अपोनिजाइम: विशेषताएं, कार्य और उदाहरण - जीवविज्ञान - 2025

एक एपोनीजाइम एक एंजाइम का प्रोटीन हिस्सा है, यही कारण है कि इसे एपोप्रोटीन के रूप में भी जाना जाता है। एपोनेज़ाइम निष्क्रिय है, अर्थात, यह एक निश्चित जैव रासायनिक प्रतिक्रिया करने के अपने कार्य को नहीं कर सकता है, और यह तब तक अधूरा है जब तक कि यह कोफ़ेक्टर्स के रूप में जाना जाने वाले अन्य अणुओं के लिए बाध्य नहीं होता है।

एक कॉफ़ेक्टर के साथ प्रोटीन भाग (एपोनेज़ाइम) एक पूर्ण एंजाइम (होलोनिज़ाइम) बनाता है। एंजाइम प्रोटीन होते हैं जो जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की गति बढ़ा सकते हैं। कुछ एंजाइमों को कैटेलिटिस करने के लिए अपने कोफ़ेक्टर्स की आवश्यकता होती है, जबकि अन्य नहीं करते हैं।

मुख्य विशेषताएं

वे प्रोटीन संरचनाएं हैं

अपोनेइजेस एक एंजाइम के प्रोटीन भाग के अनुरूप हैं, जो अणु हैं जिनका कार्य शरीर में कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करना है।

वे संयुग्मित एंजाइमों का हिस्सा हैं

जिन एंजाइमों को कोफ़ेक्टर्स की आवश्यकता नहीं होती है, उन्हें सरल लोगों के रूप में जाना जाता है, जैसे कि पेप्सिन, ट्रिप्सिन और यूरेस। इसके बजाय, जिन एंजाइमों को एक विशेष कोफ़ेक्टर की आवश्यकता होती है, उन्हें संयुग्मित एंजाइम के रूप में जाना जाता है। ये दो मुख्य घटकों से बने होते हैं: कोफ़ेक्टर, जो गैर-प्रोटीन संरचना है; और एपोनेज़ाइम, प्रोटीन संरचना।

कॉफ़ेक्टर एक कार्बनिक यौगिक (जैसे, एक विटामिन) या एक अकार्बनिक यौगिक (जैसे, एक धातु आयन) हो सकता है। कार्बनिक कोफ़ेक्टर एक कोएंजाइम या एक कृत्रिम समूह हो सकता है। एक कोएंजाइम एक कोफ़ेक्टर है जो शिथिल रूप से एंजाइम से जुड़ा होता है और इसलिए इसे आसानी से एंजाइम के सक्रिय स्थल से छोड़ा जा सकता है।

वे विभिन्न प्रकार के कोफ़ेक्टर्स स्वीकार करते हैं

कई कॉफ़ेक्टर्स हैं जो एपोनेमीज़ के साथ बाँधते हैं और होलेनियोजाइम का उत्पादन करते हैं। सामान्य कोएंजाइम एनएडी +, एफएडी, कोएंजाइम ए, विटामिन बी, और विटामिन सी हैं। सामान्य धातु आयन जो एपोनेमी के साथ बंधते हैं, वे हैं लोहा, तांबा, कैल्शियम, जस्ता और मैग्नीशियम, अन्य।

कॉफ़ेक्टर्स एपोनेमी को एपोनेमी से एक होलेनिजाइम में बदलने के लिए कसकर या शिथिल रूप से बाँधते हैं। एक बार कॉफ़ेक्टर को होलेनीजाइम से हटा देने के बाद इसे वापस एपोनेमी में बदल दिया जाता है, जो निष्क्रिय और अधूरा होता है।

एपोनेज़ाइम कार्य करता है

Holoenzymes बनाएँ

एपोनेमीज का मुख्य कार्य होलोनीज को जन्म देना है: एपोनाइजेस एक कोफ़ेक्टर के साथ जुड़ता है और इस लिंक से एक होलोनिज़ाइम उत्पन्न होता है।

