एंजाइम प्रतिक्रिया की प्रक्रिया में है। एंजाइम की क्रिया की संरचना, गुण और तंत्र

एक प्रोटीन प्रकृति के कार्बनिक पदार्थ, जो कोशिकाओं में संश्लेषित होते हैं और कई बार रासायनिक परिवर्तनों से गुजरे बिना उनमें होने वाली प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं। समान प्रभाव वाले पदार्थ मौजूद होते हैं निर्जीव प्रकृतिऔर उत्प्रेरक कहलाते हैं। एंजाइम (अक्षांश से।किण्वक - किण्वन, खमीर) को कभी-कभी एंजाइम कहा जाता है (ग्रीक से। hi - अंदर, ज़ाइम - खमीर)। सभी जीवित कोशिकाओं में एंजाइमों का एक बहुत बड़ा समूह होता है, जिसकी उत्प्रेरक गतिविधि पर कोशिकाओं की कार्यप्रणाली निर्भर करती है। कोशिका में होने वाली कई अलग-अलग प्रतिक्रियाओं में से लगभग हर एक को एक विशिष्ट एंजाइम की भागीदारी की आवश्यकता होती है। द स्टडी रासायनिक गुणएंजाइम और उनके द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रियाएं जैव रसायन - एंजाइमोलॉजी के एक विशेष, बहुत महत्वपूर्ण क्षेत्र में लगी हुई हैं।

कई एंजाइम एक कोशिका में एक मुक्त अवस्था में होते हैं, जो केवल साइटोप्लाज्म में घुल जाते हैं; अन्य जटिल, उच्च संगठित संरचनाओं से जुड़े हैं। ऐसे एंजाइम भी होते हैं जो सामान्य रूप से कोशिका के बाहर होते हैं; इस प्रकार, एंजाइम जो स्टार्च और प्रोटीन के टूटने को उत्प्रेरित करते हैं, अग्न्याशय द्वारा आंतों में स्रावित होते हैं। एंजाइम और कई सूक्ष्मजीव स्रावित होते हैं।

एंजाइमों पर पहला डेटा किण्वन और पाचन की प्रक्रियाओं के अध्ययन में प्राप्त किया गया था। एल पाश्चर ने किण्वन के अध्ययन में एक महान योगदान दिया, लेकिन उनका मानना था कि केवल जीवित कोशिकाएं ही संबंधित प्रतिक्रियाओं को अंजाम दे सकती हैं। 20 वीं सदी की शुरुआत में। ई। बुचनर ने दिखाया कि कार्बन डाइऑक्साइड और एथिल अल्कोहल के निर्माण के साथ सुक्रोज के किण्वन को सेल-मुक्त खमीर निकालने द्वारा उत्प्रेरित किया जा सकता है। इस महत्वपूर्ण खोज ने सेलुलर एंजाइमों के अलगाव और अध्ययन को प्रेरित किया। 1926 में, कॉर्नेल विश्वविद्यालय (यूएसए) के जे. सैमनर ने यूरिया को अलग कर दिया; यह व्यावहारिक रूप से प्राप्त पहला एंजाइम था शुद्ध फ़ॉर्म... तब से, 700 से अधिक एंजाइमों की खोज की गई है और उन्हें अलग किया गया है, लेकिन जीवित जीवों में उनमें से कई अधिक हैं। अलग-अलग एंजाइमों के गुणों की पहचान, अलगाव और अध्ययन आधुनिक एंजाइमोलॉजी के केंद्र में हैं।

ऊर्जा रूपांतरण की मूलभूत प्रक्रियाओं में शामिल एंजाइम, जैसे कि शर्करा का टूटना, उच्च-ऊर्जा यौगिक एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) का निर्माण और हाइड्रोलिसिस, सभी प्रकार की कोशिकाओं - जानवरों, पौधों, बैक्टीरिया में मौजूद होते हैं। हालांकि, ऐसे एंजाइम होते हैं जो केवल कुछ जीवों के ऊतकों में उत्पन्न होते हैं। इस प्रकार, सेल्युलोज के संश्लेषण में शामिल एंजाइम पौधे में पाए जाते हैं, लेकिन पशु कोशिकाओं में नहीं। इस प्रकार, कुछ प्रकार की कोशिकाओं के लिए विशिष्ट "सार्वभौमिक" एंजाइम और एंजाइम के बीच अंतर करना महत्वपूर्ण है। सामान्यतया, एक कोशिका जितनी अधिक विशिष्ट होती है, उतनी ही अधिक संभावना होती है कि वह किसी विशेष कोशिकीय कार्य को करने के लिए आवश्यक एंजाइमों के समूह को संश्लेषित करती है।

एंजाइम और पाचन. एंजाइम पाचन प्रक्रिया में आवश्यक भागीदार होते हैं। केवल कम आणविक भार यौगिक आंतों की दीवार से गुजर सकते हैं और रक्तप्रवाह में प्रवेश कर सकते हैं, इसलिए खाद्य घटकों को पहले से छोटे अणुओं में तोड़ दिया जाना चाहिए। यह प्रोटीन के अमीनो एसिड, स्टार्च से शर्करा, वसा से फैटी एसिड और ग्लिसरॉल के एंजाइमेटिक हाइड्रोलिसिस (ब्रेकडाउन) के दौरान होता है। प्रोटीन हाइड्रोलिसिस पेट में पाए जाने वाले एंजाइम पेप्सिन द्वारा उत्प्रेरित होता है। अग्न्याशय द्वारा कई अत्यधिक प्रभावी पाचन एंजाइम आंतों में स्रावित होते हैं। ये ट्रिप्सिन और काइमोट्रिप्सिन हैं, जो प्रोटीन को हाइड्रोलाइज करते हैं; लाइपेस जो वसा को तोड़ता है; एमाइलेज, जो स्टार्च के टूटने को उत्प्रेरित करता है। पेप्सिन, ट्रिप्सिन और काइमोट्रिप्सिन तथाकथित रूप में निष्क्रिय रूप में स्रावित होते हैं। ज़ाइमोजेन्स (एंजाइम), और केवल पेट और आंतों में सक्रिय हो जाते हैं। यह बताता है कि ये एंजाइम अग्न्याशय और पेट में कोशिकाओं को नष्ट क्यों नहीं करते हैं। पेट और आंतों की दीवारें पाचक एंजाइमों और बलगम की एक परत से सुरक्षित रहती हैं। कई महत्वपूर्ण पाचन एंजाइम छोटी आंत में कोशिकाओं द्वारा स्रावित होते हैं।

घास या घास जैसे पौधों के खाद्य पदार्थों में संग्रहीत अधिकांश ऊर्जा सेल्यूलोज में केंद्रित होती है, जो एंजाइम सेल्युलेस द्वारा टूट जाती है। शाकाहारी जीवों के शरीर में, यह एंजाइम संश्लेषित नहीं होता है, और जुगाली करने वाले, उदाहरण के लिए, बड़े पशुऔर भेड़, सेल्युलोज युक्त भोजन केवल इसलिए खा सकते हैं क्योंकि सेल्युलेस सूक्ष्मजीवों द्वारा निर्मित होता है जो पेट के पहले भाग - रुमेन में रहते हैं। सूक्ष्मजीवों की सहायता से दीमक में भोजन भी पचता है।

भोजन, दवा, रसायन और कपड़ा उद्योगों में एंजाइमों का उपयोग किया जाता है। एक उदाहरण पपीते से प्राप्त एक पौधे-आधारित एंजाइम है और मांस को कोमल बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। वाशिंग पाउडर में एंजाइम भी मिलाए जाते हैं।

दवा और कृषि में एंजाइम. सभी सेलुलर प्रक्रियाओं में एंजाइमों की महत्वपूर्ण भूमिका के बारे में जागरूकता के कारण दवा में उनका व्यापक उपयोग हुआ और कृषि... किसी भी पौधे और जंतु जीव का सामान्य कामकाज निर्भर करता है प्रभावी कार्यएंजाइम। कई जहरीले पदार्थों (जहर) की क्रिया एंजाइमों को बाधित करने की उनकी क्षमता पर आधारित होती है; कई दवाओं का समान प्रभाव होता है। अक्सर, किसी दवा या जहरीले पदार्थ के प्रभाव का पता शरीर में एक निश्चित एंजाइम के काम पर या एक विशेष ऊतक में उसके चयनात्मक प्रभाव से लगाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, सैन्य उद्देश्यों के लिए विकसित शक्तिशाली ऑर्गनोफॉस्फेट कीटनाशकों और तंत्रिका गैसों का एंजाइमों के काम को अवरुद्ध करके उनका विनाशकारी प्रभाव होता है - मुख्य रूप से कोलिनेस्टरेज़, जो खेलता है महत्वपूर्ण भूमिकाएक तंत्रिका आवेग के संचरण में।

यह समझने के लिए कि दवाएं एंजाइम सिस्टम पर कैसे कार्य करती हैं, यह देखने में मददगार है कि कुछ एंजाइम अवरोधक कैसे काम करते हैं। कई अवरोधक एंजाइम की सक्रिय साइट से जुड़ते हैं - वही जिसके साथ सब्सट्रेट इंटरैक्ट करता है। ऐसे अवरोधकों में, सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक विशेषताएं सब्सट्रेट की संरचनात्मक विशेषताओं के करीब होती हैं, और यदि प्रतिक्रिया माध्यम में सब्सट्रेट और अवरोधक दोनों मौजूद हैं, तो एंजाइम के लिए बाध्य करने के लिए उनके बीच प्रतिस्पर्धा होती है; सब्सट्रेट की सांद्रता जितनी अधिक होगी, उतनी ही सफलतापूर्वक यह अवरोधक के साथ प्रतिस्पर्धा करेगा। एक अन्य प्रकार के अवरोधक एंजाइम अणु में गठनात्मक परिवर्तन को प्रेरित करते हैं, जिसमें कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण रासायनिक समूह शामिल होते हैं। अवरोधकों की क्रिया के तंत्र का अध्ययन करने से रसायनज्ञों को नई दवाएं बनाने में मदद मिलती है।

