एंजाइम की विशिष्टता: कार्रवाई की प्रकार और विशेषताएं

शब्द "एंजाइम" में लैटिन मूल है अनुवाद में, इसका अर्थ है "लेवन" अंग्रेजी में, शब्द "एंजाइम" का प्रयोग किया जाता है, जिसका अर्थ ग्रीक शब्द से होता है जिसका अर्थ है एक ही। एंजाइमों को विशेष प्रोटीन कहा जाता है वे कोशिकाओं में बनते हैं और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम को गति देने की क्षमता रखते हैं। दूसरे शब्दों में, वे जैविक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं। हमें आगे देखें कि क्या है एंजाइम की कार्रवाई की विशिष्टता विशिष्टता के प्रकार भी लेख में वर्णित किया जाएगा

सामान्य लक्षण

कुछ की उत्प्रेरक गतिविधि की अभिव्यक्तिएंजाइम कई गैर-प्रोटीन यौगिकों की उपस्थिति के कारण होता है उन्हें cofactors कहा जाता है वे 2 समूहों में विभाजित हैं: धातु आयनों और कई अकार्बनिक पदार्थ, साथ ही साथ coenzymes (कार्बनिक यौगिक)।

गतिविधि का तंत्र

उनके रासायनिक प्रकृति से, एंजाइम हैंप्रोटीन समूह हालांकि, बाद के विपरीत, विचाराधीन तत्वों में एक सक्रिय केंद्र होता है। यह अमीनो एसिड अवशेषों के कार्यात्मक समूहों की एक अनोखी जटिलता है। वे एंजाइम की तृतीयक या चतुर्भुज संरचना के कारण कड़ाई से अंतरिक्ष में उन्मुख हैं। सक्रिय केंद्र में, उत्प्रेरक और सब्सट्रेट क्षेत्र पृथक हैं। उत्तरार्द्ध क्या है एंजाइमों की विशिष्टता निर्धारित करता है। सब्सट्रेट वह पदार्थ होता है जिसे प्रोटीन कार्य करता है इससे पहले यह माना गया था कि उनकी बातचीत "ताला के लिए कुंजी" के सिद्धांत पर की जाती है। दूसरे शब्दों में, सक्रिय केंद्र को सब्सट्रेट के अनुरूप होना चाहिए। वर्तमान में, एक अलग परिकल्पना प्रचलित है। ऐसा माना जाता है कि सटीक पत्राचार प्रारंभ में अनुपस्थित है, लेकिन पदार्थों के संपर्क के दौरान यह प्रकट होता है। दूसरी - उत्प्रेरक - साइट कार्रवाई की विशिष्टता को प्रभावित करती है दूसरे शब्दों में, यह त्वरित प्रतिक्रिया की प्रकृति को निर्धारित करता है

संरचना

सभी एंजाइमों को एक में विभाजित किया जाता है- औरदो घटक। पूर्व में सरल प्रोटीन के समान एक संरचना है वे विशेष रूप से अमीनो एसिड होते हैं दूसरे समूह - प्रोटीन - प्रोटीन और गैर-प्रोटीन भागों शामिल हैं। आखिरी कोनेजाइम है, पहला एपोनोसिम है उत्तरार्द्ध एंजाइम की सब्सट्रेट विशिष्टता को निर्धारित करता है। यही है, यह सक्रिय केंद्र में एक उपकथा के रूप में कार्य करता है कोनेजाइम क्रमशः एक उत्प्रेरक क्षेत्र के रूप में कार्य करता है। कार्रवाई की विशिष्टता उसके साथ जुड़ी हुई है जैसे कि coenzymes, विटामिन, धातु, और अन्य कम आणविक यौगिकों कार्य कर सकते हैं।

कटैलिसीस

किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया की घटना के साथ जुड़ा हुआ हैबातचीत करने वाले पदार्थों के अणुओं का टकराव सिस्टम में उनका प्रस्ताव संभावित मुक्त ऊर्जा की उपस्थिति से निर्धारित होता है। रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए, यह आवश्यक है कि अणु एक संक्रमण राज्य को अपनाने। दूसरे शब्दों में, उनके पास ऊर्जा अवरोध के माध्यम से पार करने के लिए पर्याप्त शक्ति होगी। यह सभी अणुओं की प्रतिक्रिया देने के लिए ऊर्जा की न्यूनतम मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है। सभी उत्प्रेरक, जिनमें एंजाइम हैं, ऊर्जा अवरोध को कम करने में सक्षम हैं। यह प्रतिक्रिया के एक त्वरित पाठ्यक्रम को बढ़ावा देता है

एंजाइम की विशिष्टता क्या है?

