एक एंजाइम की संरचना और कार्य

एक एंजाइम एक प्रोटीन है जो बायोमोलेक्यूलर के बीच रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने के लिए सक्रियण ऊर्जा (ईए) के स्तर को कम करके एक सेलुलर चयापचय प्रक्रिया की सुविधा देता है। कुछ एंजाइम सक्रियण ऊर्जा को इतने निम्न स्तर तक कम कर देते हैं कि वे वास्तव में सेलुलर प्रतिक्रियाओं को उलट देते हैं। लेकिन सभी मामलों में, एंजाइम बिना किसी बदलाव के प्रतिक्रियाओं को सुविधाजनक बनाते हैं, जैसे कि जब इसका उपयोग किया जाता है तो ईंधन जलता है।

होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए, अणुओं को उपयुक्त परिस्थितियों में टकरा जाना चाहिए जो एंजाइम बनाने में मदद कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक उपयुक्त एंजाइम की उपस्थिति के बिना, ग्लूकोज अणु और फॉस्फेट अणु ग्लूकोज-6-फॉस्फेट में बंधे रहेंगे। लेकिन जब आप परिचय देते हैं हाइड्रोलेज़ एंजाइम, ग्लूकोज और फॉस्फेट के अणु अलग हो जाते हैं।

एक एंजाइम का विशिष्ट आणविक भार (एक अणु के परमाणुओं का कुल परमाणु भार) लगभग 10,000 से 1 मिलियन से अधिक होता है। एंजाइमों की एक छोटी संख्या वास्तव में प्रोटीन नहीं होती है, बल्कि छोटे उत्प्रेरक आरएनए अणुओं से मिलकर बनती है। अन्य एंजाइम मल्टीप्रोटीन कॉम्प्लेक्स हैं जिनमें कई व्यक्तिगत प्रोटीन सबयूनिट शामिल हैं।

जबकि कई एंजाइम प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं अपने आप से, कुछ को अतिरिक्त कोप्रोटेक्टिन घटकों की आवश्यकता होती है, जिन्हें "कॉफ़ैक्टर्स" कहा जाता है, जो कि अकार्बनिक आयन हो सकते हैं जैसे कि Fe²⁺, Mg²⁺, एमएन²⁺, या Zn²⁺, या वे कार्बनिक या धातु-कार्बनिक अणुओं से मिलकर बना सकते हैं जिन्हें "कोएंजाइम" कहा जाता है।

एंजाइमों के बहुमत को निम्नलिखित तीन मुख्य श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है, जो प्रतिक्रियाओं के आधार पर वे उत्प्रेरित करते हैं:

• Oxidoreductases ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है जिसमें इलेक्ट्रॉन एक अणु से दूसरे में जाते हैं। एक उदाहरण: अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज, जो अल्कहाइड या केटोन्स में अल्कोहल को परिवर्तित करता है। यह एंजाइम अल्कोहल को कम विषाक्त बनाता है क्योंकि यह टूट जाता है, और यह किण्वन प्रक्रिया में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
• transferases एक कार्यात्मक समूह के परिवहन को एक अणु से दूसरे में उत्प्रेरित करना। मुख्य उदाहरणों में अमीनोट्रांस्फरेज़ शामिल हैं, जो अमीनो समूहों को हटाकर अमीनो एसिड क्षरण को उत्प्रेरित करते हैं।
• hydrolase एंजाइम हाइड्रोलिसिस को उत्प्रेरित करते हैं, जहां पानी के संपर्क में आने पर सिंगल बॉन्ड टूट जाते हैं। उदाहरण के लिए, ग्लूकोज-6-फॉस्फेट एक हाइड्रॉलस है जो ग्लूकोज -6-फॉस्फेट से फॉस्फेट समूह को हटाता है, जिससे ग्लूकोज और एच 3 पी 4 (फॉस्फोरिक एसिड) निकल जाता है।

तीन कम आम एंजाइम निम्नानुसार हैं:

• लाइसेस हाइड्रोलिसिस और ऑक्सीकरण के अलावा अन्य विभिन्न रासायनिक बंधनों के टूटने को उत्प्रेरित करते हैं, जो अक्सर नए दोहरे बांड या रिंग संरचनाओं का निर्माण करते हैं। पाइरूवेट डिकार्बोक्साइलेज़ एक ऐसे गीत का उदाहरण है जो पाइरूवेट से CO2 (कार्बन डाइऑक्साइड) को निकालता है।
• Isomerases अणुओं में संरचनात्मक बदलाव को उत्प्रेरित करना, आकार में परिवर्तन का कारण बनता है। एक उदाहरण: राइबुलोज फॉस्फेट एपिमेरेज, जो राइबुलोज-5-फॉस्फेट और xylulose-5-फॉस्फेट के अंतर्संबंध को उत्प्रेरित करता है।
• ligases उत्प्रेरक बंधाव - सब्सट्रेट के जोड़े का संयोजन। उदाहरण के लिए, हेक्सोकाइनेसिस एक लिगेज है जो ग्लूकोज और एटीपी के ग्लूकोज -6-फॉस्फेट और एडीपी के साथ परस्पर क्रिया को उत्प्रेरित करता है।

एंजाइम रोजमर्रा की जिंदगी को प्रभावित करते हैं. उदाहरण के लिए, कपड़े धोने वाले डिटर्जेंट में पाए जाने वाले एंजाइम दाग-धब्बों को कम करने में मदद करते हैं, जबकि लिपिड वसा के धब्बे को भंग करने में मदद करते हैं। थर्मोटेलेरेंट और क्रायोटोलेरेंट एंजाइम अत्यधिक तापमान में कार्य करते हैं, और परिणामस्वरूप औद्योगिक रूप से उपयोगी होते हैं ऐसी प्रक्रियाएँ जहाँ उच्च तापमान की आवश्यकता होती है या बायोरेमेडिएशन के लिए, जो कठोर परिस्थितियों में होती हैं, जैसे कि उन में आर्कटिक।

खाद्य उद्योग में, एंजाइम गन्ने के अलावा अन्य स्रोतों से मिठास बनाने के लिए स्टार्च को चीनी में परिवर्तित करते हैं। कपड़े उद्योग में, एंजाइम कपास में अशुद्धियों को कम करते हैं और चमड़े की कमाना प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले संभावित हानिकारक रसायनों की आवश्यकता को दबाते हैं।

अंत में, प्लास्टिक उद्योग लगातार बायोडिग्रेडेबल उत्पादों को विकसित करने के लिए एंजाइमों का उपयोग करने के तरीकों की तलाश करता है।