हाइड्रोलाइटिक एंजाइम: विशेषताएं, वर्गीकरण, कार्य - शरीर रचना विज्ञान और शरीर विज्ञान - 2025

Hydrolytic एंजाइमों या हाइड्रोलिसिस, अणु होते हैं कि उत्प्रेरित हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं (जल = पानी; lysis = टूटना), यानी उत्प्रेरित एक एक पानी के अणु और अन्य अणु के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया।

अधिकांश एंजाइमों की तरह, हाइड्रॉलिसिस प्रकृति में प्रोटीन होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे एक या एक से अधिक पॉलीपेप्टाइड या एमीन एसिड श्रृंखला से बने होते हैं।

मानव अग्नाशय अल्फा-एमिलेज हाइड्रोलाइटिक एंजाइम का टेप आरेख। खुद के काम से लिया और संपादित किया। विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से।

जीवित जीवों में लगभग सभी जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में एंजाइम मौजूद हैं। वे प्रतिक्रिया के ऊर्जा स्तर को कम करके इन प्रतिक्रियाओं को तेज करने के लिए जिम्मेदार हैं।

उदाहरण के लिए, अधिकांश पाचन एंजाइम हाइड्रोलाइटिक होते हैं। ये बोल्ट में जटिल अणुओं के टूटने को तेज करने के लिए जिम्मेदार हैं।

विघटन के परिणाम सरल रूप में होते हैं जो आसानी से जीवों द्वारा अवशोषित होते हैं। एंजाइम न केवल जीवों में महत्वपूर्ण कार्यों को पूरा करते हैं, बल्कि चिकित्सा और आर्थिक महत्व के भी होते हैं।

विशेषताएँ

एंजाइम आमतौर पर विनियमित गतिविधि के साथ बड़े प्रोटीन अणु होते हैं। वे सभी एक विशिष्ट 3 डी आकार है। ये कम सांद्रता में काम करते हैं।

प्रतिक्रिया के दौरान उन्हें संशोधित नहीं किया जाता है, इसलिए उन्हें अपने आणविक या प्रोटीन संरचना में परिवर्तन के बिना पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। वे एक चर गति पर सब्सट्रेट को संसाधित कर सकते हैं जिसमें प्रति मिनट हजारों अणु शामिल हो सकते हैं।

वे विशिष्ट हैं और तापमान में परिवर्तन, पीएच, सब्सट्रेट की सांद्रता, और अन्य के बीच में विकृत और / या प्रभावित हो सकते हैं।

उनके भाग के लिए, हाइड्रोलाइटिक एंजाइम ज्ञात एंजाइमों का सबसे बड़ा समूह है। 200 से अधिक हाइड्रॉलिस हैं जो प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं जो कार्बन - ऑक्सीजन, कार्बन - नाइट्रोजन, कार्बन - कार्बन, फास्फोरस - ऑक्सीजन (फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड) बॉन्ड, यहां तक ​​कि फॉस्फोरस - नाइट्रोजन बॉन्ड को तोड़ते हैं।

हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों की अन्य महत्वपूर्ण विशेषताएं उनकी व्यापक सब्सट्रेट विशिष्टता है और वे स्टिरियोसेलेक्टिव हैं।

वर्गीकरण

हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों का वर्गीकरण मुख्य रूप से हाइड्रोलाइज्ड बांड की प्रकृति और सब्सट्रेट पर आधारित है। टैक्सोनोमिक शब्दावली इस प्रकार के एंजाइम हाइड्रॉलिसिस या हाइड्रोलाइटिक एंजाइम को बुलाती है।

दूसरी ओर, एंजाइम के सामान्य नाम प्रत्यय -ase से बने होते हैं, उदाहरण के लिए कोलीनैस्टरेज़, एस्टरेज़ और प्रोटीज़।

अंत में, इंटरनेशनल यूनियन ऑफ बायोकैमिस्ट्री एंड मॉलिक्यूलर बायोलॉजी के अनुसार, एंजाइमों को ईसी (एंजाइम कमीशन) नामक संख्याओं द्वारा वर्गीकृत किया जाता है।

