Understanding Enzymes: Highly Specific Biological Catalysts

1. ) 11 ( تامينز لإا ENZYMES-1 Prof. Dr. Gamal Fakhry Enyzmes 1

2. تاميزنلاا فيرعت ع رررررسم ررم تررررررسم يغتخا رررماوعخ ل رفت م Highly Specific و صتخا رررررماوع رررررهنأب رررررميزنلإا رررررعت رريويح اوررررررم هنع ررريويحخا ره ثأتب Enzymes Biological catalysts ررررررهجتنت بسنيو رررصا Thermolable ف ماوع ررنو ملورر صتخال ي ررش ررررررمعتو ثا حإ ز رررتمتو ل زو ا رررررريحخا يف ررررررنئ كخا ع سمخا رررهج صو ربو ي رشخا يويح رررررريلاص يوررررررضع هيخإ ررريلاصخا Independent ررريئ يميكخاو ا حخ رب هي ع ميزنلإا ا ررره يرئيزج رهخ ور صتخا ع سم ب غيولً يبسن إ . ي ش يأ

3. تام ي ر ن إلأ ل بم ة تو ضعلا ةدعاسملا لمأوعلا و ة تو ضع ر ي غلا ةدعاسملا لمأوعلل ط ي ش ن يلا ة قاط ن ي ت ة ترا قم تام ي ر ن إلأ ل بم ة تو ضعلا ةدعاسملا لمأوعلا و ة تو ضع ر ي غلا ةدعاسملا لمأوعلل ط ي ش ن يلا ة قاط ن ي ت ة ترا قم :: دعاسملا ئور علا ر يلا تاكلا رعس لماعلا ن ي تال بلا م ي ر ن أ ة قاطلا ئ ر ج ) / ( 18000 5500 ل بلح تلل ر نركسلا ط ي ش ن يلا ط ي ش ن يلا م ي ر ن أ ل بلح تل رأد قم ي روركسلا صل ح تشملا ام ن ن ت ئ ر جل ى ضماحلا ةم راللأ ئرولاك . ةم راللأ ث يح ا ض ي أ روركسلا ة قاط 8700 ئرولاك ة قاط لا بم ئ ر ج ر ج أ ترد ق دو جو ، 25560 ئواس ت (SUCROSE) نم ةر يم خلا ى ف

4. تاميزنلإل ةماعلا تافصلا ىمستو ىمستو اهل ايلاخلا ةجتنملا ةيلخلا لخاد لمعت وا تاميزنلاا Intracellular extracellular مظعم ايلاخلا سايركنبلا ميزنلأا لمعي يتلا بلغا (1 جراخ لمعت مضهلا يتلا اهنع ءاعملاا اهنا تاميزنا ايلاخلا لقتسم ىلا لاعف اقفاوت ميزنلاا . لثم تاميزنلاا لمعتو لقتنيو عقوم ميزنلأا اهيلع نوكتت يذلا هضعب زابيللا ن . ، ا نكلو ميزنا وهدلا امامت فملاو Substrate اهجتنت امك ةقيقدلا Active site قفاوت ساسلأا يف لكشب ىقبت لخاد زرفي يوتحي يذلا ةداملا (2 يف للحي قفاوي نم ءيزجلا ىمستو ىلع (3 حات لفقلا هبشي ةداملا هيلع لمعي

5. قو هتيمست ط مخا ي ع هيخإ ح ط ا لً ف ضم ميزنلإا هي ع رخا Enzymes ثؤي يتخا مخا يمسي Substrate • مس ب ميزنلإا ase Substrate Substrate Maltose Sucrose Lactose chlorophyll Maltase زاتلام Sucrase زاركس Lactase زاتكلالا Chlorophyllase زوتلام زوركس زوتكلالا ليفورولكلا زلايفورولكلا Reaction Oxidation نيجورديأ عزن Dehydrogenation Enzyme Oxidase Dehydrogenase ةدسكأ

