કેટેલિસિસ: કાર્ય, કાર્યો, ભૂમિકા અને રોગો

કેટેલિસિસ રાસાયણિક અને જૈવિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે જરૂરી સક્રિયકરણ Catર્જાના ઘટાડાને અનુરૂપ છે. ઉર્જાની આવશ્યક માત્રાને ઘટાડવાનું ઉત્પ્રેરક દ્વારા શક્ય બન્યું છે, જે જીવવિજ્ inાનમાં એન્ઝાઇમને અનુરૂપ છે. ઉત્સેચક રોગોમાં, ઉત્પ્રેરક ગુણધર્મો ઉત્સેચકો ઘટાડી અથવા નાબૂદ થઈ શકે છે.

ઉત્પ્રેરક એટલે શું?

આવશ્યક ઉર્જાની માત્રામાં ઉત્પ્રેરક ઘટાડો ઉત્પ્રેરક દ્વારા શક્ય બન્યું છે, જે જીવવિજ્ .ાનમાં એન્ઝાઇમને અનુરૂપ છે. આકૃતિ એ ની રિબન મોડેલ બતાવે છે લિપસેસ. ઉત્સેચકો માનવ શરીરમાં વિશિષ્ટ ભૂમિકાઓ ધરાવે છે. વ્યક્તિગત કાર્ય જેટલું અલગ છે ઉત્સેચકો લાગે છે કે, મૂળભૂત રીતે તે બધા જ કાર્ય સમાન છે અને આ કાર્યને પરિપૂર્ણ કરવા માટે સમાન ગુણધર્મો લાવે છે. બધા ઉત્સેચકોનું મુખ્ય કાર્ય ઉત્તેજના છે. આથી જ બાયોકેમિસ્ટ્રી તેમને ઉત્પ્રેરક ગુણધર્મો આપે છે. શાબ્દિક ભાષાંતરિત, કalટાલીસિસ એટલે "વિસર્જન." ખાતે હૃદય ઉત્તેજના એક્ટિવેશન energyર્જા છે. જેમ કે, રસાયણશાસ્ત્ર એ બંને reactionર્જા ભાગીદારોની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા માટે પ્રતિક્રિયા પ્રણાલીમાં એકદમ જરૂરી energyર્જાનો સંદર્ભ આપે છે. ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ સક્રિયકરણ energyર્જાને ઘટાડવા માટે થાય છે અને આમ બંને પ્રતિક્રિયા ભાગીદારોને ઓછી giesર્જા હોવા છતાં પણ પ્રતિક્રિયા પ્રણાલીમાં પ્રતિક્રિયા આપવાની મંજૂરી આપે છે. જૈવિક પ્રતિક્રિયા પ્રણાલીમાં, ઉત્પ્રેરક ગુણધર્મોવાળા ઉત્સેચકો આમ ચોક્કસ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાની સક્રિયકરણ energyર્જાને ઘટાડે છે અને તે મુજબ રાસાયણિક ઉત્પ્રેરકની જેમ કાર્ય કરે છે. ઉત્પ્રેરકના સંદર્ભમાં, એક તરફ સફળ પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયાની સંભાવના વધે છે અને બીજી બાજુ પ્રતિક્રિયાની ગતિ પણ કેટલીકવાર વધી જાય છે. રાસાયણિક સંતુલનની પાળી ઉત્પત્તિના કોર્સમાં થતી નથી. રસાયણશાસ્ત્ર વિજાતીય ઉત્પ્રેરકથી સજાતીય ઉત્પત્તિને અલગ પાડે છે. બાયોકેટાલિસિસ એક અથવા બીજા સ્વરૂપ સાથે અનુરૂપ નથી. તે કેટેલિસિસનું સ્વતંત્ર સ્વરૂપ છે.

