उत्प्रेरक रासायनिक आणि जैविक अभिक्रियांसाठी आवश्यक सक्रिय ऊर्जा कमी करण्याशी संबंधित आहे. उत्प्रेरकाने आवश्यक प्रमाणात उर्जेचे उत्प्रेरक कमी करणे शक्य होते, जे जीवशास्त्रात एन्झाइमशी संबंधित आहे. एंजाइमॅटिक रोगांमध्ये, चे उत्प्रेरक गुणधर्म एन्झाईम्स कमी किंवा रद्द केले जाऊ शकते.
उत्प्रेरक म्हणजे काय?
उत्प्रेरक द्वारे आवश्यक उर्जेचे प्रमाण कमी करणे शक्य होते, जे जीवशास्त्रात एन्झाइमशी संबंधित आहे. आकृती a चे रिबन मॉडेल दाखवते लिपेस. एन्झाईम मानवी शरीरात विशिष्ट भूमिका असतात. व्यक्तीचे कार्य तितके वेगळे एन्झाईम्स असे दिसते की, त्यांच्या सर्वांचे मुळात समान कार्य आहे आणि हे कार्य पूर्ण करण्यासाठी समान गुणधर्म आणतात. सर्व एंजाइमचे मुख्य कार्य उत्प्रेरक आहे. म्हणूनच बायोकेमिस्ट्री त्यांना उत्प्रेरक गुणधर्मांचे श्रेय देते. शब्दशः अनुवादित, उत्प्रेरक म्हणजे “विघटन”. येथे हृदय उत्प्रेरक सक्रियता ऊर्जा आहे. अशा प्रकारे, रसायनशास्त्र दोन्ही प्रतिक्रिया भागीदारांच्या रासायनिक अभिक्रियासाठी प्रतिक्रिया प्रणालीमध्ये पूर्णपणे आवश्यक असलेल्या ऊर्जेचा संदर्भ देते. उत्प्रेरकांचा वापर सक्रियकरण उर्जा कमी करण्यासाठी केला जातो आणि अशा प्रकारे दोन्ही प्रतिक्रिया भागीदारांना कमी उर्जेवर देखील प्रतिक्रिया प्रणालीमध्ये प्रतिक्रिया होऊ देते. जैविक प्रतिक्रिया प्रणालींमध्ये, उत्प्रेरक गुणधर्म असलेले एन्झाईम अशा प्रकारे विशिष्ट रासायनिक अभिक्रियाची सक्रिय ऊर्जा कमी करतात आणि त्यानुसार रासायनिक उत्प्रेरक म्हणून कार्य करतात. उत्प्रेरकाच्या संदर्भात, एकीकडे यशस्वी प्रतिक्रिया प्रक्रियेची संभाव्यता वाढते आणि दुसरीकडे प्रतिक्रियेची गती देखील कधीकधी वाढते. रासायनिक समतोल मध्ये बदल उत्प्रेरक प्रक्रियेत होत नाही. रसायनशास्त्र एकसंध उत्प्रेरक विषम उत्प्रेरकापासून वेगळे करते. बायोकॅटॅलिसिस एका किंवा दुसर्‍या स्वरूपाशी संबंधित नाही. हे उत्प्रेरक एक स्वतंत्र रूप आहे.
कार्य आणि कार्य
बायोकॅटॅलिसिस हे जैविक वातावरणातील रासायनिक अभिक्रियांचे मार्गदर्शन, रूपांतरण किंवा प्रवेग यांच्याशी संबंधित आहे. या प्रक्रियेत एन्झाइम्स जैविक उत्प्रेरक म्हणून काम करतात. प्रत्येक एंझाइम मोठ्या प्रमाणात बनलेला असतो प्रथिने, त्यापैकी काही कोफॅक्टरशी संबंधित आहेत. सजीवांमध्ये जवळजवळ सर्व जैवरासायनिक प्रतिक्रियांमध्ये एंजाइमॅटिक उत्प्रेरक असते. बायोकॅटॅलिसिस बायोटेक्नॉलॉजीमध्ये पृथक किंवा जिवंत एन्झाईमद्वारे लागू केले जाते. बायोकॅटॅलिसिसचे उदाहरण बिअर ब्रुअरीजमध्ये आढळू शकते, जेथे बायोकॅटॅलिटिक प्रक्रिया वापरून अंमलात आणल्या जातात जीवाणू, बुरशी किंवा यीस्ट. फार्मास्युटिकल उद्योग अन्यथा अव्यवहार्य प्रतिक्रिया जाणण्यासाठी बायोकॅटॅलिसिस वापरतो. मानवी शरीरात, उत्प्रेरक सतत घडत असतात ज्यामध्ये एंजाइम विशिष्ट प्रतिक्रियांना गती देतात. एन्झाईम्स, उदाहरणार्थ, जीवांच्या चयापचयाशी संबंधित असतात आणि चयापचय प्रक्रियेतील जैवरासायनिक प्रतिक्रियांवर मोठ्या प्रमाणावर नियंत्रण ठेवतात. ते पचन नियंत्रित करतात, उदाहरणार्थ, परंतु पॉलिमरेसेसच्या रूपात डीएनएच्या प्रतिलेखन आणि प्रतिकृतीमध्ये देखील गुंतलेले असतात. सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य