Back to the topics list

एन्जाइमहरू

सिक्ने उद्देश्यहरू

यस पाठमा, हामी सिक्नेछौं

1. इन्जाइमहरू के हुन्?
2. इन्जाइमहरूको मुख्य विशेषताहरू
3. इन्जाइमले कसरी काम गर्छ?
4. लक र कुञ्जी परिकल्पना
5. प्रेरित-फिट हाइपोथेसिस
6. इन्जाइम गतिविधिलाई असर गर्ने मुख्य कारकहरू
7. छवटा विभिन्न प्रकारका इन्जाइमहरू

इन्जाइमहरू के हुन्?

इन्जाइमहरू जैविक उत्प्रेरकहरू हुन् जसले प्रक्रियामा परिवर्तन नगरी रासायनिक प्रतिक्रियाहरूलाई गति दिन्छ। जीवित प्रणालीले इन्जाइमहरू मार्फत आफ्नो गतिविधि नियन्त्रण गर्दछ।

इन्जाइमका केही उदाहरणहरू हुन्

• ल्याक्टेज - यसले ल्याक्टोजलाई ग्लुकोज र ग्यालेक्टोजमा तोड्छ
• Catalase - यसले हाइड्रोजन पेरोक्साइडलाई पानी र अक्सिजनमा तोड्छ
• ग्लाइकोजेन सिन्थेज - यसले ग्लुकोज अणुहरू बीच ग्लाइकोसिडिक बन्धनको गठनलाई उत्प्रेरित गर्दछ
• ATPase - यसले ATP लाई ADP मा तोड्छ, ऊर्जा उत्पादन गर्दछ

इन्जाइमहरूका मुख्य विशेषताहरू के हुन्?

1. इन्जाइमको आधारभूत कार्य प्रतिक्रियाको दर बढाउनु हो।
2. इन्जाइमहरू विशिष्ट छन् अर्थात् तिनीहरूको एक विशिष्ट आकार छ, त्यसैले केवल एक निश्चित सब्सट्रेट यसको सक्रिय साइट फिट हुनेछ
3. इन्जाइमहरू कम गतिविधिको अवस्थाबाट उच्च गतिविधिमा र यसको विपरित विनियमित हुन्छन्

ENZYMES ले कसरी काम गर्छ?

सेलमा हुने धेरैजसो प्रतिक्रियाहरूलाई धेरै उच्च तापक्रम चाहिन्छ, जसले सेललाई नष्ट गर्छ। इन्जाइमहरूले प्रतिक्रियाको सक्रियता ऊर्जा घटाएर काम गर्छन्। प्रतिक्रियाको सक्रियता ऊर्जा एक अणु भित्र बन्धन मा तनाव राखेर, वा अणुहरू एकसाथ नजिक राखेर कम गरिन्छ। यसले प्रतिक्रियाको सम्भावना बढाउँछ र यसलाई सुरु गर्न आवश्यक ऊर्जा कम गर्दछ।

इन्जाइम बाँधिएको अणुलाई सब्सट्रेट भनिन्छ। सब्सट्रेट सक्रिय साइटको रूपमा उल्लेख गरिएको इन्जाइमको सानो भागमा बाँधिन्छ। प्रतिक्रियाको अन्त्यमा उत्पादन हुने अणुलाई 'उत्पादन' भनिन्छ। प्रतिक्रिया पूरा भएपछि, इन्जाइमले उत्पादन जारी गर्दछ र अर्को सब्सट्रेटसँग बाँध्न तयार हुन्छ।

इन्जाइम कार्य व्याख्या गर्न दुई सिद्धान्तहरू छन्

लक र कुञ्जी सिद्धान्त

यो पहिलो पटक 1894 मा एमिल फिशर द्वारा पोस्ट गरिएको थियो। लक र कुञ्जी हाइपोथेसिस कसरी इन्जाइमहरू उत्प्रेरक सब्सट्रेट प्रतिक्रियाहरूको मोडेल हो। यसले बताउँछ कि इन्जाइमहरूको सक्रिय साइटहरूको आकार सब्सट्रेटको आकारमा ठ्याक्कै पूरक छ। जब सब्सट्रेट अणु एक इन्जाइमसँग टक्कर हुन्छ जसको सक्रिय साइट आकार पूरक हुन्छ, सब्सट्रेट सक्रिय साइटमा फिट हुनेछ र एक इन्जाइम-सब्सट्रेट जटिल बन्नेछ। इन्जाइमले प्रतिक्रियालाई उत्प्रेरित गर्नेछ, र उत्पादनहरू, इन्जाइमसँग मिलेर इन्जाइम-उत्पादन जटिल बन्नेछ। यस मोडेलको अनुसार, एक इन्जाइमले उल्टो प्रतिक्रियालाई उत्प्रेरित गर्न सम्भव छ।

