UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201615 Marks
Read in English
Q25.

ऐसे एन्ज़ाइमों, जिन्हें कॉपर, ज़िंक तथा मॉलिब्डेनम की उनके सहकारकों के रूप में आवश्यकता होती है, के क्या कार्य हैं ?

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें पहले यह समझना होगा कि कॉपर, जिंक और मॉलिब्डेनम सहकारक के रूप में किन एंजाइमों में पाए जाते हैं। फिर, हमें प्रत्येक एंजाइम के विशिष्ट कार्यों का विस्तार से वर्णन करना होगा। उत्तर को स्पष्टता के लिए विभिन्न एंजाइमों को उनके कार्यों के साथ सूचीबद्ध करना चाहिए। संरचना में परिचय, एंजाइमों का विवरण (कॉपर, जिंक और मॉलिब्डेनम आधारित), और निष्कर्ष शामिल होना चाहिए।

Model Answer

0 min read

Introduction

एंजाइम जैविक उत्प्रेरक होते हैं जो जीवित जीवों में होने वाली जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की गति को बढ़ाते हैं। कई एंजाइमों को अपनी गतिविधि के लिए धातु आयनों की आवश्यकता होती है, जिन्हें सहकारक कहा जाता है। कॉपर, जिंक और मॉलिब्डेनम महत्वपूर्ण सहकारक हैं जो विभिन्न एंजाइमों के कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये धातु आयन एंजाइम की संरचना को बनाए रखने, सब्सट्रेट को बांधने और रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने में मदद करते हैं। इस प्रकार, इन सहकारकों की भूमिका को समझना जीव विज्ञान और जैव रसायन के लिए महत्वपूर्ण है।

कॉपर युक्त एंजाइम और उनके कार्य

कॉपर कई एंजाइमों का एक महत्वपूर्ण घटक है, जो ऑक्सीकरण-अपचयन प्रतिक्रियाओं में शामिल होते हैं।

  • साइटोक्रोम ऑक्सीडेज: यह एंजाइम माइटोकॉन्ड्रिया में इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो कोशिकीय श्वसन में ATP उत्पादन के लिए आवश्यक है।
  • सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज (SOD): यह एंजाइम सुपरऑक्साइड रेडिकल को विघटित करके कोशिकाओं को ऑक्सीडेटिव क्षति से बचाता है।
  • डोपामाइन बीटा-हाइड्रॉक्सिलेज़: यह एंजाइम डोपामाइन को नॉरएड्रेनालाईन में परिवर्तित करता है, जो तंत्रिका तंत्र के लिए महत्वपूर्ण है।

जिंक युक्त एंजाइम और उनके कार्य

जिंक एंजाइमों की संरचना और उत्प्रेरक गतिविधि के लिए आवश्यक है। यह कई एंजाइमों के सक्रिय स्थल में पाया जाता है।

  • कार्बोनिक एनहाइड्रेज़: यह एंजाइम कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के बीच प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है, जो रक्त में pH संतुलन बनाए रखने और श्वसन में महत्वपूर्ण है।
  • डीहाइड्रोजनेज: अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज और लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज जैसे एंजाइम जिंक का उपयोग करते हैं। ये एंजाइम विभिन्न चयापचय मार्गों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
  • राइबोन्यूक्लीज ए: यह एंजाइम RNA अणुओं को तोड़ता है और जीन अभिव्यक्ति के विनियमन में शामिल होता है।

मॉलिब्डेनम युक्त एंजाइम और उनके कार्य

मॉलिब्डेनम एंजाइमों में नाइट्रोजन निर्धारण और ऑक्सीकरण-अपचयन प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

  • नाइट्रोजन फिक्सेशन एंजाइम (नाइट्रोजनेज): यह एंजाइम वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में परिवर्तित करता है, जो पौधों के लिए आवश्यक है।
  • सल्फाइट ऑक्सीडेज: यह एंजाइम सल्फाइट को सल्फेट में परिवर्तित करता है, जो सल्फेट चयापचय में महत्वपूर्ण है।
  • ज़ैंथिन ऑक्सीडेज: यह एंजाइम ज़ैंथिन को यूरिक एसिड में परिवर्तित करता है, जो प्यूरीन चयापचय में शामिल है।
सहकारक एंजाइम का उदाहरण कार्य
कॉपर साइटोक्रोम ऑक्सीडेज कोशिकीय श्वसन में ATP उत्पादन
जिंक कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ pH संतुलन और श्वसन
मॉलिब्डेनम नाइट्रोजनेज नाइट्रोजन निर्धारण

Conclusion

संक्षेप में, कॉपर, जिंक और मॉलिब्डेनम विभिन्न एंजाइमों के लिए आवश्यक सहकारक हैं, जो जीवों में महत्वपूर्ण जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। ये धातु आयन एंजाइमों की संरचना और कार्य को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इन एंजाइमों की समझ जैव रसायन, जीव विज्ञान और चिकित्सा के क्षेत्र में महत्वपूर्ण है। भविष्य में, इन सहकारकों की भूमिका को और अधिक गहराई से समझने के लिए अनुसंधान जारी रहना चाहिए।

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.

Additional Resources

Key Definitions

सहकारक (Cofactor)
सहकारक एक गैर-प्रोटीन रासायनिक यौगिक है जो एंजाइम की गतिविधि के लिए आवश्यक होता है। यह एंजाइम के साथ अस्थायी रूप से या स्थायी रूप से बंध सकता है।
अपचयन (Reduction)
अपचयन एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें एक पदार्थ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है, जिसके परिणामस्वरूप उसकी ऑक्सीकरण अवस्था कम हो जाती है।

Key Statistics

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के अनुसार, दुनिया की लगभग 30% आबादी जिंक की कमी से प्रभावित है, जिससे प्रतिरक्षा प्रणाली कमजोर हो जाती है और विकास संबंधी समस्याएं होती हैं।

Source: WHO, 2023 (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

भारत में, 2019 के राष्ट्रीय परिवार स्वास्थ्य सर्वेक्षण (NFHS-5) के अनुसार, 5 से 9 वर्ष की आयु के लगभग 23% बच्चे जिंक की कमी से पीड़ित हैं।

Source: NFHS-5, 2019-21 (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

Examples

विल्सन रोग

विल्सन रोग एक आनुवंशिक विकार है जिसमें शरीर में कॉपर का संचय हो जाता है, जिससे यकृत, मस्तिष्क और अन्य अंगों को नुकसान होता है। यह कॉपर चयापचय में शामिल एंजाइमों की खराबी के कारण होता है।

Frequently Asked Questions

जिंक की कमी से क्या लक्षण होते हैं?

जिंक की कमी से प्रतिरक्षा प्रणाली कमजोर होना, घाव भरने में देरी, स्वाद और गंध की भावना में कमी, और त्वचा पर चकत्ते जैसे लक्षण हो सकते हैं।

Topics Covered

BiologyBiochemistryCoenzymesEnzymesBiochemistry