नसलेल्या सजीवांमध्ये बहुतेक सर्व जैवरासायनिक प्रतिक्रिया नगण्यपणे मंद गतीने होतात. एन्झाईम्स समतोलपणाबद्दल काहीही न बदलता रासायनिक समतोल साध्य करण्यास गती देतात. एंजाइममध्ये उत्प्रेरक क्रिया असते कारण ते रासायनिक अभिक्रियांमध्ये सक्रियता ऊर्जा कमी करू शकते. ही ऊर्जा प्रतिक्रिया सुरू करण्यासाठी अगोदर लागू केलेल्या उर्जेच्या प्रमाणाशी संबंधित आहे. प्रतिक्रिया दरम्यान, सब्सट्रेट ऊर्जावान प्रतिकूल संक्रमण स्थितींमध्ये बदलते. सक्रियता ऊर्जा सब्सट्रेटला त्याच्या संक्रमण स्थितीत आणते. एन्झाईम्सची उत्प्रेरक क्रिया या टप्प्यावर प्रतिक्रियेत हस्तक्षेप करते ज्यामुळे सब्सट्रेटची संक्रमण स्थिती गैर-सहसंयोजक द्वारे स्थिर होते. संवाद. अशा प्रकारे, सब्सट्रेटला संक्रमण स्थितीत रूपांतरित करण्यासाठी लक्षणीयरीत्या कमी ऊर्जा आवश्यक आहे. या कारणास्तव, सब्सट्रेट उच्च दराने प्रतिक्रियेच्या अंतिम उत्पादनामध्ये रूपांतरित होते. या उत्प्रेरक कार्यांसह, एंजाइम हे कोणत्याही जैवरासायनिक प्रतिक्रिया उत्पादनासाठी देणारे घटक मानले जातात.
रोग आणि विकार
जेव्हा एंजाइम उत्परिवर्तित होतात किंवा इतर कारणांमुळे त्यांची उत्प्रेरक भूमिका पुरेशा प्रमाणात पार पाडण्यात अपयशी ठरतात, तेव्हा व्यापक आरोग्य परिणाम निश्चित केले आहेत. चयापचय रोगांच्या रोग गटामध्ये मध्यवर्ती कार्य चयापचय क्षेत्राच्या विविध विकारांचा समावेश होतो. असे विकार जन्मजात किंवा अधिग्रहित असतात. चयापचयाशी संबंधित रोग त्यांच्या प्रमाणात आणि प्रसारामध्ये मोठ्या प्रमाणात बदलतात. ते स्वतःला वैद्यकीयदृष्ट्या अत्यंत विषम पद्धतीने देखील प्रकट करतात. असाच एक विकार म्हणजे व्यापक प्रमाणात पसरणारा आजार मधुमेह मेल्तिस तथापि, रोगांच्या या गटामध्ये प्राणघातक कोर्ससह दुर्मिळ आनुवंशिक रोग देखील समाविष्ट आहेत. ऑस्टियोपेनिया आणि परिणामी अस्थिसुषिरता चयापचय विकारांना देखील कारणीभूत आहेत. चयापचय रोगांच्या सुपरऑर्डिनेट गटातील बहुतेक जन्मजात रोग विविध एंजाइमांच्या अनुवांशिकरित्या निर्धारित एन्झाइम दोषांशी संबंधित असतात. एंझाइम प्रभावित, त्याचे उत्प्रेरक कार्य आणि त्याच्या प्रतिक्रिया उत्पादनावर अवलंबून, एन्झाइमॅटिक दोष किंवा एन्झाइमच्या कमतरतेमुळे अवयव निकामी होऊ शकतात, उदाहरणार्थ. तुलनेने दुर्मिळ आणि जन्मजात चयापचय विकार गौचर रोग आहे. या रोगात गुंतलेले एन्झाइम म्हणजे ग्लुकोसेरेब्रोसिडेस किंवा ग्लुकोसेरेब्रोसिडेस. निरोगी शरीरात, हे एंझाइम चे वृद्ध घटक खराब करते पेशी आवरण. मध्ये गौचर रोग, या महत्त्वाच्या एन्झाइमची कमतरता आहे. जर एंजाइम पुरेशी क्रिया दर्शवत नसेल तर, लाइसोसोम्समध्ये पडदा घटक जमा होतात. मध्ये एंझाइमच्या 200 हून अधिक उत्परिवर्तनांचे दस्तऐवजीकरण केले गेले आहे गौचर रोग आजपर्यंत अवशिष्ट एंजाइमॅटिक क्रियाकलापांची डिग्री कोडिंगच्या उत्परिवर्तनावर अवलंबून असते जीन प्रत्येक वैयक्तिक प्रकरणात. उदाहरणार्थ, हा रोग एंजाइमच्या कार्याचे संपूर्ण नुकसान होऊ शकते. तथापि, एंजाइमॅटिक क्रियाकलापांची कार्यात्मकदृष्ट्या कमकुवत घट देखील कल्पना करण्यायोग्य आहे. रोगाचे बहुतेक रुग्ण संदर्भात अभिव्यक्ती दर्शवतात अंतर्गत अवयव तसेच च्या संदर्भात मज्जासंस्था.