हाइड्रॉलिसिस समूह 3 (EC3) से संबंधित हैं। बदले में इन्हें बॉन्ड के प्रकार के अनुसार उप-विभाजित किया जाता है जिसे वे हाइड्रोलाइज़ करते हैं। उदाहरण के लिए, यदि एंजाइम हाइड्रोलाइज़ रैखिक रेखांकन करते हैं तो उनकी संख्या EC3.5.1 है, और यदि वे हाइड्रोलाइज़ सेरीन का विरोध करते हैं तो उनकी संख्या EC3.4.16.21 है।

मानव शरीर में कार्य

cholinesterase

Cholinesterase सबसे महत्वपूर्ण ज्ञात हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों में से एक है। यह एसिटाइलकोलाइन को हाइड्रोलाइज़ करता है और इसे कोलीन और एसिटिक एसिड में परिवर्तित करता है।

यह विशिष्ट प्रतिक्रिया तंत्रिका आवेग के संचरण के बाद काम करती है, न्यूरोट्रांसमीटर अणुओं (एसिटिलकोलाइन) की कार्रवाई को रोकती है।

पाचक एंजाइम

सबसे अधिक अध्ययन किए गए एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं में से एक जीवों में भोजन की गिरावट है। यह ज्ञात है कि पाचन के दौरान लाइपेस एंजाइम हाइड्रोलाइजिंग लिपिड के लिए जिम्मेदार होते हैं और प्रोटीन्स प्रोटीन के टूटने का कारण बनते हैं ताकि अमीनो एसिड प्राप्त हो सके।

हाइड्रोलाइटिक एंजाइम बड़े अणुओं को तोड़ने या विभाजित करने और उन्हें सरल रूपों में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार होते हैं। प्राप्त इन अणुओं का उपयोग ऊर्जा प्राप्त करने के लिए संश्लेषण, अपशिष्ट के उत्सर्जन या कार्बन स्रोतों के रूप में किया जाएगा।

पाचन हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों की एक उत्कृष्ट विशेषता यह है कि वे बाह्य हैं और वे भोजन के साथ मिलाते हैं क्योंकि वे पाचन तंत्र से गुजरते हैं।

ये एंजाइम कोशिकाओं द्वारा निर्मित होते हैं जो पेट, आंत और अन्य अंगों जैसे अग्न्याशय को लाइन करते हैं।

सेलुलर पाचन

लाइसोसोम सेलुलर पाचन के मुख्य पात्र हैं। इन सेलुलर संरचनाओं के भीतर 50 से अधिक विशिष्ट हाइड्रोलाइटिक एंजाइम निहित हैं।

ये एंजाइम जटिल कार्बनिक पदार्थों को पचाने के कार्य को पूरा करते हैं, इसे सरल अणुओं में परिवर्तित करते हैं, उदाहरण के लिए: मोनोसैकराइड या अमीनो एसिड।

अनुप्रयोग

औद्योगिक

फार्मास्युटिकल

पिछले 20 वर्षों की तकनीकी और वैज्ञानिक प्रगति ने यौगिकों के संचालन के तंत्र के आणविक क्षेत्र में महत्वपूर्ण खोजों का नेतृत्व किया है।

छह प्रकार के ज्ञात एंजाइमों में से, हाइड्रोलाइटिक दवा उद्योग की बायोकाटलिटिक प्रक्रियाओं में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है (60%)।

लिपिस हाइड्रोलाइटिक एंजाइम होते हैं जो ट्राइसीलग्लिसरॉल को ग्लिसरॉल और मुक्त फैटी एसिड में बदल देते हैं। इन एंजाइमों का उपयोग फार्मास्युटिकल उद्योग में, प्रोफेन (विरोधी भड़काऊ दवाओं) को विकसित करने के लिए किया जाता है जो संधिशोथ, गठिया, पीठ के निचले हिस्से में दर्द आदि के खिलाफ काम करते हैं।

अन्य लिपिस का उपयोग चिरल सिंथेसन (एक एंटिफंगल) और लॉट्राफिबन जैसे यौगिकों को विकसित करने के लिए किया जाता है, जो थ्रोम्बोटिक एपिसोड को रोकने के लिए उपयोग की जाने वाली दवा है।

