कटैलिसीस रासायनिक और जैविक प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यक सक्रियण ऊर्जा में कमी से मेल खाती है। आवश्यक ऊर्जा की मात्रा में उत्प्रेरक कमी एक उत्प्रेरक द्वारा संभव होती है जो जीव विज्ञान में एक एंजाइम से मेल खाती है। एंजाइमी रोगों में, एंजाइमों के उत्प्रेरक गुणों को कम या समाप्त किया जा सकता है।
कटैलिसीस क्या है?
मानव शरीर में एंजाइमों के विशेष कार्य होते हैं। अलग-अलग एंजाइमों के कार्य के रूप में अलग हो सकता है, वे मूल रूप से सभी एक ही कार्य है और इस कार्य को पूरा करने के लिए समान गुण हैं। सभी एंजाइमों का मुख्य कार्य कैटेलिसिस है। इसलिए, जैव रसायन का कहना है कि उनके पास उत्प्रेरक गुण हैं।
वास्तव में अनुवादित, कटैलिसीस का अर्थ है "विघटन"। उत्प्रेरक का ध्यान सक्रियण ऊर्जा है। जैसे, रसायन विज्ञान ऊर्जा की मात्रा का वर्णन करता है जो दोनों प्रतिक्रिया भागीदारों की रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए एक प्रतिक्रिया प्रणाली में बिल्कुल आवश्यक है। उत्प्रेरक का उपयोग सक्रियण ऊर्जा को कम करने के लिए किया जाता है और इस प्रकार दोनों अभिकर्मकों को कम ऊर्जा पर भी प्रतिक्रिया प्रणाली में प्रतिक्रिया करने की अनुमति मिलती है। जैविक प्रतिक्रिया प्रणालियों में, उत्प्रेरक गुणों वाले एंजाइम एक निश्चित रासायनिक प्रतिक्रिया की सक्रियता ऊर्जा को कम करते हैं और तदनुसार रासायनिक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं।
एक कटैलिसीस के संदर्भ में, एक तरफ, एक सफल प्रतिक्रिया प्रक्रिया की संभावना बढ़ जाती है और दूसरी तरफ, प्रतिक्रिया की गति कभी-कभी बढ़ जाती है। कैटेलिटियम के संदर्भ में रासायनिक संतुलन में बदलाव नहीं होता है।
रसायन, विषम उत्प्रेरक से सजातीय कटैलिसीस को अलग करता है। बायोकाटलिसिस न तो एक और न ही दूसरे रूप से मेल खाता है। यह कैटेलिसिस का एक स्वतंत्र रूप है।
कार्य और कार्य
जैविक वातावरण में रासायनिक प्रतिक्रियाओं के नियंत्रण, कार्यान्वयन या त्वरण के लिए बायोकेटलिसिस का संबंध है। एंजाइम इस प्रक्रिया में जैविक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं। प्रत्येक एंजाइम में बड़े पैमाने पर प्रोटीन होते हैं, जिनमें से कुछ सह-कारक से जुड़े होते हैं। जीवित जीवों में लगभग सभी जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में एक एंजाइम उत्प्रेरक है।
जैव प्रौद्योगिकी को पृथक या जीवित एंजाइमों का उपयोग करके जैव प्रौद्योगिकी में लागू किया जाता है। बायोकेटलिस का एक उदाहरण बीयर ब्रुअरीज में पाया जा सकता है, जहां बैक्टीरिया, कवक या खमीर का उपयोग करके बायोकाटलिटिक प्रक्रियाएं लागू की जाती हैं। फार्मास्युटिकल उद्योग बायोकेटलिसिस का उपयोग करता है ताकि अन्यथा अव्यवहारिक प्रतिक्रियाओं को प्राप्त किया जा सके।
मानव शरीर में, कटैलिसीस लगातार हो रहा है, जिसमें एंजाइम कुछ प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं। एंजाइम जीवों के चयापचय के लिए प्रासंगिक हैं, उदाहरण के लिए, और चयापचय प्रक्रियाओं में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को काफी हद तक नियंत्रित करते हैं। उदाहरण के लिए, वे पाचन को नियंत्रित करते हैं, लेकिन पॉलिमरेस के रूप में डीएनए के प्रतिलेखन और प्रतिकृति में भी शामिल होते हैं।
