جي enzyme پروٽين جي فنڪشن ڇا آهي؟ پروٽين جي enzymatic فعل: مثال

اسان جي جسم جي ڪم - هڪ تمام پيچيده عمل جنهن ۾ خانا ڪروڙن جي ملوث، مختلف پدارٿن جي هزارين. پر اتي هڪ علائقو جنهن جي معنى جي خاص پروٽين، جنهن کان سواء انسان يا جانور جي زندگي مڪمل طور تي ممڪن نہ ٿئي ها تي منحصر آهي. توهان شايد ڄاتو طور تي، اسان جي enzymes جي باري ۾ هاڻي ڳالهائڻ آهن.

اڄ اسان جي enzymatic غور ڪندو پروٽين جي فنڪشن. هن biochemistry جو هڪ اهم علائقو آهي.

تنهنڪري انهن پدارٿن جو بنياد گھڻي قدر پروٽين آھن، پوء انھن جي سمجهي سگهجي ٿو. توهان کي خبر آهي گهرجي ته پهريون ڀيرو enzymes جي 19th صديء جي 30s ۾ دريافت ڪيا ويا لاء، رڳو سائنسدانن هڪ صدي کان وڌيڪ ٿي گذريو آهي، حڪم انھن لاء هڪ کان وڌيڪ يا گهٽ جيترا وصف تي پهتو ۾. پوء جيڪي فنڪشن پروٽين enzymes جي پرفارم ڪيو آهي؟ هن، گڏو گڏ انهن جي جوڙجڪ ۽ مثال توهان کي هن مضمون مان معلوم ٿئي ويندو جي ردعمل تي.

اوھان کي سمجهڻ لاء ته نه هر پروٽين هڪ enzyme ٿي سگهي ٿو، ڪڏهن به نظريو ۾ آهن. Globular پروٽين رڳو ٻين حياتياتي مرڪب کي عزت ۽ احترام سان catalytic سرگرمي exhibiting جي قابل بڻجي. هن طبقي ۾ سڀ قدرتي مرڪب سان جيئن، enzymes امينا امل residues جو ٺهيل آهن. نوٽ ڪريو ته پروٽين جي enzymatic فعل (جنهن جو مثال هن مضمون ۾ ھوندا) رڳو ھڪ جن molar ڪاميٽي 5000 جي ڀيٽ ۾ ننڍا آهي جي پرفارم ڪري سگهجي ٿو.

ڇا، هڪ enzyme آهي ته جديد وصف

Enzymes - هڪ حياتياتي جي catalyst بڻ. انهن جي رد عمل تيز ڪرڻ جي صلاحيت، جي reactants (substrates) جي وچ ۾ بند ڪرڻ سان رابطو ڪرڻ سبب آهن. اسين ٿا چئون ته پروٽين جي enzymatic فنڪشن - هڪ عمل biochemical ردعمل ته هڪ جاندار جلجي کي منفرد آهي جو ڪجهه catalysis. رڳو انھن جي هڪ ننڍي حصي جي ليبارٽري ۾ خبر ڪري سگهجي ٿو.

اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ گهرجي ته هن علائقي ۾ موجود موجوده سالن ۾ ڪي ٿرو ٿي چڪو آهي. سائنسدانن جتان مصنوعي enzymes ته نه صرف اقتصادي مقصدن، پر پڻ دوا لاء استعمال ڪري سگهجي ٿو ٺاهڻ جي ويجھو اچي ويا آهن. اهو آهر incipient ڪينسر جي به ننڍن علائقن کي ناس ڪري سگهو ٿا ته enzymes ترقي يافته آهي.

جنهن ۾ سنئون سڌو رد عمل ۾ ملوث جي enzyme جي حصن؟

نوٽ ڪريو ته، سنڌ جي substrate سان رابطي ۾ enzyme جي سڄي جسم ۾ شامل نه ٿو ڪري، پر رڳو هڪ ننڍڙي حصي کي جنهن جي سرگرم سائيٽ سڏيو ويندو آهي. هيء سندن complementarity جي مکيه ملڪيت آهي. هن تصور کي مڃڻ ته enzyme ideally جي صورت ۾ substrate ۽ انهن جي جسماني ۽ ڪيميائي مال کي جاء والارڻ لاء آهي. اسين ٿا چئون ته enzymes جي ڪارڪردگيء جي هن صورت ۾ ڏنل آهي:

• سندن پاڻي جي شيل جي مٿاڇري کان هيٺ اچي ٿو.
• نه ڪنهن کي ڪجهه deformation (polarization، مثال طور) آهي.
• ته پوء اهي، جي خلا ۾ هڪ خاص انداز ۾ بندوبست ھڪ ٻئي هيس هوا، جڏهن ته آهن.