6. اهردصمل اقبط تاميزنلاا ميسقت صم Salivary amylase Pancreatic amylase Substrate لاو لاحلا يف ميزنإ انيتوربلل ت . لثم هرد يلع لدت هتيمست باعللا سايركنبلا تسيل هل ةقلاع هب امك ليلحتلا ظافلأب دنع يف يف ميزنلإا دجوي دجوي ميزنلإا مسا يذلا نم ىؤر زيليملاا زيليملاا يطعي لعافتلا (Trypsin) وهو زييمت يذلا يذلا • • • • مساب وه يئاملا دقو عونب موقي تاميزنإ

7. 9 property تامينزلاا صاوخ ل يوتحتو ميزنلإا وأ حا ل و ل عف ز م ى ع نيتو بخا ط شن حم ماوعخا واوص ىمسي شب هي ع يزت يه جت ب ميزنلاا يغ هخ - (1 . ز مب ثكأ - - ق - - وجو . لًا ج معت ثؤت (2 (3 هط شن م تو يئ يميكخاو يئ يزيفخا . هنم وأ . ء نب طيسب طبت ت – م ه ل وكت هينيتو ب – معت (4 (5 ب طتت ب مخاو ب م وا ما . هب اوم

8. 9 تامينزلاا صاوخ عبتت property بغ ميزنإ م ص ب م ل ى صأ ش ى ع م بخ غخا ل وكتو يفو (pro–Enzymes) ا متس ب ن ت -6 خ عف خ عف -7 ق طن -8 م -9 ب م . ل ىو ق ي ع ق ( يف يعم حبو ل عتمخا رخا نع ). ا حخا ع سب يضم ح ماوعب يفيظوخا ب م معت pH وأ ( ي مم ) عمخا ، حلاملأا ، ع ثأتت ه مع شت . ء زجتن وا بس تت ( ء مخا صا ص

9. تامينزلاا : ممسقت ي م يزنلإا متؤم يسيئ خا ع ى ع ع سي طساوب م سقلأ ف م سقلأا ماسقأ متعي ميزنلإخ ع فتخا يمق خا 1961 ثمأ تاميزنلإا ثي حخا عيبط م ظنخا يويحخا ميزنلإخ ساسلأا ميس تخا مهخوأ صلآاو ء يميكخا تسخا اذه م ي خا ح ت مخا نس . حتخ ىلإ م تمسق ةيسيئر : 6 ىلع •

10. لا زتخلااو ةدسكلأا ةعومجم Oxidoreductases -1 لا ز . تخلإاو زيديسكلأا . EC 1. 11.1.6 ممينزإ ةدسكلأا ميزنإ تايلمعب تاميزنلإا ةقلاع هذه اهل مسقلا نم زيديسكوريبلا زينيجورديهيد لونيفلا زيلاتكلا زيديسكوريبلا اذه ةيجولويسفلا تاميزنإ • ةلثمأ ممينزإ و . زيلاتكلا . لوحكلا ممينزإ . Phenol-oxidase : زيديسكوأ ميزنإ ميزنإ ميزنإ - - - أ • • : ب ج Catalase Peroxidase : •

11. ةلقانلا تاميزنإ ةعومجم Transferases -2 ل ىوتحت مو ت . ميزنلإا ىخإ زي ي وفسوفخا ى ع ي تس ي خا ع م م ا ج يئ يمي ع عومجم ميزنإ Phosphorylase ي خا وأ ي ع سلاس يب ى ع • • ل ى صأ . م نب هت ثمأ م (EC سفمخا ب م نخا 2.4.1.1) زو و جخا Dextrins سلاس • ف طب معي ا حوب زو و جخا قأ شنخا س سب يخ تنا يوطخا ش ك فت مج ن ىخإ