कुछ एंजाइम और उनकी उत्प्रेरित प्रतिक्रियाएं
रासायनिक प्रतिक्रिया का प्रकार	एनजाइम	एक स्रोत	उत्प्रेरित प्रतिक्रिया 1)
हाइड्रोलिसिस	ट्रिप्सिन	छोटी आंत	प्रोटीन + एच 2 ओ ® विभिन्न पॉलीपेप्टाइड्स
हाइड्रोलिसिस	बी-एमाइलेज	गेहूं, जौ, शकरकंद आदि।	स्टार्च + एच 2 ओ ® स्टार्च हाइड्रोलाइज़ेट + माल्टोस
हाइड्रोलिसिस	थ्रोम्बिन	खून	फाइब्रिनोजेन + एच 2 ओ ® फाइब्रिन + 2 पॉलीपेप्टाइड्स
हाइड्रोलिसिस	लाइपेस	आंतों, उच्च वसा वाले बीज, सूक्ष्मजीव	वसा + एच 2 ओ ® फैटी एसिड + ग्लिसरीन
हाइड्रोलिसिस	Alkaline फॉस्फेट	लगभग सभी सेल	कार्बनिक फॉस्फेट + एच 2 ओ ® डीफॉस्फोराइलेटेड उत्पाद + अकार्बनिक फॉस्फेट
हाइड्रोलिसिस	यूरियाज़ा	कुछ पादप कोशिकाएँ और सूक्ष्मजीव	यूरिया + एच 2 ओ ® अमोनिया +कार्बन डाइआक्साइड
फॉस्फोरोलिसिस	phosphorylase	पॉलीसेकेराइड युक्त पशु और पौधे के ऊतक	पॉलीसेकेराइड (स्टार्च या ग्लाइकोजन सेएनग्लूकोज अणु) + अकार्बनिकफास्फेट ग्लूकोज-1-फॉस्फेट+ पॉलीसेकेराइड ( एन – 1ग्लूकोज इकाइयां)
डिकार्बोजाइलेशन	डीकार्बाक्सिलेज	खमीर, कुछ पौधे और सूक्ष्मजीव	पाइरुविक एसिड ® एसीटैल्डिहाइड + कार्बन डाइऑक्साइड
वाष्पीकरण	एल्डोलेस		2 ट्रायोज फॉस्फेट हेक्सोज डाइफॉस्फेट
वाष्पीकरण	ऑक्सालोसेटेट ट्रांससेटाइलेस	बहुत	ऑक्सैलोएसेटिक एसिड + एसिटाइल कोएंजाइम ए नींबू एसिड + कोएंजाइम ए
आइसोमराइज़ेशन	फॉस्फोहेक्सोज आइसोमेरेज़	भी	ग्लूकोज 6 फॉस्फेट फ्रुक्टोज-6-फॉस्फेट
हाइड्रेशन	फ़ुमराज़ा	बहुत	फ्युमेरिक अम्ल+ एच 2 ओ सेब का अम्ल
हाइड्रेशन	कार्बोनिक एनहाइड्रेज़	विभिन्न पशु ऊतक; हरी पत्तियां	कार्बन डाइआक्साइड+ एच 2 ओ कार्बोनिक एसिड
फास्फारिलीकरण	पाइरूवेट किनेज	लगभग सभी (या सभी) सेल	एटीपी + पाइरुविक एसिड फ़ॉस्फ़ीनोलपाइरुविकएसिड + एडीपी
फॉस्फेट समूह स्थानांतरण	फॉस्फोग्लुकोम्यूटेज	सभी पशु कोशिकाएं; कई पौधे और सूक्ष्मजीव	ग्लूकोज-1-फॉस्फेट ग्लूकोज 6 फॉस्फेट
पुनर्मूल्यांकन	ट्रांज़ैमिनेज़	अधिकांश कोशिकाएं	एसपारटिक एसिड + पाइरुविक एसिड ओक्सैलोएसिटिकअम्ल + ऐलेनिन
संश्लेषण एटीपी हाइड्रोलिसिस के साथ मिलकर	ग्लूटामाइन सिंथेटेज़	बहुत	ग्लूटामिक एसिड + अमोनिया + एटीपी ग्लूटामाइन + एडीपी + अकार्बनिक फॉस्फेट
ऑक्सीकरण न्यूनीकरण	साइटोक्रोम ऑक्सीडेज	सभी पशु कोशिकाएं, कई पौधे और सूक्ष्मजीव	हे 2 + कम साइटोक्रोम सी ® ऑक्सीकृत साइटोक्रोम सी+ एच 2 ओ
ऑक्सीकरण न्यूनीकरण	एस्कॉर्बिक एसिड ऑक्सीडेज	कई पौधे कोशिकाएं	विटामिन सी+ हे 2 ® डीहाइड्रोस्कॉर्बिक एसिड + हाइड्रोजन पेरोक्साइड
ऑक्सीकरण न्यूनीकरण	साइटोक्रोम सीरिडक्टेस	सभी पशु कोशिकाएं; कई पौधे और सूक्ष्मजीव	ऊपर · एच (कम कोएंजाइम) + ऑक्सीकृत साइटोक्रोमसी ® कम साइटोक्रोमसी + एनएडी (ऑक्सीडाइज्ड कोएंजाइम)
ऑक्सीकरण न्यूनीकरण	लैक्टेट डीहाइड्रोजिनेज	अधिकांश जानवरगोंद - वर्तमान; कुछ पौधे और सूक्ष्मजीव	लैक्टिक एसिड + एनएडी (ऑक्सीडाइज्ड कोएंजाइम) पाइरुविकअम्ल + NAD · एच (पुनर्प्राप्त .)कोएंजाइम)
1) एक तीर का मतलब है कि प्रतिक्रिया वास्तव में एक दिशा में जा रही है, और दोहरे तीर का मतलब है कि प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है।

साहित्य

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अक्सर, विटामिन, खनिज और मानव शरीर के लिए उपयोगी अन्य तत्वों के साथ, एंजाइम नामक पदार्थों का उल्लेख किया जाता है। एंजाइम क्या हैं और वे शरीर में क्या कार्य करते हैं, उनकी प्रकृति क्या है और वे कहाँ स्थित हैं?

ये एक प्रोटीन प्रकृति, जैव उत्प्रेरक के पदार्थ हैं। उनके बिना, कोई शिशु आहार, तैयार अनाज, क्वास, फेटा चीज़, पनीर, दही, केफिर नहीं होता। वे सभी प्रणालियों के संचालन को प्रभावित करते हैं। मानव शरीर... इन पदार्थों की अपर्याप्त या अत्यधिक गतिविधि स्वास्थ्य को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है, इसलिए आपको यह जानने की जरूरत है कि उनकी कमी से होने वाली समस्याओं से बचने के लिए एंजाइम क्या हैं।

यह क्या है?

एंजाइम जीवित कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित प्रोटीन अणु होते हैं। प्रत्येक कोशिका में इनकी संख्या सौ से अधिक होती है। इन पदार्थों की भूमिका बहुत बड़ी है। वे गति के प्रवाह को प्रभावित करते हैं रसायनिक प्रतिक्रियाके लिए उपयुक्त तापमान पर यह जीव... एंजाइम का दूसरा नाम जैविक उत्प्रेरक है। एक रासायनिक प्रतिक्रिया की दर में वृद्धि इसके पाठ्यक्रम की सुविधा के कारण होती है। उत्प्रेरक के रूप में, वे प्रतिक्रिया के दौरान भस्म नहीं होते हैं और इसकी दिशा नहीं बदलते हैं। एंजाइमों का मुख्य कार्य यह है कि उनके बिना जीवित जीवों में सभी प्रतिक्रियाएं बहुत धीमी गति से आगे बढ़ेंगी, और यह व्यवहार्यता को स्पष्ट रूप से प्रभावित करेगा।

उदाहरण के लिए, जब स्टार्च (आलू, चावल) वाले खाद्य पदार्थों को चबाते हैं, तो मुंह में एक मीठा स्वाद दिखाई देता है, जो एमाइलेज के काम से जुड़ा होता है, एक एंजाइम जो लार में मौजूद स्टार्च को तोड़ता है। स्टार्च अपने आप में स्वादहीन होता है, क्योंकि यह एक पॉलीसेकेराइड है। इसके दरार (मोनोसेकेराइड्स) के उत्पादों में एक मीठा स्वाद होता है: ग्लूकोज, माल्टोस, डेक्सट्रिन।

सभी सरल और जटिल में विभाजित हैं। पूर्व में केवल प्रोटीन होता है, जबकि बाद में एक प्रोटीन (एपोएंजाइम) और गैर-प्रोटीन (कोएंजाइम) भाग होता है। कोएंजाइम समूह बी, ई, के के विटामिन हो सकते हैं।

एंजाइम वर्ग

परंपरागत रूप से, इन पदार्थों को छह समूहों में बांटा गया है। मूल रूप से उन्हें यह नाम उस सब्सट्रेट के आधार पर दिया गया था जिस पर एक विशेष एंजाइम कार्य करता है, अंत-एज़ को इसकी जड़ में जोड़कर। तो, वे एंजाइम जो प्रोटीन (प्रोटीन) को हाइड्रोलाइज करते हैं, उन्हें प्रोटीन, वसा (लिपोस) - लिपेस, स्टार्च (एमिलन) - एमाइलेज कहा जाने लगा। फिर समान प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने वाले एंजाइमों को ऐसे नाम प्राप्त हुए जो संबंधित प्रतिक्रिया के प्रकार को इंगित करते हैं - एसिलेज, डिकार्बोक्सिलेज, ऑक्सीडेज, डिहाइड्रोजनेज और अन्य। इनमें से अधिकांश नाम आज भी उपयोग किए जाते हैं।

बाद में, इंटरनेशनल बायोकेमिकल यूनियन ने एक नामकरण पेश किया, जिसके अनुसार एंजाइमों का नाम और वर्गीकरण उत्प्रेरित रासायनिक प्रतिक्रिया के प्रकार और तंत्र के अनुरूप होना चाहिए। इस कदम से मेटाबॉलिज्म के विभिन्न पहलुओं से संबंधित डेटा को व्यवस्थित करने में राहत मिली है। प्रतिक्रियाओं और उन्हें उत्प्रेरित करने वाले एंजाइमों को छह वर्गों में विभाजित किया गया है। प्रत्येक वर्ग में कई उपवर्ग (4-13) होते हैं। एंजाइम नाम का पहला भाग सब्सट्रेट के नाम से मेल खाता है, दूसरा - अंत-एज़ के साथ उत्प्रेरित प्रतिक्रिया के प्रकार से। वर्गीकरण (CF) द्वारा प्रत्येक एंजाइम की अपनी कोड संख्या होती है। पहला अंक प्रतिक्रिया वर्ग है, अगला उपवर्ग है, और तीसरा उप-उपवर्ग है। चौथा अंक अपने उप-वर्ग में एंजाइम की क्रम संख्या को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, यदि KF 2.7.1.1 है, तो एंजाइम द्वितीय श्रेणी, 7वें उपवर्ग, प्रथम उपवर्ग से संबंधित है। अंतिम अंक हेक्सोकाइनेज एंजाइम है।

