UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II201615 Marks
Q20.

उपयुक्त उदाहरणों सहित सह-एन्जाइमों के कार्यों की व्याख्या कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सह-एंजाइमों की परिभाषा और उनके महत्व से शुरुआत करें। फिर, विभिन्न प्रकार के सह-एंजाइमों (जैसे विटामिन से व्युत्पन्न, न्यूक्लियोटाइड से व्युत्पन्न, आदि) को उदाहरणों के साथ वर्गीकृत करें। प्रत्येक सह-एंजाइम के विशिष्ट कार्यों को विस्तार से समझाएं, जिसमें वे किन एंजाइमों के साथ काम करते हैं और किस प्रकार की प्रतिक्रियाओं में शामिल होते हैं। उत्तर को स्पष्ट और संक्षिप्त रखने के लिए, एक संरचित प्रारूप (जैसे, बुलेट पॉइंट, टेबल) का उपयोग करें।

Model Answer

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Introduction

सह-एंजाइम (Coenzymes) एंजाइमों के साथ मिलकर काम करने वाले गैर-प्रोटीन कार्बनिक अणु होते हैं, जो एंजाइमों को अपनी उत्प्रेरक गतिविधि करने में मदद करते हैं। ये एंजाइमों का अभिन्न अंग नहीं होते हैं, लेकिन एंजाइम की कार्यप्रणाली के लिए आवश्यक होते हैं। सह-एंजाइम अक्सर विटामिन या उनके व्युत्पन्न होते हैं। वे एंजाइमों के साथ अस्थायी रूप से बंधते हैं और प्रतिक्रिया के दौरान रासायनिक समूहों को स्थानांतरित करने में मदद करते हैं। सह-एंजाइमों की खोज ने जैव रसायन और शरीर क्रिया विज्ञान के क्षेत्र में महत्वपूर्ण योगदान दिया है, जिससे हमें विभिन्न चयापचय प्रक्रियाओं को समझने में मदद मिली है।

सह-एंजाइमों का वर्गीकरण और कार्य

सह-एंजाइमों को उनकी रासायनिक संरचना के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है। मुख्य रूप से, इन्हें निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

  • विटामिन से व्युत्पन्न सह-एंजाइम: ये सह-एंजाइम विटामिन से प्राप्त होते हैं और विभिन्न चयापचय प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
  • न्यूक्लियोटाइड से व्युत्पन्न सह-एंजाइम: ये सह-एंजाइम न्यूक्लियोटाइड (जैसे ATP, NAD+, FAD) से प्राप्त होते हैं और ऊर्जा हस्तांतरण और रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में शामिल होते हैं।
  • अन्य सह-एंजाइम: इस श्रेणी में कोएंजाइम ए (CoA) और लिपोइक एसिड जैसे सह-एंजाइम शामिल हैं।

विभिन्न सह-एंजाइमों के कार्य

1. NAD+ (निकोटिनामाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड)

NAD+ एक महत्वपूर्ण न्यूक्लियोटाइड सह-एंजाइम है जो रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉन वाहक के रूप में कार्य करता है। यह ऑक्सीकरण-अपचयन प्रतिक्रियाओं में हाइड्रोजन परमाणुओं को स्वीकार और दान करता है।

  • कार्य: ग्लाइकोलाइसिस, साइट्रिक एसिड चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
  • उदाहरण: लैक्टिक एसिड डिहाइड्रोजनेज एंजाइम NAD+ का उपयोग पाइरूवेट को लैक्टेट में बदलने के लिए करता है।

2. FAD (फ्लेविन एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड)

FAD भी एक न्यूक्लियोटाइड सह-एंजाइम है जो रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में शामिल होता है, लेकिन NAD+ की तुलना में यह अधिक मजबूत ऑक्सीडेंट के रूप में कार्य करता है।

  • कार्य: फैटी एसिड ऑक्सीकरण, साइट्रिक एसिड चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में शामिल होता है।
  • उदाहरण: सक्सिनेट डिहाइड्रोजनेज एंजाइम FAD का उपयोग सक्सिनेट को फ्यूमरेट में बदलने के लिए करता है।