खाना

वर्तमान में, विभिन्न खाद्य उत्पादों के उत्पादन में हाइड्रॉलिसिस आवश्यक एंजाइम हैं, जो कि आज के लगभग सभी औद्योगिक प्रक्रियाओं में कई अनुप्रयोगों के कारण हैं।

हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों के उपयोग से संबंधित ब्याज का एक क्षेत्र लिग्नोसेलुलोसिक बायोमास का संश्लेषण या उत्पादन है। इस बायोमास को जैव ईंधन प्राप्त करने के लिए उद्योग में काफी संभावनाएं हैं।

दूसरी ओर, प्रोटीज, एंजाइम जो पेप्टाइड यौगिकों के हाइड्रोलिसिस को उत्प्रेरित करते हैं, खाद्य उद्योग में एक उच्च अनुप्रयोग है, विशेष रूप से सोया प्रोटीन हाइड्रोलिसिस की तैयारी में।

वे मीट टेंडरर्स के रूप में, विभिन्न खाद्य पदार्थों के कड़वे स्वाद को कम करने में, मिठास में, ब्रेड की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए भी सेवा करते हैं।

कृषि उद्योग पेक्टिनैस का उपयोग करता है। ये एंजाइमों का एक समूह है जो पौधे की दीवारों में पाए जाने वाले अत्यधिक ब्रांच्ड एसिड और न्यूट्रल पॉलिमर (पेक्टिन समूह) को तोड़ने में सक्षम हैं।

औद्योगिक कृषि स्तर पर सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले पेक्टिनैस, एस्परगिलस नाइगर नामक सूक्ष्मजीव से आते हैं और जलमग्न संस्कृतियों में किण्वन और ठोस सब्सट्रेट्स के किण्वन के लिए उपयोग किया जाता है।

पेक्टिनैस का उपयोग फलों के रस या रस के उत्पादन में भी किया जाता है और उनकी गुणवत्ता में सुधार करते हुए कम मैलापन या स्पष्टता प्रदान की जाती है। वे उन्हें जाम और फलों के गूदे के उत्पादन के लिए भी उपयोग करते हैं।

पेक्टिनिस प्राप्त करने के लिए सूक्ष्मजीवों की एस्परगिलस नाइगर प्रजातियां। विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से लिया और संपादित किया गया: मोगना दास मुरेती और पच्चमुथु रामासामी।

डिटर्जेंट

पिछली शताब्दी की शुरुआत के बाद से, डाइजेस्टिव प्रोटीज को कपड़े साफ करने के लिए जाना जाता है। पिछली शताब्दी के अंत तक, अधिकांश डिटर्जेंट में पाचन एंजाइम होते हैं जैसे कि एमाइलेज और लिपेस।

यह सर्वविदित है कि डिटर्जेंट उद्योग में इन एंजाइमों का उपयोग धोने की प्रक्रिया को अधिक कुशल बनाता है। वे पानी की खपत को कम करते हैं, बायोडिग्रेडेबल होते हैं और कुल सफाई सुनिश्चित करते हैं।

बैसिलस लाइकेनफॉर्मिस और एस्परगिलस फ्लेवस डिटर्जेंट के उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रोटीज का उत्पादन करते हैं। प्राप्त उत्पाद का उपयोग उदाहरण के लिए रक्त जैसे प्रोटीन मूल के दाग को हटाने के लिए किया जाता है।

कवक सेल्युलैस का उत्पादन करते हैं। सेल्युलस मिट्टी के धब्बे या पौधे के मलबे को हटाने के लिए एक डिटर्जेंट के रूप में काम करता है। लिपिस जैसे अन्य एंजाइमों का उपयोग ओलिक उत्पत्ति के दाग जैसे कि तेल या लिपस्टिक को हटाने के लिए किया जाता है। इन एंजाइमों का उत्पादन करने के लिए Aspergillus oryzae कवक का उपयोग औद्योगिक रूप से किया जाता है।

संदर्भ

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