اهي عنصر سنڌ جي رد عمل جي acceleration کي ڏس. هاڻي، اسان جي enzymes ۽ inorganic catalysts جي وچ ۾ هڪ مقابلو ڪرڻ گھرجي.

توهان ڏسي سگهو ٿا ته جيئن، پروٽين جي enzymatic فعل specificity جي ضرورت آهي. پاڻ قسم به شامل ٿيندا اهي پروٽين جي ڪيترن ئي به ذات مخصوص ڪيو آهي ته. بس ڪر، انساني enzymes هڪ گني جو سوئر لاء شايد ئي مناسب.

enzymes جي جوڙجڪ جي باري ۾ اهم معلومات

انهن مرڪب جي ڍانچي کي فوري طور تي ٽن سطحن اڪيلائيء آهي. هن بنيادي ڍانچي جي امينا امل residues جنهن جي enzymes جو حصو آهن جي سڃاڻپ ڪري سگهجي ٿو. پروٽين جي enzymatic فعل کان وٺي، مثال جنهن جي اسان کي بار بار هن مضمون ۾ هنڌين ماڳين ڪيو آهي، ٻاهر صرف مرڪب جا ڪجهه ڀاڱا جي، کڻي سگهجي ٿو انھن کي هن بنياد تي وعن جي نشاندهي ڪرڻ لاء ڪافي حقيقي آهي.

هن ثانوي سطح تائين جيئن، جي accessory کانئس انهن امينا امل residues جي وچ ۾ رونما ٿي سگھي ٿو ته ھٿيار جي اضافي قسمن جي ذريعي طئي ڪيو ويندو آهي. هيء رابطي هائيڊروجن، electrostatic، hydrophobic، ۽ وإن ڪپي Waals ڳالهائڻ. مصالحت ته enzyme α-helix روپ جي مختلف حصن ۾ هنن ڪنيڪشن لڳي، ته لوپ ۽ β-strands جي نتيجي ۾.

هن Tertiary ڍانچي جي حقيقت اها آهي ته سنڌ جي polypeptide سند جي نسبتا وڏي حصن چئجي لاء وٽيندا جي نتيجي ۾ آهي. سنڌ جي نتيجي ۾ strands ڊومينس سڏيندا آهن. آخر ۾، هن جي جوڙجڪ جي آخري پاڪستان ٺهڻ کان صرف هڪ مستحڪم لهه وچڙ مختلف ڊومينس جي وچ ۾ قائم پوء جاء وٺندو آهي. اهو ته ڊومينس جي ٺهڻ کان پاڻ کي هڪ ٻئي کان هڪ مڪمل طور تي آزاد انداز ۾ وڃڻ ياد ڪيو وڃي ٿو.

ڪجهه ڊومين ڪنڀار

عام طرح، جي polypeptide سند جنهن مان اهي ٺهيل آهن، لڳ ڀڳ 150، امين امل residues سڃاڻي. ڊومينس ھڪ ٻئي، ٺاهي globule سان لهه وچڙ ۽ جڏھن. جيئن ته فعل جي enzymatic سرگرم انھن جي بنياد تي جي سائيٽن جي پرفارم ڪيو آهي، هن عمل جي اهميت کي سمجهڻ گهرجي.

ڊومين پاڻ کي حقيقت اها آهي ته، امين امل residues جي وچ ۾ ان جي جوڙجڪ ۾ ڪو ٻيا به ڳالهائڻ آھن جي characterized آهي. انهن جي تعداد ۾ پاڻ ڊومينس جي وچ ۾ جن ردعمل لاء گهڻو اوچي آهي. اهڙيء طرح، انھن جي وچ ۾ نلڪيون نسبتا مختلف حياتياتي solvents جي عملن کي "لاچار". 20-30 ڪعبي angstrom ته ڪيترن ئي پاڻي انو جتن جي حڪم جي جلد. مختلف ڊومينس اڪثر هڪ مڪمل طور تي منفرد ٽي-dimensional جوڙجڪ، جنهن جي معنى مختلف ڪم جي ڪارڪردگي سان لاڳاپيل آهي.

