Oxidoreductases कि उत्प्रेरित ऑक्सीकरण के लिए जिम्मेदार हैं एंजाइमी गतिविधि के साथ प्रोटीन होते हैं - कमी प्रतिक्रियाओं, जैसे कि, substrates में हाइड्रोजन परमाणुओं या इलेक्ट्रॉनों के निष्कासन से संबंधित प्रतिक्रियाओं, जिस पर वे काम करते हैं।
इन एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रियाओं, जैसा कि उनके नाम से संकेत मिलता है, ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं हैं, अर्थात्, प्रतिक्रियाएं जहां एक अणु इलेक्ट्रॉनों या हाइड्रोजन परमाणुओं को दान करता है और दूसरा उन्हें प्राप्त करता है, उनके संबंधित ऑक्सीकरण राज्यों को बदलता है।
ईसी की अभिक्रिया की ग्राफिक योजना 1.2.1.40 प्रकार के ऑक्सीडोरडक्टेस (स्रोत: akane700 Via Wikimedia Commons)
प्रकृति में बहुत आम ऑक्सीडाइरेक्टेस एंजाइमों का एक उदाहरण डिहाइड्रोजनीस और ऑक्सीडेज का है। मेंशन अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज एंजाइम से बना हो सकता है, जो कि इथेनॉल के डिहाइड्रोजनेशन को एनएडी + निर्भर तरीके से एसिटालडिहाइड बनाने या रिवर्स प्रतिक्रिया के लिए उत्प्रेरित करता है, कुछ व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण खमीर के लिए किए गए मादक किण्वन के दौरान इथेनॉल का उत्पादन करने के लिए।
एरोबिक कोशिकाओं में इलेक्ट्रॉन ट्रांसपोर्ट चेन के एंजाइम प्रोटॉन के पंपिंग के लिए जिम्मेदार ऑक्सीडाइरेक्टेस होते हैं, यही वजह है कि वे आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के माध्यम से विद्युत रासायनिक ढाल उत्पन्न करते हैं जो एटीपी के संश्लेषण को बढ़ावा देने की अनुमति देता है।
सामान्य विशेषताएँ
ऑक्सीडोराइडेस एंजाइम एक एंजाइम होते हैं जो एक यौगिक के ऑक्सीकरण और दूसरे के सहवर्ती कमी को उत्प्रेरित करते हैं।
आम तौर पर उनके संचालन के लिए विभिन्न प्रकार के कोएंजाइम की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। कोएंजाइम इलेक्ट्रॉनों और हाइड्रोजन परमाणुओं को दान करने या स्वीकार करने के कार्य को पूरा करते हैं जो ऑक्सीडाइरेक्टेस अपने सब्सट्रेट में जोड़ते या हटाते हैं।
ये कोएंजाइम NAD + / NADH जोड़ी या FAD / FADH2 जोड़ी हो सकते हैं। कई एरोबिक चयापचय प्रणालियों में, इन इलेक्ट्रॉनों और हाइड्रोजन परमाणुओं को अंततः ऑक्सीजन से जुड़े कोएंजाइम से स्थानांतरित किया जाता है।
वे सब्सट्रेट विशिष्टता के स्पष्ट "अभाव" के साथ एंजाइम हैं, जो उन्हें विभिन्न प्रकार के पॉलिमर में क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने की अनुमति देता है, चाहे वे प्रोटीन या कार्बोहाइड्रेट हों।
वर्गीकरण
कई बार, इन एंजाइमों के नामकरण और वर्गीकरण दोनों उन मुख्य सब्सट्रेट पर आधारित होते हैं, जिनका वे उपयोग करते हैं और उन्हें जिस प्रकार के कोएंजाइम के कार्य करने की आवश्यकता होती है।
इंटरनेशनल यूनियन फॉर बायोकैमिस्ट्री एंड मॉलिक्यूलर बायोलॉजी (NC-IUBMB) की नामकरण समिति की सिफारिशों के अनुसार, ये एंजाइम ईसी 1 वर्ग के हैं और इनमें कमोबेश 23 विभिन्न प्रकार (EC1.1-EC2.23) शामिल हैं, जो हैं:
- EC 1.1: जो दाताओं के CH-OH समूहों पर कार्य करता है।
- ईसी 1.2: जो एल्डिहाइड समूह या दाताओं के ऑक्सो समूह पर कार्य करता है।
- EC 1.3: जो दाताओं के CH-CH समूहों पर कार्य करता है।
- EC 1.4: जो दाताओं के CH-NH2 समूहों पर कार्य करता है।
