Bacterial metabolism ىئاذغلا لوحتلا تلاعافت نا ةيلخلا هيريتكبلا ةريغصلا مجحلا و بعصي اهتيؤر ىتح دعب اهريبكت فلاا ترا ملا ىلعل ةجرد ةريبك طاشنلا ىهف ومنت رثاكتتو ثدحتو ترا يغت ةيواميك ةسوملم تائيبلا شيعت اهيف امك اهنا ثروت اذه اط شنلا اهلايجا ةبقاعتملا لكو كلذ ةفص اهيطعي ةايحلا ايرتكبلاف شيعت ةسملام ديدعلل داوملا دجاوتت اهتئيب ايرتكبلاو دق لا مجاهت ضعب داوملا ايتقو نيح اهنا بحرت ضعبلاب رخلاا هذخاتو لخاد اهايلاخ ه و حتو ل داوم ةيواميك ىرخا ضعبو هذه داوملا للحتي تانوكم ةطيسب نكلو ضعبلا رخلآا لمعتسي ةرشابم قيلخت تادحو ةيمزلابوتورب دقعأ.بيكرتلا اذه ةيلخلاو ةيريتكبلا اهنكمي نا ظفلت داوملا ىنغتست اهنع و سيل اهل ةدئاف ةيلخلاب اهجراخ هذهو ةردقلا ةريبكلا اط شنلاو ظوحلملا ةيلمع ءانبلا كلذكو ةردقلا ةريبكلا ايلاخلل ةيريتكبلا ىلع مايقلا مدهب داوملا ةيواميكلا فرعت اعيمج تلاعافتب لوحتلا ىئاذغلا وأ تلاعافتلا هيضيلاا Metabolism هذهو ةملكلا ىنعت تلاعافتلا ضتت لاقتنا عيماجم ترا ذلا وأ ترا ذ ةيدرف وأ تانورتكيلا اهتاعمجت تابكرم ةنيعم تاعمجت ةديدج رهظت ةروص تابكرم ىرخا هذهو تلاعافتلا ةيضيلاا نكمي اهميسقت :نيعون
.1 تلاعافت مدهلا Catabolism or Dissimulation ضتتو ليلحت.داوملا.2 تلاعافت ءانبلا Anabolism or Assimilation ضتتو ءانب وأ قيلخت تانوكملا.ةيولخلا كلذ ىرن هنا نع قيرط تايلمعلا ةيضيلاا امومع لقي ديقعت تائيزج ضعب داوملا امك نا تائيزج ىرخا رثكا اديقعت نوكتت حلاصلا تانوكملا ةيولخلا ةيلخلل وأ جاتنلا ايلاخ ةديدج ءانثا ةيلمع ماسقنلاا.ىولخلا متتو تايلمعلا ةيويحلا ايلاخلل ةطساوب تلاعافت ةيئايمك موقت اهب, ومنلاف رثاكتلاو ظفحو ايلاخلا اهريغو عاونا طاشنلا ةيلخلا متت نع قيرط هذه.
االنزيمات البكتيرية Bacterial Enzymes بفعل تكون الخلية فى تتم التى الحيوية أو البيوكيميائية التفاعالت كل وهذه الحية الخلية تنتجها بروتينات عن عبارة غالبا هى والتى االنزيمات االنزيمات تبقى داخل الخلية وتسمى انزيمات داخلية Endoenzymes أو تبقى على السطوحcell Surface وتسمى انزيمات خارجية Exoenzymes البيوكيميائية التفاعالت فى Cataysts مساعدة كعوامل تعمل وجميعها المختلفة. ومعظم االنزيمات تتكون من جزئين األول هو الجزء البروتينى وله وزن جزيئى عإلى ويسمى Apoenzymes وجزء اخر مكون من مادة عضوية ذات انزيمية Co-enzyme or م ارفقات وتسمى نسبيا منخفض جزيئى وزن Prosthetic group والجزء البروتينى المكون لالنزيم Apoenzyme يعتبر غير نشيط أو غير فعال ما لم يتحد مع م ارفق االنزيم المخصص له وعند اتحاد الجزئين مع بعض يكونا االنزيم الفعال.Holoenzyme Apoenzyme + Co-enzyme Holoenzyme غير فعال غير فعال فعال
والكثير من م ارفقات االنزيم هى فى الواقع فيتامينات وفى بعض االحيان يدخل فى تركيب م ارفقات االنزيم مواد معدنية مثل الحديد كما فىانزيم Catalase الذى يحلل H 2 O 2 إلى ماء + اكسجين على اى الحاالت فإن الكثير من االنزيمات تحتاج إلى إضافة أيونات المعادن لتنشيطها مثل: الزنك والحديد والمنجنيز والمغنسيوم وغيرها.