सभी जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं का एक जीवित जीव में लापरवाही से धीमी गति से एंजाइम के बिना होता है। संतुलन में कुछ भी बदले बिना एंजाइम रासायनिक संतुलन की उपलब्धि को तेज करते हैं।
एक एंजाइम में उत्प्रेरक गतिविधि होती है क्योंकि यह रासायनिक प्रतिक्रियाओं में सक्रियण ऊर्जा को कम कर सकता है। यह ऊर्जा ऊर्जा की मात्रा से मेल खाती है जिसे प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए पहले से लागू किया जाना चाहिए। प्रतिक्रिया के दौरान सब्सट्रेट परिवर्तन करने के लिए ऊर्जावान प्रतिकूल संक्रमण राज्यों। सक्रियण ऊर्जा सब्सट्रेट को अपनी संक्रमण स्थिति में ले जाती है। एंजाइमों का उत्प्रेरक प्रभाव गैर-सहसंयोजक बातचीत के माध्यम से सब्सट्रेट के संक्रमण की स्थिति को स्थिर करके प्रतिक्रिया में इस बिंदु पर हस्तक्षेप करता है। इस तरह, एक सब्सट्रेट को संक्रमण स्थिति में बदलने के लिए काफी कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इस वजह से, सब्सट्रेट तेजी से दर पर प्रतिक्रिया के अंतिम उत्पाद में परिवर्तित हो जाता है। इन उत्प्रेरक कार्यों के साथ, एंजाइमों को हर जैव रासायनिक प्रतिक्रिया उत्पाद के लिए पथ-समतल तत्व माना जाता है।
बीमारियाँ और बीमारियाँ
यदि एंजाइम अन्य कारणों से पर्याप्त रूप से अपनी उत्प्रेरक भूमिका नहीं करते हैं या म्यूट करते हैं, तो व्यापक स्वास्थ्य परिणाम हैं। चयापचय रोगों के रोग समूह में मध्यवर्ती परिचालन चयापचय के क्षेत्र से विभिन्न विकार शामिल हैं। इस तरह के विकार या तो जन्मजात या अधिग्रहित होते हैं।
चयापचय संबंधी बीमारियां उनकी सीमा और प्रसार में बहुत भिन्न होती हैं। नैदानिक रूप से भी, वे खुद को बहुत विषमता से प्रकट करते हैं। एक संबंधित विकार है, उदाहरण के लिए, व्यापक बीमारी मधुमेह मेलेटस। हालांकि, एक दुर्लभ पाठ्यक्रम के साथ बहुत दुर्लभ वंशानुगत रोग भी बीमारियों के इस समूह में आते हैं। ऑस्टियोपेनिया और परिणामस्वरूप ऑस्टियोपोरोसिस भी चयापचय रोगों का पता लगा सकते हैं।
चयापचय रोगों के अधिशोषक समूह से जन्मजात रोगों के अधिकांश विभिन्न एंजाइमों में आनुवंशिक दोषों के अनुरूप हैं। संबंधित एंजाइम के आधार पर, इसका उत्प्रेरक कार्य और इसके प्रतिक्रिया उत्पाद, एंजाइमैटिक दोष या एंजाइम की कमी, उदाहरण के लिए, अंगों को विफल कर सकते हैं।
गौचर रोग एक अपेक्षाकृत दुर्लभ और विरासत में मिली चयापचय बीमारी है। इस बीमारी के संदर्भ में, प्रभावित एंजाइम ग्लुकोकेरेब्रोसिडेज़ या ग्लूकोसेरेब्रोसिडेज़ है। यह एंजाइम एक स्वस्थ जीव में कोशिका झिल्ली के वृद्ध घटकों को तोड़ देता है। इस महत्वपूर्ण एंजाइम में गौचर की बीमारी की कमी है। यदि एंजाइम पर्याप्त गतिविधि नहीं दिखाता है, तो यह लाइसोसोम के भीतर झिल्ली घटकों के जमाव के लिए आता है। गौचर की बीमारी के संदर्भ में अब तक एंजाइम के 200 से अधिक म्यूटेशन का दस्तावेजीकरण किया गया है। अवशिष्ट एंजाइमेटिक गतिविधि की डिग्री व्यक्तिगत मामले में कोडिंग जीन के उत्परिवर्तन पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, रोग एंजाइम को पूरी तरह से विफल कर सकता है। हालांकि, एंजाइमी गतिविधि में एक कार्यात्मक रूप से कमजोर कमी भी बोधगम्य है। रोग के अधिकांश रोगी आंतरिक अंगों और तंत्रिका तंत्र दोनों की अभिव्यक्तियों को दर्शाते हैं।