12. يئاملا ليلحتلا تاميزنإ ةثلاثلا ةعومجملا Hydrolases - 3 يئ م ء مخا مضهخا خا حتخا جو ميزنإ ع خوئسمخا عمخا ه ملإا ميزنلإا ب مخا يئ مخا مشت ثخ ثخا وجومخا ميزنإ عومجمخا طباو خ ثمأ : - ميزنإ تاميزنإ تاميزنإ زيترفنلأا . و يف يوضعخا ( يف ) حتخا م ثم اشنلا للحي يذلا زيبيللا زييتوربلا ( زيركسلا زيليملأا • • • • و و . ) ميزنإ (EC 3.2.1.26) Invertase

13. ي خا ي يزو ي جخا يئ نثخا زو و جخا زي سخا ء مخا ) زيت فنلأا م ميزنإ معي (EC 3.2.1.26) Invertase طبا خا ئيزج ىخإ : ( ف يف ى ع (Glucose α 1-2 Fructose) لً ي ؤم ي س وجو زو سخا م ه ي فت م ىخإ ) ، ) ئ مخا س ( ي ي قفو ي حأ ( زوت فخاو

14. لصفلا تاميزنإ ةعبا رلا ةعومجملا - 4 Lyases ع ز ء مخا ثم ه س يب ىس و ي ن ى ع ف ضإ جو زم ميزنإ ك في ىخإ معت يتخا ) ميزنلإا هخا عوزنمخا ، ينومأ (Aldolase) ي مع يئ نث يهي خا سي جوفسوفخا يمج مشت م عومجمخا يئ يمي حم عومجم ميزنإ 6 مه حأ و ه عومجم ثيح ف عومجمخا زوت فخا ييثلاث ل وتيسأ • ل و طبا هشأ ي خا سفنتخا ىا خا ( ع فتخا عومجمخا و م ا يملأا حي م يف زيخو خلأا م ء نثأ فسوفخا ى ع ىئ نث ل ىوتحي ين ثخا ، 1 ه وه و طبا وه يمأ

15. لكشتلا وا هباشتلا تاميزنإ ةسماخلا ةعومجملا Isomerases ل ىوتحتو يوحت خوئسمخا ينوتي ى ع ميزن م عت لإا يتخا هت ثمأ ي س ميزنلإا مو ي يه خلأا يمج شتم ى ع عومجمخا ع فتخا لوحت ه م ع • ، صآ ىخإ ىخإ ي سخا .

16. طابترلاا تاميزنإ ةسداسلا ةعومجملا Ligases ي ج متسمخا لاث لا ء شنإ ق طخا يسوني أ م طبا ى ع معت كخ ه هشأ يف طنمخا يتخا متعتو يتخاو مه سي ق طخا ميزنلإا ، يف تصم ق طخا ي خا للاص يمج مضت • ى ع ب م ي عخا يف يب م ئيزج فسوفخا يويحوميكخا يب م يث ع فتخا م متإ (ATP) م

17. ميزنلإا لوم نع بس نمخا طاشن يوحتخ ىخإ ينيجو يهخا سايقل مزلاخا يق خا مق خا ةيلودلا ميزنلإا ع فتخا نعو ةدحولا يه صا خا ج IU : مخا ا ح م ج نلإخ 1 جتاون يم • يف يف ميز يوئم 30

18. Specificity of enzymes ل قو فخا ف ع سمخا ماوعخا ع ميزنلإا زيمت يتخا مهأ مو يغ • و صتخا يويحخا يلي اميف تاميزنلإا صصخت عاونأ حيضوت : نكميو •

19. يئوضلا : Steriochemical specificity هباشتلل ةبسنلاب صصخت 1 -

20. ةطبارلل : ةبسنزلتب صصخت 2 - ع ون يئ نبخا يف يأ ل يثأتب ا حوخا Maltase وجومخا أ ي ع لاع فتخا ع ميزنلإا ظنخا ثمأ ث حيف ب مو س م ع طبا خا طبا خا أ صآ و صت م هب هن ميف يزو و ج وهو يعم ميزنإ طبت مخا ء عملأا حي كخ و حي Maltose . فخا

21. يعضو صصخت 3 - Positional specificity طبا وج ل و متحتي كخو نيعم ي ع ميزنلإا ميزنلإا هي ع معي معي هيفو ا حو . يتتفملا يدعتق يرطع يضاتح

