जीव विज्ञान में एक एंजाइम क्या है। पाचन एंजाइमों के संश्लेषण में उल्लंघन का पता कैसे लगाएं? रोचक तथ्य जो आप नहीं जानते

  • तारीख: 22.09.2019

विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाएं किसी भी जीव के जीवन का आधार होती हैं। मुख्य भूमिकावे एंजाइमों के लिए आरक्षित हैं। एंजाइम या एंजाइम प्राकृतिक जैव उत्प्रेरक हैं। मानव शरीर में, वे भोजन के पाचन, केंद्रीय के कामकाज की प्रक्रिया में सक्रिय भाग लेते हैं तंत्रिका प्रणालीऔर नई कोशिका वृद्धि की उत्तेजना। उनके स्वभाव से, एंजाइम प्रोटीन होते हैं जो शरीर में विभिन्न जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं। प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट और खनिजों का टूटना ऐसी प्रक्रियाएं हैं जिनमें एंजाइम मुख्य सक्रिय घटकों में से एक हैं।

एंजाइमों की काफी कुछ किस्में हैं, जिनमें से प्रत्येक को एक विशेष पदार्थ पर कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रोटीन अणु अद्वितीय हैं और एक दूसरे को प्रतिस्थापित नहीं कर सकते हैं। उनकी गतिविधि के लिए एक निश्चित तापमान सीमा की आवश्यकता होती है। मानव एंजाइमों के लिए आदर्श सामान्य तापमानतन। ऑक्सीजन और सूरज की रोशनी एंजाइमों को नष्ट कर देती है।

एंजाइमों की सामान्य विशेषताएं

प्रोटीन मूल के कार्बनिक पदार्थ होने के कारण, एंजाइम अकार्बनिक उत्प्रेरक के सिद्धांत पर कार्य करते हैं, कोशिकाओं में प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं जिसमें वे संश्लेषित होते हैं। ऐसे प्रोटीन अणुओं के नाम का एक पर्याय एंजाइम है। कोशिकाओं में लगभग सभी प्रतिक्रियाएं विशिष्ट एंजाइमों की भागीदारी के साथ होती हैं। इन्हें दो भागों में बांटा गया है। पहला सीधे प्रोटीन भाग है, जो तृतीयक संरचना के एक प्रोटीन द्वारा दर्शाया जाता है और जिसे एपोएंजाइम कहा जाता है, दूसरा एंजाइम का सक्रिय केंद्र है, जिसे कोएंजाइम कहा जाता है। उत्तरार्द्ध कार्बनिक / अकार्बनिक पदार्थ हो सकते हैं, और यह वह है जो कोशिका में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के मुख्य "त्वरक" के रूप में कार्य करता है। दोनों भाग एक एकल प्रोटीन अणु बनाते हैं जिसे होलोनीजाइम कहा जाता है।

प्रत्येक एंजाइम को एक विशिष्ट पदार्थ पर कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसे सब्सट्रेट कहा जाता है। जो प्रतिक्रिया हुई है उसका परिणाम उत्पाद कहलाता है। एंजाइमों के नाम अक्सर सब्सट्रेट के नाम के आधार पर "-अज़ा" के अंत के साथ बनते हैं। उदाहरण के लिए, succinic acid (succinate) को तोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया एक एंजाइम succinate dehydrogenase कहलाता है। इसके अलावा, प्रोटीन अणु का नाम प्रतिक्रिया के प्रकार से निर्धारित होता है, जिसके कार्यान्वयन से यह प्रदान करता है। इस प्रकार, डिहाइड्रोजनेज पुनर्जनन और ऑक्सीकरण की प्रक्रिया के लिए जिम्मेदार हैं, और हाइड्रोलिसिस रासायनिक बंधों के दरार के लिए जिम्मेदार हैं।

विभिन्न प्रकार के एंजाइमों की क्रिया कुछ सबस्ट्रेट्स को निर्देशित होती है। यही है, कुछ जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रोटीन अणुओं की भागीदारी व्यक्तिगत है। प्रत्येक एंजाइम अपने सब्सट्रेट से जुड़ा होता है और केवल इसके साथ काम कर सकता है। इस संबंध की निरंतरता के लिए एपोएंजाइम जिम्मेदार है।

कोशिका के कोशिका द्रव्य में एंजाइम मुक्त अवस्था में हो सकते हैं या अधिक के साथ परस्पर क्रिया कर सकते हैं जटिल संरचनाएं. उनमें से कुछ प्रकार भी हैं जो कोशिका के बाहर कार्य करते हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, एंजाइम जो प्रोटीन और स्टार्च को तोड़ते हैं। इसके अलावा, विभिन्न सूक्ष्मजीवों द्वारा एंजाइम का उत्पादन किया जा सकता है।


एंजाइमों और उनकी भागीदारी से होने वाली प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए, जैव रासायनिक विज्ञान के एक अलग क्षेत्र का इरादा है - एंजाइमोलॉजी। पहली बार, उत्प्रेरक के सिद्धांत पर काम करने वाले विशेष प्रोटीन अणुओं के बारे में जानकारी मानव शरीर में होने वाली पाचन प्रक्रियाओं और किण्वन प्रतिक्रियाओं के अध्ययन के परिणामस्वरूप दिखाई दी। आधुनिक एंजाइमोलॉजी के विकास में एक महत्वपूर्ण योगदान एल पाश्चर को दिया जाता है, जो मानते थे कि शरीर में सभी जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं विशेष रूप से जीवित कोशिकाओं की भागीदारी के साथ होती हैं। इस तरह की प्रतिक्रियाओं के निर्जीव "प्रतिभागियों" की घोषणा पहली बार ई। बुचनर ने 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में की थी। उस समय, शोधकर्ता यह निर्धारित करने में सक्षम था कि एक सेल-मुक्त खमीर निकालने सुक्रोज को किण्वित करने की प्रक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है, इसके बाद एथिल अल्कोहल और कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई होती है। यह खोज शरीर में विभिन्न जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के तथाकथित उत्प्रेरकों के विस्तृत अध्ययन के लिए एक निर्णायक प्रेरणा थी।

पहले से ही 1926 में, पहला एंजाइम, यूरेस, पृथक किया गया था। खोज के लेखक कॉर्नेल विश्वविद्यालय के एक कर्मचारी जे. सुमनेर थे। उसके बाद, एक दशक के भीतर, वैज्ञानिकों ने कई अन्य एंजाइमों को अलग कर दिया, और सभी कार्बनिक उत्प्रेरकों की प्रोटीन प्रकृति अंततः सिद्ध हो गई। आज तक, दुनिया 700 से अधिक विभिन्न एंजाइमों को जानती है। लेकिन साथ ही, आधुनिक एंजाइमोलॉजी कुछ प्रकार के प्रोटीन अणुओं के गुणों का सक्रिय रूप से अध्ययन, अलगाव और अध्ययन जारी रखती है।

एंजाइम: प्रोटीन प्रकृति

साथ ही, एंजाइमों को आमतौर पर सरल और जटिल में विभाजित किया जाता है। पूर्व में अमीनो एसिड से बने यौगिक होते हैं, जैसे कि ट्रिप्सिन, पेप्सिन या लाइसोजाइम। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, जटिल एंजाइमों में अमीनो एसिड (एपोएंजाइम) के साथ एक प्रोटीन भाग और एक गैर-प्रोटीन भाग होता है, जिसे कोफ़ेक्टर कहा जाता है। केवल जटिल एंजाइम ही बायोरिएक्शन में भाग ले सकते हैं। इसके अलावा, प्रोटीन की तरह, एंजाइम मोनो- और पॉलिमर होते हैं, यानी उनमें एक या एक से अधिक सबयूनिट होते हैं।

प्रोटीन संरचना के रूप में एंजाइमों के सामान्य गुण हैं:

  • कार्रवाई की दक्षता, शरीर में रासायनिक प्रतिक्रियाओं का एक महत्वपूर्ण त्वरण प्रदान करती है;
  • सब्सट्रेट के लिए चयनात्मकता और प्रदर्शन की गई प्रतिक्रिया का प्रकार;
  • तापमान, एसिड-बेस बैलेंस और पर्यावरण के अन्य गैर-विशिष्ट भौतिक-रासायनिक कारकों के प्रति संवेदनशीलता जिसमें एंजाइम काम करते हैं;
  • रासायनिक अभिकर्मकों, आदि की कार्रवाई के प्रति संवेदनशीलता।


मानव शरीर में एंजाइमों की मुख्य भूमिका कुछ पदार्थों का दूसरों में परिवर्तन है, अर्थात सब्सट्रेट को उत्पादों में बदलना है। वे 4 हजार से अधिक जैव रासायनिक महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं। एंजाइमों का कार्य चयापचय प्रक्रियाओं को निर्देशित और विनियमित करना है। अकार्बनिक उत्प्रेरक के रूप में, एंजाइम आगे और रिवर्स बायोरिएक्शन को तेज कर सकते हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि उनकी कार्रवाई के दौरान रासायनिक संतुलन भंग नहीं होता है। होने वाली प्रतिक्रियाएं कोशिकाओं में प्रवेश करने वाले पोषक तत्वों के टूटने और ऑक्सीकरण को सुनिश्चित करती हैं। प्रत्येक प्रोटीन अणु प्रति मिनट बड़ी संख्या में क्रिया कर सकता है। इसी समय, विभिन्न पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करने वाले एंजाइमों का प्रोटीन अपरिवर्तित रहता है। पोषक तत्वों के ऑक्सीकरण के दौरान उत्पन्न ऊर्जा का उपयोग कोशिका द्वारा उसी तरह किया जाता है जैसे कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण के लिए आवश्यक पदार्थों के टूटने वाले उत्पाद।

आज, न केवल एंजाइम की तैयारी ने व्यापक आवेदन पाया है चिकित्सा उद्देश्य. एंजाइमों का उपयोग भोजन में भी किया जाता है और वस्त्र उद्योग, आधुनिक औषध विज्ञान में।

एंजाइम वर्गीकरण

1961 में मास्को में आयोजित वी इंटरनेशनल बायोकेमिकल यूनियन की बैठक में एंजाइमों के आधुनिक वर्गीकरण को अपनाया गया था। यह वर्गीकरण उनके वर्गों में विभाजन का तात्पर्य है, प्रतिक्रिया के प्रकार पर निर्भर करता है जिसमें एंजाइम उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। इसके अलावा, एंजाइमों के प्रत्येक वर्ग को उपवर्गों में विभाजित किया गया है। उन्हें नामित करने के लिए, डॉट्स द्वारा अलग किए गए चार नंबरों के एक कोड का उपयोग किया जाता है:

  • पहली संख्या प्रतिक्रिया तंत्र को इंगित करती है जिसमें एंजाइम उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है;
  • दूसरी संख्या उस उपवर्ग को इंगित करती है जिससे एंजाइम संबंधित है;
  • तीसरी संख्या वर्णित एंजाइम का एक उपवर्ग है;
  • और चौथा उपवर्ग में एंजाइम की क्रम संख्या है जिससे वह संबंधित है।

कुल मिलाकर, एंजाइमों के आधुनिक वर्गीकरण में एंजाइमों के छह वर्ग प्रतिष्ठित हैं, अर्थात्:

  • ऑक्सीडोरडक्टेस एंजाइम होते हैं जो कोशिकाओं में होने वाली विभिन्न रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं। इस वर्ग में 22 उपवर्ग शामिल हैं।
  • ट्रांसफरेज 9 उपवर्गों वाले एंजाइमों का एक वर्ग है। इसमें एंजाइम शामिल हैं जो विभिन्न सबस्ट्रेट्स के बीच परिवहन प्रतिक्रियाएं प्रदान करते हैं, एंजाइम जो पदार्थों के अंतःपरिवर्तन की प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं, साथ ही साथ विभिन्न कार्बनिक यौगिकों के तटस्थकरण भी शामिल हैं।
  • हाइड्रॉलिस एंजाइम होते हैं जो पानी के अणुओं को जोड़कर एक सब्सट्रेट के इंट्रामोल्युलर बॉन्ड को तोड़ते हैं। इस वर्ग में 13 उपवर्ग हैं।
  • Lyases एक वर्ग है जिसमें केवल जटिल एंजाइम होते हैं। इसके सात उपवर्ग हैं। इस वर्ग से संबंधित एंजाइम सीओ, सी-सी, सी-एन और अन्य प्रकार के कार्बनिक बंधनों को तोड़ने की प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं। इसके अलावा, लाइसे वर्ग के एंजाइम गैर-हाइड्रोलाइटिक तरीके से प्रतिवर्ती जैव रासायनिक दरार प्रतिक्रियाओं में शामिल होते हैं।
  • आइसोमेरेज़ एंजाइम होते हैं जो एक अणु में होने वाले आइसोमेरिक परिवर्तनों की रासायनिक प्रक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं। पिछली कक्षा की तरह, उनमें केवल जटिल एंजाइम शामिल हैं।
  • लिगेज, जिसे अन्यथा सिंथेटेस के रूप में जाना जाता है, एक वर्ग है जिसमें छह उपवर्ग शामिल हैं और एंजाइमों का प्रतिनिधित्व करते हैं जो एटीपी के प्रभाव में दो अणुओं में शामिल होने की प्रक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं।


एंजाइमों की संरचना विशिष्ट कार्यों के प्रदर्शन के लिए जिम्मेदार अलग-अलग क्षेत्रों को जोड़ती है। तो, एंजाइमों की संरचना में, एक नियम के रूप में, सक्रिय और एलोस्टेरिक केंद्र पृथक होते हैं। उत्तरार्द्ध, वैसे, सभी प्रोटीन अणुओं में नहीं पाया जाता है। सक्रिय साइट सब्सट्रेट और कटैलिसीस के संपर्क के लिए जिम्मेदार अमीनो एसिड अवशेषों का एक संयोजन है। सक्रिय केंद्र, बदले में, दो भागों में विभाजित है: लंगर और उत्प्रेरक। कई मोनोमर्स वाले एंजाइमों में एक से अधिक सक्रिय साइट हो सकती हैं।

एलोस्टेरिक केंद्र एंजाइमों की गतिविधि के लिए जिम्मेदार है। एंजाइमों के इस हिस्से का नाम इस तथ्य के कारण पड़ा कि इसके स्थानिक विन्यास का सब्सट्रेट अणु से कोई लेना-देना नहीं है। एंजाइम की भागीदारी के साथ होने वाली प्रतिक्रिया की दर में परिवर्तन विभिन्न अणुओं के एलोस्टेरिक केंद्र के बंधन से निर्धारित होता है। उनकी संरचना में एलोस्टेरिक केंद्रों वाले एंजाइम बहुलक प्रोटीन होते हैं।

एंजाइमों की क्रिया का तंत्र

एंजाइमों की क्रिया को विशेष रूप से कई चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

  • पहले चरण में एंजाइम से सब्सट्रेट का लगाव शामिल होता है, जिसके परिणामस्वरूप एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स बनता है;
  • दूसरे चरण में परिणामी परिसर को एक बार में एक या कई संक्रमणकालीन परिसरों में परिवर्तित करना शामिल है;
  • तीसरा चरण एंजाइम-उत्पाद परिसर का निर्माण है;
  • और, अंत में, चौथे चरण में प्रतिक्रिया के अंतिम उत्पाद और एंजाइम को अलग करना शामिल है, जो अपरिवर्तित रहता है।

इसके अलावा, उत्प्रेरण के विभिन्न तंत्रों की भागीदारी के साथ एंजाइम की क्रिया हो सकती है। इस प्रकार, अम्ल-क्षार और सहसंयोजक उत्प्रेरण पृथक होते हैं। पहले मामले में, एंजाइम जिनके सक्रिय केंद्र में विशिष्ट अमीनो एसिड अवशेष होते हैं, प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं। एंजाइमों के ऐसे समूह शरीर में कई प्रतिक्रियाओं के लिए उत्कृष्ट उत्प्रेरक हैं। सहसंयोजक उत्प्रेरण में एंजाइमों की क्रिया शामिल होती है जो सब्सट्रेट के संपर्क में अस्थिर परिसरों का निर्माण करते हैं। ऐसी प्रतिक्रियाओं का परिणाम इंट्रामोल्युलर पुनर्व्यवस्था के माध्यम से उत्पादों का निर्माण होता है।

तीन मुख्य प्रकार की एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाएं भी हैं:

  • "पिंग-पोंग" एक प्रतिक्रिया है जिसमें एक एंजाइम एक सब्सट्रेट के साथ जुड़ता है, इससे कुछ पदार्थ उधार लेता है, और फिर दूसरे सब्सट्रेट के साथ बातचीत करता है, जिससे परिणामी रासायनिक समूह मिलते हैं।
  • अनुक्रमिक प्रतिक्रियाएं एंजाइम के लिए एक और फिर एक और सब्सट्रेट के क्रमिक जोड़ का अर्थ है, जिसके परिणामस्वरूप तथाकथित "ट्रिपल कॉम्प्लेक्स" बनता है, जिसमें कटैलिसीस होता है।
  • रैंडम इंटरैक्शन वे प्रतिक्रियाएं हैं जिनमें सब्सट्रेट एक एंजाइम के साथ बेतरतीब ढंग से बातचीत करते हैं, और कटैलिसीस के बाद, वे उसी क्रम में विभाजित हो जाते हैं।


एंजाइमों की गतिविधि अस्थिर होती है और काफी हद तक विभिन्न पर्यावरणीय कारकों पर निर्भर करती है जिसमें उन्हें कार्य करना होता है। तो एंजाइम की गतिविधि के मुख्य संकेतक आंतरिक और के कारक हैं बाहरी प्रभावएक सेल पर। एंजाइमों की गतिविधि को उत्प्रेरक में बदल दिया जाता है, जो एंजाइम की मात्रा को दर्शाता है जो प्रति सेकंड 1 मोल सब्सट्रेट में परिवर्तित होता है जिसके साथ यह बातचीत करता है। माप की अंतर्राष्ट्रीय इकाई ई है, जो 1 मिनट में सब्सट्रेट के 1 माइक्रोन को परिवर्तित करने में सक्षम एंजाइम की मात्रा को दर्शाती है।

एंजाइम निषेध: प्रक्रिया

आधुनिक चिकित्सा और विशेष रूप से एंजाइमोलॉजी में मुख्य दिशाओं में से एक एंजाइम की भागीदारी के साथ होने वाली चयापचय प्रतिक्रियाओं की दर को नियंत्रित करने के तरीकों का विकास है। अवरोध को आमतौर पर विभिन्न यौगिकों के उपयोग के माध्यम से एंजाइम गतिविधि में कमी के रूप में जाना जाता है। तदनुसार, एक पदार्थ जो प्रोटीन अणुओं की गतिविधि में एक विशिष्ट कमी प्रदान करता है उसे अवरोधक कहा जाता है। अस्तित्व विभिन्न प्रकारनिषेध तो, अवरोधक के साथ एंजाइम की बाध्यकारी ताकत के आधार पर, उनकी बातचीत की प्रक्रिया प्रतिवर्ती हो सकती है और तदनुसार, अपरिवर्तनीय हो सकती है। और इस पर निर्भर करते हुए कि अवरोधक एंजाइम की सक्रिय साइट पर कैसे कार्य करता है, निषेध की प्रक्रिया प्रतिस्पर्धी या गैर-प्रतिस्पर्धी हो सकती है।

शरीर में एंजाइम सक्रियण

निषेध के विपरीत, एंजाइमों की सक्रियता का तात्पर्य चल रही प्रतिक्रियाओं में उनकी क्रिया में वृद्धि से है। वे पदार्थ जो आपको वांछित परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देते हैं, उत्प्रेरक कहलाते हैं। ऐसे पदार्थ प्रकृति में कार्बनिक या अकार्बनिक हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, पित्त अम्ल, ग्लूटाथियोन, एंटरोकिनेस, विटामिन सी, विभिन्न ऊतक एंजाइम, आदि कार्बनिक सक्रियक के रूप में कार्य कर सकते हैं। पेप्सिनोजेन और विभिन्न धातुओं के आयन, जो अक्सर द्विसंयोजक होते हैं, अकार्बनिक उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किए जा सकते हैं।


विभिन्न एंजाइम, उनकी भागीदारी के साथ होने वाली प्रतिक्रियाएं, साथ ही उनके परिणाम, ने विविध क्षेत्रों में अपना व्यापक अनुप्रयोग पाया है। कई वर्षों से, भोजन, चमड़ा, कपड़ा, दवा और कई अन्य उद्योगों में एंजाइमों की क्रिया का सक्रिय रूप से उपयोग किया गया है। उदाहरण के लिए, प्राकृतिक एंजाइमों की मदद से, शोधकर्ता मादक पेय पदार्थों के निर्माण में अल्कोहलिक किण्वन की दक्षता बढ़ाने, भोजन की गुणवत्ता में सुधार करने, वजन घटाने के नए तरीके विकसित करने आदि की कोशिश कर रहे हैं। लेकिन यह ध्यान देने योग्य है कि एंजाइमों का उपयोग रासायनिक उत्प्रेरकों के उपयोग की तुलना में विभिन्न उद्योगों को काफी नुकसान होता है। आखिरकार, इस तरह के कार्य को व्यवहार में लागू करने में मुख्य कठिनाई एंजाइमों की थर्मल अस्थिरता और विभिन्न कारकों के प्रति उनकी संवेदनशीलता में वृद्धि है। प्रदर्शन की गई प्रतिक्रियाओं के तैयार उत्पादों से उन्हें अलग करने की कठिनाई के कारण उत्पादन में एंजाइमों का पुन: उपयोग करना भी असंभव है।

इसके अलावा, एंजाइमों की क्रिया ने दवा, कृषि और रासायनिक उद्योगों में इसका सक्रिय उपयोग पाया है। आइए अधिक विस्तार से विचार करें कि एंजाइमों की क्रिया का उपयोग कैसे और कहाँ किया जा सकता है:

    खाद्य उद्योग। सभी जानते हैं कि बेक करते समय एक अच्छा आटा उठना चाहिए और फूल जाना चाहिए। लेकिन हर कोई ठीक से नहीं समझता कि ऐसा कैसे होता है। जिस आटे से आटा बनाया जाता है उसमें कई तरह के एंजाइम होते हैं। तो, आटे की संरचना में एमाइलेज स्टार्च के अपघटन की प्रक्रिया में शामिल होता है, जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड सक्रिय रूप से निकलता है, जो आटे की तथाकथित "सूजन" में योगदान देता है। आटे की चिपचिपाहट और उसमें CO2 की अवधारण प्रोटीज नामक एंजाइम की क्रिया द्वारा प्रदान की जाती है, जो आटे में भी पाया जाता है। यह पता चला है कि ऐसा प्रतीत होगा। बेकिंग के लिए आटा बनाने जैसी साधारण चीजों में जटिल रासायनिक प्रक्रियाएं शामिल होती हैं। इसके अलावा, कुछ एंजाइम, उनकी भागीदारी के साथ होने वाली प्रतिक्रियाओं ने शराब उत्पादन के क्षेत्र में विशेष मांग प्राप्त की है। अल्कोहल किण्वन प्रक्रिया की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए खमीर में विभिन्न एंजाइमों का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, कुछ एंजाइम (जैसे पपैन या पेप्सिन) मादक पेय पदार्थों में तलछट को घोलने में मदद करते हैं। उत्पादन में एंजाइमों का भी सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है किण्वित दूध उत्पादऔर पनीर भी।