अर्थ

यदि हम बात करें कि एंजाइम क्या हैं, तो कोई भी उनके महत्व के प्रश्न को अनदेखा नहीं कर सकता है आधुनिक दुनिया... उन्होंने पाया विस्तृत आवेदनमानव गतिविधि की लगभग सभी शाखाओं में। इस तरह की उनकी व्यापकता इस तथ्य के कारण है कि वे जीवित कोशिकाओं के बाहर अपने अद्वितीय गुणों को संरक्षित करने में सक्षम हैं। चिकित्सा में, उदाहरण के लिए, लाइपेस, प्रोटीज और एमाइलेज के समूहों के एंजाइमों का उपयोग किया जाता है। वे वसा, प्रोटीन, स्टार्च को तोड़ते हैं। एक नियम के रूप में, इस प्रकार को पैनज़िनॉर्म, फेस्टल जैसी दवाओं में शामिल किया गया है। इन निधियों का उपयोग मुख्य रूप से जठरांत्र संबंधी रोगों के इलाज के लिए किया जाता है। कुछ एंजाइम घुलने में सक्षम होते हैं रक्त वाहिकाएंरक्त के थक्के, वे शुद्ध घावों के उपचार में मदद करते हैं। उपचार में ऑन्कोलॉजिकल रोगएंजाइम थेरेपी एक विशेष स्थान रखती है।

स्टार्च को तोड़ने की अपनी क्षमता के कारण, खाद्य उद्योग में एंजाइम एमाइलेज का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उसी क्षेत्र में, लाइपेस का उपयोग किया जाता है, जो वसा और प्रोटीज को तोड़ते हैं जो प्रोटीन को तोड़ते हैं। शराब बनाने, शराब बनाने और बेकरी में, एमाइलेज एंजाइम का उपयोग किया जाता है। प्रोटीज का उपयोग तैयार अनाज की तैयारी और मांस को कोमल बनाने के लिए किया जाता है। पनीर के उत्पादन में लाइपेस और रेनेट का उपयोग किया जाता है। सौंदर्य प्रसाधन उद्योग को भी उनकी जरूरत है। वे वाशिंग पाउडर, क्रीम का हिस्सा हैं। उदाहरण के लिए, एमाइलेज, जो स्टार्च को तोड़ता है, वाशिंग पाउडर में मिलाया जाता है। प्रोटीन संदूषक और प्रोटीन प्रोटीज द्वारा टूट जाते हैं, और लाइपेस तेल और वसा के ऊतक को साफ करते हैं।

शरीर में एंजाइमों की भूमिका

मानव शरीर में चयापचय के लिए दो प्रक्रियाएं जिम्मेदार हैं: उपचय और अपचय। पहला ऊर्जा का आत्मसात सुनिश्चित करता है और आवश्यक पदार्थ, दूसरा अपशिष्ट उत्पादों का क्षय है। इन प्रक्रियाओं की निरंतर बातचीत कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा के अवशोषण और शरीर के महत्वपूर्ण कार्यों के रखरखाव को प्रभावित करती है। चयापचय प्रक्रियाओं को तीन प्रणालियों द्वारा नियंत्रित किया जाता है: तंत्रिका, अंतःस्रावी और संचार। वे एंजाइमों की एक श्रृंखला की मदद से सामान्य रूप से कार्य कर सकते हैं, जो बदले में बाहरी और आंतरिक वातावरण की स्थितियों में बदलाव के लिए किसी व्यक्ति के अनुकूलन को सुनिश्चित करते हैं। एंजाइमों में प्रोटीन और गैर-प्रोटीन दोनों उत्पाद शामिल हैं।

शरीर में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की प्रक्रिया में, जिसके दौरान एंजाइम भाग लेते हैं, वे स्वयं उपभोग नहीं करते हैं। उनमें से प्रत्येक का अपना है रासायनिक संरचनाऔर उनकी अपनी अनूठी भूमिका है, इसलिए प्रत्येक केवल एक निश्चित प्रतिक्रिया शुरू करता है। जैव रासायनिक उत्प्रेरक शरीर से विषाक्त पदार्थों और अपशिष्ट उत्पादों को निकालने के लिए मलाशय, फेफड़े, गुर्दे, यकृत की मदद करते हैं। वे त्वचा, हड्डियों, तंत्रिका कोशिकाओं, मांसपेशियों के ऊतकों के निर्माण में भी मदद करते हैं। ग्लूकोज को ऑक्सीकरण करने के लिए विशिष्ट एंजाइमों का उपयोग किया जाता है।

शरीर में सभी एंजाइम चयापचय और पाचन में विभाजित होते हैं। चयापचय वाले विषाक्त पदार्थों को बेअसर करने, प्रोटीन और ऊर्जा के उत्पादन में शामिल होते हैं, और कोशिकाओं में जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को तेज करते हैं। तो, उदाहरण के लिए, सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज में पाया जाने वाला सबसे मजबूत एंटीऑक्सीडेंट है प्राकृतिक रूपअधिकांश हरे पौधों में, सफेद गोभी, ब्रसेल्स स्प्राउट्स और ब्रोकोली, गेहूं के पौधे, साग, जौ में।

एंजाइम गतिविधि

इन पदार्थों को अपने कार्यों को पूरी तरह से करने के लिए कुछ शर्तों की आवश्यकता होती है। उनकी गतिविधि मुख्य रूप से तापमान से प्रभावित होती है। बढ़ी हुई दर पर, रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर बढ़ जाती है। अणुओं की गति में वृद्धि के परिणामस्वरूप, उनके एक-दूसरे से टकराने की बेहतर संभावना होती है, और प्रतिक्रिया आगे बढ़ने की संभावना बढ़ जाती है। इष्टतम तापमान सबसे बड़ी गतिविधि प्रदान करता है। प्रोटीन के विकृतीकरण के कारण, जो तब होता है जब इष्टतम तापमान आदर्श से विचलित हो जाता है, रासायनिक प्रतिक्रिया की दर कम हो जाती है। हिमांक तक पहुंचने पर, एंजाइम इनकार नहीं करता है, लेकिन निष्क्रिय हो जाता है। फास्ट फ्रीजिंग विधि, जिसका व्यापक रूप से भोजन के दीर्घकालिक भंडारण के लिए उपयोग किया जाता है, सूक्ष्मजीवों के विकास और विकास को रोकता है, इसके बाद अंदर मौजूद एंजाइमों की निष्क्रियता होती है। नतीजतन, भोजन बायोडिग्रेडेबल नहीं है।

अम्लता से एंजाइमों की गतिविधि भी प्रभावित होती है। वातावरण... वे तटस्थ पीएच पर काम करते हैं। केवल कुछ एंजाइम एक क्षारीय, अत्यधिक क्षारीय, अम्लीय या अत्यधिक अम्लीय वातावरण में काम करते हैं। उदाहरण के लिए, रेनेट मानव पेट में अत्यधिक अम्लीय वातावरण में प्रोटीन को तोड़ता है। अवरोधक और उत्प्रेरक एंजाइम पर कार्य कर सकते हैं। वे कुछ आयनों द्वारा सक्रिय होते हैं, उदाहरण के लिए, धातु। अन्य आयनों का एंजाइम गतिविधि पर दमनात्मक प्रभाव पड़ता है।

सक्रियता

अत्यधिक एंजाइम गतिविधि के पूरे जीव के कामकाज के लिए परिणाम होते हैं। सबसे पहले, यह एंजाइम की क्रिया की दर में वृद्धि को उत्तेजित करता है, जो बदले में प्रतिक्रिया सब्सट्रेट की कमी और रासायनिक प्रतिक्रिया उत्पाद की अधिकता के गठन का कारण बनता है। सब्सट्रेट की कमी और इन उत्पादों का संचय स्वास्थ्य की स्थिति को काफी खराब करता है, शरीर के महत्वपूर्ण कार्यों को बाधित करता है, बीमारियों के विकास का कारण बनता है और इसके परिणामस्वरूप किसी व्यक्ति की मृत्यु हो सकती है। संचय यूरिक अम्लउदाहरण के लिए, गठिया और गुर्दे की विफलता की ओर जाता है। सब्सट्रेट की कमी के कारण, कोई अतिरिक्त उत्पाद नहीं होगा। यह केवल उन मामलों में काम करता है जहां एक और दूसरे को दूर किया जा सकता है।

एंजाइमों की अधिक गतिविधि के कई कारण हैं। पहला एक जीन उत्परिवर्तन है, यह जन्मजात हो सकता है या उत्परिवर्तजन के प्रभाव में प्राप्त किया जा सकता है। दूसरा कारक पानी या भोजन में विटामिन या ट्रेस तत्व की अधिकता है, जो एंजाइम के काम करने के लिए आवश्यक है। अतिरिक्त विटामिन सी, उदाहरण के लिए, कोलेजन संश्लेषण एंजाइमों की बढ़ी हुई गतिविधि के माध्यम से, घाव भरने के तंत्र को बाधित करता है।

हाइपोएक्टिविटी

एंजाइमों की बढ़ी हुई और घटी हुई गतिविधि दोनों ही शरीर की गतिविधि को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती हैं। दूसरे मामले में, गतिविधि का पूर्ण समाप्ति संभव है। यह स्थिति एंजाइम की रासायनिक प्रतिक्रिया की दर को काफी कम कर देती है। नतीजतन, सब्सट्रेट का संचय उत्पाद की कमी से पूरित होता है, जिससे गंभीर जटिलताएं होती हैं। शरीर के महत्वपूर्ण कार्यों में गड़बड़ी की पृष्ठभूमि के खिलाफ, स्वास्थ्य की स्थिति बिगड़ती है, रोग विकसित होते हैं, और एक घातक परिणाम हो सकता है। अमोनिया बिल्डअप या एटीपी की कमी घातक है। फेनिलएलनिन के संचय के कारण, ओलिगोफ्रेनिया विकसित होता है। यह सिद्धांत यहां भी लागू होता है कि एंजाइम सब्सट्रेट की अनुपस्थिति में, प्रतिक्रिया सब्सट्रेट का संचय नहीं होगा। ऐसी स्थिति जिसमें रक्त एंजाइम अपना कार्य नहीं करते हैं, शरीर पर इसका बुरा प्रभाव पड़ता है।