- EC 1.5: जो दाताओं के CH-NH समूहों पर कार्य करता है।
- EC 1.6: जो NADH या NADPH में कार्य करता है।
- ईसी 1.7: जो दाताओं के रूप में अन्य नाइट्रोजन यौगिकों पर कार्य करते हैं।
- ईसी 1.8: जो दाताओं के सल्फर समूहों पर कार्य करता है।
- ईसी 1.9: जो दाताओं के हीम समूहों में कार्य करता है।
- EC 1.10: जो दाताओं पर काम करते हैं जैसे डिपेनोल और अन्य संबंधित पदार्थ।
- ईसी 1.11: जो पेरोक्साइड पर एक स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है।
- ईसी 1.12: जो हाइड्रोजन पर दाता के रूप में कार्य करता है।
- ईसी 1.13: जो आणविक ऑक्सीजन (ऑक्सीजन) के निगमन के साथ सरल दाताओं पर कार्य करते हैं।
- ईसी 1.14: जो आणविक ऑक्सीजन के निगमन या कमी के साथ, "युग्मित" दाताओं पर कार्य करते हैं।
- ईसी 1.15: जो सुपरऑक्साइड के रूप में स्वीकार करने वालों के रूप में कार्य करता है।
- ईसी 1.16: जो धातु आयनों का ऑक्सीकरण करता है।
- EC 1.17: जो CH या CH2 समूहों पर कार्य करता है।
- EC 1.18: प्रोटीन पर कार्य करता है जिसमें लोहे होते हैं और दाताओं के रूप में पीड़ित होते हैं।
- EC 1.19: जो दाता के रूप में कम फ्लेवोडॉक्सिन पर कार्य करता है।
- EC 1.20: जो फॉस्फोरस और आर्सेनिक जैसे दानदाताओं पर कार्रवाई करते हैं।
- ईसी 1.21: जो प्रतिक्रिया में कार्य करता है XH + YH = XY।
- ईसी 1.22: जो दाताओं के हलोजन पर कार्य करता है।
- EC 1.23: जो COC समूहों को स्वीकार करने वालों के रूप में कम करते हैं।
- ईसी 1.97: अन्य ऑक्सीकारक गैसें।
इन श्रेणियों में से प्रत्येक में उपसमूहों को शामिल किया जाता है जिसमें सब्सट्रेट वरीयता के अनुसार एंजाइमों को अलग किया जाता है।
उदाहरण के लिए, ऑक्सीडाइरेक्टेसिस के समूह के भीतर जो अपने दाताओं के सीएच-ओएच समूहों पर कार्य करते हैं, कुछ ऐसे हैं जो एनएडी + या एनएडीपी + को स्वीकार करने वाले के रूप में पसंद करते हैं, जबकि अन्य साइटोक्रोमेस, ऑक्सीजन, सल्फर, आदि का उपयोग करते हैं।
संरचना
चूंकि ऑक्सीकारक गैसों का समूह बेहद विविध है, एक परिभाषित संरचनात्मक विशेषता को स्थापित करना काफी कठिन है। इसकी संरचना न केवल एंजाइम से एंजाइम में भिन्न होती है, बल्कि प्रजातियों या जीवित प्राणियों के समूह और यहां तक कि विभिन्न ऊतकों में कोशिका से कोशिका तक भी होती है।
एक ऑक्सीडाइकोरेटेस एंजाइम की संरचना का जैव सूचनात्मक मॉडल (स्रोत: जवाहर स्वामीनाथन और यूरोपीय जैव सूचना विज्ञान संस्थान वाया विकिमीडिया कॉमन्स पर एमएसडी स्टाफ)
एंजाइम पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज, उदाहरण के लिए, तीन क्रमिक रूप से जुड़े उत्प्रेरक सबयूनिट्स से बना एक जटिल है जिसे E1 सबयूनिट (पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज), E2 सबयूनिट (डायहाइड्रोलिपोमीडेम एसिटाइलट्रांसफेरेज) और E3 सबयूनिट (डायहाइड्रोलीप) के रूप में जाना जाता है।
इनमें से प्रत्येक उपनिवेश, बदले में, एक ही प्रकार के या एक से अधिक प्रकार के एक प्रोटीन मोनोमर से बना हो सकता है, अर्थात, वे होमोडिमेरिक हो सकते हैं (जिनके पास केवल दो समान मोनोमर होते हैं), हेटेरोट्रिमिक (जिनके तीन मोनोमर होते हैं) अलग) और इतने पर।
हालांकि, वे आमतौर पर अल्फा हेलिकॉप्टरों और fold-मुड़ी हुई चादरों से बने एंजाइम होते हैं, जिन्हें अलग-अलग तरीकों से व्यवस्थित किया जाता है, विशिष्ट इंट्रा- और विभिन्न प्रकार के इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन के साथ।