    चमड़ा उद्योग में, एंजाइमों का उपयोग प्रोटीन को कुशलतापूर्वक तोड़ने के लिए किया जाता है, जो कि विभिन्न खाद्य उत्पादों, रक्त आदि से लगातार दाग हटाने के लिए सबसे महत्वपूर्ण है।

    सेल्युलेस का उपयोग कपड़े धोने के डिटर्जेंट के उत्पादन में किया जा सकता है। लेकिन ऐसे पाउडर का उपयोग करते समय, घोषित परिणाम प्राप्त करने के लिए, धोने के अनुमेय तापमान शासन का पालन करना आवश्यक है।

इसके अलावा, उत्पादन में फीड योगजएंजाइमों का उपयोग उनके पोषण मूल्य, प्रोटीन के हाइड्रोलिसिस और गैर-स्टार्च पॉलीसेकेराइड को बढ़ाने के लिए किया जाता है। कपड़ा उद्योग में, एंजाइम वस्त्रों की सतह के गुणों को बदलना संभव बनाते हैं, और लुगदी और कागज उद्योग में, कागज रीसाइक्लिंग के दौरान स्याही और टोनर को हटाने के लिए।

आधुनिक मनुष्य के जीवन में एंजाइमों की विशाल भूमिका निर्विवाद है। पहले से ही आज, उनके गुणों का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है विभिन्न क्षेत्र, लेकिन एंजाइमों के अद्वितीय गुणों और कार्यों के लिए नए अनुप्रयोगों की निरंतर खोज भी हो रही है।

मानव एंजाइम और वंशानुगत रोग

एंजाइमोपैथी की पृष्ठभूमि के खिलाफ कई बीमारियां विकसित होती हैं - एंजाइमों के कार्यों का उल्लंघन। प्राथमिक और माध्यमिक एंजाइमोपैथी आवंटित करें। प्राथमिक विकार वंशानुगत हैं, द्वितीयक - अधिग्रहित। वंशानुगत एंजाइमोपैथी को आमतौर पर चयापचय रोगों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। आनुवंशिक दोष या कम एंजाइम गतिविधि का वंशानुक्रम मुख्य रूप से एक ऑटोसोमल रिसेसिव तरीके से होता है। उदाहरण के लिए, फेनिलकेटोनुरिया जैसी बीमारी फेनिलएलनिन-4-मोनोऑक्सीजिनेज जैसे एंजाइम में दोष का परिणाम है। यह एंजाइम सामान्य रूप से फेनिलएलनिन को टाइरोसिन में बदलने के लिए जिम्मेदार होता है। एंजाइम के कार्यों के उल्लंघन के परिणामस्वरूप, फेनिलएलनिन के असामान्य चयापचयों का संचय होता है, जो शरीर के लिए विषाक्त होते हैं।

एंजाइमोपैथी के रूप में भी जाना जाता है, जिसका विकास प्यूरीन बेस के चयापचय के उल्लंघन के कारण होता है और इसके परिणामस्वरूप, स्तर में स्थिर वृद्धि होती है। यूरिक अम्लरक्त में। गैलेक्टोसिमिया एक अन्य बीमारी है जो एंजाइमों के वंशानुगत शिथिलता के कारण होती है। विकसित होना यह रोगविज्ञानकार्बोहाइड्रेट चयापचय के उल्लंघन के कारण, जिसमें शरीर गैलेक्टोज को ग्लूकोज में परिवर्तित नहीं कर सकता है। इस तरह के उल्लंघन का परिणाम कोशिकाओं में गैलेक्टोज और इसके चयापचय उत्पादों का संचय है, जो यकृत, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और अन्य महत्वपूर्ण शरीर प्रणालियों को नुकसान पहुंचाता है। गैलेक्टोसिमिया की मुख्य अभिव्यक्तियाँ दस्त, उल्टी हैं, जो बच्चे के जन्म के तुरंत बाद दिखाई देती हैं, प्रतिरोधी पीलिया, मोतियाबिंद और शारीरिक और बौद्धिक विकास में देरी होती है।

विभिन्न ग्लाइकोजेनोज और लिपिडोज भी वंशानुगत एंजाइमोपैथी से संबंधित हैं, अन्यथा एंजाइमोपैथोलॉजी के रूप में जाना जाता है। इस तरह के विकारों का विकास मानव शरीर में कम एंजाइमेटिक गतिविधि या इसकी पूर्ण अनुपस्थिति के कारण होता है। वंशानुगत चयापचय दोष, एक नियम के रूप में, गंभीरता की बदलती डिग्री के साथ रोगों के विकास के साथ होते हैं। उसी समय, कुछ एंजाइमोपैथी स्पर्शोन्मुख हो सकती हैं और केवल तभी निर्धारित की जाती हैं जब उपयुक्त नैदानिक ​​​​प्रक्रियाएं की जाती हैं। लेकिन ज्यादातर वंशानुगत के पहले लक्षण चयापचयी विकारपहले से ही बचपन में दिखाई देते हैं। यह अक्सर बड़े बच्चों में कम होता है और वयस्कों में इससे भी ज्यादा।

वंशानुगत एंजाइमोपैथी के निदान में, अनुसंधान की वंशावली पद्धति द्वारा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है। साथ ही, विशेषज्ञ एंजाइमों की प्रतिक्रियाओं की जांच करते हैं प्रयोगशाला रास्ता. वंशानुगत fermentopathy हार्मोन के उत्पादन में विकार पैदा कर सकता है, जो शरीर के पूर्ण कामकाज के लिए विशेष महत्व के हैं। उदाहरण के लिए, अधिवृक्क प्रांतस्था कार्बोहाइड्रेट चयापचय के नियमन के लिए जिम्मेदार ग्लुकोकोर्टिकोइड्स का उत्पादन करती है, पानी-नमक चयापचय में शामिल मिनरलोकोर्टिकोइड्स, और एंड्रोजेनिक हार्मोन जो किशोरों में माध्यमिक यौन विशेषताओं के विकास को सीधे प्रभावित करते हैं। इस प्रकार, इन हार्मोनों के उत्पादन के उल्लंघन से विभिन्न अंग प्रणालियों से कई विकृति का विकास हो सकता है।


मानव शरीर में खाद्य प्रसंस्करण की प्रक्रिया विभिन्न पाचक एंजाइमों की भागीदारी से होती है। भोजन के पाचन की प्रक्रिया में, सभी पदार्थ छोटे अणुओं में टूट जाते हैं, क्योंकि केवल कम आणविक भार यौगिक ही आंतों की दीवार में घुसने और रक्तप्रवाह में अवशोषित होने में सक्षम होते हैं। इस प्रक्रिया में एक विशेष भूमिका उन एंजाइमों को दी जाती है जो प्रोटीन को अमीनो एसिड, ग्लिसरॉल और फैटी एसिड और स्टार्च को शर्करा में तोड़ते हैं। प्रोटीन का टूटना मुख्य अंग में निहित एंजाइम पेप्सिन की क्रिया द्वारा प्रदान किया जाता है। पाचन तंत्र- पेट। पाचन एंजाइमों का एक हिस्सा अग्न्याशय द्वारा आंतों में निर्मित होता है। विशेष रूप से, इनमें शामिल हैं:

  • ट्रिप्सिन और काइमोट्रिप्सिन, जिसका मुख्य उद्देश्य प्रोटीन का हाइड्रोलिसिस है;
  • एमाइलेज - एंजाइम जो वसा को तोड़ते हैं;
  • लाइपेस - पाचन एंजाइम जो स्टार्च को तोड़ते हैं।

ट्रिप्सिन, पेप्सिन, काइमोट्रिप्सिन जैसे पाचन एंजाइम प्रोएंजाइम के रूप में निर्मित होते हैं, और पेट और आंतों में प्रवेश करने के बाद ही वे सक्रिय होते हैं। यह विशेषता पेट और अग्न्याशय के ऊतकों को उनके आक्रामक प्रभावों से बचाती है। इसके अलावा, इन अंगों का आंतरिक आवरण अतिरिक्त रूप से बलगम की एक परत से ढका होता है, जो उनकी और भी अधिक सुरक्षा सुनिश्चित करता है।

कुछ पाचक एंजाइम छोटी आंत में भी बनते हैं। सेल्यूलोज के प्रसंस्करण के लिए जो पादप खाद्य पदार्थों के साथ शरीर में प्रवेश करता है, सेल्युलेस के व्यंजन नाम वाला एक एंजाइम जिम्मेदार होता है। दूसरे शब्दों में, लगभग हर विभाग में जठरांत्र पथपाचन एंजाइम उत्पन्न होते हैं, लार ग्रंथियों से शुरू होकर बड़ी आंत में समाप्त होते हैं। प्रत्येक प्रकार का एंजाइम अपना कार्य करता है, साथ में भोजन का उच्च गुणवत्ता वाला पाचन और सभी का पूर्ण अवशोषण प्रदान करता है उपयोगी पदार्थशरीर में।

अग्नाशयी एंजाइम

अग्न्याशय मिश्रित स्राव का अंग है, अर्थात यह एंडो- और बहिर्जात दोनों कार्य करता है। अग्न्याशय, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, कई एंजाइम पैदा करता है जो पित्त के प्रभाव में सक्रिय होते हैं, जो एंजाइमों के साथ पाचन अंगों में प्रवेश करते हैं। अग्नाशयी एंजाइम वसा, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट को सरल अणुओं में तोड़ने के लिए जिम्मेदार होते हैं जो कोशिका झिल्ली से रक्तप्रवाह में जा सकते हैं। इस प्रकार, अग्न्याशय के एंजाइमों के लिए धन्यवाद, उपयोगी पदार्थों का पूर्ण आत्मसात होता है जो भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करते हैं। आइए जठरांत्र संबंधी मार्ग के इस अंग की कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित एंजाइमों की क्रिया पर अधिक विस्तार से विचार करें:

  • एमाइलेज, छोटी आंतों के एंजाइम जैसे माल्टेज, इनवर्टेज और लैक्टेज के साथ मिलकर जटिल कार्बोहाइड्रेट के टूटने की प्रक्रिया प्रदान करते हैं;
  • प्रोटीज, अन्यथा मानव शरीर में प्रोटीयोलाइटिक एंजाइम के रूप में संदर्भित, ट्रिप्सिन, कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ और इलास्टेज द्वारा दर्शाए जाते हैं और प्रोटीन के टूटने के लिए जिम्मेदार होते हैं;
  • न्यूक्लीज - अग्नाशयी एंजाइम, डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिअस और राइबोन्यूक्लिएज द्वारा दर्शाए गए, आरएनए, डीएनए के अमीनो एसिड पर कार्य करते हैं;
  • लाइपेस एक अग्नाशयी एंजाइम है जो वसा को फैटी एसिड में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार है।

