एंजाइमों की कार्रवाई का तंत्र

एंजाइम (एंजाइम) प्रोटीन प्रकृति के उच्च आणविक जैविक यौगिक हैं जो शरीर में जैविक उत्प्रेरक की भूमिका करते हैं ।

एंजाइमों की कार्रवाई का तंत्र

एंजाइमों की उत्प्रेरक क्रिया के अंतर्गत आने वाले तंत्रों की व्याख्या, न केवल एन्जिमॉल्जी के मौलिक कार्यों और तत्काल समस्याओं में से एक है, बल्कि आधुनिक आणविक जैव रसायन और जीवविज्ञान के भी है।

शुद्ध एंजाइमों के लंबे समय तक उपलब्ध हो गया और उनकी प्रकृति को स्पष्ट किया गया, यह दृढ़ विश्वास था कि एंजाइमिक प्रक्रिया के क्रियान्वयन के लिए सब्सट्रेट के साथ एंजाइम का संबंध महत्वपूर्ण है। लंबे समय तक सब्सट्रेट के साथ एंजाइम के एक जटिल परिसर का पता लगाने के प्रयास सफलता के लिए नहीं गए, क्योंकि इस तरह के एक जटिल लैबिल है, यह बहुत तेजी से क्षय हो जाता है स्पेक्ट्रोस्कोपी की पद्धति का उपयोग करने से इसे कैटैलस, पेरोक्साइड, अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज, फ्लैविन-आश्रित एंजाइम के लिए एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स की पहचान करना संभव हो गया।

एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण की विधि ने एंजाइम की कार्रवाई के संरचना और उत्प्रेरक तंत्र पर कई महत्वपूर्ण आंकड़े प्राप्त करना संभव बना दिया। इस विधि का उपयोग एंजाइमों लाइसोसिम और चिमोट्रिप्स्िन के साथ सब्सट्रेट के एनालॉग के कनेक्शन को स्थापित करने के लिए किया गया था।

एंजाइम-सब्सट्रेट परिसरों के अस्तित्व के लिए कुछ प्रत्यक्ष प्रमाण मामलों के लिए प्राप्त किए गए थे जब उत्प्रेरक चक्र के एक चरण में एंजाइम एक सहसंयोजक बंधन द्वारा सब्सट्रेट के लिए बाध्य है । एक उदाहरण है, नाइट्रोफेनील एसीटेट की जल-विस्फोट प्रतिक्रिया, जो कि क्रोमोट्रिप्स्िन द्वारा उत्प्रेरित होती है। जब इस ईथर के साथ एंजाइम मिलाया जाता है, तो क्रिमोट्रीप्सिन को प्रतिक्रियाशील सेरीन अवशेषों के हाइड्रॉक्सिल समूह में एसिटिलेट किया जाता है। यह चरण तेजी से आगे निकल जाता है, तथापि, एसीटिचिमोट्रोपिन का एसिटिचियोमोथ्रोपिन के साथ एसिटेट और फ्री क्मायोट्रीप्सिन का निर्माण बहुत धीमा है। इसलिए, एन-नाइट्रोफेनील एसीटेट की उपस्थिति में, एसिटाइक्लोमोट्रिप्सिन संचित होता है, जो पता लगाना आसान है।

एंजाइम में एक सब्सट्रेट की उपस्थिति एक अस्थिर ईसी कॉम्प्लेक्स को एक निष्क्रिय रूप में स्थानांतरित करके "कैद" किया जा सकता है, उदाहरण के लिए सोडियम बोरोहाइड्राइड के साथ एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स का इलाज करके, जिसमें एक मजबूत कम करने वाली क्रिया है एक स्थिर सहसंयोजक व्युत्पन्न के रूप में एक समान जटिल एंजाइम aldolase में पाया गया था। यह पता चला कि lysine का ई-एमिनो समूह सब्सट्रेट अणु के साथ संपर्क करता है।

सब्सट्रेट एक विशेष भाग में एंजाइम के साथ संपर्क करता है, जिसे सक्रिय केंद्र कहा जाता है या एंजाइम का सक्रिय क्षेत्र होता है।

सक्रिय केंद्र या सक्रिय क्षेत्र के तहत इसका मतलब है कि एंजाइम प्रोटीन अणु का हिस्सा जो सब्सट्रेट (और कॉफ़ैक्टर्स) को जोड़ता है और अणु के एंजाइमिक गुणों को निर्धारित करता है। सक्रिय केंद्र एंजाइम की विशिष्टता और उत्प्रेरक गतिविधि को निर्धारित करता है और एक निश्चित डिग्री जटिलता की संरचना होनी चाहिए, जिसे सब्सट्रेट अणु या उसके हिस्से सीधे प्रतिक्रिया में शामिल होने के साथ करीबी दृष्टिकोण और संपर्क के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए।

कार्यात्मक समूहों में, एंजाइम के "कैटेटिटिस्टिक से सक्रिय" भाग का हिस्सा विशिष्ट और एक ऐसी साइट का निर्माण होता है जो एक विशिष्ट संबंध (सब्सट्रेट को एंजाइम के बंधन) प्रदान करता है - तथाकथित संपर्क, या "एंकर" (एंजाइम के सक्रिय केंद्र की सोखना साइट)।

एंजाइमों की कार्रवाई का तंत्र माइकलिस-मेन्टन सिद्धांत बताता है। इस सिद्धांत के अनुसार, प्रक्रिया चार चरणों में होती है

एंजाइमों की क्रिया का तंत्र: चरण I

सब्सट्रेट (सी) और एंजाइम (ई) के बीच, एक बंधन का गठन होता है - चुनाव आयोग के एक एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स का गठन होता है जिसमें घटक सहसंयोजक, ईओनिक, जलीय और अन्य बांडों द्वारा एकजुट होते हैं।

एंजाइमों की क्रिया का तंत्र: चरण I

संलग्न एंजाइम की कार्रवाई के तहत सब्सट्रेट सक्रिय होता है और यूरोपीय संघ के इसी उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं के लिए उपलब्ध होता है।

एंजाइमों की कार्रवाई का तंत्र: IІI मंच

चुनाव आयोग का उत्प्रेरित किया जा रहा है। इस सिद्धांत को प्रायोगिक अध्ययनों द्वारा पुष्टि की गई है।

अंत में, चरण IV में एंजाइम ई और रिएक्शन पी के उत्पादों के अणु की रिहाई की विशेषता है। परिवर्तनों का क्रम निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है: ई + सी - ईसी - ईसी * - ई + पी।

एंजाइमों की कार्रवाई की विशिष्टता

प्रत्येक एंजाइम एक विशिष्ट सब्सट्रेट या पदार्थों के समूह पर कार्य करता है जो संरचना में समान हैं। एंजाइम की कार्रवाई की विशिष्टता को सक्रिय केंद्र और सब्सट्रेट के विन्यास की समानता से समझाया गया है। बातचीत के दौरान, एक एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स बनता है।