एंजाइम: वे क्या हैं, कार्य, वर्गीकरण

एंजाइमों किसी दी गई रासायनिक प्रतिक्रिया की गति को बढ़ाने के लिए जिम्मेदार जैविक उत्प्रेरक हैं। एंजाइम आमतौर पर होते हैं प्रोटीन, लेकिन कुछ हैं राइबोन्यूक्लिक एसिड जो राइबोजाइम नामक एंजाइम के रूप में कार्य करते हैं।

एक प्रतिक्रिया को तेज करने के लिए, एंजाइमों को अभिकर्मकों से बांधना चाहिए, जिन्हें सब्सट्रेट के रूप में जाना जाता है। लंबे समय तक, यह माना जाता था कि यह लिंक बहुत कठोर तरीके से होता है, एक पैटर्न जिसे की-लॉक के रूप में जाना जाता है। इस समय, हालाँकि, प्रेरित फिटिंग के रूप में जाना जाने वाला मॉडल स्वीकार किया जाता है।, जो मानता है कि एंजाइम के रूप में मामूली परिवर्तन होते हैं क्योंकि सब्सट्रेट सक्रिय साइट में प्रवेश करता है।

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एंजाइम क्या हैं?

अधिकांश एंजाइम प्रोटीन होते हैं।

एंजाइम जैव-अणु होते हैं जो उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं, अर्थात वे हैं की गति को तेज करने में सक्षम पदार्थ रसायनिक प्रतिक्रिया जो इन प्रतिक्रियाओं के दौरान उपभोग किए बिना जीवित प्राणियों में होते हैं। एंजाइमों की कार्रवाई के बिना, कुछ प्रतिक्रियाएं बहुत धीमी होंगी, जो चयापचय को नुकसान पहुंचाएगी। एंजाइम चुनिंदा रूप से प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं और इसलिए बहुत विशिष्ट उत्प्रेरक हैं।

एंजाइम सक्रियण ऊर्जा को कम करके एक प्रतिक्रिया को तेज करने में सक्षम हैं, अर्थात, वे ऊर्जा की मात्रा को कम करते हैं जिसे प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए जोड़ा जाना चाहिए।

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क्या प्रत्येक एंजाइम एक प्रोटीन है?

यद्यपि उन्हें अक्सर प्रोटीन प्रकृति के जैविक उत्प्रेरक के रूप में परिभाषित किया जाता है, हर एंजाइम प्रोटीन नहीं होता है। कुछ आरएनए ऐसे होते हैं जो एंजाइम की तरह काम करते हैं, जिन्हें राइबोजाइम कहा जाता है। अधिकांश एंजाइम, हालांकि, प्रोटीन होते हैं, इसलिए बनते हैं formed अमीनो अम्ल. इन बायोमोलेक्यूल्स की अमीनो एसिड संरचना उस त्रि-आयामी संरचना को परिभाषित करती है जिसे वह प्राप्त करेगा।

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एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स

इसे अभिकर्मक सब्सट्रेट कहा जाता है जिस पर एक एंजाइम कार्य करता है। जब एक एंजाइम अपने सब्सट्रेट से जुड़ता है, तो जटिल रूप होता है एंजाइम-सब्सट्रेट। यह बंधन एक विशिष्ट क्षेत्र में होता है, जिसे सक्रिय साइट कहा जाता है।

जब हम प्रोटीन-आधारित एंजाइमों के बारे में बात करते हैं, तो सक्रिय साइट केवल कुछ अमीनो एसिड से मेल खाती है, शेष अणु सक्रिय साइट के विन्यास को निर्धारित करने के लिए जिम्मेदार होते हैं। सक्रिय साइट का आकार और साथ ही सब्सट्रेट का आकार एंजाइम की विशिष्टता से संबंधित है, क्योंकि उन्हें पूरक होना चाहिए।

• की-लॉक मॉडल

की-लॉक मॉडल मानता है कि एंजाइम और सबस्ट्रेट्स एक चाबी और लॉक की तरह एकदम फिट होते हैं।

हे की-लॉक मॉडलएमिल फिशर द्वारा प्रस्तावित, व्यापक रूप से एंजाइम और सब्सट्रेट के बीच बातचीत को समझाने के लिए उपयोग किया जाता है। इस मॉडल के अनुसार, एंजाइम और सब्सट्रेट के बीच एक कुंजी और एक ताला की तरह एक कठोर संपूरकता है। एंजाइम की सक्रिय साइट का सब्सट्रेट के लिए एक पूरक आकार होगा, जो पूरी तरह से फिट होगा। इसलिए, अन्य अणुओं की इस साइट तक पहुंच नहीं होगी, जो एंजाइम की विशिष्टता की गारंटी देगा। जिस तरह एक चाबी केवल ताला खोलती है, उसी तरह एक एंजाइम केवल एक सब्सट्रेट से बंधता है। हालाँकि, आज हम जानते हैं कि यह मॉडल सही नहीं है, क्योंकि एंजाइम कठोर संरचनाएं नहीं हैं जैसा कि पहले सोचा गया था।

