फ्लेविन एडिनिन डायन्यूक्लियोटाइड (सनक): विशेषताएं, जैवसंश्लेषण - जीवविज्ञान - 2025

एफएडी (एडीनाइन डाईन्यूक्लियोटाइड पीला रंग) कार्बनिक अणु, विभिन्न चयापचय मार्ग के कई एंजाइमों में कोएंजाइम है। अन्य फ्लेविन-न्यूक्लियोटाइड यौगिकों की तरह, यह ऑक्सीकरण-कमी वाले एंजाइमों के एक कृत्रिम समूह के रूप में कार्य करता है। इन एंजाइमों को फ्लेवोप्रोटीन के रूप में जाना जाता है।

एफएडी फ्लोवोप्रोटीन के लिए दृढ़ता से बाध्य है, एंजाइम में डीहाइड्रोजनेज succinate; उदाहरण के लिए, यह एक हिस्टिडीन अवशेषों से जुड़ा हुआ है।

स्रोत: Edgar181

फ्लेवोप्रोटीन साइट्रिक एसिड चक्र में, इलेक्ट्रॉनिक ट्रांसपोर्ट चेन में और अमीनो एसिड और फैटी एसिड के ऑक्सीडेटिव क्षरण में कार्य करते हैं, उनके कार्य को एल्केन्स से अल्केन्स को ऑक्सीकरण करने के लिए किया जाता है।

विशेषताएँ

एफएडी में एक हेटेरोसायक्लिक रिंग (आइसोलेक्सिन) होता है जो इसे एक पीला रंग देता है, जो एक अल्कोहल (राइबिटोल) से जुड़ा होता है। इस यौगिक को एक स्थिर मूल FADH उत्पन्न करके आंशिक रूप से कम किया जा सकता है, या FADH _{2 का} पूरी तरह से उत्पादन कम किया जा सकता है ।

जब यह covalently एंजाइमों के लिए बाध्य होता है तो इसे एक प्रोस्थेटिक समूह माना जाता है, अर्थात यह प्रोटीन का एक गैर-एमिनो एसिड हिस्सा बनाता है।

उनके ऑक्सीडाइज्ड रूप में फ्लेवोप्रोटीन दृश्य स्पेक्ट्रम क्षेत्र में महत्वपूर्ण अवशोषण बैंड पेश करते हैं, जिससे उन्हें एक गहन रंगाई होती है जो पीले से लाल और हरे रंग की होती है।

जब ये एंजाइम कम हो जाते हैं, तो वे अवशोषण स्पेक्ट्रम में बदलाव के कारण, एक मलिनकिरण को पीड़ित करते हैं। इस विशेषता का उपयोग इन एंजाइमों की गतिविधि का अध्ययन करने के लिए किया जाता है।

पौधे और कुछ सूक्ष्मजीव, फ़्लेविन को संश्लेषित करने में सक्षम हैं, लेकिन उच्च जानवरों (जैसे आदमी) में, आइसोक्सासिन रिंग का संश्लेषण संभव नहीं है, इसलिए इन यौगिकों को आहार के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जैसे कि विटामिन बी ₂ ।

एफएडी में, दो इलेक्ट्रॉनों का एक साथ स्थानांतरण, या प्रत्येक इलेक्ट्रॉन के अनुक्रमिक स्थानान्तरण, कम फार्म एफएडीएच ₂ का उत्पादन करने के लिए उत्पन्न हो सकते हैं ।

एफएडी जैवसंश्लेषण

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, कि कोएंजाइम एफएडी बनाने वाली अंगूठी को जानवरों द्वारा संश्लेषित नहीं किया जा सकता है, ताकि कहा जा सके कि कोएंजाइम को आहार से प्राप्त एक अग्रदूत की आवश्यकता होती है, जो आमतौर पर एक विटामिन है। ये विटामिन केवल सूक्ष्मजीवों और पौधों द्वारा संश्लेषित होते हैं।

एफएडी विटामिन बी ₂ (राइबोफ्लेविन) से दो प्रतिक्रियाओं के माध्यम से उत्पन्न होता है । राइबोफ्लेविन में, एक राइबिटील साइड चेन एंजाइम फ्लेवोकाइनेज द्वारा C5 कार्बन के -OH समूह में फॉस्फोराइलेट किया जाता है।

इस चरण में, फ्लेविन मोनोन्यूक्लियोटाइड (FMN) उत्पन्न होता है, जो अपने नाम के बावजूद, एक सच्चा न्यूक्लियोटाइड नहीं है, क्योंकि रिबिटील चेन एक वास्तविक चीनी नहीं है।

FMN के गठन के बाद और एक पायरोफ़ॉस्फेट समूह (PPi) के माध्यम से, AMP के साथ युग्मन एंजाइम FAD pyrophosphorylase की कार्रवाई के माध्यम से होता है, अंत में कोएंजाइम FAD का उत्पादन करता है। एंजाइम फ्लेवोकाइनेज और पाइरोफॉस्फोराइलेज प्रकृति में बहुतायत से पाए जाते हैं।

महत्त्व

हालांकि कई एंजाइम अपने उत्प्रेरक कार्यों को खुद से अंजाम दे सकते हैं, लेकिन कुछ ऐसे भी हैं जिन्हें बाहरी घटक की आवश्यकता होती है जो उन्हें रासायनिक कार्य देता है जो उनके पॉलीपेप्टाइड चेन में कमी है।

बाहरी घटकों को कॉफ़ेक्टर्स कहा जाता है, जो धातु आयन और कार्बनिक यौगिक हो सकते हैं, जिस स्थिति में उन्हें कोएंजाइम के रूप में जाना जाता है, जैसा कि एफएडी के साथ होता है।