કાર્ય અને કાર્ય

બાયોકેટાલિસિસ જૈવિક પર્યાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના માર્ગદર્શન, રૂપાંતર અથવા પ્રવેગને અનુરૂપ છે. ઉત્સેચકો આ પ્રક્રિયામાં જૈવિક ઉત્પ્રેરક તરીકે કાર્ય કરે છે. દરેક એન્ઝાઇમ મોટા ભાગે બનેલું હોય છે પ્રોટીન, જેમાંથી કેટલાક કોફેક્ટર સાથે સંકળાયેલા છે. સજીવમાં લગભગ તમામ બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓમાં એન્ઝાઇમેટિક ઉત્પ્રેરક હોય છે. બાયોકેટેલિસિસનો ઉપયોગ બાયોટેકનોલોજીમાં અલગ અથવા જીવંત ઉત્સેચકો દ્વારા કરવામાં આવે છે. બાયોકેટાલિસિસનું ઉદાહરણ બિઅર બ્રુઅરીઝમાં મળી શકે છે, જ્યાં બાયોકાટેલેટીક પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને અમલમાં મૂકવામાં આવે છે બેક્ટેરિયા, ફૂગ અથવા આથો. ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગ અન્યથા અવ્યવહારુ પ્રતિક્રિયાઓને સમજવા માટે બાયોકેટાલિસિસનો ઉપયોગ કરે છે. માનવ શરીરમાં ઉત્પ્રેરક સતત થઈ રહ્યા છે જેમાં ઉત્સેચકો ચોક્કસ પ્રતિક્રિયાઓને વેગ આપે છે. ઉત્સેચકો, ઉદાહરણ તરીકે, સજીવોના ચયાપચય સાથે સંબંધિત છે અને મોટા પ્રમાણમાં ચયાપચય પ્રક્રિયાઓમાં બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરે છે. તેઓ પાચનને નિયંત્રિત કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે, પરંતુ પોલિમરેસના રૂપમાં ડીએનએની ટ્રાન્સક્રિપ્શન અને નકલમાં પણ સામેલ છે. તમામ બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ મોટા ભાગના ઉત્સેચકો વિના જીવંત જીવતંત્રમાં નજીવી રીતે ધીમી દરે થાય છે. સંતુલન વિશે કંઈપણ બદલ્યા વિના ઉત્સેચકો રાસાયણિક સંતુલનની સિદ્ધિને વેગ આપે છે. એન્ઝાઇમમાં ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ હોય છે કારણ કે તે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં સક્રિયકરણ energyર્જાને ઘટાડી શકે છે. આ energyર્જા પ્રતિક્રિયા શરૂ કરવા માટે અગાઉથી લાગુ થવી આવશ્યક energyર્જાની માત્રાને અનુરૂપ છે. પ્રતિક્રિયા દરમિયાન, સબસ્ટ્રેટને શક્તિશાળી રીતે બિનતરફેણકારી સંક્રમણ સ્થિતિમાં બદલાય છે. સક્રિયકરણ energyર્જા સબસ્ટ્રેટને તેની સંક્રમણ સ્થિતિમાં દબાણ કરે છે. ઉત્સેચકોની ઉત્પ્રેરક ક્રિયા આ બિંદુએ પ્રતિક્રિયા દરમિયાન બિન-સહસંખ્યા દ્વારા સબસ્ટ્રેટની સંક્રમણ સ્થિતિને સ્થિર કરીને દરમિયાનગીરી કરે છે. ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ. આ રીતે, સંક્રમણ અવસ્થામાં સબસ્ટ્રેટને રૂપાંતરિત કરવા માટે નોંધપાત્ર રીતે ઓછી energyર્જાની આવશ્યકતા હોય છે. આ કારણોસર, સબસ્ટ્રેટ higherંચા દરે પ્રતિક્રિયાના અંતિમ ઉત્પાદમાં ફેરવે છે. આ ઉત્પ્રેરક કાર્યો સાથે, ઉત્સેચકો કોઈપણ બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદન માટે આપતા તત્વો માનવામાં આવે છે.

