હાઇડ્રોક્સિલેશન: કાર્ય, ભૂમિકા અને રોગો

હાઇડ્રોક્સિએક્લેશન્સ એ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ છે જેમાં પરમાણુમાં હાઇડ્રોક્સિલ જૂથોનો સમાવેશ થાય છે. ચયાપચયના સંદર્ભમાં, ઉત્સેચકો હાઇડ્રોક્સિક્લેશન્સનું ઉત્પ્રેરક પ્રદાન કરે છે. અનુરૂપ ઉત્સેચકો જેને હાઇડ્રોક્સિલેસેસ કહેવામાં આવે છે.

હાઇડ્રોક્સિલેશન એટલે શું?

ચયાપચયના સંદર્ભમાં, ઉત્સેચકો હાઇડ્રોક્સિક્લેશન્સનું ઉત્પ્રેરક પ્રદાન કરે છે. અનુરૂપ એન્ઝાઇમ્સને હાઇડ્રોક્સિલેસેસ કહેવામાં આવે છે. રસાયણશાસ્ત્ર અને બાયોકેમિસ્ટ્રીમાં હાઇડ્રોક્સિક્લેશન્સ ખૂબ સામાન્ય છે. સામાન્ય રીતે, હાઇડ્રોક્સિલેશનનો અર્થ એ છે કે એક અથવા વધુ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથોની પરમાણુમાં રજૂઆત. હાઇડ્રોક્સિલ જૂથમાં એકનો સમાવેશ થાય છે હાઇડ્રોજન અને એક પ્રાણવાયુ અણુ. આ રીતે, અન્ય વસ્તુઓની વચ્ચે, આ આલ્કોહોલ મિથેનોલ મીથેનના ઉત્પ્રેરક ઓક્સિડેશન દરમિયાન રચાય છે. એનું ઉત્પ્રેરક ઉમેરો પાણી ઇથેનથી પરમાણુ ઉત્પન્ન કરે છે ઇથેનોલ. બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓમાં, હાઇડ્રોક્સિલ જૂથનો ઉમેરો કહેવાતા હાઇડ્રોક્સિલેસેસ દ્વારા ઉત્પ્રેરક રીતે સપોર્ટેડ છે. હાઇડ્રોક્સિલેસેસની સહાયથી, ઉદાહરણ તરીકે, ચોક્કસ એમિનો એસિડ સજીવમાં મહત્વપૂર્ણ સક્રિય પદાર્થોમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે. હાઇડ્રોક્સિક્લેશન્સ, ઉદાહરણ તરીકે, ફેનીલાલેનાઇનને ટાયરોસિન અને ટાયરોસિનમાં બદલામાં ડીઓપીએમાં ફેરવે છે. અનુરૂપ ઉત્સેચકો ફેનીલાલેનાઇન હાઇડ્રોક્સિલેઝ અને ટાઇરોસિન હાઇડ્રોક્સિલેઝ છે. ની સહાયથી ટ્રિપ્ટોફન હાઇડ્રોક્સિલેઝ, ટ્રિપ્ટોફન 5-હાઇડ્રોક્સિએટ્રીટોફેનમાં રૂપાંતરિત થાય છે. માં સંયોજક પેશી, એમિનો એસિડ લંબાઈ અને લીસીન હાઇડ્રોક્સિલેશન દ્વારા અનુક્રમે, હાઇડ્રોક્સિપ્રોલિન અને હાઇડ્રોક્સાઇલિસીનમાં રૂપાંતરિત થાય છે. ત્યાં, હાઇડ્રોક્સિલેટેડ એમિનો એસિડ ની મજબૂત ક્રોસ લિન્કિંગની ખાતરી કરો કોલેજેન અને આ રીતે પણ તાકાત ના સંયોજક પેશી. બીજી અગત્યની હાઇડ્રોક્સિલેશન પ્રતિક્રિયા, રૂપાંતરણને રજૂ કરે છે પ્રોજેસ્ટેરોન કોર્ટિકોસ્ટેરોઇડ્સ માટે.