एंजाइम-कोएंजाइम कॉम्प्लेक्स के उत्प्रेरक साइट को एक होलोनीजाइम कहा जाता है, और एंजाइम को एपोनिजाइम के रूप में जाना जाता है जब इसके कोफ़ेक्टर की कमी होती है, एक ऐसी स्थिति जिसमें यह उत्प्रेरक रूप से निष्क्रिय रहता है।

विभिन्न एंजाइमों (फ्लेविन-डिपेंडेंट) की उत्प्रेरक गतिविधि को अपनी उत्प्रेरक गतिविधि को करने के लिए एफएडी के लिए बाध्य होना चाहिए। उनमें, एफएडी इलेक्ट्रॉनों और हाइड्रोजन परमाणुओं के मध्यवर्ती ट्रांसपोर्टर के रूप में कार्य करता है जो उत्पादों को सब्सट्रेट के रूपांतरण में उत्पादित होता है।

विभिन्न प्रतिक्रियाएं होती हैं जो फ़्लेविंस पर निर्भर करती हैं, जैसे कि असंतृप्त वसा अम्लों में संतृप्त के परिवर्तन के मामले में कार्बन बांडों का ऑक्सीकरण, या फ़्यूमरेट के लिए succinate के ऑक्सीकरण।

फ्लेविन-आश्रित डिहाइड्रोजनीस और ऑक्सीडेस

फ्लेविन-आश्रित एंजाइमों में एक कृत्रिम समूह के रूप में दृढ़ता से संलग्न एफएडी होता है। इस कोएंजाइम के क्षेत्र जो विभिन्न प्रतिक्रियाओं के रिडॉक्स में शामिल हैं, को उलटा कम किया जा सकता है, अर्थात, अणु एफएडीएच, एफएडीएच और एफएडीएच _{2 राज्यों में} विपरीत रूप से बदल सकता _है ।

सबसे महत्वपूर्ण फ्लेवोप्रोटीन डिहाइड्रोजनीज इलेक्ट्रॉन परिवहन और श्वसन से जुड़े होते हैं, और माइटोकॉन्ड्रिया या इसके झिल्ली में पाए जाते हैं।

कुछ फ़्लेविन-आश्रित एंजाइम suhydinate डिहाइड्रोजनेज होते हैं, जो साइट्रिक एसिड चक्र में कार्य करता है, साथ ही एसाइल-कोए-डिहाइड्रोजनेज, जो फैटी एसिड के ऑक्सीकरण में पहले डीहाइड्रोजनीकरण चरण में हस्तक्षेप करता है।

फ़्लेवोप्रोटीन जो कि डीहाइड्रोजेनेस होते हैं, उनकी कम संभावना होती है, जो एफएडी (एफएडीएच ₂) को कम करके आणविक ऑक्सीजन द्वारा पुनः प्राप्त किया जा सकता है। दूसरी ओर, फ्लेवोप्रोटीन ऑक्सीडेस में, एफएडीएच ₂ आसानी से हाइड्रोजनऑक्साइड ऑक्साइड का उत्पादन करता है, जो पुन: ऑक्सीकरण करता है।

कुछ स्तनधारी कोशिकाओं में NADPH-cytochrome P450 रिडक्टेस नामक एक फ्लेवोप्रोटीन होता है, जिसमें FAD और FMN (flavin mononucleotide) दोनों होते हैं।

यह फ्लेवोप्रोटीन एक झिल्ली एंजाइम है जो एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के बाहरी झिल्ली में एम्बेडेड होता है। इस एंजाइम के लिए बाध्य FAD सब्सट्रेट के ऑक्सीकरण के दौरान NADPH के लिए इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता है।

चयापचय मार्गों में एफएडी

सक्सिनेट डिहाइड्रोजनेज एक झिल्लीदार फ्लेवोप्रोटीन है जो कोशिकाओं के आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में स्थित होता है, जिसमें सहसंयोजक बाध्य एफएडी होता है। साइट्रिक एसिड चक्र में, यह एक संतृप्त अणु के केंद्र में एक संतृप्त बंधन को ऑक्सीकरण करने के लिए जिम्मेदार है, कहा जाता है कि बांड को एक डबल में बदलकर, फ्यूमरेट का उत्पादन करने के लिए।

कोएंजाइम एफएडी इस बंधन के ऑक्सीकरण से आने वाले इलेक्ट्रॉनों का रिसेप्टर है, जो इसे अपने एफएडीएच ₂ राज्य में कम करता है । इन इलेक्ट्रॉनों को बाद में इलेक्ट्रॉनिक ट्रांसपोर्ट चेन में स्थानांतरित कर दिया जाता है।

इलेक्ट्रॉन ट्रांसपोर्ट चेन के कॉम्प्लेक्स II में फ्लेवोप्रोटीन succinate dehydrogenase होता है। इस कॉम्प्लेक्स का कार्य सक्सेनेट से कोएंजाइम से इलेक्ट्रॉनों को पारित करना है। एफएडीएच ₂ एफएडी को ऑक्सीकृत किया जाता है, इस प्रकार इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित किया जाता है।

फ्लेवप्रोटीन एसाइल-सीओए-डिहाइड्रोजनेज फैटी एसिड oxid-ऑक्सीकरण के चयापचय मार्ग में ट्रांस-एनॉयल सीओए बनाने के लिए एक ट्रांस डबल बॉन्ड के गठन को उत्प्रेरित करता है। यह प्रतिक्रिया रासायनिक रूप से वैसी ही है जैसा कि साइट्रिक एसिड चक्र में सक्सेनीड डिहाइड्रोजनेज द्वारा किया गया है, जिसमें कोएंजाइम एफएडी डिहाइड्रोजनेशन के एच उत्पाद के लिए रिसेप्टर है।

संदर्भ

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