हाइपोएक्टिविटी के कई कारणों पर विचार किया जा रहा है। एक जीन उत्परिवर्तन, जन्मजात या अधिग्रहित, पहला है। जीन थेरेपी से इस स्थिति को ठीक किया जा सकता है। आप लापता एंजाइम के सबस्ट्रेट्स को भोजन से बाहर करने का प्रयास कर सकते हैं। कुछ मामलों में, यह मदद कर सकता है। दूसरा कारक एंजाइम के काम करने के लिए आवश्यक विटामिन या ट्रेस तत्व के भोजन में अनुपस्थिति है। निम्नलिखित कारणों में बिगड़ा हुआ विटामिन सक्रियण, अमीनो एसिड की कमी, एसिडोसिस, कोशिका में अवरोधकों की उपस्थिति और प्रोटीन विकृतीकरण है। शरीर के तापमान में कमी के साथ एंजाइम गतिविधि भी कम हो जाती है। कुछ कारक सभी प्रकार के एंजाइमों के कार्य को प्रभावित करते हैं, जबकि अन्य केवल कुछ प्रकार के कार्य को प्रभावित करते हैं।

पाचक एंजाइम

एक व्यक्ति खाने की प्रक्रिया का आनंद लेता है और कभी-कभी इस तथ्य की उपेक्षा करता है कि पाचन का मुख्य कार्य भोजन को उन पदार्थों में परिवर्तित करना है जो ऊर्जा का स्रोत बन सकते हैं और निर्माण सामग्रीशरीर के लिए, आंतों में अवशोषित। प्रोटीन एंजाइम इस प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाते हैं। पाचक पदार्थ पाचन अंगों द्वारा निर्मित होते हैं, जो भोजन को तोड़ने की प्रक्रिया में भाग लेते हैं। भोजन से आवश्यक कार्बोहाइड्रेट, वसा, अमीनो एसिड प्राप्त करने के लिए एंजाइमों की क्रिया आवश्यक है, जो शरीर के सामान्य कामकाज के लिए आवश्यक पोषक तत्व और ऊर्जा का गठन करती है।

बिगड़ा हुआ पाचन को सामान्य करने के लिए, भोजन के सेवन के साथ आवश्यक प्रोटीन पदार्थों का एक साथ उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। यदि आप अधिक खाते हैं, तो भोजन के बाद या भोजन के साथ 1-2 गोलियां लें। फार्मेसियों में बेचा गया भारी संख्या मेविभिन्न एंजाइम की तैयारी जो पाचन में सुधार करने में मदद करती है। एक प्रकार लेते समय आपको उन पर स्टॉक करना चाहिए पोषक तत्व... यदि आपको भोजन चबाने या निगलने में परेशानी होती है, तो आपको भोजन के साथ एंजाइम लेना चाहिए। उनके उपयोग के महत्वपूर्ण कारण अधिग्रहित और जन्मजात fermentopathies, चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम, हेपेटाइटिस, cholangitis, cholecystitis, pancreatitis, कोलाइटिस, पुरानी जठरशोथ जैसे रोग भी हो सकते हैं। एंजाइम की तैयारी को दवाओं के साथ लिया जाना चाहिए जो पाचन प्रक्रिया को प्रभावित करते हैं।

एंजाइमोपैथोलॉजी

चिकित्सा में, एक संपूर्ण खंड है जो रोग और एक निश्चित एंजाइम के संश्लेषण की कमी के बीच संबंध की खोज से संबंधित है। यह एंजाइमोलॉजी का क्षेत्र है - एंजाइमोपैथोलॉजी। अपर्याप्त एंजाइम संश्लेषण पर भी विचार किया जाना है। उदाहरण के लिए, वंशानुगत रोग फेनिलकेटोनुरिया इस पदार्थ को संश्लेषित करने के लिए यकृत कोशिकाओं की क्षमता के नुकसान की पृष्ठभूमि के खिलाफ विकसित होता है, जो फेनिलएलनिन के टाइरोसिन में रूपांतरण को उत्प्रेरित करता है। इस रोग के लक्षण मानसिक विकार हैं। क्रमिक संचय के कारण जहरीला पदार्थरोगी के शरीर में उल्टी, घबराहट, चिड़चिड़ापन, किसी भी चीज में रुचि की कमी, गंभीर थकान जैसे लक्षण परेशान कर रहे हैं।

बच्चे के जन्म पर, पैथोलॉजी प्रकट नहीं होती है। प्राथमिक लक्षण दो से छह महीने की उम्र के बीच देखे जा सकते हैं। बच्चे के जीवन का दूसरा भाग मानसिक विकास में एक स्पष्ट अंतराल की विशेषता है। 60% रोगियों में, मूर्खता विकसित होती है, 10% से कम ओलिगोफ्रेनिया की हल्की डिग्री तक सीमित होती है। सेल एंजाइम अपने कार्यों का सामना नहीं करते हैं, लेकिन इसे ठीक किया जा सकता है। पैथोलॉजिकल परिवर्तनों का समय पर निदान युवावस्था तक रोग के विकास को रोक सकता है। उपचार फेनिलएलनिन के आहार सेवन को सीमित करके है।

एंजाइम की तैयारी

एंजाइम क्या हैं, इस प्रश्न का उत्तर देते हुए, दो परिभाषाओं पर ध्यान दिया जा सकता है। पहला जैव रासायनिक उत्प्रेरक है, और दूसरा वे दवाएं हैं जिनमें ये शामिल हैं। वे पेट और आंतों में पर्यावरण की स्थिति को सामान्य करने में सक्षम हैं, सूक्ष्म कणों में अंतिम उत्पादों के टूटने को सुनिश्चित करते हैं, और अवशोषण प्रक्रिया में सुधार करते हैं। वे गैस्ट्रोएंटेरोलॉजिकल रोगों की शुरुआत और विकास को भी रोकते हैं। एंजाइमों में सबसे प्रसिद्ध है औषधीय उत्पाद"मेज़िम फोर्ट"। इसकी संरचना में, इसमें लाइपेस, एमाइलेज, प्रोटीज होता है, जो दर्द को कम करने में मदद करता है पुरानी अग्नाशयशोथ... अग्न्याशय द्वारा आवश्यक एंजाइमों के अपर्याप्त उत्पादन के लिए कैप्सूल को प्रतिस्थापन उपचार के रूप में लिया जाता है।

इन दवाओं का उपयोग मुख्य रूप से भोजन के साथ किया जाता है। अवशोषण तंत्र के पहचाने गए उल्लंघनों के आधार पर, डॉक्टर द्वारा कैप्सूल या टैबलेट की संख्या निर्धारित की जाती है। इन्हें फ्रिज में स्टोर करना बेहतर होता है। पाचन एंजाइमों के लंबे समय तक सेवन से व्यसन नहीं उठता है, और यह अग्न्याशय के काम को प्रभावित नहीं करता है। दवा चुनते समय, आपको तारीख, गुणवत्ता और मूल्य अनुपात पर ध्यान देना चाहिए। पाचन तंत्र की पुरानी बीमारियों के लिए, अधिक खाने के लिए, आवर्तक पेट की समस्याओं के लिए, साथ ही साथ भोजन की विषाक्तता के लिए एंजाइम की तैयारी की सिफारिश की जाती है। अक्सर, डॉक्टर एक टैबलेट दवा "मेज़िम" लिखते हैं, जिसने खुद को अच्छी तरह साबित कर दिया है घरेलू बाजारऔर आत्मविश्वास से पदों पर काबिज हैं। इस दवा के अन्य एनालॉग हैं, कम प्रसिद्ध और सस्ती से अधिक नहीं। विशेष रूप से, बहुत से लोग "पक्रिटिन" या "फेस्टल" टैबलेट पसंद करते हैं, जिनमें उनके अधिक महंगे समकक्षों के समान गुण होते हैं।

(अंग्रेजी एंजाइम, लैटिन फेरमेंटम) प्रोटीन प्रकृति के जटिल कार्बनिक पदार्थ हैं। इन यौगिकों का दूसरा नाम है एंजाइमों, जो ग्रीक से अनुवाद में "खमीर" या "खमीर" जैसा लगता है। गहन अध्ययन एंजाइमों 17 वीं शताब्दी में शुरू हुआ और अभी भी चल रहा है। भारी मात्रा में शोध के लिए धन्यवाद, यह स्पष्ट हो गया कि बिना एंजाइमोंहमारा अस्तित्व ही असंभव होगा। इसके अलावा, यह माना जाता है कि किसी व्यक्ति की जीवन प्रत्याशा सीधे उसके शरीर में एंजाइमों के स्तर पर निर्भर करती है। भूमिका क्या है एंजाइमोंऔर वे एक व्यक्ति के लिए इतने महत्वपूर्ण क्यों हैं - आप इसके बारे में जान सकते हैं और न केवल हमारे लेख से।

एंजाइम: शरीर में

किसी भी, सबसे आदिम, जीवित प्राणियों के शरीर में भी है। हमारे शरीर में इनकी लगभग 2000 प्रजातियां हैं। विशाल बहुमत (लगभग 90%) एंजाइमोंकोशिकाओं का हिस्सा है विभिन्न निकाय, हालांकि वे मानव जैविक तरल पदार्थों में भी मौजूद हैं, उदाहरण के लिए, पाचक रस या लार में।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि राशि एंजाइमोंशरीर में अस्थिर है। एंजाइम सीमित अवधि (कई मिनटों से लेकर कई दिनों तक) के लिए कार्य करते हैं, और फिर नष्ट हो जाते हैं और नए के साथ बदल दिए जाते हैं। इस अद्यतन की गति इस बात पर निर्भर करती है कि नए को कितनी जल्दी संश्लेषित किया जाता है। एंजाइमों, और यह प्रक्रिया लगभग पूरी तरह से बाहर से आवश्यक प्रोटीन और अमीनो एसिड की समय पर आपूर्ति के कारण है। दूसरे शब्दों में, कार्य एंजाइमोंइसका सीधा संबंध मानव आहार से है, इसलिए संतुलित आहार का पालन करना इतना महत्वपूर्ण है।

एंजाइम क्या करते हैं?