કાર્ય અને ભૂમિકા

હાઇડ્રોક્સિલેક્શન્સ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ છે. ઉદાહરણ તરીકે, તાકાત of સંયોજક પેશી હાઇડ્રોક્સિલેશન પ્રતિક્રિયાઓ પર આધાર રાખે છે. માં કોલેજેન કનેક્ટિવ પેશી, એમિનો એસિડ્સ લંબાઈ અને લીસીન ઉચ્ચ સાંદ્રતામાં હાજર છે. બંને સંયોજનો હાઇડ્રોક્સિલેસેસનો ઉપયોગ કરીને વધારાના હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ સાથે સહેલાઇથી પ્રદાન કરી શકાય છે. આ પ્રક્રિયામાં, હાઇડ્રોક્સિલેશન પ્રોટીનની અંદર થાય છે. હાઈડ્રોક્સિપ્રોલિન પ્રોલોન અને હાઈડ્રોક્સાઇલિસિનમાંથી રચાય છે લીસીન. એસ્કોર્બિક એસિડની સહાયથી એન્ઝાઇમ પ્રોલોઇન હાઇડ્રોક્સિલેઝ અને લાઇસિન હાઇડ્રોક્સિલેઝ આ માટે જવાબદાર છે.વિટામિન સી). હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો માટે જોડાણ સાઇટ્સ બનાવે છે ખાંડ અવશેષો અથવા તેઓ તુરંત જ વ્યક્તિગત પ્રોટીનને ક્રોસ લિન્કિંગની ખાતરી આપે છે પરમાણુઓ. આ ક્રોસ-લિંકિંગ પરિણામ મજબૂત અને લવચીક કનેક્ટિવ પેશીમાં પરિણમે છે. બીજી હાઇડ્રોક્સિલેશન પ્રતિક્રિયા એ એમિનો એસિડ ફેનીલેલાનિનનું ટાઇરોસિનમાં રૂપાંતર છે. આ પ્રતિક્રિયા યુકેરિઓટિક સજીવો માટે મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે કોષમાં ફેનીલાલેનાઇનની concentંચી સાંદ્રતા હાનિકારક છે. ટાયરોસિન આગળ એલ-ડોપામાં હાઇડ્રોક્સિલેટેડ છે. એલ-ડોપા એ કેટેકોલેમાઇન અને પૂર્વાવલોકન છે ડોપામાઇન. આમ, હાઇડ્રોક્સિક્લેશન આખરે મહત્વપૂર્ણ એમિનોમાં રૂપાંતરિત કરે છે એસિડ્સ ચેતાપ્રેષકો માં. એમિનો એસિડના હાઇડ્રોક્સિલેશન પર પણ આ જ લાગુ પડે છે ટ્રિપ્ટોફન 5-હાઇડ્રોક્સિએટ્રીટોફેન. આ સંયોજન બદલામાં એક પુરોગામી રજૂ કરે છે સેરોટોનિન, બીજો ન્યુરોટ્રાન્સમીટર અને પેશી હોર્મોન. અંતે, સેક્સ હોર્મોન પ્રોજેસ્ટેરોન હાઇડ્રોક્સિલેશન દ્વારા કોર્ટીકોસ્ટેરોઇડ્સમાં ફેરવાય છે, જે છે હોર્મોન્સ જે શરીરમાં વિવિધ કાર્યો કરે છે. આમાં ગ્લુકોકોર્ટિકોઇડ શામેલ છે કોર્ટિસોલ અને મિનરલકોર્ટિકોઇડ એલ્ડોસ્ટેરોન. આ હોર્મોન્સ ના હાઇડ્રોક્સિલેશન દ્વારા સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે પ્રોજેસ્ટેરોન અને હાઇડ્રોક્સિલ જૂથોને કેટો અથવા એલ્ડીહાઇડ જૂથોમાં રૂપાંતર. એકંદરે, હાઈડ્રોક્સિલેશન્સ જીવતંત્રના વિવિધ જૈવિક એજન્ટોના એસેમ્બલી માટે જવાબદાર છે. આ પ્રતિક્રિયાઓમાં વિક્ષેપો આવી શકે છે લીડ ગંભીર આરોગ્ય સમસ્યાઓ.