22. قلطا Absolute specificity ررحاو حي وأ متت صصخت 4 - لميزررنإ يخ ت ررثم خال خ عمخاليفل م طرر ف يرر ع وهف ميزررنلإا (urease) ررمعي ررهيفو ز ي ويخا substrate ي ويخا

23. تامينزلإا : تنزوكا

24. تامينزلإا : تنزوكا

25. تامينزلإا لاعل ةاتعلا ةمكمنزتكمالا ميزاااانلإا نيااااب لااااعافتلا دااااحي ةاااايرظنل Substrate اااااعبتو Michaelis : يتلأاك

26. H2O2 يلات و اهمهأ لا لكشلا رثكا تلااح امك ةيميزنلاا ةيكيناكيملا يف H2O2 و تاقفا رملا هذه هتيرظن يذلا رود تلمها ةقباسلا الا تبثأ زيديسكوريبلا ةيللآا حضوي ةمئلام ميزنإ و لوبق و رود دقو Coenzymes Michaelis Peroxidase ةدع امامت للحي : يلي

29. لفقلا و حاتفملا جذومن

30. The induced fit model زافقلا و ديلا جذومن

31. Lock and key model & The induced fit model Lock and key model حاتفملا و لفقلا تل ريسف و لمع يزنلاا م تارتسبسلا - لا ثدحت ةئيهلا رفلا ةيغا تلشف يف سفت ري تلاعافتلا The induced fit model سفتل زافقلا و ديلا جذومن ري يزنلاا لمع و طابترا ةقيرط تارتسبسلا - ثدحت رفلا ةئيهلا يف تارييغت ةيغا لكش مئلاتل – ةقبطنم جذومن ةقيرط طابترا م و و يف تارييغت ميزنلال ضعب ميزنلال – تارتسبسلا

32. ةمامينزلإا : لاعتفتلا ةعرس يلع رثؤالا لااوعلا : Temperature ة را رحلا .1

33. ع س ع ي قأ تو ع فتخا ه نع غ بي يتخا ا حخا ي ثمخا لً عبت ج ا حخا 37- 50 يمست ج يب Optimum temperature و ظخو . ع فتخا ميزنلإا ع ونخ م

34. نويأ : pH نيجورديلأا زيكرت 2 - يج يضم ل يو خ طسوخا ج م ل و يلأا ح ا ف ي ل و م نويأ يف زي ت معي ه مع يسب تخا طسوخا ع فتخا م نيعم و ح ميزنإ كخ معي ثم • طسو طسوخا ميزنلإا طبيو ثم يف ع س ضعبف يسببخا هضعب هخوعفم ه نع ي ثمخا ه نع ميزنإ ف طبيو غ بت ج خا يف معي يضمحخا ي قأ س عخ بو ل يو خا pH يتخا يمست ي .

36. : Concentration of enzyme ميزنلإا زيكرت 3 - . ميزنلإ ا زي ت م لً ي ط يميزنلإا ع فتخا ع س بس نتت •

37. ةلعافتملا ةداملا زيكرت 4 - :Concentration of substrate مخا يزت فقوت ي ع زي أ يو ل ت مي ع فتمخا وجومخا م لا ي ط نيعم مخا ط شنخا يميزنلإا ع س زي ت زكا م ع فتخا ت يف ع . ع س ىتح يز ي ع هسفن بس نتت ع فتمخا ه عب ضيأ حطس يخإ يأب كخ ميزنلإا

39. : Activators ميزنلإا تاطشنم 5 - اهضعب ه هطاشن لكينلاو يلإ هلعافت ةصاخ داوم ةينويأ نكلو تلبوكلا زيليماو زابيللا مويسلاكلا دوجو يف ميزنلإا اهضعبو ميزنلإا يلإ زيليما لمع ءا رفصلا لمع ةيوضع لا زينجرلاا جاتحي طشنيو حلامأ طاشن ديزي هذ . بايغ يفو فعضي نجنملاو ايركنبلا ع رس تابكرم هلمع تانويا باعللا ميزنإ تايلوأ تابكرم تاطشنملا جاتحيف طيشنتل تانويا دوجو دقفي زي ميزنإ امك رولكلا س ة ديزتو . وأ يف