यह क्षमता केवल त्वरण में व्यक्त की गई हैएक निश्चित प्रतिक्रिया एंजाइम एक ही सब्सट्रेट को प्रभावित कर सकते हैं। हालांकि, उनमें से प्रत्येक केवल एक विशिष्ट प्रतिक्रिया को गति देगा। एंजाइम की प्रतिक्रियाशील विशिष्टता पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज़ कॉम्प्लेक्स के उदाहरण से पता लगा सकती है। इसमें पीवीसी को प्रभावित करने वाले प्रोटीन शामिल हैं मुख्य वाले हैं: प्यूरवेट डिहाइड्रोजनेज, प्यूरवेट डेकार्बैक्ज़ेलेज़, एसिटाइलट्रांसफेरेज। प्रतिक्रिया खुद पीवीसी के ऑक्सीडेटिव डिकारबॉक्बिलेशन कहा जाता है। चूंकि इसकी उत्पाद एसिटिक एसिड करती है

वर्गीकरण

निम्नलिखित प्रकार के एंजाइम विशिष्टता हैं:

1. त्रिविम। संभवतः सब्सट्रेट स्टीरियोयोसोमर्स में से एक को प्रभावित करने के लिए एक पदार्थ की क्षमता में व्यक्त किया गया है। उदाहरण के लिए, fumarate hydratase fumarate पर कार्रवाई करने में सक्षम है। हालांकि, यह सीआईएस- isomer-maleic एसिड को प्रभावित नहीं करता है।
2. निरपेक्ष। एंजाइम की विशिष्टता इस प्रकार केवल एक विशेष सब्सट्रेट को प्रभावित करने के लिए एक पदार्थ की क्षमता में व्यक्त किया गया है। उदाहरण के लिए, सूक्रोज, विशेष रूप से सुक्रोज़, अरजिनस के साथ-साथ आर्गिनिन और इतने पर प्रतिक्रिया करता है।
3. सापेक्ष। एंजाइम की विशिष्टता इस मामले में पदार्थ की क्षमता में व्यक्त की गई हैएक ही प्रकार के कनेक्शन वाले सबस्ट्रेट्स के समूह पर प्रभाव। उदाहरण के लिए, अल्फा अमाइलेज़ ग्लाइकोजन और स्टार्च से प्रतिक्रिया करता है। उनके पास ग्लाइकोसाइड-प्रकार का बंधन है। ट्राइपसिन, पेप्सीन, पेमाइट्रीप्सिन पेप्टाइड समूह के कई प्रोटीन को प्रभावित करते हैं।

तापमान

एंजाइमों में विशिष्टता है कुछ शर्तों में उनमें से ज्यादातर के लिए, अधिकतम तापमान + 35 ... + 45 डिग्री है जब पदार्थ कम सूचकांकों के साथ स्थितियों में रखा जाता है, तो इसकी गतिविधि कम हो जाएगी। इस स्थिति को प्रतिवर्ती निष्क्रियता कहा जाता है। जैसा कि तापमान बढ़ता है, उसकी क्षमताओं को बहाल किया जाएगा। यह कहने योग्य है कि यदि आप उन स्थितियों में डालते हैं जहां टी निर्दिष्ट मूल्यों से अधिक है, निष्क्रियता भी घटित होगी। हालांकि, इस मामले में यह अपरिवर्तनीय होगा क्योंकि यह तापमान कम होने से ठीक नहीं हो रहा है। यह अणु के विकृतीकरण के कारण है

पीएच का प्रभाव

अणु का प्रभार अम्लता पर निर्भर करता है। तदनुसार, पीएच सक्रिय साइट की गतिविधि और एंजाइम की विशिष्टता को प्रभावित करता है। प्रत्येक पदार्थ के लिए इष्टतम अम्लता सूचकांक अलग है। हालांकि, ज्यादातर मामलों में यह 4-7 है। उदाहरण के लिए, अल्फा लारिवरी एमाइलेज के लिए, अधिकतम अम्लता 6.8 है। इस बीच, कई अपवाद हैं। पेप्सिन की इष्टतम अम्लता, उदाहरण के लिए, 1.5-2.0, चियोटोट्रिप्सिन और ट्रिप्सिन - 8- 9

एकाग्रता

अधिक एंजाइम मौजूद है,उच्च प्रतिक्रिया की गति एक समान निष्कर्ष सब्सट्रेट की एकाग्रता के बारे में तैयार किया जा सकता है। हालांकि, सैद्धांतिक रूप से, लक्ष्य की संतृप्त सामग्री हर पदार्थ के लिए निर्धारित होती है। इसके साथ सभी सक्रिय केंद्र मौजूदा सब्सट्रेट पर कब्जा कर लेंगे। इस मामले में, एंजाइम की विशिष्टता अधिकतम हो, चाहे लक्ष्य के बाद के अतिरिक्त नहीं हो।