ةيعيبطلا و :ةيعيبطتلا دصقي ب ةيعيبطلا Constitutive enzymes اهنوكت ةيلخلا تحت لك فورظلا ىتح ناو مل رفاوتت داوم لعافتلا ةصاخلا.اهب ةيعيبطتلا Adaptive ىهف اهنوكت ةيلخلا للحتل ةدام لعافت ةنيعم اذإ ترفاوت هذه,ةداملا ةيلخلاف ةيريتكبلا لا نوكت هذه لاإ اذإ تدجو ةدام لعافتلا ةصاخلا.اهب زيمتتو ايرتكبلا نع ىقاب تانئاكلا ةيحلا اهتردقب ىلع جاتنا ددع ربيك ةيعيبطتلا امم اهبسكي ةنورم ةريبك اهطاشن.ىضيلاا
الم ارفقات االنزيمية: جزيئى صغير وزن ذات مركبات عن عبارة وهى وهى ضرورية لنشاط تقوم حيث االنزيمات الم ارفق كان واذا االنزيمات هذه لنشاط اساسى بدور يمكنه االنزيمى عن االنفصال البروتين االنزيمى اطلق عليه Co-enzymeاما اذا كان مرتبطا بالبروتين االنزيمى وال يمكن االنفصال عنة اطلق عليها Prosthetic group ومن امثلة المجموعة األولى NAD, NADP وهى م ارفقات انزيمية حاملة لاليدروجين ومن المجموعة الثانية الم ارفقات المرتبطة Prostheic group FMN, FAD وهى م ارفقات انزيمية مرتبطة حاملة للهيدروجين.
)ase( تسمية وتقسيم االنزيمات وتسمية االنزيمات قد تتكون المقطع باضافة تحللها: التى المادة اسم على المادة Lactose اسم االنزيم Lactase المادة Protein اسم االنزيم Proteiase Carbohydratase Carbohydrate Urease Urea Lipase Lipid Cellulase Cellulose فمثال: به تقوم الذى التفاعل نوع حسب على االنزيمات تسمى وقد نوع التفاعل اكسدة Oxidation اختزال Reduction إزالة مجموعة الكربوكسيل إزالة الهيدروجين Removal of hydrogen اسم االنزيم Oxidase Reductase Decarboxylase Dehydrogenase
أ- ب- وتقسم اإلنزيمات الى االقسام التالية : 1- اإلنزيمات الهاضمة إنزيمات التحلل المائى Hydrolases إنزيمات التحلل الفسفورى Phosphorylases 2- اإلنزيمات الؤكسدة و المختزلة 3- إنزيمات االضافة 4- إنزيمات النقل 5- إنزيمات التشابه 6- إنزيمات الربط ومن حيث تخصص االنزيمات فقد تكون مطلقة Absoulte بمعنى ان االنزيم متخصص لمادة معينة فقط وال يتعامل مع غيرها مثل انزيم Succenicوقد dehydrogenase تكون االنزيمات Steriochemical وهى االنزيمات التى تعمل على رابطة معينة مثل ألفا وليست بيتا وقد يكون تخصص االنزيمات Relative عندما يستطيع االنزيم ان يعمل على اكثر من مادة ولكنه اكثر كفاءة على مادة واحدة فقط. واالنزيم يتعامل مع المادة المتخصصة كما يلى: Enzyme (E) + Substrate (S) ES Complex Product + E االنزيم + ناتج معقد المادة واالنزيم المادة + مرة ليتفاعل ويبقى تغير له يحدث لم االنزيم ان لنا يتضح المعادلة هذه وفى االنزيم اخرى وهكذا.