यह समझने के लिए कि वे क्या कर रहे हैं एंजाइमों, आपको मानव शरीर के कामकाज की एक सामान्य तस्वीर प्रस्तुत करने की आवश्यकता है। हमारी प्रत्येक कोशिका में प्रति सेकंड हजारों विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं। उनका परिणाम पूरे सेलुलर सिस्टम के सामान्य कामकाज और प्रत्येक विशिष्ट प्रकार की कोशिकाओं में निहित विशिष्ट कार्यों के कार्यान्वयन को सुनिश्चित करना है। इन सभी प्रक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक की भूमिका है जो वे करते हैं एंजाइमों... उनके लिए धन्यवाद, सेल में प्रतिक्रियाओं की दर लाखों गुना तेज हो जाती है। यह मानते हुए कि बिना एंजाइमोंसांस लेने, मांसपेशियों में संकुचन और न्यूरोसाइकिक गतिविधि सहित जीवित जीव के किसी भी कार्य को व्यावहारिक रूप से करना असंभव है, तो यह स्पष्ट हो जाता है कि मनुष्यों के लिए उनकी भूमिका कितनी महत्वपूर्ण है। केवल एक एंजाइम की अनुपस्थिति या कमी गंभीर हो सकती है नकारात्मक परिणामपूरे जीव के लिए।

एंजाइम: मानव

एंजाइम वर्ग

शरीर की प्रत्येक कोशिका में बड़ी संख्या में भिन्न होते हैं एंजाइमों... वे किस कार्य के आधार पर प्रदर्शन करते हैं, सभी एंजाइमोंवर्गों में विभाजित किया जा सकता है:

वर्ग (ऑक्सीरेड्यूटेस) - कोशिकाओं में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं का कोर्स प्रदान करता है;
वर्ग (स्थानांतरण) - अणुओं के बीच परिवहन टुकड़े;
वर्ग (हाइड्रोलिसिस) - विभिन्न अणुओं को छोटे घटकों में तोड़ता है। अधिकांश एंजाइम (90% से अधिक) इस समूह से संबंधित हैं;
वर्ग (lyases) - एक अणु में एक दोहरा बंधन बनाते हैं;
वर्ग (आइसोमरेज़) - अणुओं के स्थानिक विन्यास को बदलने के लिए जिम्मेदार हैं;
वर्ग (संश्लेषण) - अणुओं को पुनर्स्थापित करें या उन्हें एक साथ रखें।

परिस्थितियों के आधार पर, कई अणु एक साथ दो दिशाओं में काम करने में सक्षम होते हैं, उदाहरण के लिए, एक अणु को तोड़ना और परिणामी क्षय उत्पादों को फिर से जोड़ना। हालाँकि, अधिकांश प्रक्रियाओं के लिए एंजाइमोंतथाकथित सहकारकों या सहएंजाइमों का समर्थन आवश्यक है। इनमें विटामिन (,), साथ ही अन्य कार्बनिक पदार्थ शामिल हैं, उदाहरण के लिए।

एंजाइम: रचना

भोजन का प्रसंस्करण और आत्मसात करना;
मृत कोशिकाओं का विघटन और शरीर से उनके क्षय उत्पादों की निकासी;
विषाक्त पदार्थों और विषाक्त पदार्थों को हटाने;
क्षतिग्रस्त ऊतकों का उपचार;
प्रतिरक्षा की सुरक्षात्मक प्रतिक्रियाओं को मजबूत करना;
शरीर में हार्मोनल असंतुलन की रोकथाम;
युवाओं का दीर्घकालिक संरक्षण;
किसी व्यक्ति की ऊर्जा और सहनशक्ति में वृद्धि;
निष्प्रभावीकरण।

एंजाइम: आवेदन

आवेदन का मुख्य दायरा एंजाइमोंदवा है, लेकिन उनके उपयोग की सीमा यहीं तक सीमित नहीं है। तो, उदाहरण के लिए, बिना खाद्य उद्योग में एंजाइमोंहाइड्रोलेस वर्ग में कई उत्पादों के निर्माण की लागत नहीं है, जिनमें शामिल हैं:

कॉफ़ी,
रोटी का,
बीयर,
दुग्ध उत्पाद,
रस,
अपराध बोध,
डिब्बा बंद भोजन।

वी रसायन उद्योग एंजाइमोंउत्पादन में उपयोग किया जाता है कपड़े धोने का पाउडरऔर सफाई उत्पादों। आवेदन एंजाइमोंकॉस्मेटोलॉजी में प्राथमिकता दिशाओं में से एक है। उनका उपयोग कॉस्मेटिक प्रक्रियाओं में किया जाता है जिसका उद्देश्य त्वचा में सुधार और कायाकल्प करना, इलास्टिन के उत्पादन में वृद्धि करना है।

एंजाइम: उपचार

एंजाइम: दवा में

उपयोग के मुख्य क्षेत्र एंजाइमोंचिकित्सा में हैं:

एंजाइम निदान,
एंजाइम थेरेपी।

पहली दिशा का उपयोग करना है एंजाइमोंनैदानिक प्रयोगशाला विश्लेषण के अभ्यास में। गतिविधि का निर्धारण एंजाइमोंएक व्यक्ति के विभिन्न जैविक तरल पदार्थों में (लार, मूत्र, रक्त, मस्तिष्कमेरु द्रव, गैस्ट्रिक और आंतों का रस) किसी को ऊतकों और अंगों के कार्यात्मक और कार्बनिक घावों की उपस्थिति का न्याय करने की अनुमति देता है, और एक सटीक निदान स्थापित करने में मदद करता है। मुख्य नैदानिक मानदंड वृद्धि या कमी माना जाता है एंजाइमीरक्त में गतिविधि या इसकी संरचना में पता लगाना एंजाइमोंमानक में अनुपस्थित। एंजाइम परीक्षण मायोकार्डियल रोधगलन, यकृत और अग्नाशय के रोगों और प्रोस्टेट कैंसर के निदान का एक अभिन्न अंग हैं।

40 से अधिक वर्षों से नैदानिक अभ्यास में एंजाइम थेरेपी का उपयोग किया गया है। और एंजाइमोंचिकित्सा के लगभग सभी क्षेत्रों में आवेदन मिला। उनका उपयोग विरोधी भड़काऊ, decongestant और प्रतिरक्षा-पुनर्स्थापन एजेंटों के साथ-साथ कार्डियोवैस्कुलर और गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल रोगों के उपचार और आसंजनों के उन्मूलन के लिए किया जाता है। के अतिरिक्त, एंजाइमोंअन्य दवाओं की क्रिया को बढ़ाने या नरम करने के लिए जटिल चिकित्सा में संकेत दिया जाता है दुष्प्रभावविभिन्न चिकित्सीय उपाय, जैसे कीमोथेरेपी और विकिरण चिकित्सा।

एंजाइम: पाचन के लिए

एंजाइम: गोलियों में

बड़े पैमाने पर एंजाइमोंगोलियों में। अग्नाशयशोथ में गंभीर दर्द को खत्म करने के लिए एंजाइम के टैबलेट फॉर्म का उपयोग करना अधिक उचित है, वे अग्न्याशय की गतिविधि को कम करते हैं, सूजन को कम करते हैं और दर्द से राहत देते हैं। एक नियम के रूप में, गोलियों की लागत कम होती है, लेकिन यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि प्रभाव में विनाश के लिए उनका प्रतिरोध आमाशय रसभी कम। कई दवा कंपनियों ने विशेष रूप से तैयार एंटिक कोटेड टैबलेट विकसित करके इस समस्या का समाधान किया है।

एंजाइम: फार्मेसी में

आज एंजाइमोंफार्मेसी में खरीदना काफी संभव है। अलमारियों पर गतिविधि की अलग-अलग डिग्री और विभिन्न के साथ दवाओं का एक बड़ा चयन होता है मूल्य श्रेणी... फिर भी, सिद्ध ऑनलाइन स्टोर में ऐसी दवाएं खरीदना अधिक व्यावहारिक और अधिक सुविधाजनक है। इसके अनेक कारण हैं:

ऑनलाइन फ़ार्मेसियां वैश्विक आपूर्तिकर्ताओं के साथ सीधे काम करती हैं, जो पर्याप्त कीमत पर प्रमाणित उत्पाद की गारंटी देता है;
ऑनलाइन स्टोर में दवाओं की पसंद की तुलना सबसे बड़े फार्मेसियों के वर्गीकरण से भी की जा सकती है, इसलिए कोई भी खरीदार हमेशा अपनी जरूरतों और क्षमताओं के अनुसार दवा चुन सकता है;
प्राप्त करने के लिए एंजाइमोंया अन्य पोषक तत्वों की खुराक, यहां तक कि विदेशी के रूप में और, आप अपना घर छोड़े बिना कर सकते हैं।

एंजाइम: निर्देश

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एंजाइम की क्रिया की संरचना, गुण और तंत्र

विषय

एंजाइम संरचना
क्रिया का एंजाइम तंत्र
एंजाइम नामकरण
एंजाइम वर्गीकरण
एंजाइम गुण
नैदानिक किण्वक विज्ञान
साहित्य

किण्वन विज्ञान का एक संक्षिप्त इतिहास

19वीं शताब्दी में एंजाइमों का प्रायोगिक अध्ययन खमीर किण्वन प्रक्रियाओं के अध्ययन के साथ मेल खाता था, जो "एंजाइम" और "एंजाइम" शब्दों में परिलक्षित होता था। एंजाइम का नाम लैटिन शब्द fermentatio - Fermentation से आया है। एंजाइम शब्द एंजाइम की अवधारणा से आया है - खमीर से। प्रारंभ में, इन नामों को अलग-अलग अर्थ दिए गए थे, लेकिन अब ये पर्यायवाची हैं।

माल्ट के साथ स्टार्च सैक्रिफिकेशन की पहली एंजाइमेटिक प्रतिक्रिया की जांच रूसी वैज्ञानिक के.एस. 1814 में किरचॉफ। इसके बाद, खमीर कोशिकाओं से एंजाइमों को अलग करने का प्रयास किया गया (ई। बुचनर, 1897)। बीसवीं सदी की शुरुआत में एल. माइकलिस और एम. मेंटेन ने एंजाइमी कटैलिसीस का सिद्धांत विकसित किया। 1926 में, डी. सुमनेर ने पहली बार यूरेस एंजाइम की एक शुद्ध तैयारी को क्रिस्टलीय अवस्था में अलग किया। 1966 में, B. Merrifield ने RNAase एंजाइम का एक कृत्रिम संश्लेषण करने में कामयाबी हासिल की।

एंजाइम संरचना

एंजाइम अत्यधिक विशिष्ट प्रोटीन होते हैं जो जीवित जीवों में प्रतिक्रिया की दर को बढ़ा सकते हैं। एंजाइम जैविक उत्प्रेरक हैं।