उत्प्रेरक कार्रवाई के लिए नेतृत्व

कैटेलिसिस उस प्रक्रिया को संदर्भित करता है जिसके माध्यम से कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज किया जा सकता है। एपोनायसिस के लिए धन्यवाद, होलोनीजेस पूरा हो गया है और अपनी उत्प्रेरक कार्रवाई को सक्रिय करने में सक्षम हैं।

उदाहरण

कार्बोनिक एनहाइड्रेज़

कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता को स्थिर करने के लिए पशु कोशिकाओं, पौधों की कोशिकाओं और पर्यावरण में एक महत्वपूर्ण एंजाइम है।

इस एंजाइम के बिना, कार्बन डाइऑक्साइड का बाइकार्बोनेट में रूपांतरण - और इसके विपरीत - बेहद धीमी गति से होगा, जिससे पौधों में प्रकाश संश्लेषण और श्वसन के दौरान साँस छोड़ने जैसी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को पूरा करना लगभग असंभव हो जाएगा।

हीमोग्लोबिन

हीमोग्लोबिन एक गोलाकार प्रोटीन है जो कशेरुकाओं के लाल रक्त कोशिकाओं और कई अकशेरुकी के प्लाज्मा में मौजूद है, जिसका कार्य ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन करना है।

एंजाइम को ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का बंधन हेम समूह नामक एक साइट पर होता है, जो कशेरुक रक्त को उसके लाल रंग देने के लिए जिम्मेदार है।

ग्लोबुलर हीमोग्लोबिन

साइटोक्रोम ऑक्सीडेज

साइटोक्रोम ऑक्सीडेज एक एंजाइम है जो अधिकांश कोशिकाओं में मौजूद होता है। इसमें आयरन और एक पोर्फिरिन होता है।

ऊर्जा उत्पादन प्रक्रियाओं के लिए यह ऑक्सीकरण एंजाइम बहुत महत्वपूर्ण है। यह माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में पाया जाता है जहां यह साइटोक्रोम से ऑक्सीजन तक इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण को उत्प्रेरित करता है, जो अंततः पानी और एटीपी (ऊर्जा अणु) के गठन की ओर जाता है।

शराब डिहाइड्रोजनेज

अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज एक एंजाइम है जो मुख्य रूप से यकृत और पेट में पाया जाता है। यह एपोनेज़ाइम अल्कोहल चयापचय में पहला कदम उत्प्रेरित करता है; वह है, इथेनॉल और अन्य अल्कोहल का ऑक्सीकरण। इस तरह, यह उन्हें एसिटाल्डीहाइड में बदल देता है।

इसका नाम इस प्रक्रिया में कार्रवाई के तंत्र को इंगित करता है: उपसर्ग "डेस" का अर्थ "नहीं" है, और "हाइड्रो" एक हाइड्रोजन परमाणु को संदर्भित करता है। इस प्रकार, अल्कोहल से एक हाइड्रोजन परमाणु को हटाने के लिए अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज का कार्य होता है।

पाइरूवेट किनासे

पाइरूवेट किनेज एपोनेज़ाइम है जो ग्लूकोज टूटने (ग्लाइकाइंडिस) की सेलुलर प्रक्रिया में अंतिम चरण को उत्प्रेरित करता है।

इसका कार्य फॉस्फेनोलेफ्रुवेट से एडेनोसिन डिपोस्फेट तक फॉस्फेट समूह के हस्तांतरण में तेजी लाना है, जो पायरुवेट के एक अणु और एटीपी में से एक का उत्पादन करता है।

पाइरूवेट किनेज में जानवरों के विभिन्न ऊतकों में 4 अलग-अलग रूप (आइसोनिजाइम) होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में इन ऊतकों की चयापचय आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आवश्यक विशेष गतिज गुण होते हैं।

पाइरूवेट कार्बोक्सिलेज

पाइरूवेट कार्बोक्सिलेज वह एंजाइम है जो कार्बाक्सिलेशन को उत्प्रेरित करता है; वह है, ऑक्सालोसेट बनाने के लिए एक पाइरूवेट अणु के लिए एक कार्बोक्सिल समूह का स्थानांतरण।