રોગો અને બીમારીઓ

ઘણા હાઇડ્રોક્સિક્લેશન્સ ચયાપચયમાં મહત્વપૂર્ણ મધ્યવર્તી પગલાઓને રજૂ કરે છે. જ્યારે હાઈડ્રોક્સિલેશનમાં ખલેલ થાય છે, ત્યારે અનુગામી પ્રતિક્રિયાનાં પગલાં પણ અટકાવવામાં આવે છે. આમ, નોંધપાત્ર પ્રતિકૂળ આરોગ્ય અસરો આવા વિક્ષેપોના પરિણામે આવી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, કનેક્ટિવ પેશીઓમાં પ્રોલાઇન અને લાઇસિનના હાઇડ્રોક્સિલેશનનું નિષેધ કોલેજેન તરફ દોરી જાય છે જોડાયેલી પેશીની નબળાઇ. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, કનેક્ટિવ પેશીને વધુ ખેંચી શકાય છે. ડૂપિંગ ત્વચા સાથે પરિણમી શકે છે આંતરિક અંગો કનેક્ટિવ પેશી દ્વારા શ્રેષ્ઠ રીતે સુરક્ષિત નહીં. ત્યાં વિવિધ પ્રકારના પરિવર્તન છે, જેમાંના દરેક ખૂબ જ દુર્લભ છે, તે લીડ લાઇઝિન હાઇડ્રોક્સિલેઝ અથવા પ્રોલાઇન હાઇડ્રોક્સિલેઝ ઉત્સેચકોની રચનામાં ખામી. દરેક વ્યક્તિગત આનુવંશિક ખામી વિવિધ લક્ષણો બતાવે છે. જે બધામાં સમાન છે, તેમ છતાં, તે છે કનેક્ટિવ પેશીની નબળાઇ. અન્ય લક્ષણો અનેકગણા છે. એક હસ્તગત કનેક્ટિવ પેશીની નબળાઇ કર્કશ છે. જ્યારે કોઈ ઉણપ હોય ત્યારે સ્કર્વી થાય છે વિટામિન સી. વિટામિન સી અથવા એસ્કોર્બિક એસિડ ઉપર જણાવેલ બે હાઇડ્રોક્સિલેસેસને સપોર્ટ કરે છે. જો શરીર સાથે પૂરી પાડવામાં આવતી નથી વિટામિન સી, લાઇઝિન અને પ્રોલાઇન હાઇડ્રોક્સિલેઝ, લાઇસિન અને પ્રોલોઇનના હાઇડ્રોક્સિલેશનને ભાગ્યે જ ટેકો આપી શકે છે. કનેક્ટિવ પેશી, શરીરના અન્ય પેશીઓની જેમ, સતત બિલ્ડઅપ અને ભંગાણને આધિન છે. ની લાંબા સમય સુધી ગેરહાજરી વિટામિન સી નબળા જોડાણશીલ પેશીઓમાં પરિણમે છે કારણ કે હાઇડ્રોક્સિલેશન્સ હવે કાર્ય કરશે નહીં. વારંવારના ચેપ, થાક, નબળી હીલિંગ સાથે વિવિધ પ્રકારના ગંભીર લક્ષણો જોવા મળે છે જખમો, ત્વચા સમસ્યાઓ, સ્નાયુઓના ભંગાણ, રક્તસ્રાવ ગમ્સ, ઉચ્ચ તાવ અને ઘણું બધું. જો કે, આ લક્ષણો પછી અદૃશ્ય થઈ જાય છે વહીવટ of વિટામિન C.

હાઇડ્રોક્સિલેશનના વિકારથી સંબંધિત બીજો રોગ છે ફેનીલકેટોન્યુરિયા. માં ફેનીલકેટોન્યુરિયા, એમિનો એસિડ ફેનીલેલાનિન હવે પૂરતા પ્રમાણમાં તૂટી શકશે નહીં કારણ કે એન્ઝાઇમ ફેનીલાલેનાઇન હાઇડ્રોક્સિલેઝ (પીએએચ) ક્યાં તો ગુમ થયેલ છે અથવા ખામીયુક્ત છે. ફેનીલાલાનાઇન higherંચી સાંદ્રતામાં હાનિકારક અસર કરે છે. મગજ વિકાસ નબળો છે. ની વૃદ્ધિ ખોપરી પણ બંધ છે. પરિણામ માનસિક છે મંદબુદ્ધિ. નિમ્ન ફેનીલાલેનાઇન આહાર in બાળપણ રોગની શરૂઆતને રોકી શકે છે. જો ટાઇરોસિનને હાઇડ્રોક્સિલેટેડ કરી શકાતી નથી કારણ કે ટાઇરોસિન હાઇડ્રોક્સિલેઝ (ટીવાયએચ) ખૂટે છે, તો ખૂબ જ દુર્લભ સેગાવા સિન્ડ્રોમ વિકસે છે. આ ન્યુરોટ્રાન્સમીટર ડોપામાઇન હવે પૂરતી માત્રામાં ઉત્પાદન થતું નથી. લક્ષણોમાં ગાઇટ અસ્થિરતા અને પાર્કિન્સન જેવા લક્ષણો શામેલ છે. ક્યારે ટ્રિપ્ટોફન એન્ઝાઇમ ટ્રિપ્ટોફન હાઇડ્રોક્સિલેઝની ગેરહાજરીને લીધે, હાઇડ્રોક્સિલેટેડ થઈ શકશે નહીં સેરોટોનિન રચાયેલ છે. હતાશા વારંવાર પરિણામો. અંતે, પ્રોજેસ્ટેરોનના હાઇડ્રોક્સિલેશનમાં વિકાર થઈ શકે છે લીડ હોર્મોનલ સંબંધિત રોગો માટે.