सभी एंजाइम प्रोटीन होते हैं, आमतौर पर गोलाकार। वे सरल और जटिल दोनों प्रोटीनों को संदर्भित कर सकते हैं। एंजाइम के प्रोटीन भाग में एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला - मोनोमेरिक प्रोटीन - एंजाइम (उदाहरण के लिए, पेप्सिन) शामिल हो सकते हैं। कई एंजाइम ऑलिगोमेरिक प्रोटीन होते हैं जिनमें कई प्रोटोमर्स या सबयूनिट शामिल होते हैं। एक ओलिगोमेरिक संरचना में शामिल होने वाले प्रोटोमर्स, नाजुक गैर-सहसंयोजक बंधों द्वारा अनायास जुड़े होते हैं। एकीकरण (सहयोग) की प्रक्रिया में, व्यक्तिगत प्रोटोमर्स के संरचनात्मक परिवर्तन होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एंजाइम की गतिविधि में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। प्रोटोमर्स का पृथक्करण (पृथक्करण) और एक ओलिगोमेरिक प्रोटीन में उनका संयोजन एंजाइम गतिविधि के नियमन के लिए एक तंत्र है।

ऑलिगोमर्स में सबयूनिट्स (प्रोटोमर) प्राथमिक - तृतीयक संरचना (रचना) में समान या भिन्न हो सकते हैं। विभिन्न प्रोटोमर्स को एंजाइम की ओलिगोमेरिक संरचना में संयोजित करने की स्थिति में, एक ही एंजाइम के कई रूप उत्पन्न होते हैं - आइसोजाइम .

आइसोजाइम एक ही प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं, लेकिन सबयूनिट्स, भौतिक-रासायनिक गुणों, इलेक्ट्रोफोरेटिक गतिशीलता, सब्सट्रेट के लिए आत्मीयता, सक्रियकर्ताओं, अवरोधकों के सेट में भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, लैक्टेट डीहाइड्रोजिनेज (एलडीएच) - लैक्टिक अम्ल को पाइरुविक अम्ल में ऑक्सीकृत करने वाला एंजाइम टेट्रामर है। इसमें दो प्रकार के चार प्रोटोमीटर होते हैं। एक प्रकार के प्रोटोमर को एच (हृदय की मांसपेशी से पृथक) नामित किया गया है, दूसरे प्रोटोमियर को एम (कंकाल की मांसपेशी से पृथक) नामित किया गया है। एलडीएच के हिस्से के रूप में इन प्रोटोमर्स के 5 संभावित संयोजन हैं: एन 4 , एन 3 एम, एन 2 एम 2 , एन 1 एम 3 , एम 4 .

आइसोजाइम की जैविक भूमिका।

आइसोजाइम विभिन्न अंगों में स्थितियों के अनुसार रासायनिक प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम को सुनिश्चित करते हैं। तो, isoenzyme LDH 1 - ऑक्सीजन के लिए एक उच्च आत्मीयता है, इसलिए यह ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाओं (एरिथ्रोसाइट्स, मायोकार्डियम) की उच्च दर वाले ऊतकों में सक्रिय है। आइसोनिजाइम एलडीएच 5 लैक्टेट की उच्च सांद्रता की उपस्थिति में सक्रिय है, जो यकृत ऊतक की सबसे विशेषता है

व्यक्त अंग विशिष्टता का उपयोग विभिन्न अंगों के रोगों के निदान के लिए किया जाता है।

आइसोजाइम उम्र के साथ अपनी गतिविधि बदलते हैं। तो, ऑक्सीजन की कमी वाले भ्रूण में, एलडीएच 3 प्रबल होता है, और बढ़ती उम्र के साथ, ऑक्सीजन की आपूर्ति में वृद्धि के साथ, एलडीएच 2 का अनुपात बढ़ जाता है।

एंजाइम उत्प्रेरक अवरोधक ऊर्जा

यदि एंजाइम एक जटिल प्रोटीन है, तो इसमें एक प्रोटीन और एक गैर-प्रोटीन भाग होता है। प्रोटीन भाग एक उच्च आणविक भार, एंजाइम का थर्मोलैबाइल भाग होता है और इसे कहा जाता है अपोफेनजाइम ... इसकी एक अजीबोगरीब संरचना है और एंजाइम की विशिष्टता को निर्धारित करती है।

एंजाइम के गैर-प्रोटीन भाग को कहा जाता है सहायक कारक ( कोएंजाइम ). कोफ़ेक्टर सबसे अधिक बार धातु आयन होते हैं, जो एपोएंजाइम से दृढ़ता से बंध सकते हैं (उदाहरण के लिए, एंजाइम कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ में Zn, एंजाइम साइटोक्रोम ऑक्सीडेज में Cu)। कोएंजाइम सबसे अधिक बार कार्बनिक पदार्थ होते हैं जो एपोएंजाइम से कम मजबूती से जुड़े होते हैं। कोएंजाइम NAD, FAD न्यूक्लियोटाइड हैं। कोएंजाइम - कम आणविक भार, एंजाइम का थर्मोस्टेबल हिस्सा। इसकी भूमिका यह है कि यह एपोएंजाइम की स्थानिक पैकिंग (रचना) को निर्धारित करता है और इसकी गतिविधि को निर्धारित करता है। कॉफ़ैक्टर्स इलेक्ट्रॉनों, कार्यात्मक समूहों को स्थानांतरित कर सकते हैं, और एंजाइम और सब्सट्रेट के बीच अतिरिक्त बंधनों के निर्माण में भाग ले सकते हैं।

कार्यात्मक रूप से, एंजाइम में, एंजाइम अणु में दो महत्वपूर्ण साइटों को अलग करने के लिए प्रथागत है: सक्रिय केंद्र और एलोस्टेरिक साइट

सक्रिय केंद्र - यह एंजाइम अणु की एक साइट है जो सब्सट्रेट के साथ संपर्क करती है और उत्प्रेरक प्रक्रिया में भाग लेती है। एंजाइम का सक्रिय केंद्र अमीनो एसिड रेडिकल्स द्वारा बनता है जो प्राथमिक संरचना में एक दूसरे से दूर होते हैं। सक्रिय केंद्र में त्रि-आयामी स्टाइल होता है, अक्सर इसमें होता है

सेरीन का ओएच समूह

एसएच - सिस्टीन

एनएच 2 लाइसिन

जी-सीओओएच ग्लूटामिक एसिड

सक्रिय केंद्र में दो क्षेत्रों को प्रतिष्ठित किया जाता है - सब्सट्रेट और उत्प्रेरक क्षेत्र के साथ बंधन का क्षेत्र।

क्षेत्र बंधनआमतौर पर एक कठोर संरचना होती है जिससे प्रतिक्रिया सब्सट्रेट पूरक होता है। उदाहरण के लिए, ट्रिप्सिन सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए अमीनो एसिड लाइसिन में समृद्ध क्षेत्रों में प्रोटीन को तोड़ता है, क्योंकि इसके बाध्यकारी क्षेत्र में नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए एसपारटिक एसिड के अवशेष होते हैं।

उत्प्रेरक क्षेत्र - यह सक्रिय साइट की एक साइट है जो सीधे सब्सट्रेट पर कार्य करती है और एक उत्प्रेरक कार्य करती है। यह क्षेत्र अधिक मोबाइल है, इसमें कार्यात्मक समूहों के अंतर्विरोध को बदलना संभव है।

सक्रिय केंद्र के अलावा, कई एंजाइमों (अधिक बार ओलिगोमेरिक) में होता है ऐलोस्टीयरिक भूखंड - एंजाइम अणु का एक खंड, सक्रिय केंद्र से दूर और सब्सट्रेट के साथ नहीं, बल्कि अतिरिक्त पदार्थों (नियामकों, प्रभावकों) के साथ बातचीत करता है। एलोस्टेरिक एंजाइमों में, एक सक्रिय केंद्र एक सबयूनिट में स्थित हो सकता है, और दूसरे में एक एलोस्टेरिक साइट। एलोस्टेरिक एंजाइम अपनी गतिविधि को निम्नानुसार बदलते हैं: एक प्रभावकारक (सक्रियकर्ता, अवरोधक) एलोस्टेरिक सबयूनिट पर कार्य करता है और इसकी संरचना को बदलता है। फिर, सहकारी परिवर्तनों के सिद्धांत के अनुसार एलोस्टेरिक सबयूनिट की संरचना में परिवर्तन अप्रत्यक्ष रूप से उत्प्रेरक सबयूनिट की संरचना को बदलता है, जो एंजाइम की गतिविधि में परिवर्तन के साथ होता है।

क्रिया का एंजाइम तंत्र

एंजाइमों में कई सामान्य उत्प्रेरक गुण होते हैं:

उत्प्रेरक संतुलन में बदलाव न करें

प्रतिक्रिया के दौरान सेवन नहीं किया गया

· केवल थर्मोडायनामिक रूप से वास्तविक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करें। ऐसी प्रतिक्रियाएं वे हैं जिनमें अणुओं की प्रारंभिक ऊर्जा आपूर्ति अंतिम की तुलना में अधिक होती है।

प्रतिक्रिया के दौरान, एक उच्च ऊर्जा बाधा दूर हो जाती है। इस दहलीज की ऊर्जा और प्रारंभिक ऊर्जा स्तर के बीच का अंतर सक्रियण ऊर्जा है।

एंजाइमी प्रतिक्रियाओं की दर सक्रियण ऊर्जा और कई अन्य कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है।

रासायनिक प्रतिक्रिया की दर स्थिरांक समीकरण द्वारा निर्धारित की जाती है:

प्रति= पी* जेड* इ - ( ईए / आर टी )

के - प्रतिक्रिया दर स्थिर

पी - स्थानिक (स्थिर) गुणांक

Z परस्पर क्रिया करने वाले अणुओं की संख्या है

ई ए - सक्रियण ऊर्जा

आर - गैस स्थिरांक

- सार्वभौमिक निरपेक्ष तापमान

ई - प्राकृतिक लघुगणक का आधार

इस समीकरण में, Z, e, R, T अचर हैं और P और E चर हैं। इसके अलावा, प्रतिक्रिया दर और स्टेरिक गुणांक के बीच एक सीधा संबंध है, और दर और सक्रियण ऊर्जा (कम ईए, उच्च प्रतिक्रिया दर) के बीच एक व्युत्क्रम और शक्ति-कानून संबंध है।