प्रेरित-फिट हाइपोथेसिस

इन्जाइमहरूले काम गर्ने तरिका वर्णन गर्न यो हालैको र व्यापक रूपमा स्वीकृत मोडेल हो। यसले बताउँछ कि सक्रिय साइटहरूको आकार ठ्याक्कै पूरक होइन तर पूरक बन्नको लागि विशिष्ट सब्सट्रेटको उपस्थितिमा आकार परिवर्तन गर्नुहोस्।

जब सब्सट्रेट अणु एक इन्जाइमसँग टक्कर हुन्छ, यदि यसको संरचना विशेष रूपमा सही छ भने, इन्जाइमको सक्रिय साइटको आकार परिवर्तन हुनेछ ताकि सब्सट्रेट यसमा फिट हुन्छ र एक इन्जाइम-सब्सट्रेट कम्प्लेक्स बन्न सक्छ। प्रतिक्रिया त्यसपछि उत्प्रेरित र एक इन्जाइम-उत्पादन जटिल रूप हो।

इन्जाइम गतिविधिलाई असर गर्ने कारकहरू

इन्जाइम र सब्सट्रेटको वातावरणले प्रतिक्रियाको गतिलाई असर गर्न सक्छ। कतिपय अवस्थामा, वातावरणले इन्जाइमलाई काम गर्न रोक्न वा खोल्न पनि सक्छ। जब इन्जाइमले काम गर्न छोड्छ, हामी यसलाई "डिनेचर्ड" भन्छौं।

यहाँ केहि कारकहरू छन् जसले इन्जाइम गतिविधिलाई असर गर्न सक्छ:

• तापमान - तापक्रमले प्रतिक्रिया दरलाई असर गर्न सक्छ। तापक्रम जति बढी हुन्छ, प्रतिक्रिया त्यति नै छिटो हुन्छ। यद्यपि, या त बढ्दो वा सहनशील दायरा बाहिरको तापक्रम घटाउँदा सक्रिय साइटमा रासायनिक बन्डहरूलाई असर गर्न सक्छ, तिनीहरूलाई सब्सट्रेटहरू बाँध्न कम उपयुक्त बनाउँछ। धेरै उच्च तापक्रमले इन्जाइमको आकार र गतिविधि गुमाउन, डेन्चर हुन सक्छ।
• pH - pH ले पनि इन्जाइम प्रकार्यलाई असर गर्न सक्छ। सक्रिय साइट एमिनो एसिड अवशेषहरूमा प्रायः एसिडिक वा आधारभूत गुणहरू हुन्छन् जुन उत्प्रेरकको लागि महत्त्वपूर्ण हुन्छन्। pH मा परिवर्तनहरूले यी अवशेषहरूलाई असर गर्न सक्छ र सब्सट्रेटहरू बाँध्न गाह्रो बनाउन सक्छ। इन्जाइमहरू निश्चित pH दायरा भित्र राम्रो काम गर्छन्, र तापमानको रूपमा, चरम pH मानहरू (अम्लीय वा आधारभूत) ले इन्जाइमहरू डेन्चर बनाउन सक्छ।
• इन्जाइम र सब्सट्रेटको एकाग्रता - प्रतिक्रियाको दर एक बिन्दुसम्म सब्सट्रेट एकाग्रता बढ्दै जान्छ, जसको पछाडि सब्सट्रेट एकाग्रतामा कुनै पनि थप वृद्धिले प्रतिक्रिया दरमा कुनै महत्त्वपूर्ण परिवर्तन उत्पन्न गर्दैन। यो हुन्छ किनभने सब्सट्रेटको एक निश्चित एकाग्रता पछि, इन्जाइममा सबै सक्रिय साइटहरू भरिएका हुन्छन् र थप प्रतिक्रिया हुन सक्दैन।
• अवरोधकहरू - अवरोधकहरू अणुहरू हुन् जुन विशेष रूपमा इन्जाइमहरूको गतिविधि रोक्नको लागि बनाइन्छ। तिनीहरूले प्रतिक्रियालाई कम गर्न वा यसलाई पूर्ण रूपमा रोक्न सक्छन्। केही अवरोधकहरू इन्जाइमसँग बाँध्छन् जसले गर्दा यसले आकार परिवर्तन गर्छ र सही रूपमा काम गर्दैन। एक अवरोधकको विपरीत एक सक्रियकर्ता हो जसले प्रतिक्रियालाई गति दिन मद्दत गर्न सक्छ।

