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एंजाइमों वे प्रोटीन हैं जो हर समय शरीर में होने वाली कई महत्वपूर्ण रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं, या बहुत तेजी से बढ़ते हैं।
इसका मतलब यह है कि प्रतिक्रिया, या सब्सट्रेट में "शुरू" रसायन की मात्रा अधिक तेज़ी से गायब हो रही है, जबकि "समाप्त" रसायनों, या उत्पादों की मात्रा अधिक तेज़ी से जमा हो रही है। हालांकि यह अल्पावधि में वांछनीय हो सकता है, तब क्या होता है जब उत्पाद की मात्रा पर्याप्त होती है, लेकिन एंजाइम के काम करने के लिए अभी भी बहुत कुछ सब्सट्रेट है?
सौभाग्य से कोशिकाओं के लिए, उनके पास अपस्ट्रीम से एंजाइमों के लिए "बात" करने का एक तरीका है, जैसा कि वे थे, जिससे उन्हें धीमा या बंद करने का समय पता चल सके। वह रास्ता है एंजाइमों की प्रतिक्रिया निषेध, प्रतिक्रिया विनियमन का एक रूप।
एंजाइम मूल बातें
एंजाइम लचीले प्रोटीन होते हैं जो सब्सट्रेट अणु के लिए उत्पाद के अणु की शारीरिक व्यवस्था को आसान बनाने के लिए जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को गति देते हैं, दोनों के साथ आमतौर पर रासायनिक रूप से बहुत निकटता होती है।
जब एक एंजाइम अपने विशिष्ट सब्सट्रेट के साथ बांधता है, तो यह अक्सर प्रेरित करता है गठनात्मक परिवर्तन अणु में, उत्पाद के अणु का आकार लेने के लिए अधिक ऊर्जावान होने की दिशा में आग्रह करता हूं। रासायनिक लेखांकन शब्दों में, एक प्रतिक्रिया की यह सुविधा जो अन्यथा जीवन के लिए बहुत धीरे-धीरे होती है क्योंकि एंजाइम कम होता है सक्रियण ऊर्जा प्रतिक्रिया की।
कुछ एंजाइम दो सब्सट्रेट अणुओं को शारीरिक रूप से एक साथ झुकाकर करीब लाते हैं, जो प्रतिक्रिया को और अधिक तेज़ी से करता है क्योंकि सब्सट्रेट तब आसानी से इलेक्ट्रॉनों का आदान-प्रदान कर सकते हैं, रासायनिक बांडों का सामान।
एंजाइम विनियमन समझाया
जब किसी एंजाइम को रोकने का आदेश देने का समय होता है, तो सेल के पास ऐसा करने के कई तरीके होते हैं।
एक के माध्यम से है प्रतिस्पर्धी निषेध एंजाइम, जो तब होता है जब एक पदार्थ जो बहुत बारीकी से सब्सट्रेट जैसा दिखता है पर्यावरण के लिए पेश किया जाता है। यह एंजाइम को उसके इच्छित लक्ष्य के बजाय नए पदार्थ के साथ संलग्न करने के लिए "ट्रिक्स" करता है। नए अणु को एंजाइम का प्रतिस्पर्धी अवरोधक कहा जाता है।
में गैर-निषेधात्मक निषेध, एक नया शुरू किया गया अणु भी एंजाइम को बांधता है, लेकिन उस स्थान से हटा दिया जाता है जहां से यह अपने सब्सट्रेट पर अपनी गतिविधि को निकालता है, जिसे एक कहा जाता है ऐलोस्टीयरिक साइट। यह एंजाइम के साथ अपने आकार में परिवर्तन करके हस्तक्षेप करता है।
में सभी सक्रियण, बुनियादी रसायन विज्ञान गैर-निरोधात्मक निषेध के समान है, इस मामले को छोड़कर, एंजाइम को गति बढ़ाने के लिए कहा जाता है, धीमा नहीं, आकार में परिवर्तन से अणुओं को उत्पन्न करने वाले साइट पर बंधन को प्रेरित करता है।
प्रतिक्रिया निषेध: परिभाषा
में प्रतिक्रिया निषेध, एक उत्पाद का उपयोग उस उत्पाद को उत्पन्न करने वाली प्रतिक्रिया को विनियमित करने के लिए किया जाता है। यह तब होता है क्योंकि उत्पाद स्वयं कुछ सांद्रता में एक एंजाइम अवरोधक के रूप में कार्य करने में सक्षम होता है, जहां यह बनता है, कई प्रतिक्रियाएं "अपस्ट्रीम" होती हैं।
जब एक अणु, जिसे आप सी के रूप में सोच सकते हैं, तो एक अणु से बी के उत्पादन के एस्टरोस्टेरिक अवरोधक के रूप में कार्य करने के लिए प्रतिक्रिया में दो चरणों को खिलाता है, यह इसलिए है क्योंकि सेल में बहुत अधिक सी का निर्माण हुआ है। कम ए के साथ बी द्वारा परिवर्तित होने के कारण सी द्वारा एलोस्टेरिक निषेध के लिए धन्यवाद, कम बी को सी में बनाया जाता है, और यह तब तक होता है जब तक कि प्रतिक्रियाओं को फिर से प्राप्त करने के लिए ए-टू-बी एंजाइम से दूर खींचने के लिए पर्याप्त सी का सेवन नहीं किया जाता है।
प्रतिक्रिया निषेध: उदाहरण
एटीपी का संश्लेषण, जीवित कोशिकाओं की सार्वभौमिक ईंधन मुद्रा, प्रतिक्रिया निषेध द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट, या एटीपी, एडीपी से बना एक न्यूक्लियोटाइड है, या एडेनोसिन डाइफॉस्फेट, फॉस्फेट समूह को एडीपी से जोड़कर। एटीपी सेलुलर श्वसन से आता है, और एटीपी सेलुलर श्वसन प्रक्रिया में विभिन्न चरणों में एंजाइमों के एक allosteric अवरोधक के रूप में कार्य करता है।
हालांकि एटीपी एक ईंधन अणु है और इस प्रकार अपरिहार्य है, यह अल्पकालिक है और उच्च सांद्रता में पाए जाने पर सहज रूप से एडीपी के रूप में बदल जाता है। इसका मतलब यह है कि अगर सेल प्रतिक्रिया प्रतिक्रिया के लिए धन्यवाद की तुलना में अधिक मात्रा में संश्लेषित करने की मुसीबत में चला गया तो एटीपी की अधिकता केवल बेकार चली जाएगी।