3. CoA (कोएंजाइम ए)

CoA एक महत्वपूर्ण सह-एंजाइम है जो एसिल समूहों के हस्तांतरण में शामिल होता है।

  • कार्य: फैटी एसिड संश्लेषण और ऑक्सीकरण, साइट्रिक एसिड चक्र और कार्बोहाइड्रेट चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
  • उदाहरण: पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज कॉम्प्लेक्स CoA का उपयोग पाइरूवेट को एसिटाइल-CoA में बदलने के लिए करता है।

4. विटामिन B1 (थियामिन पाइरोफॉस्फेट)

थियामिन पाइरोफॉस्फेट कार्बोहाइड्रेट चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

  • कार्य: पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज और अल्फा-कीटो ग्लूटारेट डिहाइड्रोजनेज जैसे एंजाइमों के लिए सह-एंजाइम के रूप में कार्य करता है।
  • उदाहरण: थियामिन की कमी से बेरीबेरी रोग होता है, जो कार्बोहाइड्रेट चयापचय को प्रभावित करता है।

5. विटामिन B6 (पाइरिडोक्सल फॉस्फेट)

पाइरिडोक्सल फॉस्फेट अमीनो एसिड चयापचय में शामिल होता है।

  • कार्य: ट्रांसएमिनेशन और डीकार्बोक्सिलेशन प्रतिक्रियाओं में सह-एंजाइम के रूप में कार्य करता है।
  • उदाहरण: अमीनो एसिड के संश्लेषण और टूटने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

सह-एंजाइमों की कमी के परिणाम

सह-एंजाइमों की कमी से विभिन्न प्रकार के चयापचय विकार हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, विटामिन B1 की कमी से बेरीबेरी, विटामिन B3 (नियासिन) की कमी से पेलाग्रा और विटामिन B12 की कमी से घातक एनीमिया हो सकता है।

सह-एंजाइम कमी से होने वाला रोग
विटामिन B1 (थियामिन) बेरीबेरी
विटामिन B3 (नियासिन) पेलाग्रा
विटामिन B12 (कोबालमिन) घातक एनीमिया

Conclusion

सह-एंजाइम एंजाइमों की कार्यप्रणाली के लिए आवश्यक हैं और विभिन्न चयापचय प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उनकी कमी से गंभीर स्वास्थ्य समस्याएं हो सकती हैं। सह-एंजाइमों के कार्यों को समझना जैव रसायन और चिकित्सा विज्ञान के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, सह-एंजाइमों पर आधारित नई चिकित्सा रणनीतियों का विकास किया जा सकता है, जो चयापचय विकारों के उपचार में मदद कर सकती 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.

Additional Resources

Key Definitions

सह-एंजाइम (Coenzyme)
सह-एंजाइम एक गैर-प्रोटीन कार्बनिक अणु है जो एंजाइमों के साथ मिलकर काम करता है और एंजाइमों को अपनी उत्प्रेरक गतिविधि करने में मदद करता है।
उत्प्रेरक (Catalyst)
उत्प्रेरक एक ऐसा पदार्थ है जो रासायनिक प्रतिक्रिया की गति को बढ़ाता है, लेकिन स्वयं प्रतिक्रिया में खपत नहीं होता है।

Key Statistics

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के अनुसार, दुनिया भर में विटामिन की कमी से पीड़ित लोगों की संख्या अरबों में है। (ज्ञान कटऑफ: 2023)

Source: विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO)

भारत में, 2019 के राष्ट्रीय परिवार स्वास्थ्य सर्वेक्षण (NFHS-5) के अनुसार, 5 से 9 वर्ष की आयु के 35.5% बच्चे विटामिन डी की कमी से पीड़ित हैं।

Source: राष्ट्रीय परिवार स्वास्थ्य सर्वेक्षण (NFHS-5), 2019

Examples

पेलाग्रा

पेलाग्रा नियासिन (विटामिन B3) की कमी के कारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप त्वचा में चकत्ते, दस्त और मनोभ्रंश जैसे लक्षण होते हैं।

Frequently Asked Questions

क्या सभी एंजाइमों को सह-एंजाइमों की आवश्यकता होती है?

नहीं, सभी एंजाइमों को सह-एंजाइमों की आवश्यकता नहीं होती है। कुछ एंजाइमों को अपनी उत्प्रेरक गतिविधि के लिए सह-एंजाइमों की आवश्यकता नहीं होती है, जबकि अन्य को आवश्यकता होती है।

Topics Covered

BiologyBiochemistryCoenzymesEnzymesMetabolism