एंजाइमों की क्रिया का तंत्र एंजाइमों के स्थैतिक गुणांक में वृद्धि और सक्रियण ऊर्जा में कमी के लिए कम हो जाता है।

एंजाइमों द्वारा सक्रियण ऊर्जा में कमी

उदाहरण के लिए, एंजाइम और उत्प्रेरक के बिना 2 2 की दरार ऊर्जा 18,000 किलो कैलोरी प्रति मोल है। यदि प्लेटिनम का उपयोग किया जाता है और तापमान अधिक होता है, तो इसे घटाकर 12,000 kcal/mol कर दिया जाता है। एक एंजाइम की भागीदारी के साथ केटालेज़सक्रियण ऊर्जा केवल 2,000 किलो कैलोरी / मोल है।

योजना के अनुसार मध्यवर्ती एंजाइम-सब्सट्रेट परिसरों के गठन के परिणामस्वरूप ईए में कमी होती है: एफ+ एस <=> एफएस-जटिल > एफ + उत्पादों प्रतिक्रियाओं. पहली बार एंजाइम-सब्सट्रेट परिसरों के बनने की संभावना माइकलिस, मेंटेन द्वारा सिद्ध की गई थी। इसके बाद, कई एंजाइम-सब्सट्रेट परिसरों को अलग कर दिया गया। एक सब्सट्रेट के साथ बातचीत करते समय एंजाइमों की उच्च चयनात्मकता की व्याख्या करने के लिए, यह प्रस्तावित किया गया था सिद्धांत " चाभी तथा किला" मछुआ... उनके अनुसार, एंजाइम सब्सट्रेट के साथ तभी इंटरैक्ट करते हैं, जब वे एक-दूसरे (पूरकता) के साथ पूरी तरह से संगत होते हैं, जैसे कि एक चाबी और एक ताला। इस सिद्धांत ने एंजाइमों की विशिष्टता की व्याख्या की, लेकिन सब्सट्रेट पर उनके प्रभाव के तंत्र को प्रकट नहीं किया। बाद में, एंजाइम और सब्सट्रेट के प्रेरित पत्राचार का सिद्धांत विकसित किया गया था - सिद्धांत कोशलैंड("रबर दस्ताने" सिद्धांत)। इसका सार इस प्रकार है: एंजाइम का सक्रिय केंद्र बनता है और इसमें सब्सट्रेट के साथ बातचीत से पहले ही सभी कार्यात्मक समूह होते हैं। हालाँकि, ये कार्यात्मक समूह निष्क्रिय अवस्था में हैं। सब्सट्रेट अटैचमेंट के समय, यह एंजाइम के सक्रिय केंद्र में रेडिकल्स की स्थिति और संरचना में परिवर्तन को प्रेरित करता है। नतीजतन, सब्सट्रेट की कार्रवाई के तहत एंजाइम का सक्रिय केंद्र सक्रिय अवस्था में चला जाता है और बदले में, सब्सट्रेट पर कार्य करना शुरू कर देता है, अर्थात। एंजाइम के सक्रिय केंद्र और सब्सट्रेट के बीच परस्पर क्रिया होती है। नतीजतन, सब्सट्रेट एक अस्थिर, अस्थिर अवस्था में चला जाता है, जिससे सक्रियण ऊर्जा में कमी आती है।

एंजाइम और सब्सट्रेट की बातचीत में न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन, इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन और सब्सट्रेट के निर्जलीकरण की प्रतिक्रियाएं शामिल हो सकती हैं। सब्सट्रेट के साथ एंजाइम के कार्यात्मक समूहों की एक अल्पकालिक सहसंयोजक बातचीत भी संभव है। मूल रूप से, सक्रिय केंद्र के कार्यात्मक समूहों का ज्यामितीय पुनर्विन्यास होता है।

एंजाइम स्टेरिक गुणांक को बढ़ाते हैं

स्थानिक संरचना वाले बड़े अणुओं को शामिल करने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए स्टेरिक गुणांक पेश किया जाता है। स्टेरिक गुणांक सक्रिय अणुओं की सफल टक्करों के अनुपात को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, यह 0.4 के बराबर है यदि सक्रिय अणुओं के 10 में से 4 टकराव से प्रतिक्रिया उत्पाद का निर्माण होता है।

एंजाइम स्टेरिक गुणांक को बढ़ाते हैं, क्योंकि वे एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स में सब्सट्रेट अणु की संरचना को बदलते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एंजाइम और सब्सट्रेट की संपूरकता बढ़ जाती है। इसके अलावा, एंजाइम उनकी कीमत पर सक्रिय केंद्रवे अंतरिक्ष में सब्सट्रेट अणुओं की व्यवस्था को विनियमित करते हैं (एंजाइम के साथ बातचीत से पहले, सब्सट्रेट अणुओं को यादृच्छिक रूप से व्यवस्थित किया जाता है) और प्रतिक्रिया की सुविधा प्रदान करता है।

एंजाइम नामकरण

एंजाइमों के कई प्रकार के नाम होते हैं।

1) तुच्छ नाम (ट्रिप्सिन, पेप्सिन)

2) कार्य नामकरण। एंजाइम के इस नाम में एक अंत होता है - अज़ा, जिसे जोड़ा जाता है:

सब्सट्रेट (सुक्रेज, एमाइलेज) के नाम पर,

उस बंधन के प्रकार के लिए जिस पर एंजाइम कार्य करता है (पेप्टिडेज़, ग्लाइकोसिडेज़),

· प्रतिक्रिया के प्रकार, प्रक्रिया (सिंथेटेज, हाइड्रोलेस) के लिए।

3) प्रत्येक एंजाइम का एक वर्गीकरण नाम होता है, जो प्रतिक्रिया के प्रकार, सब्सट्रेट के प्रकार और कोएंजाइम को दर्शाता है। उदाहरण के लिए: एलडीएच - एल लैक्टेट-एनएडी + - ऑक्सीडोरक्टेज।

एंजाइम वर्गीकरण

एंजाइम वर्गीकरण 1961 में विकसित किया गया था। वर्गीकरण के अनुसार, प्रत्येक एंजाइम एक निश्चित वर्ग, उपवर्ग, उप-वर्ग में स्थित होता है और इसकी एक क्रम संख्या होती है। इस संबंध में, प्रत्येक एंजाइम में एक डिजिटल सिफर होता है, जिसमें पहला अंक वर्ग को दर्शाता है, दूसरा - उपवर्ग, तीसरा - उप-उपवर्ग, चौथा - क्रमिक संख्या (एलडीएच: 1,1,1,27) ) सभी एंजाइमों को 6 वर्गों में वर्गीकृत किया गया है।

1. ऑक्सिडोरडक्टेस

2. स्थानान्तरण

3. हाइड्रोलिसिस

4. लाइसेस

5. आइसोमेरेसिस

6. सिंथेटेस (लिगेज)

ऑक्सीडोरडक्टेस .

एंजाइम जो रेडॉक्स प्रक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। प्रतिक्रिया का सामान्य दृश्य: ए ओके + बी वोस = ए ईस्ट + बी ओके। एंजाइमों के इस वर्ग में कई उपवर्ग शामिल हैं:

1 . डिहाइड्रोजनेज,ऑक्सीकरण होने वाले पदार्थ से हाइड्रोजन को अलग करके प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है। वे एरोबिक (हाइड्रोजन को ऑक्सीजन में स्थानांतरित करना) और एनारोबिक (हाइड्रोजन को ऑक्सीजन में नहीं, बल्कि किसी अन्य पदार्थ में स्थानांतरित करना) हो सकते हैं।

2. ऑक्सीजनेज - ऑक्सीकृत पदार्थ में ऑक्सीजन जोड़कर ऑक्सीकरण को उत्प्रेरित करने वाले एंजाइम। यदि एक ऑक्सीजन परमाणु जुड़ा हुआ है, तो मोनोऑक्सीजिनेज शामिल हैं, यदि दो ऑक्सीजन परमाणु जुड़े हुए हैं, तो डाइअॉॉक्सिनेज।

3. पेरोक्साइड - एंजाइम जो पेरोक्साइड की भागीदारी के साथ पदार्थों के ऑक्सीकरण को उत्प्रेरित करते हैं।

transferases .

एंजाइम जो योजना के अनुसार कार्यात्मक समूहों के एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में इंट्रामोल्युलर और इंटरमॉलिक्युलर ट्रांसफर करते हैं: एबी + सी = ए + बीसी। स्थानांतरित समूहों के प्रकार के आधार पर स्थानान्तरण के उपवर्गों को प्रतिष्ठित किया जाता है: एमिनोट्रांस्फरेज, मिथाइलट्रांसफेरेज़, सल्फोट्रांसफेरेज़, एसाइलट्रांसफेरेज़ (फैटी एसिड अवशेषों को ले जाना), फॉस्फोट्रांसफेरेज़ (फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों को ले जाना)।

हाइड्रोलिसिस .

इस वर्ग के एंजाइम टूटना उत्प्रेरित करते हैं रसायनिक बंधटूटने की जगह पर पानी जोड़ने के साथ, यानी योजना के अनुसार हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया: एबी + एचओएच = एएच + बीओएच। टूटे हुए बंधों के प्रकार के आधार पर हाइड्रॉलिस के उपवर्गों को प्रतिष्ठित किया जाता है: पेप्टिडेस क्लीव पेप्टाइड बॉन्ड (पेप्सिन), ग्लाइकोसिडेस - ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड (एमाइलेज), एस्टरेज़ - एस्टर बॉन्ड (लाइपेस)।

लाइसेस .

Lyases ब्रेक के स्थल पर पानी को शामिल किए बिना एक रासायनिक बंधन के टूटने को उत्प्रेरित करता है। इस मामले में, योजना के अनुसार सब्सट्रेट में डबल बॉन्ड बनते हैं: एबी = ए + बी। लाइसेस के उपवर्ग इस बात पर निर्भर करते हैं कि किन परमाणुओं के बीच बंधन टूट गया है और कौन से पदार्थ बनते हैं। एल्डोलेस दो कार्बन परमाणुओं के बीच के बंधन को तोड़ते हैं (उदाहरण के लिए, फ्रुक्टोज 1,6-डी-फॉस्फेटलडोलेज फ्रुक्टोज और दो ट्रायोज को "कट" करता है)। Lyases में डिकार्बोक्सिलेज एंजाइम (वे कार्बन डाइऑक्साइड को हटाते हैं), डिहाइड्रेटेस - "कट आउट" पानी के अणु शामिल हैं।

आइसोमेरेस .