अग्न्याशय फॉस्फोलिपेज़, एस्टरेज़ और क्षारीय फॉस्फेट को भी संश्लेषित करता है।

सक्रिय रूप में सबसे खतरनाक शरीर द्वारा उत्पादित प्रोटीयोलाइटिक एंजाइम होते हैं। यदि उनके उत्पादन और पाचन तंत्र के अन्य अंगों को जारी करने की प्रक्रिया में गड़बड़ी होती है, तो एंजाइम सीधे अग्न्याशय में सक्रिय हो जाते हैं, जिससे विकास होता है। एक्यूट पैंक्रियाटिटीजऔर संबंधित जटिलताओं। प्रोटीयोलाइटिक एंजाइमों के अवरोधक जो उनकी क्रिया को धीमा कर सकते हैं वे हैं अग्नाशयी पॉलीपेप्टाइड और ग्लूकागन, सोमैटोस्टैटिन, वाई वाई पेप्टाइड, एनकेफेलिन और पैनक्रियास्टैटिन। ये अवरोधक पाचन तंत्र के सक्रिय तत्वों को प्रभावित करके अग्नाशयी एंजाइमों के उत्पादन को रोक सकते हैं।


शरीर में प्रवेश करने वाले भोजन के पाचन की मुख्य प्रक्रिया छोटी आंत में होती है। जठरांत्र संबंधी मार्ग के इस खंड में, एंजाइमों को भी संश्लेषित किया जाता है, जिसकी सक्रियता प्रक्रिया अग्न्याशय और पित्ताशय की थैली के एंजाइमों के संयोजन में होती है। छोटी आंत पाचन तंत्र का एक भाग है जहां भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करने वाले पोषक तत्वों के हाइड्रोलिसिस के अंतिम चरण होते हैं। यह विभिन्न एंजाइमों को संश्लेषित करता है जो ओलिगो- और पॉलिमर को मोनोमर्स में तोड़ते हैं, जिन्हें म्यूकोसा द्वारा बिना किसी समस्या के अवशोषित किया जा सकता है। छोटी आंतऔर लसीका और रक्तप्रवाह में प्रवेश करें।

छोटी आंत के एंजाइमों के प्रभाव में, प्रोटीन को विभाजित करने की प्रक्रिया होती है, जो पेट में अमीनो एसिड में, जटिल कार्बोहाइड्रेट मोनोसेकेराइड में, वसा फैटी एसिड और ग्लिसरॉल में प्रारंभिक परिवर्तन से गुजरता है। आंतों के रस की संरचना में भोजन के पाचन की प्रक्रिया में 20 से अधिक प्रकार के एंजाइम शामिल होते हैं। अग्नाशय और आंतों के एंजाइमों की भागीदारी से, काइम (आंशिक रूप से पचने वाले भोजन) का पूर्ण विकास सुनिश्चित होता है। पाचन तंत्र के इस भाग में काइम के प्रवेश करने के 4 घंटे के भीतर छोटी आंत में सभी प्रक्रियाएं होती हैं।

छोटी आंत में भोजन के पाचन में एक महत्वपूर्ण भूमिका पित्त द्वारा निभाई जाती है, जो पाचन के दौरान ग्रहणी में प्रवेश करती है। पित्त में ही एंजाइम नहीं होते हैं, लेकिन यह जैविक द्रव एंजाइमों की क्रिया को बढ़ाता है। सबसे महत्वपूर्ण पित्त वसा के टूटने के लिए है, उन्हें एक पायस में बदलना। एंजाइमों के प्रभाव में ऐसी इमल्सीफाइड वसा बहुत तेजी से टूटती है। फैटी एसिड, पित्त एसिड के साथ बातचीत करके आसानी से घुलनशील यौगिकों में परिवर्तित हो जाते हैं। इसके अलावा, पित्त का स्राव आंतों की गतिशीलता और अग्न्याशय द्वारा पाचक रस के उत्पादन को उत्तेजित करता है।

आंतों के रस को छोटी आंत के म्यूकोसा में स्थित ग्रंथियों द्वारा संश्लेषित किया जाता है। इस तरह के तरल की संरचना में पाचन एंजाइम होते हैं, साथ ही एंटरोकाइनेज, जिसे ट्रिप्सिन की क्रिया को सक्रिय करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके अलावा, आंतों के रस में इरेप्सिन नामक एक एंजाइम होता है, जो प्रोटीन के टूटने के अंतिम चरण के लिए आवश्यक होता है, एंजाइम जो विभिन्न प्रकार के कार्बोहाइड्रेट (उदाहरण के लिए, एमाइलेज और लैक्टेज) पर कार्य करते हैं, और लाइपेज, वसा को परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

गैस्ट्रिक एंजाइम

भोजन के पाचन की प्रक्रिया जठरांत्र संबंधी मार्ग के प्रत्येक भाग में चरणों में होती है। तो, यह मौखिक गुहा में शुरू होता है, जहां भोजन को दांतों से कुचल दिया जाता है और लार के साथ मिलाया जाता है। लार में एंजाइम होते हैं जो चीनी और स्टार्च को तोड़ते हैं। मौखिक गुहा के बाद, कुचला हुआ भोजन पेट में अन्नप्रणाली में प्रवेश करता है, जहां इसके पाचन का अगला चरण शुरू होता है। मुख्य गैस्ट्रिक एंजाइम पेप्सिन है, जिसे प्रोटीन को पेप्टाइड्स में बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पेट में भी जिलेटिन होता है - एक एंजाइम, कोलेजन और जिलेटिन को विभाजित करने की प्रक्रिया, जिसके लिए मुख्य कार्य है। इसके अलावा, इस अंग की गुहा में भोजन क्रमशः एमाइलेज और लाइपेज की क्रिया के संपर्क में आता है, जो स्टार्च और वसा को तोड़ता है।

गुणवत्ता से पाचन प्रक्रियासभी आवश्यक पोषक तत्व प्राप्त करने के लिए शरीर की क्षमता पर निर्भर करता है। जटिल अणुओं का कई सरल में विभाजित होना जठरांत्र संबंधी मार्ग के अन्य भागों में पाचन के बाद के चरणों में रक्त और लसीका प्रवाह में उनके आगे अवशोषण को सुनिश्चित करता है। गैस्ट्रिक एंजाइमों का अपर्याप्त उत्पादन विभिन्न रोगों के विकास का कारण बन सकता है।


शरीर में विभिन्न जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के दौरान लिवर एंजाइम का बहुत महत्व है। इस अंग द्वारा उत्पादित प्रोटीन अणुओं के कार्य इतने असंख्य और विविध हैं कि सभी यकृत एंजाइम आमतौर पर तीन मुख्य समूहों में विभाजित होते हैं:

  • रक्त के थक्के जमने की प्रक्रिया को विनियमित करने के लिए डिज़ाइन किए गए स्रावी एंजाइम। इनमें कोलिनेस्टरेज़ और प्रोथ्रोम्बिनेज़ शामिल हैं।
  • एस्पार्टेट एमिनोट्रांस्फरेज सहित लिवर संकेतक एंजाइम, एएसटी के रूप में संक्षिप्त, एलानिन एमिनोट्रांस्फरेज, संबंधित पदनाम एएलटी, और लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज, एलडीएच के साथ। सूचीबद्ध एंजाइम अंग के ऊतकों को नुकसान का संकेत देते हैं, जिसमें हेपेटोसाइट्स नष्ट हो जाते हैं, यकृत कोशिकाओं को "छोड़" देते हैं और रक्तप्रवाह में प्रवेश करते हैं;
  • उत्सर्जी एंजाइम यकृत द्वारा निर्मित होते हैं और पित्त पसीने के साथ अंग को छोड़ देते हैं। इन एंजाइमों में क्षारीय फॉस्फेट शामिल हैं। अंग से पित्त के बहिर्वाह के उल्लंघन के साथ, क्षारीय फॉस्फेट का स्तर बढ़ जाता है।

भविष्य में कुछ यकृत एंजाइमों के काम का उल्लंघन विभिन्न रोगों के विकास को जन्म दे सकता है या वर्तमान समय में उनकी उपस्थिति का संकेत दे सकता है।

जिगर की बीमारियों के लिए सबसे अधिक जानकारीपूर्ण परीक्षणों में से एक रक्त जैव रसायन है, जो आपको संकेतक एंजाइम एएसटी, एटीएल के स्तर को निर्धारित करने की अनुमति देता है। तो, एक महिला के लिए एस्पार्टेट एमिनोट्रांस्फरेज के सामान्य संकेतक 20-40 यू / एल हैं, और मजबूत सेक्स के लिए - 15-31 यू / एल। इस एंजाइम की गतिविधि में वृद्धि एक यांत्रिक या परिगलित प्रकृति के हेपेटोसाइट्स को नुकसान का संकेत दे सकती है। महिलाओं में एलेनिन एमिनोट्रांस्फरेज की सामग्री 12-32 यू / एल से अधिक नहीं होनी चाहिए, और पुरुषों के लिए, 10-40 यू / एल की सीमा में एएलटी गतिविधि का एक संकेतक सामान्य माना जाता है। ALT गतिविधि में दस गुना वृद्धि, विकास का संकेत दे सकती है संक्रामक रोगअंग, और उनके पहले लक्षणों की उपस्थिति से बहुत पहले।

विभेदक निदान के लिए, एक नियम के रूप में, यकृत एंजाइमों की गतिविधि के अतिरिक्त अध्ययन का उपयोग किया जाता है। ऐसा करने के लिए, LDH, GGT और GlDH के लिए एक विश्लेषण किया जा सकता है:

    लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज गतिविधि का मानदंड 140-350 यू / एल से लेकर एक संकेतक है।

    बढ़ी हुई दरेंजीडीएच अंग के डिस्ट्रोफिक घावों, गंभीर नशा, एक संक्रामक प्रकृति के रोगों या ऑन्कोलॉजी का संकेत हो सकता है। महिलाओं के लिए इस तरह के एंजाइम का अधिकतम स्वीकार्य संकेतक 3.0 यू / एल है, और पुरुषों के लिए - 4.0 यू / एल।

    पुरुषों के लिए जीजीटी एंजाइम गतिविधि की दर 55 यू / एल तक है, महिलाओं के लिए - 38 यू / एल तक। इस मानदंड से विचलन मधुमेह के विकास के साथ-साथ पित्त पथ के रोगों का संकेत दे सकता है। इस मामले में, एंजाइम गतिविधि सूचकांक दस गुना बढ़ सकता है। इसके अलावा, आधुनिक चिकित्सा में जीजीटी का उपयोग मादक हेपेटोसिस को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

जिगर द्वारा संश्लेषित एंजाइमों के अलग-अलग कार्य होते हैं। तो, उनमें से कुछ, पित्त के साथ, अंग से उत्सर्जित होते हैं पित्त नलिकाएँऔर भोजन के पाचन की प्रक्रिया में सक्रिय भाग लेता है। इसका एक ज्वलंत उदाहरण क्षारीय फॉस्फेट है। सामान्यरक्त में इस एंजाइम की गतिविधि 30-90 U / l की सीमा में होनी चाहिए। यह ध्यान देने योग्य है कि पुरुषों में यह आंकड़ा 120 यू / एल तक पहुंच सकता है (गहन चयापचय प्रक्रियाओं के साथ, यह आंकड़ा बढ़ सकता है)।