40. : Inhibitors تاميزنلإا تاطبثم ع فتخا ب طسو يف ه جاوت ثيح عيبط نع ع فتخا ثيح ثؤت اوم ع ي ع بع يميزنلإا مس نتو • ي ج يخإ يخإ ت ع س طبثمخا : ه مع م ه

41. ةرمخلاا و ) 12 ( تامينز لإا ENZYMES-2 Prof. Dr. Gamal Fakhry Enyzmes 41

42. يميزنلاا طيبثتلا ميسقت

43. ة يسكعلا تاطبثملا نيب قورفلا مها

44. ةسفانملا : Competitive inhibitors مخا يف ميزنلإا ه ظحلاي يئ يميكخا Substrate سف نتخا تاطبثملا لاوأ - ل و يو سف نتت يخإ كينوخ مخا خ طبثمخا خا هب هنأ ي ت يف ع فتمخا لو حمخا تو طبثمخا أ رخا ط بت لاا هبشت ه وجو ي ع ثمأ و اوم ع هتف ضإ بع يهو جيتن م زكا م ضمح يبكخا يميزنلإا ف ضمح سف نتخا وأ هخو و م رخا Substrate . ين ف سخا بي تخا و و هب شت مو هط شن ل ي زعي و ز مخ ب يما يب يف Inhibitor ميزنلاخ طشن ي ع ث حي .

45. ميزنا طبثي كينوخ مخا ضمح ( 1 ) Succinic acid • dehydrogenase COOH CH2 CH2 COOH COOH CH2 COOH , Malonic acid ل ل Succinic acid ل ي نلاخل يس سلا للع فتخ ل م ل ف نتمخ ل بثمخ

47. ةسفانتملا تاطبثملا ةلداعم

48. ةسفانم ريغ تاطبثم : ايناث : Non-competitive inhibitors م يفو يب زي ت ع ونخ يتخا طبثت وجومخا حتلاا ينويلأا تلاا ي ع ا ه ثملأا هنا س ح قي ط هت طشنم ي ع خ حخا يمسيو مو ف ن خ ع ه مع م ق يف ع فتمخا specific inhibitors ب م كيب و سلاا طبتو خ عفخا ع فتمخا ج مخا ميزنلإا هتعومجم مخا فقوتتو زي ت ي ع ثؤت ميزنلإا خ حخا طبثمخاو سيخو يهو • وأ يغ طيبثتخا وأ ي ق ه ميزنلإا طبثمخا طبثم ثؤت ميزنإ عومجمخا ل وكت ح نم ه ا ي ع و صتم عومجمخا زي يسكا خ عفخا جو ين يسخا هبيس تب . خ عفخا ضمح ميزنلإخ ي ع عف يف .

49. ةسفانم ريغ تاطبثم : ايناث : Non-competitive inhibitors

50. ةسفانم ريغ تاطبثم : ايناث : Non-competitive inhibitors طبث ثم تن يخإ ثم نويا عشلأا ي ع م جوت صتمخا سف نم يغخا طبثمخا صتم مأ يتو بخ ببست يخإ نو م وأ يخإ ف ضلإ بو سف نم يغ ض محلأاو Denaturation ل ي صأ ين يس ي ثخا فخأ ميزنلإا يغ ي ويخا Non–specific inhibitors هو عومجم (-SH) ماوعخ ف حتتو جو ه يثأت ببست ا حخاو لوحتو طيبثتخا يئ نث . هخ عاو خا ميزنلإا ثو ح ا يتي ب ا يتي ب يجسفنبخا س ؤمخا هعم ضعب ضيأ يف عومجم ي ي ح عمخا عشأ ط شن هخوحت قبئزخ تيبو أ بثم قو ل قوف ط ثم .