आइसोमरेज़ विभिन्न आइसोमर्स के अंतःरूपण को उत्प्रेरित करते हैं। उदाहरण के लिए, फॉस्फोहेक्सोसिमेरेज़ फ्रुक्टोज को ग्लूकोज में परिवर्तित करता है। आइसोमेरेस के उपवर्गों में शामिल हैं म्यूटेस (फॉस्फोग्लुकोम्यूटेज ग्लूकोज-1-फॉस्फेट को ग्लूकोज-6-फॉस्फेट में परिवर्तित करता है), एपिमेरेस (उदाहरण के लिए, राइबोज को जाइलुलोज में परिवर्तित करना), टॉटोमेरेस

संश्लेषण ( लिगेज ).

इस वर्ग के एंजाइम एटीपी की ऊर्जा के कारण नए पदार्थों के संश्लेषण की प्रतिक्रियाओं को योजना के अनुसार उत्प्रेरित करते हैं: ए + बी + एटीपी = एबी। उदाहरण के लिए, ग्लूटामाइन सिंथेटेज़ ग्लूटामाइन बनाने के लिए एटीपी की भागीदारी के साथ ग्लूटामिक एसिड, एनएच 3 + को जोड़ती है।

एंजाइम गुण

एंजाइम, अकार्बनिक उत्प्रेरक के सामान्य गुणों के अलावा, अकार्बनिक उत्प्रेरक से कुछ अंतर होते हैं। इसमे शामिल है:

उच्च गतिविधि

उच्च विशिष्टता

अधिक नरम स्थितिउत्प्रेरण के लिए

गतिविधि को विनियमित करने की क्षमता

उच्च उत्प्रेरक गतिविधि एंजाइमों .

एंजाइमों को उच्च उत्प्रेरक गतिविधि की विशेषता है। उदाहरण के लिए, कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ का एक अणु एक मिनट में कार्बोनिक एसिड (एच 2 सीओ 3) के 36 मिलियन अणुओं के गठन (या दरार) को उत्प्रेरित करता है। एंजाइमों की उच्च गतिविधि को उनकी क्रिया के तंत्र द्वारा समझाया गया है: वे सक्रियण ऊर्जा को कम करते हैं और स्थानिक (स्टेरिक गुणांक) को बढ़ाते हैं। एंजाइमों की उच्च गतिविधि महत्वपूर्ण है जैविक महत्व, इस तथ्य से मिलकर कि वे शरीर में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की उच्च दर प्रदान करते हैं।

उच्च विशेषता एंजाइमों .

सभी एंजाइमों की विशिष्टता होती है, लेकिन विभिन्न एंजाइमों के लिए विशिष्टता की डिग्री भिन्न होती है। एंजाइम विशिष्टता के कई प्रकार हैं।

निरपेक्ष सब्सट्रेट विशिष्टता, जिसमें एंजाइम केवल एक विशिष्ट पदार्थ पर कार्य करता है। उदाहरण के लिए, यूरिया एंजाइम केवल यूरिया को तोड़ता है।

निरपेक्ष समूह विशिष्टता, जिसमें एंजाइम संरचनात्मक रूप से समान यौगिकों के समूह पर समान उत्प्रेरक प्रभाव डालता है। उदाहरण के लिए, एंजाइम अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज न केवल सी 2 एच 5 ओएच, बल्कि इसके समरूप (मिथाइल, ब्यूटाइल और अन्य अल्कोहल) को भी ऑक्सीकरण करता है।

सापेक्ष समूह विशिष्टता, जिसमें एंजाइम कार्बनिक पदार्थों के विभिन्न वर्गों को उत्प्रेरित करता है। उदाहरण के लिए, एंजाइम ट्रिप्सिन पेप्टिडेज़ और एस्टरेज़ गतिविधि प्रदर्शित करता है।

स्टीरियोकेमिकल विशिष्टता (ऑप्टिकल विशिष्टता), जिसमें केवल एक निश्चित प्रकार के आइसोमर्स को क्लीव किया जाता है (डी, एल फॉर्म, बी, सी, सीआईएस - ट्रांस आइसोमर्स)। उदाहरण के लिए, एलडीएच केवल एल-लैक्टेट पर कार्य करता है, एल-एमिनो एसिड ऑक्सीडेस अमीनो एसिड के एल-आइसोमर्स पर कार्य करता है।

उच्च विशिष्टता को सक्रिय साइट की संरचना द्वारा समझाया गया है, जो प्रत्येक एंजाइम के लिए अद्वितीय है।

थर्मोलाबिलिटी एंजाइमों .

थर्मोलाबिलिटी तापमान पर एंजाइम गतिविधि की निर्भरता है। जब तापमान 0 से 40 डिग्री तक बढ़ जाता है, तो वान्ट हॉफ नियम के अनुसार एंजाइम की गतिविधि बढ़ जाती है (जब तापमान 10 डिग्री बढ़ जाता है, तो प्रतिक्रिया दर 2 से 4 गुना बढ़ जाती है)। पर आगे बढ़ानातापमान, एंजाइम की गतिविधि कम होने लगती है, जिसे एंजाइम के प्रोटीन अणु के थर्मल विकृतीकरण द्वारा समझाया गया है। ग्राफिक रूप से, एंजाइमों की तापीय निर्भरता इस प्रकार है:

0 डिग्री पर एंजाइम की निष्क्रियता प्रतिवर्ती है, और उच्च तापमान पर, निष्क्रियता अपरिवर्तनीय हो जाती है। एंजाइमों की यह संपत्ति मानव शरीर के तापमान की स्थितियों के तहत अधिकतम प्रतिक्रिया दर निर्धारित करती है। चिकित्सा पद्धति में एंजाइमों की थर्मोलेबिलिटी को ध्यान में रखा जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, एक परखनली में एंजाइमी प्रतिक्रिया करते समय, इष्टतम तापमान बनाना आवश्यक है। एंजाइमों की इस संपत्ति का उपयोग क्रायोसर्जरी में किया जा सकता है, जब शरीर के तापमान में कमी के साथ एक जटिल दीर्घकालिक ऑपरेशन किया जाता है, जो शरीर में प्रतिक्रियाओं की दर को धीमा कर देता है और ऊतकों द्वारा ऑक्सीजन की खपत को कम कर देता है। एंजाइम की तैयारी को कम तापमान पर स्टोर करना आवश्यक है। बेअसर करने के लिए, सूक्ष्मजीवों के कीटाणुशोधन का उपयोग करें उच्च तापमान(ऑटोक्लेविंग, उपकरणों का उबलना)।

फोटोलेबिलिटी .

फोटोलेबिलिटी - पराबैंगनी किरणों की क्रिया पर एंजाइम गतिविधि की निर्भरता। यूवी प्रकाश प्रोटीन अणुओं के फोटोडेनेचुरेशन का कारण बनता है और एंजाइमों की गतिविधि को कम करता है। एंजाइमों की इस संपत्ति का उपयोग पराबैंगनी लैंप के जीवाणुनाशक प्रभाव में किया जाता है।

लत गतिविधि से एन एस.

सभी एंजाइमों की एक निश्चित पीएच श्रेणी होती है जिसमें एंजाइम गतिविधि अधिकतम होती है - पीएच इष्टतम। कई एंजाइमों के लिए, इष्टतम लगभग 7 है। उसी समय, पेप्सिन के लिए, इष्टतम वातावरण 1-2 है, क्षारीय फॉस्फेट के लिए, लगभग 9। जब पीएच इष्टतम से विचलित होता है, तो एंजाइम की गतिविधि कम हो जाती है, जैसा कि हो सकता है ग्राफ से देखा जा सकता है। एंजाइमों की इस संपत्ति को एंजाइम अणुओं में आयनजन्य समूहों के आयनीकरण में परिवर्तन द्वारा समझाया गया है, जो एंजाइम के प्रोटीन अणु के अणु में आयनिक बंधनों में परिवर्तन की ओर जाता है। यह एंजाइम अणु की संरचना में परिवर्तन के साथ होता है, और यह बदले में, इसकी गतिविधि में परिवर्तन की ओर जाता है। जीव की स्थितियों के तहत, पीएच - निर्भरता एंजाइमों की अधिकतम गतिविधि निर्धारित करती है। यह संपत्ति पाता है और प्रायोगिक उपयोग... शरीर के बाहर एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाएं इष्टतम पीएच पर की जाती हैं। गैस्ट्रिक जूस की कम अम्लता के साथ चिकित्सीय उद्देश्यएक एचसीएल समाधान निर्धारित है।

लत स्पीड एंजाइमी प्रतिक्रियाओं से एकाग्रता एंजाइम तथा एकाग्रता सब्सट्रेट

एंजाइम की सांद्रता और सब्सट्रेट (एंजाइमी प्रतिक्रियाओं के कैनेटीक्स) की एकाग्रता पर प्रतिक्रिया दर की निर्भरता को रेखांकन में दिखाया गया है।

अनुसूची 1 अनुसूची 2

एक एंजाइमी प्रतिक्रिया में ( एफ+ एस 2 1 एफएस> 3 एफ + पी) तीन घटक चरणों की गति को अलग करें:

1 - एफएस एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स का गठन,

2 - एंजाइम का उल्टा अपघटन - सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स,

3 - प्रतिक्रिया उत्पादों के निर्माण के साथ एंजाइम-सब्सट्रेट परिसर का विघटन। इनमें से प्रत्येक प्रतिक्रिया की गति सामूहिक क्रिया के नियम का पालन करती है:

वी 1 = के 1 [एफ] * [एस]

वी 2 = के 2 *

वी 3 = के 3 *

संतुलन के क्षण में, FS गठन की प्रतिक्रिया दर इसकी क्षय दर के योग के बराबर होती है: वी 1 = वी 2 + वी 3 . से तीन चरणसबसे महत्वपूर्ण और सबसे धीमी एंजाइमेटिक प्रतिक्रिया तीसरी है, क्योंकि यह प्रतिक्रिया उत्पादों के निर्माण से जुड़ी है। उपरोक्त सूत्र का उपयोग करते हुए, वी 3 दर का पता लगाना असंभव है, क्योंकि एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स बहुत अस्थिर है, इसकी एकाग्रता को मापना मुश्किल है। इस संबंध में, माइकलिस-मेंटेन ने किमी - माइकलिस स्थिरांक की शुरुआत की और वी 3 को मापने के लिए समीकरण को एक नए समीकरण में बदल दिया जिसमें वास्तव में मापने योग्य मात्राएं हैं: