Model Answer
0 min readIntroduction
एंजाइम जैविक उत्प्रेरक होते हैं जो जीवित जीवों में होने वाली जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की गति को बढ़ाते हैं। एंजाइमों की क्रियाविधि को समझने के लिए, एलोस्टीरिक एंजाइम और फीडबैक नियंत्रण की अवधारणाओं को जानना आवश्यक है। एलोस्टीरिक एंजाइम वे एंजाइम होते हैं जिनकी गतिविधि एलोस्टेरिक साइटों पर अणुओं के बंधन से प्रभावित होती है, जो सक्रिय साइट से अलग होती हैं। फीडबैक नियंत्रण एक नियामक प्रक्रिया है जिसमें प्रतिक्रिया उत्पाद एंजाइम की गतिविधि को कम करके अपनी ही उत्पादन दर को नियंत्रित करता है। यह कोशिका में होमोस्टेसिस बनाए रखने के लिए एक महत्वपूर्ण तंत्र है।
एलोस्टीरिक एंजाइम (Allosteric Enzymes)
एलोस्टीरिक एंजाइम विशेष प्रकार के एंजाइम होते हैं जिनकी संरचना में एक सक्रिय साइट के अलावा एक या अधिक एलोस्टीरिक साइटें होती हैं। एलोस्टीरिक साइटें नियामक अणुओं (एक्टिवेटर या इनहिबिटर) के बंधन के लिए स्थल प्रदान करती हैं। जब एक नियामक अणु एलोस्टीरिक साइट से जुड़ता है, तो यह एंजाइम के आकार में परिवर्तन का कारण बनता है, जिससे इसकी सक्रिय साइट की संरचना बदल जाती है और एंजाइम की गतिविधि प्रभावित होती है।
- एलोस्टीरिक सक्रियण (Allosteric Activation): जब एक एक्टिवेटर एलोस्टीरिक साइट से जुड़ता है, तो यह एंजाइम के आकार को बदल देता है, जिससे सक्रिय साइट सब्सट्रेट के लिए अधिक सुलभ हो जाती है, और एंजाइम की गतिविधि बढ़ जाती है।
- एलोस्टीरिक अवरोध (Allosteric Inhibition): जब एक इनहिबिटर एलोस्टीरिक साइट से जुड़ता है, तो यह एंजाइम के आकार को बदल देता है, जिससे सक्रिय साइट सब्सट्रेट के लिए कम सुलभ हो जाती है, और एंजाइम की गतिविधि कम हो जाती है।
एलोस्टीरिक एंजाइम अक्सर मेटाबोलिक मार्गों में महत्वपूर्ण नियामक भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, एस्पार्टेट ट्रांसकारबॉमाइलेज (Aspartate transcarbamoylase) एक एलोस्टीरिक एंजाइम है जो पाइरीमिडीन के संश्लेषण में शामिल होता है।
फीडबैक नियंत्रण (Feedback Control)
फीडबैक नियंत्रण एक नियामक तंत्र है जिसमें प्रतिक्रिया उत्पाद एंजाइम की गतिविधि को कम करके अपनी ही उत्पादन दर को नियंत्रित करता है। यह एक नकारात्मक फीडबैक लूप है जो कोशिका में होमोस्टेसिस बनाए रखने में मदद करता है। फीडबैक नियंत्रण दो प्रकार का होता है:
- सरल फीडबैक नियंत्रण (Simple Feedback Control): इस प्रकार के नियंत्रण में, अंतिम उत्पाद सीधे एंजाइम को रोकता है जो प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है।
- जटिल फीडबैक नियंत्रण (Complex Feedback Control): इस प्रकार के नियंत्रण में, अंतिम उत्पाद एक मध्यवर्ती एंजाइम को रोकता है जो प्रतिक्रिया में पहले चरण को उत्प्रेरित करता है।
फीडबैक नियंत्रण का एक उत्कृष्ट उदाहरण आइसोल्यूसीन संश्लेषण का मार्ग है। इस मार्ग में, आइसोल्यूसीन, अंतिम उत्पाद, थ्रेओनाइन डिहाइड्रेटेज (Threonine dehydratase) नामक एंजाइम को रोकता है, जो मार्ग में पहला प्रतिबद्ध कदम उत्प्रेरित करता है।
एलोस्टीरिक एंजाइम और फीडबैक नियंत्रण के बीच संबंध
एलोस्टीरिक एंजाइम अक्सर फीडबैक नियंत्रण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कई फीडबैक इनहिबिटर एलोस्टीरिक एंजाइम होते हैं, और वे एलोस्टीरिक साइटों पर एंजाइम से जुड़कर उनकी गतिविधि को कम करते हैं। यह कोशिका को अपनी आवश्यकताओं के अनुसार मेटाबोलिक मार्गों को विनियमित करने की अनुमति देता है।
| विशेषता | एलोस्टीरिक एंजाइम | फीडबैक नियंत्रण |
|---|---|---|
| परिभाषा | एंजाइम जिनकी गतिविधि एलोस्टीरिक साइटों पर अणुओं के बंधन से प्रभावित होती है। | एक नियामक प्रक्रिया जिसमें प्रतिक्रिया उत्पाद एंजाइम की गतिविधि को कम करके अपनी ही उत्पादन दर को नियंत्रित करता है। |
| क्रियाविधि | एलोस्टीरिक साइटों पर अणुओं का बंधन एंजाइम के आकार को बदल देता है। | अंतिम उत्पाद एंजाइम को रोकता है। |
| भूमिका | मेटाबोलिक मार्गों का विनियमन। | कोशिका में होमोस्टेसिस बनाए रखना। |
Conclusion
संक्षेप में, एलोस्टीरिक एंजाइम और फीडबैक नियंत्रण दोनों ही कोशिका में मेटाबोलिक मार्गों को विनियमित करने के लिए महत्वपूर्ण तंत्र हैं। एलोस्टीरिक एंजाइम एलोस्टीरिक साइटों पर अणुओं के बंधन के माध्यम से अपनी गतिविधि को बदलते हैं, जबकि फीडबैक नियंत्रण प्रतिक्रिया उत्पाद द्वारा एंजाइम की गतिविधि को कम करके अपनी ही उत्पादन दर को नियंत्रित करता है। ये दोनों तंत्र कोशिका को अपनी आवश्यकताओं के अनुसार अपने चयापचय को अनुकूलित करने की अनुमति देते हैं।
Answer Length
This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.