سرگرم جي سائيٽن

هڪ راڄ جي حيثيت ۾، سنڌ جي سرگرم، سائيٽن کي سختي سان ڊومينس جي وچ ۾ واقع آهن. مطابق، جن مان هر هڪ جي رد عمل جي حقيقت ۾ هڪ تمام اهم ڪردار ادا ڪري ٿي. جي ڊومينس جي هن بندوبست جي ڪري گهڻو زور ڏنو، جو enzyme جي علائقي ۾ mobility مليو. هي انتهائي اهم کان enzymatic فنڪشن صرف تن کي مرڪب آهي ته suitably ان spatial پوزيشن تبديل ڪري سگهن ٿا پرفارم ڪيو آهي،.

جي وچ ۾ enzyme جي جسم ۾ polypeptide بانڊ جي ڊيگهه، ۽ ڪيئن پيچيده ڪم اھي پرفارم ڪيو، جو هڪ سڌو لنڪ نه آهي ڪندي. Complication ڪردار ٻنهي catalytic ڊومين ۽ معنى نئين ڊومينس جي ٺهڻ جي ڪري وچ ۾ رد عمل جو سرگرم ماڳ نظر ايندا جي ماڻي.

ڪجهه پروٽين، enzymes (مثال - lysozyme ۽ glycogen) وڏي سائيز ۾ (129 ۽ 842، امين امل residues، جي حوالي) توڙي جو رد عمل به ساڳئي قسم جي ڪيميائي ھٿيار جي چادرن کي catalyzed آهي ناهيون ڪري سگهو ٿا،. فرق اهو آهي ته وڌيڪ وڏا ۽ وڏي enzymes ڀلي خلا ۾ ان جي جاگرافيائي بيهڪ، جنهن کي تمام وڏو استحڪام ۽ ensures ڪنٽرول ڪرڻ جي قابل آهن آھي رد عمل جي رفتار.

enzymes جي مکيه درجيبندي

هن وقت قبول ڪئي ۽ دنيا ۾ وڏي پئماني تي معياري درجيبندي آهي. سندس چوڻ موجب، ان ڇهه بنيادي طبقن لڳل آهي، جو واسطو subclasses سان. اسان صرف سنڌ جي بنيادي ٻڌ. هتي اهي آهن:

1. Oxidoreductases. هن معاملي ۾ enzymes جي فنڪشن - stimulation redox اطلاعت.

2. Transferases. هيٺين گروپن جي وچ ۾ منتقلي substrates جو انجام ڪريون ٿا:

• هڪ-ڪاربان يونٽ.
• aldehydes ۽ ketones جي رهي.
• Acyl ۽ glycosyl جزا.
• Alkyl (هڪ سواء جيئن CH3 برداشت نه ٿا ڪري سگهو) residues.
• Nitrogenous bases.
• فاسفورس هجن ميڙ.

3. Hydrolases. هن معاملي ۾، جي enzymatic فعل مرڪب جي هيٺين قسمن جي پروٽين طلب ڪرڻ آهي:

• Esters.
• Glycosides.
• Esters، ۽ thioesters.
• Peptide قسم ھٿيار.
• تعلقو قسم CN (به ساڳيو peptide جي کان سواء).

4. Lyases. هڪ اڀي بانڊ جي پوء جي ٺهڻ سان گروپن disengaging جي قابل آهن. ٻٽي ھٿيار کي چونڊ گروپن ۾ شامل ٿي: وڌيڪ، اتي جي inverse عمل انجام ڪري سگهون ٿا.

5. Isomerases. هن معاملي ۾، پروٽين جي enzymatic فعل isomeric catalysis اطلاعت پيچيدو آهي. هن گروپ جي هيٺيان enzymes شامل آهن:

• Racemase، epimerase.
• Tsistransizomerazy.
• Intramolecular oxidoreductases.
• Intramolecular transferases.
• Intramolecular lyase.

6. Ligases (ٻي صورت ۾ synthetase طور سڃاتو). اهي جڏهن ته ڪجهه ڪنيڪشن نظر ايندا ATP جي ڌار ٿيندڙ لاء استعمال ڪري رهيا آهن.

ان کي اطلاع ڪري ته پروٽين جي enzymatic فعل incredibly اهم آهي، ته جيئن اهي ڪجهه حد تائين ڪنٽرول ڪرڻ لاء عملي جي ردعمل جي جاء تي پنهنجي جسم ۾ هر ٻيو کڻڻ جي موڪليل آهن آسان آهي.