• प्रेरित फिटिंग मॉडल

वर्तमान में, एक एंजाइम और उसके सब्सट्रेट के बीच की कड़ी को समझाने के लिए सबसे स्वीकृत मॉडल में से एक है स्नैप प्रेरित किया, शुरू में कोशलैंड एट अल द्वारा प्रस्तावित। सक्रिय साइट और सब्सट्रेट कुंजी और लॉक की तरह सख्ती से काम नहीं करते हैं। अनुसंधान से पता चलता है कि जैसे ही सब्सट्रेट सक्रिय साइट में प्रवेश करता है, एंजाइम थोड़ा संशोधन से गुजरता है, जो सक्रिय साइट और सब्सट्रेट के बीच फिट होने का पक्षधर है। इस मॉडल को बेहतर ढंग से समझने के लिए, हम एंजाइम और सब्सट्रेट इंटरैक्शन को हैंडशेक के रूप में सोच सकते हैं, जो पहले संपर्क के बाद मजबूत हो जाता है।

सहकारकों

अधिकांश एंजाइमों को अपनी उत्प्रेरक क्रिया करने के लिए सहायक अणुओं की आवश्यकता होती है, जिन्हें सहकारक कहा जाता है। कोफ़ैक्टर्स को स्थायी रूप से एंजाइम से जोड़ा जा सकता है या सब्सट्रेट से कमजोर और विपरीत रूप से जोड़ा जा सकता है। वे भी अकार्बनिक या जैविक हो सकता है. जब सहकारक कार्बनिक अणु होते हैं, तो उन्हें कहा जाता है सहएंजाइमों.

कुछ विटामिन कोएंजाइम के रूप में कार्य करते हैं, यह मामला है, उदाहरण के लिए, राइबोफ्लेविन, जिसे विटामिन बी 2 के रूप में भी जाना जाता है। अकार्बनिक सहकारकों के उदाहरण के रूप में, हम लोहे और जस्ता का उनके आयनिक रूप में उल्लेख कर सकते हैं।

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एंजाइम वर्गीकरण

एंजाइमों को वर्गीकृत किया जा सकता है छह समूह, एक मानदंड के रूप में उपयोग करके वे उत्प्रेरित प्रतिक्रिया के प्रकार का उपयोग करते हैं।

• ऑक्सीडोरडक्टेस: की प्रतिक्रियाओं से संबंधित एंजाइम ऑक्सिरकमी.

• स्थानान्तरण: एक परिसर से दूसरे परिसर में समूहों के स्थानांतरण को उत्प्रेरित करना।

• हाइड्रोलेस: हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करें।

• संपर्क: समूहों को डबल बॉन्ड में जोड़कर या डबल बॉन्ड बनाने वाले समूहों को हटाकर कार्य करें।

• आइसोमेरेस: आइसोमेराइजेशन प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करें।

• कड़ियाँ: एंजाइम जो के अणु के क्षरण का कारण बनते हैं एटीपी, इस प्रतिक्रिया में जारी ऊर्जा का उपयोग करके नए यौगिक बनाते हैं।

एंजाइम गतिविधि को नियंत्रित करने वाले कारक

एक एंजाइम की गतिविधि कारकों से प्रभावित होती है, जिनमें से मुख्य हैं तापमान और पीएच. तापमान आमतौर पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं में एक सकारात्मक भूमिका निभाता है, जिससे एंजाइमी प्रतिक्रिया की दर बढ़ जाती है। हालाँकि, जब तापमान इष्टतम स्थितियों से ऊपर बढ़ जाता है, प्रतिक्रिया की गति काफी कम हो जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रोटीन का विकृतीकरण देखा जाता है। अधिकांश मानव एंजाइमों का इष्टतम तापमान 35 और 40 C के बीच होता है। तापमान के अलावा, पीएच यह एंजाइमी गतिविधि को भी प्रभावित करता है, और एक इष्टतम मूल्य भी है। अधिकांश एंजाइमों के लिए, इष्टतम पीएच मान 6 से 8 के बीच होता है।

वैनेसा सरडीन्हा डॉस सैंटोस द्वारा
जीव विज्ञान शिक्षक