पदार्थ नियामकों

उन्हें इनहिबिटर और एक्टिवेटर्स में विभाजित किया जा सकता है। ये दोनों श्रेणियां गैर-विशिष्ट और विशिष्ट में विभाजित हैं उत्तरार्ध के बाद के प्रकार में पित्त लवण (अग्न्याशय में होंठ के लिए), क्लोराइड आयनों (अल्फा अमाइलस के लिए), हाइड्रोक्लोरिक एसिड (पेप्सिन के लिए) शामिल हैं। गैर-विशिष्ट सक्रियकर्ता मैग्नीशियम आयनों हैं जो किनेसेस और फॉस्फेटस को प्रभावित करते हैं, और विशिष्ट अवरोधक प्रोएन्जाइम्स के टर्मिनल पेप्टाइड हैं। उत्तरार्द्ध पदार्थों के निष्क्रिय रूप हैं वे टर्मिनल पेप्टाइड्स के दरार से सक्रिय हैं। उनके विशिष्ट प्रकार प्रत्येक व्यक्ति प्रोएंसीम के अनुरूप हैं उदाहरण के लिए, एक निष्क्रिय रूप में, ट्रिप्सिन का उपयोग ट्रिप्सिनजन के रूप में किया जाता है। इसका सक्रिय केंद्र टर्मिनल हेक्सापेप्टाइड के साथ बंद है, जो एक विशिष्ट अवरोधक है। सक्रियण की प्रक्रिया में, यह बंद हो जाती है इसके परिणामस्वरूप ट्रिप्सिन का सक्रिय केंद्र खुला हो जाता है। गैर-विशिष्ट अवरोधक भारी धातुओं से लवण हैं। उदाहरण के लिए, तांबा सल्फेट वे यौगिकों के विकृतीकरण को उत्तेजित करते हैं

निषेध

यह प्रतिस्पर्धी हो सकता है अवरोधक और सब्सट्रेट के बीच संरचनात्मक समानता की घटना में इस घटना को व्यक्त किया गया है। वे सक्रिय केंद्र के साथ संचार के लिए एक संघर्ष में प्रवेश करते हैं यदि अवरोधक की सामग्री सब्सट्रेट की तुलना में अधिक है, तो coplex-enzyme अवरोधक का गठन होता है। जब लक्ष्य पदार्थ जोड़ा जाता है, अनुपात में परिवर्तन होता है। नतीजतन, अवरोधक को स्थानांतरित कर दिया जाएगा। उदाहरण के लिए, succinate डिहाइड्रोजनेज के लिए succinate एक सब्सट्रेट के रूप में कार्य करता है। इनहिबिटर ऑक्सीलोसासेट या मैलोनेट हैं प्रतिक्रिया उत्पादों का प्रभाव प्रतिस्पर्धी माना जाता है। अक्सर वे सबस्ट्रेट्स की तरह होते हैं उदाहरण के लिए, ग्लूकोस -6-फॉस्फेट के लिए, उत्पाद ग्लूकोज है। सब्सट्रेट ग्लूकोज -6 फॉस्फेट होगा। गैर-प्रतिस्पर्धी निषेध पदार्थों के बीच संरचनात्मक समानता का अर्थ नहीं है अवरोधक और सब्सट्रेट एक साथ एंजाइम से बाँध सकते हैं। यह एक नया परिसर के गठन की ओर जाता है वह एक जटिल एंजाइम-सब्सट्रेट-अवरोधक है। बातचीत के दौरान, सक्रिय केंद्र अवरुद्ध है। यह सक्रिय साइट के उत्प्रेरक स्थल के अवरोधक के बंधन के कारण है। एक उदाहरण cytochrome ऑक्सीडेज है। इस एंजाइम के लिए ऑक्सीजन एक सबस्ट्रैटम के रूप में कार्य करता है। साइटोक्रोम ऑक्सीडेज के अवरोधक हाइड्रोकेनिक एसिड के लवण हैं।

एलोस्टरिक विनियमन

कुछ मामलों में, सक्रिय केंद्र के अलावा,एंजाइम की विशिष्टता, एक और लिंक है। एक एलोसोलिक घटक के रूप में यदि एक ही नाम के एक उत्प्रेरक इसके साथ जुड़ा हुआ है, तो एंजाइम की प्रभावशीलता बढ़ जाती है। यदि अवरोधक allosteric केंद्र के साथ प्रतिक्रिया में प्रवेश करती है, तो पदार्थ की गतिविधि क्रमशः कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, एडेनीलेट साइक्लेज़ और ग्वानैनलेट साइक्लेज़, एलोफेनिक प्रकार के नियमन के साथ एंजाइम का उल्लेख करता है।