ڇا جي substrate سان لهه وچڙ کان پوء enzyme جي رهي؟

اڪثر، جي enzyme هڪ پروٽين globular بڻ، جنهن جو ان ساڳئي امينا امل residues سان ظاھر ڪئي آهي ته سرگرم مرڪز آهي. ٻين سڀني حالتن ۾، محڪم ان prosthetic گروپ يا coenzyme (ATP، مثال طور) سان ڳنڍيل ۾ مرڪز جو حصو، جو تعلق گهڻو ھيڻو آهي. هڪ catalyst، هڪ holoenzyme، ۽ ان جي residue سڏيو جي ٺهيل ATP apoenzyme لاهڻ کان پوء.

اهڙيء طرح، هن مضمون ۾ ڏنل گروپن ۾ (fall) enzymes موجب:

• سادي hydrolase، lyase، ۽ isomerase، جنهن کي عام طور تي coenzyme بنيادي طور تي مشتمل نه ڪندا آھن.
• Enzyme پروٽين (مثال - ڪجهه transaminase) هڪ prosthetic گروپ قسمن جا (lipoic امل، مثال طور). هن گروپ peroxidase جي ڪيترن ئي شامل آهن.
• جنهن جي لاء دعا گهري coenzyme regeneration Enizmy. اهي kinases، گڏو گڏ ان جي oxidoreductases جي سڀ شامل آهن.
• ٻين catalysts، جنهن جي انشا موجود پوريء طرح سمجھي نه آهي.

سڀني پدارٿن ته پهريون گروپ جو حصو آهن، وڏي پيماني تي ان جي کائڻ صنعت ۾ استعمال ٿيندا آهن. ٻيا سڀ catalysts ان جي فعال ٿيڻ لاء تمام مخصوص حالتن جي ضرورت آهي، ۽ ان ڪري رڳو ڪم جي جسم ۾، يا ڪجهه ليبارٽري تجربن ۾. اهڙيء طرح، جو enzymatic فنڪشن - هي هڪ تمام خاص رد عمل، انسان يا جانور جسم جي چڱي-بيان ڪيو ويو آهي حالتون جي ڪجهه قسمن ۾ (catalysis) اطلاعت stimulating ۾ سڃاڻي جنهن آھي.

ڇا جي سرگرم سائيٽ ۾ ٿيندو، يا ڇو enzymes پوء وس آهر ڪم؟

اسان کي بار بار چيو آهي ته enzymatic catalysis جي سمجهه جي ڪنجي جي سرگرم مرڪز جي پيدائش آهي. اهو نه آهي ته مخصوص جي substrate جو پابند، جنهن کي اهڙي حالتن ۾ گھڻو وڌيڪ سرگرم پڇن.ذاتي آهن. امان توهان جي ردعمل اتي جا پيروڪار پئي جي پيچيدگي کي سمجهڻ لاء، ايڏو هڪ سادي مثال ڏيان ۾ گلوڪوز خمير، ان کي هڪ ڀيرو 12 enzymes ضروري آهي! ڪتب ڏکيو لهه وچڙ صرف هن حقيقت جو هڪ پروٽين ته enzymatic فعل سرانجام specificity جي بلند ترين وڏا ڪئي آهي ته جي ڪري ئي ممڪن ٿيندو.

enzymes specificity جي قسمن

اهو مطلق آهي. هن معاملي ۾، جي specificity صرف هڪ، سختي سان بيان ڪيو ويو آهي قسم enzyme ڏيکاريو ويو آهي. اهڙيء طرح، urease صرف urea سان interacts. lactose کير سان ته جيئن ان کي ڪنهن به حالتن هيٺ سنڌ جي رد عمل ۾ داخل ٿي. ته جيڪي فنڪشن، پروٽين، جسم ۾ enzymes جي پرفارم ڪيو آهي.

ان کان سواء، هن گروپ uncommon مطلق specificity نه آهي. جي نالي مان سمجھي ٿي سگهي ٿو جيئن، هن صورت ۾ اهڙا "receptivity" سختي سان حياتياتي مرڪب (esters، پيچيده alcohols يا aldehydes شامل آهن) جو هڪ طبقو آهي. مثال طور، pepsin، جنهن جي پيٽ جي اهم enzymes مان هڪ آهي، رڳو specificity peptide ھٿيار جي hydrolysis لاء ڏيکاريندو آھي. شراب dehydrogenase alcohols سان خلاصيون interacts ۽ ألفا-hydroxy تيزابي کان سواء ڪا به تقسيم نه laktikodegidraza.