रक्त एंजाइम

शरीर में एंजाइमों की गतिविधि और उनकी सामग्री का निर्धारण मुख्य में से एक है निदान के तरीकेविभिन्न रोगों की परिभाषा में। इस प्रकार, इसके प्लाज्मा में निहित रक्त एंजाइम यकृत विकृति के विकास, ऊतक कोशिकाओं में भड़काऊ और परिगलित प्रक्रियाओं, हृदय प्रणाली के रोगों आदि का संकेत दे सकते हैं। रक्त एंजाइम आमतौर पर दो समूहों में विभाजित होते हैं। पहले समूह में कुछ अंगों द्वारा रक्त प्लाज्मा में जारी एंजाइम शामिल हैं। उदाहरण के लिए, यकृत रक्त जमावट प्रणाली के कामकाज के लिए आवश्यक एंजाइमों के तथाकथित अग्रदूत पैदा करता है।

दूसरे समूह में रक्त एंजाइमों की संख्या बहुत अधिक होती है। एक स्वस्थ व्यक्ति के शरीर में, ऐसे प्रोटीन अणुओं का रक्त प्लाज्मा में शारीरिक महत्व नहीं होता है, क्योंकि वे विशेष रूप से उनके द्वारा उत्पादित अंगों और ऊतकों में इंट्रासेल्युलर स्तर पर कार्य करते हैं। आम तौर पर, ऐसे एंजाइमों की गतिविधि कम और स्थिर होनी चाहिए। जब कोशिकाएं क्षतिग्रस्त हो जाती हैं, जो विभिन्न बीमारियों के साथ होती हैं, तो उनमें निहित एंजाइम निकल जाते हैं और रक्तप्रवाह में प्रवेश करते हैं। इसका कारण भड़काऊ और परिगलित प्रक्रियाएं हो सकती हैं। पहले मामले में, एंजाइमों की रिहाई कोशिका झिल्ली की पारगम्यता के उल्लंघन के कारण होती है, दूसरे में - कोशिकाओं की अखंडता के उल्लंघन के कारण। इसी समय, रक्त में एंजाइमों का स्तर जितना अधिक होता है, कोशिका क्षति की डिग्री उतनी ही अधिक होती है।

जैव रासायनिक विश्लेषण आपको रक्त प्लाज्मा में कुछ एंजाइमों की गतिविधि निर्धारित करने की अनुमति देता है। यह मानव शरीर में यकृत, हृदय, कंकाल की मांसपेशियों और अन्य प्रकार के ऊतकों के विभिन्न रोगों के निदान में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, तथाकथित एंजाइम डायग्नोस्टिक्स, कुछ बीमारियों का निर्धारण करते समय, एंजाइमों के उप-स्थानीयकरण को ध्यान में रखते हैं। इस तरह के अध्ययनों के परिणाम हमें यह निर्धारित करने की अनुमति देते हैं कि शरीर में क्या प्रक्रियाएं होती हैं। हाँ, अत भड़काऊ प्रक्रियाएंऊतकों में, रक्त एंजाइमों में साइटोसोलिक स्थानीयकरण होता है, और नेक्रोटिक घावों के साथ, परमाणु या माइटोकॉन्ड्रियल एंजाइमों की उपस्थिति निर्धारित की जाती है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि रक्त में एंजाइम की सामग्री में वृद्धि हमेशा ऊतक क्षति के कारण नहीं होती है। शरीर में ऊतकों का सक्रिय रोग प्रसार, विशेष रूप से कैंसर के साथ, कुछ एंजाइमों के उत्पादन में वृद्धि, या गुर्दे की उत्सर्जन क्षमता का उल्लंघन भी रक्त में कुछ एंजाइमों की बढ़ी हुई सामग्री द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।


आधुनिक चिकित्सा में, नैदानिक ​​और चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए विभिन्न एंजाइमों के उपयोग को एक विशेष स्थान दिया गया है। इसके अलावा, एंजाइमों ने अपने आवेदन को विशिष्ट अभिकर्मकों के रूप में पाया है, जो विभिन्न पदार्थों को सटीक रूप से निर्धारित करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, मूत्र और रक्त सीरम में ग्लूकोज के स्तर को निर्धारित करने के लिए विश्लेषण करते समय, आधुनिक प्रयोगशालाएं ग्लूकोज ऑक्सीडेज का उपयोग करती हैं। यूरिया का उपयोग मूत्र और रक्त परीक्षणों में यूरिया की मात्रात्मक सामग्री का आकलन करने के लिए किया जाता है। विभिन्न प्रकार के डिहाइड्रोजनेज विभिन्न सब्सट्रेट्स (लैक्टेट, पाइरूवेट, एथिल अल्कोहल, आदि) की उपस्थिति को सटीक रूप से निर्धारित करना संभव बनाते हैं।

एंजाइमों की उच्च इम्युनोजेनेसिटी चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए उनके उपयोग को महत्वपूर्ण रूप से सीमित करती है। लेकिन, इसके बावजूद, तथाकथित एंजाइम थेरेपी सक्रिय रूप से विकसित हो रही है, एंजाइम (उनकी सामग्री के साथ तैयारी), प्रतिस्थापन चिकित्सा के साधन या जटिल उपचार के एक तत्व के रूप में। प्रतिस्थापन चिकित्सा का उपयोग जठरांत्र संबंधी मार्ग के रोगों के लिए किया जाता है, जिसका विकास पाचन रस के अपर्याप्त उत्पादन के कारण होता है। अग्नाशयी एंजाइमों की कमी के साथ, उनकी कमी की भरपाई दवाओं के मौखिक प्रशासन द्वारा की जा सकती है जिसमें वे मौजूद हैं।

जटिल उपचार में एक अतिरिक्त तत्व के रूप में, विभिन्न रोगों में एंजाइमों का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, ट्रिप्सिन और काइमोट्रिप्सिन जैसे प्रोटियोलिटिक एंजाइम प्रसंस्करण में उपयोग किए जाते हैं मुरझाए हुए घाव. एडीनोवायरल नेत्रश्लेष्मलाशोथ या हर्पेटिक केराटाइटिस के उपचार में एंजाइम डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिज़ और राइबोन्यूक्लिज़ के साथ तैयारी का उपयोग किया जाता है। एंजाइम की तैयारी का उपयोग घनास्त्रता और थ्रोम्बोम्बोलिज़्म, ऑन्कोलॉजिकल रोगों आदि के उपचार में भी किया जाता है। उनका उपयोग जले हुए संकुचन और पश्चात के निशान के पुनर्जीवन के लिए प्रासंगिक है।

आधुनिक चिकित्सा में एंजाइमों का उपयोग बहुत विविध है और यह क्षेत्र लगातार विकसित हो रहा है, जो हमें कुछ बीमारियों के इलाज के लिए लगातार नए और अधिक प्रभावी तरीके खोजने की अनुमति देता है।

अक्सर, विटामिन, खनिज और मानव शरीर के लिए उपयोगी अन्य तत्वों के साथ, एंजाइम नामक पदार्थों का उल्लेख किया जाता है। एंजाइम क्या हैं और वे शरीर में क्या कार्य करते हैं, उनकी प्रकृति क्या है और वे कहाँ स्थित हैं?

ये प्रोटीन प्रकृति, जैव उत्प्रेरक के पदार्थ हैं। उनके बिना नहीं होगा बच्चों का खाना, तैयार अनाज, क्वास, पनीर, पनीर, दही, केफिर। वे मानव शरीर की सभी प्रणालियों के कामकाज को प्रभावित करते हैं। इन पदार्थों की अपर्याप्त या अत्यधिक गतिविधि स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है, इसलिए आपको यह जानने की जरूरत है कि उनकी कमी से होने वाली समस्याओं से बचने के लिए एंजाइम क्या हैं।

यह क्या है?

एंजाइम जीवित कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित प्रोटीन अणु होते हैं। प्रत्येक कोशिका में इनकी संख्या सौ से अधिक होती है। इन पदार्थों की भूमिका बहुत बड़ी है। वे किसी दिए गए जीव के लिए उपयुक्त तापमान पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर के पाठ्यक्रम को प्रभावित करते हैं। एंजाइम का दूसरा नाम जैविक उत्प्रेरक है। एक रासायनिक प्रतिक्रिया की दर में वृद्धि इसके पाठ्यक्रम को सुविधाजनक बनाने से होती है। उत्प्रेरक के रूप में, वे प्रतिक्रिया के दौरान भस्म नहीं होते हैं और इसकी दिशा नहीं बदलते हैं। एंजाइमों का मुख्य कार्य यह है कि उनके बिना, जीवित जीवों में सभी प्रतिक्रियाएं बहुत धीमी गति से आगे बढ़ेंगी, और इससे व्यवहार्यता प्रभावित होगी।

उदाहरण के लिए, जब स्टार्च (आलू, चावल) वाले खाद्य पदार्थ चबाते हैं, तो मुंह में एक मीठा स्वाद दिखाई देता है, जो एमाइलेज के काम से जुड़ा होता है, एक एंजाइम जो लार में मौजूद स्टार्च को तोड़ता है। अपने आप में, स्टार्च बेस्वाद है, क्योंकि यह एक पॉलीसेकेराइड है। इसके क्लेवाज उत्पादों (मोनोसैकराइड्स) में एक मीठा स्वाद होता है: ग्लूकोज, माल्टोस, डेक्सट्रिन।

सभी सरल और जटिल में विभाजित हैं। पूर्व में केवल प्रोटीन होता है, जबकि बाद वाले में प्रोटीन (एपोएंजाइम) और गैर-प्रोटीन (कोएंजाइम) भाग होते हैं। समूह बी, ई, के के विटामिन कोएंजाइम हो सकते हैं।

एंजाइम वर्ग

परंपरागत रूप से, इन पदार्थों को छह समूहों में बांटा गया है। मूल रूप से उन्हें यह नाम उस सब्सट्रेट के आधार पर दिया गया था जिस पर एक निश्चित एंजाइम कार्य करता है, इसके मूल में एंडिंग-एज़ जोड़कर। तो, वे एंजाइम जो प्रोटीन (प्रोटीन) को हाइड्रोलाइज करते हैं, उन्हें प्रोटीन, वसा (लिपोस) - लिपेस, स्टार्च (एमिलन) - एमाइलेज कहा जाने लगा। फिर समान प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने वाले एंजाइमों को ऐसे नाम प्राप्त हुए जो संबंधित प्रतिक्रिया के प्रकार को इंगित करते हैं - एसाइलेस, डिकारबॉक्साइलेस, ऑक्सीडेस, डिहाइड्रोजनेज, और अन्य। इनमें से अधिकतर नाम आज भी प्रचलित हैं।

बाद में, इंटरनेशनल बायोकेमिकल यूनियन ने एक नामकरण पेश किया जिसके अनुसार एंजाइमों का नाम और वर्गीकरण उत्प्रेरित रासायनिक प्रतिक्रिया के प्रकार और तंत्र के अनुरूप होना चाहिए। इस कदम से मेटाबॉलिज्म के विभिन्न पहलुओं से संबंधित डेटा के व्यवस्थितकरण में राहत मिली। प्रतिक्रियाओं और उन्हें उत्प्रेरित करने वाले एंजाइमों को छह वर्गों में विभाजित किया गया है। प्रत्येक वर्ग में कई उपवर्ग (4-13) होते हैं। एंजाइम के नाम का पहला भाग सब्सट्रेट के नाम से मेल खाता है, दूसरा - अंत -जा के साथ उत्प्रेरित प्रतिक्रिया के प्रकार के लिए। वर्गीकरण (CF) के अनुसार प्रत्येक एंजाइम की अपनी कोड संख्या होती है। पहला अंक प्रतिक्रिया वर्ग से मेल खाता है, अगला उपवर्ग से, और तीसरा उपवर्ग से मेल खाता है। चौथा अंक एंजाइम की संख्या को उसके उपवर्ग में क्रम से इंगित करता है। उदाहरण के लिए, यदि ईसी 2.7.1.1 है, तो एंजाइम द्वितीय श्रेणी, 7वें उपवर्ग, प्रथम उपवर्ग से संबंधित है। अंतिम संख्या एंजाइम हेक्सोकाइनेज को संदर्भित करती है।