यह विशेष रूप से विभिन्न ऊतकों में उत्प्रेरित करता है, उदाहरण के लिए: यकृत और गुर्दे में यह ग्लूकोज के संश्लेषण के लिए प्रारंभिक प्रतिक्रियाओं को तेज करता है, जबकि वसा ऊतकों और मस्तिष्क में यह पाइरूवेट से लिपिड के संश्लेषण को बढ़ावा देता है।

यह अन्य प्रतिक्रियाओं में भी शामिल है जो कार्बोहाइड्रेट बायोसिंथेसिस का हिस्सा हैं।

एसिटाइल कोएंजाइम एक कार्बोक्सिलेज

फैटी एसिड के चयापचय में एसिटाइल-सीओए कार्बोक्सिलेज एक महत्वपूर्ण एंजाइम है। यह जानवरों और पौधों दोनों में पाया जाने वाला एक प्रोटीन है, जो कई सबयूनिट्स प्रस्तुत करता है जो विभिन्न प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं।

इसका कार्य मूल रूप से एक कार्बोक्सिल समूह को एसिटाइल-सीओए में स्थानांतरित करना है ताकि इसे मैलोनील कोएंजाइम ए (मैलोनील-सीओए) में परिवर्तित किया जा सके।

इसमें 2 आइसोफोर्म होते हैं, जिन्हें ACC1 और ACC2 कहा जाता है, जो उनके कार्य में और स्तनधारी ऊतकों में उनके वितरण में भिन्न होते हैं।

मोनोमाइन ऑक्सीडेज

मोनोमाइन ऑक्सीडेज एक एंजाइम है जो तंत्रिका ऊतकों में मौजूद होता है जहां यह कुछ न्यूरोट्रांसमीटर, जैसे सेरोटोनिन, मेलाटोनिन और एपिनेफ्रीन के निष्क्रिय होने के लिए महत्वपूर्ण कार्य करता है।

मस्तिष्क में विभिन्न मोनोअमाइन के जैव रासायनिक क्षरण प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है। इन ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाओं में, एंजाइम एक अणु से एक एमिनो समूह को निकालने के लिए ऑक्सीजन का उपयोग करता है और एक एल्डिहाइड (या कीटोन), और इसी अमोनिया का उत्पादन करता है।

लैक्टेट डीहाइड्रोजिनेज

लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज एक एंजाइम है जो जानवरों, पौधों और प्रोकैरियोट्स की कोशिकाओं में पाया जाता है। इसका कार्य पाइरुविक एसिड और इसके विपरीत लैक्टेट के रूपांतरण को बढ़ावा देना है।

यह एंजाइम कोशिकीय श्वसन में महत्वपूर्ण है, जिसके दौरान भोजन से, ग्लूकोज को कोशिकाओं के लिए उपयोगी ऊर्जा प्राप्त करने के लिए अपमानित किया जाता है।

हालांकि लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज ऊतकों में प्रचुर मात्रा में होता है, इस एंजाइम का स्तर रक्त में कम होता है। हालांकि, जब कोई चोट या बीमारी होती है, तो कई अणुओं को रक्तप्रवाह में छोड़ा जाता है। इस प्रकार, लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज कुछ चोटों और बीमारियों का संकेत है, जैसे कि दिल का दौरा, एनीमिया, कैंसर, एचआईवी, अन्य।

केटालेज़

कैटालसे सभी जीवों में पाया जाता है जो ऑक्सीजन की उपस्थिति में रहते हैं। यह एक एंजाइम है जो प्रतिक्रिया को गति देता है जिससे हाइड्रोजन पेरोक्साइड पानी और ऑक्सीजन में टूट जाता है। इस तरह यह विषाक्त यौगिकों के संचय को रोकता है।

इस प्रकार, यह अंगों और ऊतकों को पेरोक्साइड से होने वाले नुकसान से बचाने में मदद करता है, एक यौगिक जो लगातार कई चयापचय प्रतिक्रियाओं में उत्पन्न होता है। स्तनधारियों में यह मुख्य रूप से यकृत में पाया जाता है।

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