:ىميزنلاا طاشنلا ىلع ةرثؤملا لماوعلا ضعب :ةررا حلا ةجرد امك انركذ تانيتورب دسفت ةررا حلاب اذإ ام تعفترا اهتجرد نع 56 م نإف مظعم لقي اهطاشن اذإ تدزا ةجرد ةررا حلا نع 45 م مطحتتو ىلع رثكأ 56 م انو ناك كانه ضعب لثم ميزنا Ribunuclease لا مطحتت ىتح ةجرد 80 م. نوكيو لدعم ةدايزلا ةعرس لعافتلا ىميزنلأا لدعمب 2.5 ةرم لك عافترا ةردق رشع تاجرد ةيوئم قوف رفصلا ىتح لصت ةجردلل ىلثملا و بلاغلا حوارتت نيب 27 25 م مث لقي لعافتلا 60 دنع ارفص حبصيل م ةجرد زيكرت تانويا نيجورديلاا :)ph( لكل ميزنا ةجرد زيكرت ىنيجورديا ةنيعم لصي اهدنع طاشنلا ىميزنلاا ةجردلل ىلثملا لقيو طاشنلا ىميزنلاا اذإ تدزا وأ تلق ةجرد زيكرت تانويأ نيجورديلاا عقتو ةميق ph لا مظعمل نيب نكلو5-8 ضعب تلااحلا ةصاخلا دق عستي اذه لاجملا رتيل ح ا و نيب.pH 10 12 زيكرت :ميزنلاا املكف دزا زيكرت ميزنلاا تدزا ةعرس لعافتلا نكلو ةجرد ةنيعم حبصي اهدعب طاشنلا ىميزنلاا رثكأ.اتابث زيكرت ةدام :لعافتلا املك دزا زيكرت ةداملا تدزا ةعرس لعافتلا ى ح ت عبشتي ميزنلاا ةداملاب اهدنعو دق ريصي اط شنلا زنلاا ىمي.اتباث دوجو ةدام ةهيبش ةداملاب لماعتي اهعم ميزنلاا صصختملا لاثمف ميزنا Succenic dahydrogenase لماعتي عم ضماح كينيسكسلا هلوحيو كيرامويف نكلو دنع دوجو ضمح كينولاملا Malanic ىذلا هبشي بيكرتلا ضمح كينيسكسلا نإف لاك نيضماحلا ناسفانتي لوخدلل ءزجلا طشنلا ميزنلاا امك :ىلي اذهو عونلا لعافتلا ىمسي Competitve inhibition وهو سفانت رثكا ةدام لوخدلل Active side ميزنلاا ىدؤي كلذب فقو.هطاشن
COOH H C COOH H COOH H C CH 2 COOH H سكسنيك مالونيك
:ةعنام ةدام دوجو كانه ضعب داوملا ةيواميكلا دق لعافتت عم ءزجلا ىندعملا ميزنلال ةنوكم ةدام ةدقعم فقوتو كلذب هطاشن لاثمكو ىلع كلذ ةدام دينايسلا فقوت طاشن ةيوتحملا ىلع ديدح كلذكو ةدام ديرولفلا فقوت طاشن ةيوتحملا ىلع مويسلاك وأ مويسنغم اذهو عونلا تلاعافتلا ىمسي تيبثت ريغ.ىسفانت :ةيميزنلاا تلاعافتلا عاونأ مسقتو اعبت تلاعافتلل ةيواميكلا لمعت اهيف لماوعك ةدعاسم ف دعاست تلاعافت ةلزا ا نيجورديلاا فرعت مساب Dehydrogenase كلتو دعاست تلاعافت ةلزا ا عيماجم ليسكوبراكلا فرعت مساب Decarboxylases راشيو اضيا ميزنلاا ةولاع ىلع كلذ مساب ةدام لعافتلا لمعي اهيلع لاقيف Succinic decarboxylase, Pyruvic decarboxylase لإ ةلزا ةعومجم ليسكوبركلا ضمح كينسكسلا ضمح كيفوريبلا ىلع.ىلاوتلا ىوتحتو ايلاخ ايريتكبلا ىلع ددع ريبك ةفلتخملا و موقت ةدعاسملاب تلاعافتلا ةيساسلاا :ةيتلاا
1 االكسدة واالخت ازل :Oxidation and Reduction من الناحية الكيماوية يقال ان المادة تاكسدت إذا فقدت الكترونات واختزلت عندما تكتسب الكترون تا جديدة وعندما تحدث عمليات االكسدة فانه يحدث فى نفس الوقت عمليات االخت ازل حيث ان االكترونات التى تفقدها مادة معينة تكتسبها مادة اخرى وفى كثير من عمليات األكسدة فى الخلية فان الكترونين وبروت ون ني يتم نزعهم فى نفس الوقت وهو ما يوازى ذرتين من االيدروجين واذا تمت عملية االكسدة بإ ازلة الهيدروجين يطلق علي االكسدة.Dehydrogenation ومعظم أنواع الميكروبات تؤكسد المواد العضوية كالكربوهيد ارت بانت ازع االيدروجين Dehydrogenationوهذا االيدروجين الناتج قد يستقبله االكسجين ويتحول إلى H 2 O ويسمى تنفس هوائى وقد تستقبله مادة أخرى وتصبح مادة مختزلة ويسمى تنفس ال هوائى وعموما كما ذكرنا فإنه إذا حدث عملية أكسدة فانه فى نفس الوقت يحدث عملية اخت ازل وفى العملية األولى تنطلق الطاقة بيا فى الثانية تستهلك الطاقة ولكن المحصلة النهائية لعملية االكسدة االخت ازل فى التنفس يكون انطالق طاقة أكثر من إستهالك الطاقة والفرق الناتج تستعمله الخلية وفيما يلى بعض أمثلة لالكسدة: C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O + Energy C 6 H 12 O 6 +12 KNO 3 6 CO 2 +12 KNO 2 + 6 H 2 O + Energy Fe ++ - e - Fe +++ + Energy Zn + HCl ZnCl+2 H 2