विशेषताएं
ऑक्सिडोरडक्टेस एंजाइम ऑक्सिडेशन-रिडक्शन रिएक्शन को लगभग बायोस्फीयर में सभी जीवित चीजों की सभी कोशिकाओं में उत्प्रेरित करते हैं। ये प्रतिक्रियाएं आम तौर पर प्रतिवर्ती होती हैं, जिसमें एक ही अणु के भीतर एक या अधिक परमाणुओं के ऑक्सीकरण राज्य को बदल दिया जाता है।
ऑक्सीडोरक्टेसिस को आमतौर पर दो सब्सट्रेट की आवश्यकता होती है, एक जो हाइड्रोजन या इलेक्ट्रॉन दाता (ऑक्सीकरण करने के लिए) और दूसरा हाइड्रोजन या इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता (कम करने के लिए) के रूप में कार्य करता है।
विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं और जीवों में कई जैविक प्रक्रियाओं के लिए ये एंजाइम बेहद महत्वपूर्ण हैं।
वे काम करते हैं, उदाहरण के लिए, मेलेनिन के संश्लेषण में (मनुष्यों की त्वचा की कोशिकाओं में एक पिगमेंट बनता है), लिगिन के गठन और क्षरण में (पौधों की कोशिकाओं के संरचनात्मक यौगिक), तह में प्रोटीन, आदि।
उनका उपयोग औद्योगिक रूप से कुछ खाद्य पदार्थों की बनावट को संशोधित करने के लिए किया जाता है और इसके उदाहरण पेरॉक्सिडेस, ग्लूकोज ऑक्सीडेज और अन्य हैं।
इसके अलावा, इस समूह के सबसे प्रमुख एंजाइम वे हैं जो माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली, क्लोरोप्लास्ट और बैक्टीरिया के आंतरिक प्लाज्मा झिल्ली के परिवहन श्रृंखला में इलेक्ट्रॉनिक ट्रांसपोर्टर्स के रूप में भाग लेते हैं, जहां वे ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन होते हैं।
ऑक्सीकारक गैसों के उदाहरण
प्रकृति और उद्योग में ऑक्सीडोरक्टेस एंजाइमों के सैकड़ों उदाहरण हैं। इन एंजाइमों, जैसा कि चर्चा की गई है, सेल फ़ंक्शन के लिए अत्यधिक महत्व के कार्य हैं और इसलिए, जीवन के लिए प्रति से।
ऑक्सीडोरक्टेसिस में न केवल एंजाइम पेरॉक्सिडेस, लैकेसिस, ग्लूकोज ऑक्सीडेज या अल्कोहल डिहाइड्रोजनीज शामिल हैं; वे ग्लूकोज अपचय के दृष्टिकोण से आवश्यक एंजाइम ग्लिसराल्डिहाइड 3-फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज या पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज कॉम्प्लेक्स आदि जैसे महत्वपूर्ण परिसरों को भी जोड़ते हैं।
इसमें पौधे के जीवों के क्लोरोप्लास्ट्स में पाए जाने वाले कुछ एंजाइमों के समान आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में इलेक्ट्रॉन परिवहन परिसर के सभी एंजाइम भी शामिल हैं।
पराक्सिडेजों
पेरोक्सीडेस बहुत विविध एंजाइम होते हैं और हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में करते हैं, जो कि विभिन्न प्रकार के सब्सट्रेट के ऑक्सीकरण को फैलाने के लिए होता है, जिसमें फिनोल, एमाइन या थिओल्स शामिल हैं। अपनी प्रतिक्रियाओं में वे पानी का उत्पादन करने के लिए हाइड्रोजन पेरोक्साइड को कम करते हैं।
वे एक औद्योगिक दृष्टिकोण से बहुत महत्वपूर्ण हैं, जिसमें हॉर्सरैडिश पेरोक्सीडेज़ सबसे महत्वपूर्ण और सभी का सबसे अधिक अध्ययन है।
जैविक रूप से बोलते हुए, पेरोक्सीडेस प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन यौगिकों को हटाने के लिए महत्वपूर्ण हैं जो कोशिकाओं को महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचा सकते हैं।
संदर्भ
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