع درجة الحرارة الى زيادة سرعة التفاعل الإنزيمي حتى قيمة محددة ، إذ تزداد سرعة التفاعل في البداية مع إرتفاع درجة الحرارة لغاية الوصول الى درجة االحرارة المثلى ، و لكن عند الدرجات الحرارية الأعلى تنخفض السرعة تدريجيا حتى الصفر .

سؤال 7

بناء على هذه المعلومات الأخيرة ، أشرح النتائج المتحصل عليها في الوثيقة (1-ب) 

جواب 7

تؤثر درجة الحرارة بطريقتين :

  1.  إرتفاع درجة الحرارة يزيد من سرعة حركة الجزيئات و بالتالي ازدياد إحتمال تصادف الإنزيم مع الركيزة .
  2. زيادة سرعة تخثر الإنزيم بسبب ارتفاع درجة الحرارة كون الإنزيم هو بروتين حيث تؤدي الحرارة العالية الى هدم المبنى الفراغي للموقع الفعال و فقدانه وظيفته ، درجة الحرارة 37°م عادة هي درجة الحرارة المثلى لعمل الإنزيم ، في حين أن درجة الحرارة المنخفضة تسبب توقيف عمل الإنزيم .

قم بالدخول للإطلاع على المزيد من المحتوى

لتتمكن من الوصول إلى جميع الدروس والتمارين والمسابقات والفيديوهات وتصفح الموقع براحة قم بالدخول أو بتسجيل حساب مجانا.



قم بالدخول للإطلاع على المزيد من المحتوى

لتتمكن من الوصول إلى جميع الدروس والتمارين والمسابقات والفيديوهات وتصفح الموقع براحة قم بالدخول أو بتسجيل حساب مجانا.



قم بالدخول للإطلاع على المزيد من المحتوى

لتتمكن من الوصول إلى جميع الدروس والتمارين والمسابقات والفيديوهات وتصفح الموقع براحة قم بالدخول أو بتسجيل حساب مجانا.