3 2 التحلل المائى :Hydrolysis وانزيمات التحلل المائى Hydrolytic enzymes هى المسئولة عن العمليات التى تعرف بعمليات الهضم والتى فيها يتحلل البروتين إلى احماض امينية والدهون إلى احماض دهنية وجليسرول والكربوهيدرات المعقدة إلى عديدات التسكر األقل تعقيدا أو إلى سكريات احادية ويكون ذلك نتيجة اضافة الماء إلى المادة فى جزء معين مؤدية بذلك إلى كسر الرابطة فى هذه الجهة مثل: C 12 H 22 O 11 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 جلوكوز + فركتوز سكروز إزالة مجموعة االمين :(Deamination) أى إزالة مجموعة األمينو NHمن 2 المادة المحتوية عليها وهناك العديد من التفاعالت منها اإلزالة عن طريق التأكسد أو عن طريق االختزال أو عن طريق تحلل مائي أو عن طريق غير تشبعى.Desaturation
4 األكسدة: RCH 2 CH 2 CH NH 2 COOH RCH 2 CH 2 CO COOH + NH 3 RCH 2 CH 2 CH NH 2 COOH RCH 2 CH 2 CHOH COOH+NH 3 RCH 2 CH 2 CH NH 2 COOH RCH 2 CH 2 CH 2 COOH + NH 3 تحلل مائي : اختزال : عدم تشبع : RCH 2 CH 2 CH NH 2 COOH RCH 2 CH = CH COOH + NH 3 إزالة مجاميع الكربوكسيل :Decarboxylation وفيما تحدث عملية ازالة CO 2 من مجموعة الكربوكسيل (COOH) الموجودة فى جزيئات االحماض االمينية أو األحماض الكتيونية فمثالا ميكروب. Clيحتوى acetobutylicum على انزيم Acetoaceticالذى decarboxylase يمكنه ازالة CO 2 من حمض االستيواستيك محوال اياه إلى اسيتون كما يلى: CH 3 CO CH 2 COOH CH 3 CO CH 3 + CO 2 ويمكن كذلك لبعض البكتريا مهاجمة بعض االحماض االمينية المعينة ولتفصل منها جزئى CO 2 محولة اياها إلى امينات بواسطة انزيمات امينو اسيد ديكاربوكسيليز المتخصصة(. RCH 2 - NH 2 - COOH RCH 2 - NH 2 + CO 2 وفى خاليا الخميرة حمض البيروفيك يتحول إلى اسيتالدهيد بواسطة انزيم Decarboxylase الموجود فى خاليا الخميرة. ان يمكن CH 3 CO COOH CH 3 CHO + CO 2
5 :Phosphorylation ةرفسفلا تايلمع نا تايلمع ةدسكلاا ةيئاوهلا ريغلاو ةيئاوه تارديهوبركلل ايلاخب ةريمخلا ايريتكبلاو ةجسنلااو ةيناويحلا ىضتقت ةرفسف داوملا ةيتارديهوبركلا نع اايئدبم قيرط ةلسلس تلاعافتلا ةديدعلا ةيدؤم نيوكت بكرملا فورعملا مساب كيفوريبوفسوف ىذلاو لصفني ه تافسوفلا لبق ةياهن ةيلمع.رمختلا و ةلثمأ هذه تاميزنلإا ميزنإ Hexokinase ىذلا دعاسي لقن ةعومجم تافسوفلا ئزج لا ATP ةرذ نوبركلا مقر 6 زوكولجلا ىهو ام ىمست ةيلمعب ةرفسفلا ثدحت ةوطخلا يلولأا ةيلمعل لا.Glycolysis نكميو صيخلت تلاعافت ةرفسفلا اهنأ ةفاضإ ةعومجم تافسوف ئزجلا ىوضعلا هذهلو تايلمعلا ةيمهأ ةريبك تايلمع لا Metabolism و رداصم ةقاطلا CH 2 OH CH 2 OpO 3 ATP +
7 6 :Group Transference وهى انزيمات تساعد على نقل مجموعة كيماوية )مجموعة امينو مجموعة ميثيل مجموعة اسيتيل( من ج ئز مادة إلى اخرى ومن هذه االنزيمات: (NH 2 ) وتقوم كعامل مساعد لنقل مجموعة االمينو :Transaminase إلى أحماض كيتوينة وهى متخصصة مثل: Glutamic-aspartic transeaminase, Glutamic-alanine transeaminase :Transmethylase وتقوم كعامل مساعد لنقل مجموعة الميثيل. :Transeacetylase وتقوم كعامل مساعد لنقل مجموعة االسيتيل :Isomaerization وفيها يحدث تغيير فى توزيع الذ ارت بالجزيئ مثل تحويل.L Alinine أو مخلوط متساوى منهما... Dإلى alinine