इन्जाइमका प्रकारहरू

मानव शरीरमा छवटा प्रमुख समूहहरू वा इन्जाइमहरूको वर्गहरू हुन्छन्:

1. Oxidoreductases - यी इन्जाइमहरूले ओक्सीकरण र घटाउने प्रतिक्रियाहरूको दर बढाउँछन्। यी प्रतिक्रियाहरूमा, जसलाई redox प्रतिक्रियाहरू पनि भनिन्छ, एक प्रतिक्रियाकर्ताले इलेक्ट्रोनहरूको एक जोडी दिन्छ जुन अर्को प्रतिक्रियाकर्ताले प्राप्त गर्दछ। इलेक्ट्रोन-जोडा दातालाई अक्सिडाइज गरिएको भनिन्छ र घटाउने एजेन्टको रूपमा कार्य गर्दछ, जबकि इलेक्ट्रोन-जोडा प्राप्तकर्तालाई घटाइन्छ अक्सिडाइजिंग एजेन्ट भनिन्छ। उदाहरणहरूमा cytochrome oxidase र lactate dehydrogenase समावेश छ।
2. ट्रान्सफरेजहरू - यी इन्जाइमहरू एक अणुबाट अर्को अणुमा मिथाइल (CH ₃ ), एसिटाइल ( CH ₃ CO) वा एमिनो ( NH ₂ ) समूहहरू जस्ता परमाणुहरूको समूहको स्थानान्तरणसँगै गति गर्छन्। एसीटेट किनेज र एलानाइन डिमिनेज ट्रान्सफरेसका उदाहरण हुन्।
3. हाइड्रोलासेस - यी इन्जाइमहरूले हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाहरूलाई गति दिन्छ। हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाहरूले पानी (H ₂ O) को एक अणुमा बन्ड विभाजित गर्न दुई छोरी उत्पादनहरू सिर्जना गर्न प्रयोग गर्दछ, सामान्यतया पानीबाट एक उत्पादनमा -OH (हाइड्रोक्सिल समूह) र एकल -H (हाइड्रोजन एटम) लाई जोडेर। अन्य। यस बीचमा, -H र -OH कम्पोनेन्टहरूद्वारा विस्थापित परमाणुहरूबाट एउटा नयाँ अणु बनाइन्छ। पाचन इन्जाइमहरू लिपेज र सुक्रेज हाइड्रोलेज हुन्।
4. Lyases - यी इन्जाइमहरूले एक आणविक समूहलाई डबल बन्डमा थप्ने दरलाई बढाउँछ वा नजिकैको परमाणुहरूबाट दुई समूहहरूलाई एक डबल बन्ड सिर्जना गर्न हटाउने गर्दछ। यी hydrolases जस्तै कार्य, हटाइएको घटक पानी वा पानी को भाग द्वारा विस्थापित छैन कि बाहेक। इन्जाइमहरूको यो वर्गमा oxalate decarboxylase र isocitrate lyase समावेश छ।
5. Isomerases - यी इन्जाइमहरूले isomerization प्रतिक्रियाहरूलाई गति दिन्छ। यी प्रतिक्रियाहरू हुन् जसमा रिएक्टेन्टमा सबै मूल परमाणुहरू राखिन्छन्, तर अभिक्रियाकर्ताको आइसोमर बनाउनको लागि पुन: व्यवस्थित गरिन्छ। आइसोमरहरू एउटै रासायनिक सूत्र भएका अणुहरू हुन्, तर फरक व्यवस्थाहरू। उदाहरणहरूमा ग्लुकोज-फस्फेट आइसोमेरेज र एलानाइन रेसमेज समावेश छन्।
6. Ligases - सिन्थेटेस पनि भनिन्छ, यी इन्जाइमहरूले दुई अणुहरू जोड्ने दर बढाउँछन्। तिनीहरू सामान्यतया एडेनोसिन ट्राइफोस्फेट (एटीपी) को ब्रेकडाउनबाट व्युत्पन्न ऊर्जाको प्रयोग गरेर यो पूरा गर्छन्। लिगेसका उदाहरणहरूमा एसिटाइल-कोए सिन्थेटेज र डीएनए लिगेस समावेश छन्।