अर्थ

अगर हम बात करें कि एंजाइम क्या हैं, तो हम आधुनिक दुनिया में उनके महत्व के सवाल को नजरअंदाज नहीं कर सकते। वे मानव गतिविधि की लगभग सभी शाखाओं में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। इस तरह की उनकी व्यापकता इस तथ्य के कारण है कि वे जीवित कोशिकाओं के बाहर अपने अद्वितीय गुणों को संरक्षित करने में सक्षम हैं। चिकित्सा में, उदाहरण के लिए, लाइपेस, प्रोटीज और एमाइलेज के समूहों के एंजाइमों का उपयोग किया जाता है। वे वसा, प्रोटीन, स्टार्च को तोड़ते हैं। एक नियम के रूप में, यह प्रकार पैनज़िनॉर्म, फेस्टल जैसी दवाओं का हिस्सा है। इन निधियों का उपयोग मुख्य रूप से जठरांत्र संबंधी मार्ग के रोगों के इलाज के लिए किया जाता है। कुछ एंजाइम घुलने में सक्षम होते हैं रक्त वाहिकाएंरक्त के थक्के, वे शुद्ध घावों के उपचार में मदद करते हैं। ऑन्कोलॉजिकल रोगों के उपचार में एंजाइम थेरेपी एक विशेष स्थान रखती है।

स्टार्च को तोड़ने की अपनी क्षमता के कारण, खाद्य उद्योग में एंजाइम एमाइलेज का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उसी क्षेत्र में, लाइपेस का उपयोग किया जाता है, जो वसा और प्रोटीज को तोड़ते हैं, जो प्रोटीन को तोड़ते हैं। एमाइलेज एंजाइम का उपयोग ब्रूइंग, वाइनमेकिंग और बेकिंग में किया जाता है। तैयार अनाज की तैयारी में और मांस को नरम करने के लिए प्रोटीज का उपयोग किया जाता है। पनीर के उत्पादन में लाइपेस और रेनेट का उपयोग किया जाता है। सौंदर्य प्रसाधन उद्योग भी उनके बिना नहीं चल सकता। वे वाशिंग पाउडर, क्रीम का हिस्सा हैं। वाशिंग पाउडर में, उदाहरण के लिए, एमाइलेज, जो स्टार्च को तोड़ता है, मिलाया जाता है। प्रोटीन अशुद्धियों और प्रोटीनों को प्रोटीज द्वारा तोड़ा जाता है, और लाइपेस तेल और वसा के ऊतकों को साफ करते हैं।

शरीर में एंजाइमों की भूमिका

मानव शरीर में चयापचय के लिए दो प्रक्रियाएं जिम्मेदार हैं: उपचय और अपचय। पहला ऊर्जा और आवश्यक पदार्थों का अवशोषण सुनिश्चित करता है, दूसरा - अपशिष्ट उत्पादों का टूटना। इन प्रक्रियाओं की निरंतर बातचीत कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा के अवशोषण और शरीर के महत्वपूर्ण कार्यों के रखरखाव को प्रभावित करती है। चयापचय प्रक्रियाओं को तीन प्रणालियों द्वारा नियंत्रित किया जाता है: तंत्रिका, अंतःस्रावी और संचार। वे एंजाइमों की एक श्रृंखला की मदद से सामान्य रूप से कार्य कर सकते हैं, जो बदले में यह सुनिश्चित करता है कि एक व्यक्ति बाहरी और आंतरिक वातावरण की स्थितियों में बदलाव के लिए अनुकूल हो। एंजाइमों में प्रोटीन और गैर-प्रोटीन दोनों उत्पाद होते हैं।

शरीर में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की प्रक्रिया में, जिसके दौरान एंजाइम भाग लेते हैं, वे स्वयं उपभोग नहीं करते हैं। उनमें से प्रत्येक की अपनी रासायनिक संरचना और अपनी अनूठी भूमिका है, इसलिए प्रत्येक केवल एक निश्चित प्रतिक्रिया शुरू करता है। जैव रासायनिक उत्प्रेरक मलाशय, फेफड़े, गुर्दे, यकृत को शरीर से विषाक्त पदार्थों और अपशिष्ट उत्पादों को निकालने में मदद करते हैं। वे त्वचा, हड्डियों, तंत्रिका कोशिकाओं, मांसपेशियों के ऊतकों के निर्माण में भी योगदान करते हैं। ग्लूकोज को ऑक्सीकरण करने के लिए विशिष्ट एंजाइमों का उपयोग किया जाता है।

शरीर में सभी एंजाइम चयापचय और पाचन में विभाजित होते हैं। मेटाबोलिक विषाक्त पदार्थों को बेअसर करने, प्रोटीन और ऊर्जा के उत्पादन में शामिल हैं, और कोशिकाओं में जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को तेज करते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज सबसे मजबूत एंटीऑक्सिडेंट है, जो स्वाभाविक रूप से अधिकांश हरे पौधों, सफेद गोभी, ब्रसेल्स स्प्राउट्स और ब्रोकोली, गेहूं के रोगाणु, साग, जौ में पाया जाता है।

एंजाइम गतिविधि

इन पदार्थों को अपने कार्यों को पूरी तरह से करने के लिए कुछ शर्तों की आवश्यकता होती है। उनकी गतिविधि मुख्य रूप से तापमान से प्रभावित होती है। वृद्धि के साथ, रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर बढ़ जाती है। अणुओं की गति में वृद्धि के परिणामस्वरूप, उनके एक-दूसरे से टकराने की संभावना अधिक होती है, और प्रतिक्रिया की संभावना बढ़ जाती है। इष्टतम तापमान सबसे बड़ी गतिविधि प्रदान करता है। प्रोटीन के विकृतीकरण के कारण, जो तब होता है जब इष्टतम तापमान आदर्श से विचलित हो जाता है, रासायनिक प्रतिक्रिया की दर कम हो जाती है। जब हिमांक तापमान तक पहुंच जाता है, तो एंजाइम विकृत नहीं होता है, लेकिन निष्क्रिय होता है। उत्पादों के दीर्घकालिक भंडारण के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली त्वरित ठंड विधि, सूक्ष्मजीवों के विकास और विकास को रोकती है, इसके बाद अंदर मौजूद एंजाइमों की निष्क्रियता होती है। नतीजतन, भोजन विघटित नहीं होता है।

एंजाइमों की गतिविधि पर्यावरण की अम्लता से भी प्रभावित होती है। वे तटस्थ पीएच पर काम करते हैं। केवल कुछ एंजाइम क्षारीय, अत्यधिक क्षारीय, अम्लीय या अत्यधिक अम्लीय वातावरण में काम करते हैं। उदाहरण के लिए, रेनेट मानव पेट के अत्यधिक अम्लीय वातावरण में प्रोटीन को तोड़ता है। एंजाइम अवरोधकों और सक्रियकों द्वारा प्रभावित हो सकता है। कुछ आयन, उदाहरण के लिए, धातु, उन्हें सक्रिय करते हैं। अन्य आयनों का एंजाइमों की गतिविधि पर दमनात्मक प्रभाव पड़ता है।

सक्रियता

एंजाइमों की अत्यधिक गतिविधि के पूरे जीव के कामकाज पर इसके परिणाम होते हैं। सबसे पहले, यह एंजाइम क्रिया की दर में वृद्धि को उत्तेजित करता है, जो बदले में प्रतिक्रिया सब्सट्रेट की कमी और रासायनिक प्रतिक्रिया उत्पाद की अधिकता के गठन का कारण बनता है। सब्सट्रेट की कमी और इन उत्पादों का संचय स्वास्थ्य की स्थिति को काफी खराब करता है, शरीर की महत्वपूर्ण गतिविधि को बाधित करता है, बीमारियों के विकास का कारण बनता है और इसके परिणामस्वरूप किसी व्यक्ति की मृत्यु हो सकती है। उदाहरण के लिए, यूरिक एसिड का संचय गाउट की ओर जाता है और किडनी खराब. सब्सट्रेट की कमी के कारण, कोई अतिरिक्त उत्पाद नहीं होगा। यह तभी काम करता है जब एक और दूसरे को दूर किया जा सकता है।

एंजाइमों की अधिक गतिविधि के कई कारण हैं। पहला जीन उत्परिवर्तन है; यह जन्मजात हो सकता है या उत्परिवर्तजनों के प्रभाव में प्राप्त किया जा सकता है। दूसरा कारक पानी या भोजन में विटामिन या ट्रेस तत्व की अधिकता है, जो एंजाइम के काम करने के लिए आवश्यक है। विटामिन सी की अधिकता, उदाहरण के लिए, कोलेजन संश्लेषण एंजाइमों की बढ़ी हुई गतिविधि के माध्यम से, घाव भरने के तंत्र को बाधित करती है।

हाइपोएक्टिविटी

एंजाइमों की बढ़ी हुई और घटी हुई गतिविधि दोनों ही शरीर की गतिविधि को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती हैं। दूसरे मामले में, गतिविधि का पूर्ण समाप्ति संभव है। यह अवस्था एंजाइम की रासायनिक प्रतिक्रिया की दर को नाटकीय रूप से कम कर देती है। नतीजतन, सब्सट्रेट का संचय उत्पाद की कमी से पूरक होता है, जिससे गंभीर जटिलताएं होती हैं। शरीर के महत्वपूर्ण कार्यों में गड़बड़ी की पृष्ठभूमि के खिलाफ, स्वास्थ्य की स्थिति बिगड़ती है, रोग विकसित होते हैं, और हो सकता है घातक परिणाम. अमोनिया के संचय या एटीपी की कमी से मृत्यु हो जाती है। फेनिलएलनिन के संचय के कारण ओलिगोफ्रेनिया विकसित होता है। यह सिद्धांत यहां भी लागू होता है कि एंजाइम सब्सट्रेट की अनुपस्थिति में, प्रतिक्रिया सब्सट्रेट का कोई संचय नहीं होगा। शरीर पर एक बुरा प्रभाव एक ऐसी स्थिति उत्पन्न करता है जिसमें रक्त एंजाइम अपना कार्य नहीं करते हैं।

हाइपोएक्टिविटी के कई कारणों पर विचार किया जाता है। जीन का उत्परिवर्तन, जन्मजात या अधिग्रहित - यह पहला है। जीन थेरेपी की मदद से इस स्थिति को ठीक किया जा सकता है। आप लापता एंजाइम के सबस्ट्रेट्स को भोजन से बाहर करने का प्रयास कर सकते हैं। कुछ मामलों में यह मदद कर सकता है। दूसरा कारक एंजाइम के काम करने के लिए आवश्यक भोजन में विटामिन या ट्रेस तत्व की कमी है। निम्नलिखित कारण बिगड़ा हुआ विटामिन सक्रियण, अमीनो एसिड की कमी, एसिडोसिस, कोशिका में अवरोधकों की उपस्थिति, प्रोटीन विकृतीकरण हैं। शरीर के तापमान में कमी के साथ एंजाइम गतिविधि भी कम हो जाती है। कुछ कारक सभी प्रकार के एंजाइमों के कार्य को प्रभावित करते हैं, जबकि अन्य केवल कुछ प्रकार के कार्य को प्रभावित करते हैं।