રોગો અને વિકારો

જ્યારે ઉત્સેચકો અન્ય કારણોસર, વિસ્તૃત રીતે તેમની ઉત્પ્રેરક ભૂમિકામાં પરિવર્તન લાવે છે અથવા નિષ્ફળ જાય છે આરોગ્ય મેટાબોલિક રોગોના રોગ જૂથમાં મધ્યવર્તી operatingપરેટિંગ ચયાપચયના ક્ષેત્રના વિવિધ વિકારોનો સમાવેશ થાય છે. આવા વિકારો ક્યાં તો જન્મજાત અથવા હસ્તગત હોય છે. મેટાબોલિક રોગો તેમની હદ અને વ્યાપક પ્રમાણમાં બદલાય છે. તેઓ પોતાને તબીબી રીતે ખૂબ વિશિષ્ટ રીતે પ્રગટ કરે છે. આવી એક અવ્યવસ્થા એ વ્યાપક સામાન્ય રોગ છે ડાયાબિટીસ મેલીટસ. જો કે, રોગોના આ જૂથમાં ઘાતક માર્ગ સાથે ખૂબ જ દુર્લભ વારસાગત રોગોનો સમાવેશ થાય છે. Teસ્ટિઓપેનિયા અને પરિણામી ઓસ્ટીયોપોરોસિસ મેટાબોલિક ડિસઓર્ડર્સને પણ આભારી છે. મેટાબોલિક રોગોના સુપરીમાર્ગ જૂથમાંથી મોટાભાગની જન્મજાત રોગો વિવિધ ઉત્સેચકોના આનુવંશિક રીતે નિર્ધારિત એન્ઝાઇમ ખામીને અનુરૂપ હોય છે. અસરગ્રસ્ત એન્ઝાઇમ, તેના ઉત્પ્રેરક કાર્ય અને તેના પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનના આધારે, એન્ઝાઇમેટિક ખામીઓ અથવા એન્ઝાઇમની ખામીઓ અંગોને નિષ્ફળ કરી શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે. પ્રમાણમાં દુર્લભ અને જન્મજાત મેટાબોલિક ડિસઓર્ડર એ ગૌચર રોગ છે. આ રોગમાં સામેલ એન્ઝાઇમ એ ગ્લુકોસેરેબ્રોસિડેઝ અથવા ગ્લુકોસેરેબ્રોસિડેઝ છે. તંદુરસ્ત સજીવમાં, આ એન્ઝાઇમ એ વૃદ્ધ ઘટકોના અવક્ષય કરે છે કોષ પટલ. માં ગૌચર રોગ, આ મહત્વપૂર્ણ એન્ઝાઇમની ઉણપ છે. જો એન્ઝાઇમ પૂરતી પ્રવૃત્તિ દર્શાવતી નથી, તો લિસોસોમ્સની અંદરના પટલ ઘટકોની જુબાની થાય છે. એન્ઝાઇમના 200 થી વધુ પરિવર્તનોનું દસ્તાવેજીકરણ કરવામાં આવ્યું છે ગૌચર રોગ આજ સુધી. શેષ એન્ઝાઇમેટિક પ્રવૃત્તિની ડિગ્રી કોડિંગના પરિવર્તન પર આધારિત છે જનીન દરેક વ્યક્તિગત કેસમાં. ઉદાહરણ તરીકે, રોગ એન્ઝાઇમના કાર્યના સંપૂર્ણ નુકસાનનું કારણ બની શકે છે. જો કે, ઉત્સેચક પ્રવૃત્તિમાં કાર્યાત્મક રીતે નબળા ઘટાડો પણ કલ્પનાશીલ છે. રોગના મોટાભાગના દર્દીઓ આદર સાથે અભિવ્યક્તિઓ દર્શાવે છે આંતરિક અંગો તેમજ આદર સાથે નર્વસ સિસ્ટમ.