اهو ته مرڪب جي هڪ خاص گروهه جي enzymatic فعل خصلت به ٿيندو، پر ڪجهه حالتن هيٺ، هن enzymes سندن مکيه هڪ مال جي "مقصد" کان ڪافي مختلف تي ڪم ڪري سگهو ٿا. هن معاملي ۾، جي catalyst پدارٿن جي هڪ خاص طبقي کي "tends"، پر ڪجهه حالتن هيٺ ان جي طلب ڪريو ۽ ٻين مرڪب (ضروري نه جي برابر) ڪري سگهو ٿا. تنهن هوندي به، هن معاملي ۾، جي رد عمل تمام گھڻو وڌيڪ کاڌائين وڃڻ ٿيندو.

وڏي پيماني تي peptide ھٿيار تي عمل ڪرڻ trypsin جي صلاحيت تائين معلوم ٿي، پر ڪجهه ماڻهن کي خبر آهي ته هن پروٽين آهي ته بيماري قطارون ۾ enzyme جي فنڪشن سرانجام ڏيندو آهي، گڏوگڏ مختلف ester مرڪب سان پڇن.ذاتي ڪري سگهون ٿا.

آخر ۾، اتي جي نظريي جي specificity آهي. اهي enzymes سگھندو، پر فقط ان جي حالت اهي هڪ چڱي-بيان ڪيو ويو آهي نظريي مال آهي ته هيٺ پدارٿن فهرست مان هڪ وسيع قسم سان لهه وچڙ ڪري سگهو ٿا. اهڙيء طرح، هن معاملي ۾ پروٽين جي enzymatic فنڪشن تمام عمل جي اصول سان ملندڙ enzymes، catalysts ۽ inorganic بڻ نه آهي.

ڇا عنصر catalysis جي افاديت جو اندازو لڳائي؟

اڄ، ان تي ايمان آندو آھي ته عنصر آهي ته enzymes جي ڪارڪردگيء جي هڪ انتهائي اعلي سند حاصل طئي آهي:

• اثر رهيون.
• spatial تعارفي اثر.
• جي سرگرم رد عمل مرڪز جي پتيء کي.

عام طور، مال ڪنسنٽريشن جو اثر آهي ته inorganic catalysis ردعمل ۾ کان تڪرار نه ڪندو آھي. اهڙي substrate جي، هڪ ڪنسنٽريشن، جنهن کي ڪيترائي ڀيرا ٻين سڀني شين جي سرگرم مرڪز ۾ حل جي مقدار جي لاء هڪ اهڙي قدر جي ڀيٽ ۾ تمام وڏو آھي ھن حالت ۾. سنڌ جي رد عمل مرڪز ۾ selectively آنو پدارٿن جنهن کي ھڪ ٻئي سان پڇن.ذاتي هجڻ ضروري آهي هر طرح. اهو اندازو ڪري ٿو ته هن جو اثر ۾ اضافو ڪرڻ ٿي ويا آهن ڏکيو نه آهي ته ڪيميائي رد عمل جي شرح ڊ جي ڪيترن ئي حڪم.

هڪ معياري ڪيميائي عمل جي جاء وٺندو آهي، ته ان کي انتهائي اهم آهي، جنهن جي آهي ته interacting انو جو حصو هڪ ٻئي سان collide ٿيندو. بس ڪر، جي ٻڏي وڃڻ جي وقت جو آنو جي مال کي سختي سان ھڪ ٻئي کي مائٽ ايجنڊا هجي. اها حقيقت آهي ته زبردستي هيٺ پرفارم ڪيو آهي سبب، وري سڀ شامل حصن ۾ هڪ خاص قطار ۾ بندوبست ڪري رهيا آهن، سنڌ جي catalysis رد عمل جي enzyme جي سرگرم سائيٽ ۾ اهڙي موڙ جي باري ۾ ٽي حڪم جي تڪڙي آهي.

هن معاملي ۾ multifunctionality هيٺ ان کي هڪ ئي وقت (يا سختي سان ملائي) ۾ سرگرم سائيٽ جي سڀني حصن جي ملڪيت کي وهم ايڪٽ جي آنو "علاج" مال تي. هڪ (آنو) نه رڳو suitably خلا ۾ مقرر آهي جنھن ۾ (ڏسو. مٿان)، پوء به وڏي ان ڪنڀار سان مٽائيندو. هي سڀ گڏجي سنڌ جي حقيقت اها آهي ته سنڌ جي enzyme گهڻو جيئن ضرورت جي substrate تي عمل ڪرڻ آسان بڻجي وڃي ٿو ڪري ويا آهن.