पाचक एंजाइम

एक व्यक्ति खाने की प्रक्रिया का आनंद लेता है और कभी-कभी इस तथ्य की उपेक्षा करता है कि पाचन का मुख्य कार्य भोजन को पदार्थों में बदलना है जो शरीर के लिए ऊर्जा और निर्माण सामग्री का स्रोत बन सकता है, आंतों में अवशोषित हो जाता है। प्रोटीन एंजाइम इस प्रक्रिया में योगदान करते हैं। पाचक पदार्थ पाचन अंगों द्वारा निर्मित होते हैं, जो भोजन को विभाजित करने की प्रक्रिया में शामिल होते हैं। भोजन से आवश्यक कार्बोहाइड्रेट, वसा, अमीनो एसिड प्राप्त करने के लिए एंजाइमों की क्रिया आवश्यक है, जो शरीर के सामान्य कामकाज के लिए आवश्यक पोषक तत्व और ऊर्जा है।

बिगड़ा हुआ पाचन को सामान्य करने के लिए, भोजन के साथ आवश्यक प्रोटीन पदार्थों का एक साथ उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। अधिक भोजन करते समय, आप भोजन के बाद या भोजन के दौरान 1-2 गोलियां ले सकते हैं। फार्मेसियों में बेचा गया एक बड़ी संख्या कीविभिन्न एंजाइम की तैयारी जो पाचन में सुधार करने में मदद करती है। एक प्रकार का पोषक तत्व लेते समय उन्हें भंडारित किया जाना चाहिए। भोजन को चबाने या निगलने में समस्याओं के लिए भोजन के साथ एंजाइम लेना आवश्यक है। उनके उपयोग के महत्वपूर्ण कारण अधिग्रहित और जन्मजात फेरमेंटोपैथी, चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम, हेपेटाइटिस, हैजांगाइटिस, कोलेसिस्टिटिस, अग्नाशयशोथ, कोलाइटिस, क्रोनिक गैस्ट्रिटिस जैसे रोग भी हो सकते हैं। पाचन प्रक्रिया को प्रभावित करने वाली दवाओं के साथ एंजाइम की तैयारी लेनी चाहिए।

एंजाइमोपैथोलॉजी

चिकित्सा में, एक पूरा खंड है जो एक बीमारी और एक निश्चित एंजाइम के संश्लेषण की कमी के बीच संबंध की खोज से संबंधित है। यह एंजाइमोलॉजी का क्षेत्र है - एंजाइमोपैथोलॉजी। अपर्याप्त एंजाइम संश्लेषण पर भी विचार किया जाना है। उदाहरण के लिए, वंशानुगत रोगफेनिलकेटोनुरिया इस पदार्थ को संश्लेषित करने के लिए यकृत कोशिकाओं की क्षमता के नुकसान की पृष्ठभूमि के खिलाफ विकसित होता है, जो फेनिलएलनिन के टाइरोसिन में रूपांतरण को उत्प्रेरित करता है। लक्षण यह रोगमानसिक विकार हैं। रोगी के शरीर में धीरे-धीरे विषाक्त पदार्थों के जमा होने से उल्टी, घबराहट, चिड़चिड़ापन, किसी भी चीज में रुचि की कमी, गंभीर थकान जैसे लक्षण परेशान कर रहे हैं।

बच्चे के जन्म पर, विकृति स्वयं प्रकट नहीं होती है। प्राथमिक लक्षण दो से छह महीने की उम्र के बीच देखे जा सकते हैं। बच्चे के जीवन के दूसरे भाग में एक स्पष्ट अंतराल की विशेषता होती है मानसिक विकास. 60% रोगियों में, मूर्खता विकसित होती है, 10% से कम ओलिगोफ्रेनिया की हल्की डिग्री तक सीमित होती है। सेल एंजाइम अपने कार्यों का सामना नहीं करते हैं, लेकिन इसे ठीक किया जा सकता है। पैथोलॉजिकल परिवर्तनों का समय पर निदान युवावस्था तक रोग के विकास को रोक सकता है। उपचार में भोजन के साथ फेनिलएलनिन के सेवन को सीमित करना शामिल है।

एंजाइम की तैयारी

एंजाइम क्या हैं, इस प्रश्न का उत्तर देते हुए, दो परिभाषाओं पर ध्यान दिया जा सकता है। पहला जैव रासायनिक उत्प्रेरक है, और दूसरा तैयारी है जिसमें वे शामिल हैं। वे पेट और आंतों में पर्यावरण की स्थिति को सामान्य करने में सक्षम हैं, सूक्ष्म कणों के लिए अंतिम उत्पादों के टूटने को सुनिश्चित करते हैं, और अवशोषण प्रक्रिया में सुधार करते हैं। वे गैस्ट्रोएंटेरोलॉजिकल रोगों के उद्भव और विकास को भी रोकते हैं। एंजाइमों में सबसे प्रसिद्ध है औषधीय उत्पादमेज़िम फोर्ट। इसकी संरचना में, इसमें लाइपेस, एमाइलेज, प्रोटीज होता है, जो पुरानी अग्नाशयशोथ में दर्द को कम करने में मदद करता है। अग्न्याशय द्वारा आवश्यक एंजाइमों के अपर्याप्त उत्पादन के लिए कैप्सूल को प्रतिस्थापन उपचार के रूप में लिया जाता है।

ये दवाएं मुख्य रूप से भोजन के साथ ली जाती हैं। अवशोषण तंत्र के पहचाने गए उल्लंघनों के आधार पर, डॉक्टर द्वारा कैप्सूल या टैबलेट की संख्या निर्धारित की जाती है। उन्हें रेफ्रिजरेटर में स्टोर करना बेहतर है। पाचन एंजाइमों के लंबे समय तक उपयोग से व्यसन नहीं होता है, और यह अग्न्याशय के काम को प्रभावित नहीं करता है। दवा चुनते समय, आपको तारीख, गुणवत्ता और कीमत के अनुपात पर ध्यान देना चाहिए। पाचन तंत्र के पुराने रोगों, अधिक खाने, समय-समय पर पेट की समस्याओं और भोजन की विषाक्तता के लिए एंजाइम की तैयारी की सिफारिश की जाती है। सबसे अधिक बार, डॉक्टर मेज़िम टैबलेट की तैयारी लिखते हैं, जो घरेलू बाजार में खुद को अच्छी तरह से साबित कर चुकी है और आत्मविश्वास से अपनी स्थिति रखती है। इस दवा के अन्य एनालॉग हैं, कम प्रसिद्ध और सस्ती से अधिक नहीं। विशेष रूप से, कई लोग पेक्रिटिन या फेस्टल टैबलेट पसंद करते हैं, जिनमें अधिक महंगे समकक्षों के समान गुण होते हैं।

किसी भी जीव का जीवन उसमें होने वाली उपापचयी प्रक्रियाओं के कारण ही संभव होता है। इन प्रतिक्रियाओं को प्राकृतिक उत्प्रेरक, या एंजाइम द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इन पदार्थों का दूसरा नाम एंजाइम है। शब्द "एंजाइम" लैटिन फेरमेंटम से आया है, जिसका अर्थ है "खट्टा"। अवधारणा ऐतिहासिक रूप से किण्वन प्रक्रियाओं के अध्ययन में दिखाई दी।

चावल। 1 - खमीर का उपयोग करके किण्वन - एक एंजाइमी प्रतिक्रिया का एक विशिष्ट उदाहरण

मानव जाति ने लंबे समय से इन एंजाइमों के लाभकारी गुणों का आनंद लिया है। उदाहरण के लिए, कई शताब्दियों से, रेनेट का उपयोग करके दूध से पनीर बनाया जाता रहा है।

एंजाइम उत्प्रेरक से इस मायने में भिन्न होते हैं कि वे एक जीवित जीव में कार्य करते हैं, जबकि उत्प्रेरक - में निर्जीव प्रकृति. जैव रसायन की वह शाखा जो जीवन के लिए इन आवश्यक पदार्थों का अध्ययन करती है, एंजाइमोलॉजी कहलाती है।

एंजाइमों के सामान्य गुण

एंजाइम प्रोटीन अणु होते हैं जो विभिन्न पदार्थों के साथ बातचीत करते हैं, एक निश्चित पथ के साथ उनके रासायनिक परिवर्तन को तेज करते हैं। हालांकि, इनका सेवन नहीं किया जाता है। प्रत्येक एंजाइम में एक सक्रिय साइट होती है जो एक सब्सट्रेट और एक उत्प्रेरक साइट से जुड़ती है जो एक विशेष रासायनिक प्रतिक्रिया शुरू करती है। ये पदार्थ तापमान को बढ़ाए बिना शरीर में होने वाली जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं।

एंजाइमों के मुख्य गुण:

  • विशिष्टता: एक एंजाइम की क्षमता केवल एक विशिष्ट सब्सट्रेट पर कार्य करने के लिए, उदाहरण के लिए, वसा पर लाइपेस;
  • उत्प्रेरक दक्षता: सैकड़ों और हजारों बार जैविक प्रतिक्रियाओं को तेज करने के लिए एंजाइमेटिक प्रोटीन की क्षमता;
  • विनियमित करने की क्षमता: प्रत्येक कोशिका में, एंजाइमों का उत्पादन और गतिविधि परिवर्तनों की एक अजीबोगरीब श्रृंखला द्वारा निर्धारित की जाती है जो इन प्रोटीनों को फिर से संश्लेषित करने की क्षमता को प्रभावित करती है।

मानव शरीर में एंजाइमों की भूमिका को कम करके आंका नहीं जा सकता है। उस समय, जब डीएनए की संरचना की खोज की गई थी, तब कहा गया था कि एक प्रोटीन के संश्लेषण के लिए एक जीन जिम्मेदार होता है, जो पहले से ही कुछ विशेष गुण निर्धारित करता है। अब यह कथन ऐसा लगता है: "एक जीन - एक एंजाइम - एक विशेषता।" अर्थात्, कोशिका में एंजाइमों की गतिविधि के बिना, जीवन का अस्तित्व नहीं हो सकता।

वर्गीकरण

रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भूमिका के आधार पर, एंजाइमों के निम्नलिखित वर्ग प्रतिष्ठित हैं:

एक जीवित जीव में, सभी एंजाइमों को इंट्रा- और बाह्यकोशिकीय में विभाजित किया जाता है। इंट्रासेल्युलर में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, निष्क्रियता प्रतिक्रियाओं में शामिल यकृत एंजाइम विभिन्न पदार्थखून के साथ आ रहा है। किसी अंग के क्षतिग्रस्त होने पर वे रक्त में पाए जाते हैं, जो उसके रोगों के निदान में मदद करता है।

इंट्रासेल्युलर एंजाइम जो आंतरिक अंगों को नुकसान के मार्कर हैं:

  • जिगर - एलानिन एमिनोट्रांस्फरेज़, एस्पार्टेट एमिनोट्रांस्फरेज़, गामा-ग्लूटामाइल ट्रांसपेप्टिडेज़, सोर्बिटोल डिहाइड्रोजनेज;
  • गुर्दे - क्षारीय फॉस्फेट;
  • प्रोस्टेट - एसिड फॉस्फेट;
  • हृदय की मांसपेशी - लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज

एक्स्ट्रासेलुलर एंजाइम ग्रंथियों द्वारा स्रावित होते हैं बाहरी वातावरण. मुख्य लार ग्रंथियों, गैस्ट्रिक दीवार, अग्न्याशय, आंतों की कोशिकाओं द्वारा स्रावित होते हैं और पाचन में सक्रिय रूप से शामिल होते हैं।

पाचक एंजाइम

पाचन एंजाइम प्रोटीन होते हैं जो भोजन बनाने वाले बड़े अणुओं के टूटने को तेज करते हैं। वे ऐसे अणुओं को छोटे-छोटे टुकड़ों में विभाजित करते हैं जो कोशिकाओं के लिए पचाने में आसान होते हैं। मुख्य प्रकार के पाचक एंजाइम प्रोटीज, लाइपेस और एमाइलेज हैं।

मुख्य पाचन ग्रंथि अग्न्याशय है। यह इन एंजाइमों में से अधिकांश का उत्पादन करता है, साथ ही न्यूक्लियस जो डीएनए और आरएनए को साफ करते हैं, और पेप्टिडेस मुक्त अमीनो एसिड के निर्माण में शामिल होते हैं। इसके अलावा, गठित एंजाइमों की एक छोटी मात्रा बड़ी मात्रा में भोजन को "संसाधित" करने में सक्षम है।

पोषक तत्वों के एंजाइमेटिक ब्रेकडाउन के दौरान, ऊर्जा जारी की जाती है, जो चयापचय प्रक्रियाओं और महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए खपत होती है। एंजाइमों की भागीदारी के बिना, ऐसी प्रक्रियाएं बहुत धीमी गति से होती हैं, जिससे शरीर को पर्याप्त ऊर्जा आपूर्ति नहीं मिलती है।

इसके अलावा, पाचन की प्रक्रिया में एंजाइमों की भागीदारी पोषक तत्वों के अणुओं में टूटने को सुनिश्चित करती है जो आंतों की दीवार की कोशिकाओं से गुजर सकते हैं और रक्तप्रवाह में प्रवेश कर सकते हैं।

एमाइलेस

एमाइलेज लार ग्रंथियों द्वारा निर्मित होता है। यह खाद्य स्टार्च पर कार्य करता है, जो ग्लूकोज अणुओं की एक लंबी श्रृंखला से बना होता है। इस एंजाइम की क्रिया के परिणामस्वरूप, दो जुड़े ग्लूकोज अणुओं, यानी फ्रुक्टोज और अन्य शॉर्ट-चेन कार्बोहाइड्रेट से मिलकर खंड बनते हैं। वे आगे आंतों में ग्लूकोज के लिए चयापचय होते हैं और वहां से रक्त में अवशोषित हो जाते हैं।

लार ग्रंथियां स्टार्च के केवल एक हिस्से को तोड़ती हैं। भोजन को चबाते समय लार एमाइलेज थोड़े समय के लिए सक्रिय रहता है। पेट में प्रवेश करने के बाद, एंजाइम अपनी अम्लीय सामग्री से निष्क्रिय हो जाता है। अग्न्याशय द्वारा उत्पादित अग्नाशय एमाइलेज की क्रिया से अधिकांश स्टार्च पहले से ही ग्रहणी में टूट जाता है।


चावल। 2 - एमाइलेज स्टार्च का टूटना शुरू करता है

अग्नाशय एमाइलेज की क्रिया के तहत बनने वाले लघु कार्बोहाइड्रेट में प्रवेश करते हैं छोटी आंत. यहां, माल्टेज, लैक्टेज, सुक्रेज, डेक्सट्रिनेज की मदद से, वे ग्लूकोज अणुओं में टूट जाते हैं। फाइबर जो एंजाइमों द्वारा अवक्रमित नहीं होता है, आंतों से मल के साथ उत्सर्जित होता है।

प्रोटिएजों

प्रोटीन या प्रोटीन मानव आहार का एक अनिवार्य हिस्सा हैं। उनके विभाजन एंजाइमों के लिए - प्रोटीज आवश्यक हैं। वे संश्लेषण, सब्सट्रेट और अन्य विशेषताओं की साइट में भिन्न होते हैं। उनमें से कुछ पेट में सक्रिय होते हैं, जैसे पेप्सिन। अन्य अग्न्याशय द्वारा निर्मित होते हैं और आंतों के लुमेन में सक्रिय होते हैं। ग्रंथि में ही, एक निष्क्रिय एंजाइम अग्रदूत, काइमोट्रिप्सिनोजेन जारी किया जाता है, जो अम्लीय खाद्य सामग्री के साथ मिश्रित होने के बाद ही काइमोट्रिप्सिन में बदल जाता है। यह तंत्र अग्नाशयी कोशिकाओं के प्रोटीज द्वारा आत्म-क्षति से बचने में मदद करता है।


चावल। 3 - प्रोटीन का एंजाइमेटिक क्लेवाज

प्रोटीज टूट जाते हैं खाद्य प्रोटीनछोटे टुकड़ों में - पॉलीपेप्टाइड्स। एंजाइम - पेप्टिडेस उन्हें अमीनो एसिड में तोड़ देते हैं जो आंतों में अवशोषित हो जाते हैं।

लाइपेस

आहार वसा को लाइपेस एंजाइम द्वारा तोड़ा जाता है, जो अग्न्याशय द्वारा भी निर्मित होते हैं। वे वसा के अणुओं को फैटी एसिड और ग्लिसरॉल में तोड़ देते हैं। इस तरह की प्रतिक्रिया के लिए पित्त के ग्रहणी के लुमेन में उपस्थिति की आवश्यकता होती है, जो यकृत में बनती है।


चावल। 4 - वसा का एंजाइमेटिक हाइड्रोलिसिस

मिक्राज़िम के साथ रिप्लेसमेंट थेरेपी की भूमिका

पाचन विकार वाले कई लोगों के लिए, विशेष रूप से अग्नाशय के रोगों वाले, एंजाइमों का प्रशासन अंग के लिए कार्यात्मक सहायता प्रदान करता है और उपचार प्रक्रिया को गति देता है। अग्नाशयशोथ या किसी अन्य तीव्र स्थिति के हमले को रोकने के बाद, एंजाइमों का सेवन रोका जा सकता है, क्योंकि शरीर स्वतंत्र रूप से अपने स्राव को बहाल करता है।

एंजाइमेटिक तैयारी का दीर्घकालिक उपयोग केवल गंभीर एक्सोक्राइन अग्नाशयी अपर्याप्तता के मामले में आवश्यक है।

इसकी संरचना में सबसे अधिक शारीरिक में से एक दवा "मिक्राज़िम" है। इसमें अग्नाशयी रस में निहित एमाइलेज, प्रोटीज और लाइपेज होते हैं। इसलिए, इस अंग के विभिन्न रोगों के लिए किस एंजाइम का उपयोग किया जाना चाहिए, इसे अलग से चुनने की आवश्यकता नहीं है।

इस दवा के उपयोग के लिए संकेत:

  • पुरानी अग्नाशयशोथ, सिस्टिक फाइब्रोसिस और अग्नाशयी एंजाइमों के अपर्याप्त स्राव के अन्य कारण;
  • पाचन तंत्र की तेजी से वसूली के लिए जिगर, पेट, आंतों की सूजन संबंधी बीमारियां, विशेष रूप से उन पर ऑपरेशन के बाद;
  • पोषण संबंधी त्रुटियां;
  • चबाने के कार्य का उल्लंघन, उदाहरण के लिए, दंत रोगों या रोगी की गतिहीनता के साथ।

प्रतिस्थापन उद्देश्यों के लिए पाचन एंजाइम लेने से सूजन, ढीले मल और पेट दर्द से बचने में मदद मिलती है। इसके अलावा, अग्न्याशय के गंभीर पुराने रोगों में, माइक्रोसिम पूरी तरह से पोषक तत्वों को विभाजित करने का कार्य करता है। इसलिए, उन्हें आंतों में स्वतंत्र रूप से अवशोषित किया जा सकता है। यह सिस्टिक फाइब्रोसिस वाले बच्चों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

जरूरी: उपयोग करने से पहले, निर्देश पढ़ें या अपने चिकित्सक से परामर्श करें।

एंजाइम एक विशेष प्रकार के प्रोटीन होते हैं जिन्हें प्रकृति ने विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक की भूमिका सौंपी है।

यह शब्द लगातार सुना जाता है, हालांकि, हर कोई यह नहीं समझता है कि एक एंजाइम या एंजाइम क्या है, यह पदार्थ क्या कार्य करता है, और यह भी कि एंजाइम एंजाइम से कैसे भिन्न होते हैं और क्या वे बिल्कुल भिन्न होते हैं। यह सब हम अभी पता लगाएंगे।

इन पदार्थों के बिना, न तो मनुष्य और न ही जानवर भोजन को पचा पाएंगे। और पहली बार, मानव जाति ने 5 हजार साल से अधिक समय पहले रोजमर्रा की जिंदगी में एंजाइमों के उपयोग का सहारा लिया, जब हमारे पूर्वजों ने जानवरों के पेट से "व्यंजनों" में दूध जमा करना सीखा। ऐसी स्थिति में रेनेट के प्रभाव में दूध पनीर में बदल गया। और यह उत्प्रेरक के रूप में एक एंजाइम के काम का सिर्फ एक उदाहरण है, जो तेज करता है जैविक प्रक्रियाएं. आज, उद्योग में एंजाइम अपरिहार्य हैं, वे चीनी, मार्जरीन, दही, बीयर, चमड़ा, कपड़ा, शराब और यहां तक ​​कि कंक्रीट के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण हैं। पर डिटर्जेंटऔर वाशिंग पाउडर में भी ये लाभकारी पदार्थ होते हैं - वे कम तापमान पर दाग हटाने में मदद करते हैं।

डिस्कवरी इतिहास

ग्रीक से अनुवाद में एंजाइम का अर्थ है "खट्टा"। और मानव जाति इस पदार्थ की खोज का श्रेय डचमैन जान बैपटिस्ट वैन हेलमोंट को देती है, जो 16वीं शताब्दी में रहते थे। एक समय में उन्हें अल्कोहलिक किण्वन में बहुत दिलचस्पी हो गई और अध्ययन के दौरान उन्हें एक अज्ञात पदार्थ मिला जो इस प्रक्रिया को तेज करता है। डचमैन ने इसे फेरमेंटम कहा, जिसका अर्थ है किण्वन। फिर, लगभग तीन शताब्दियों के बाद, फ्रांसीसी लुई पाश्चर, किण्वन प्रक्रियाओं का अवलोकन करते हुए, इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि एंजाइम और कुछ नहीं बल्कि एक जीवित कोशिका के पदार्थ हैं। और कुछ समय बाद, जर्मन एडुआर्ड बुचनर ने खमीर से एंजाइम निकाला और निर्धारित किया कि यह पदार्थ एक जीवित जीव नहीं है। उसने उसे अपना नाम भी दिया - "ज़िमाज़ा"। कुछ साल बाद, एक और जर्मन, विली कुहेन ने सभी प्रोटीन उत्प्रेरक को दो समूहों में विभाजित करने का प्रस्ताव रखा: एंजाइम और एंजाइम। इसके अलावा, उन्होंने दूसरे शब्द को "खट्टा" कहने का प्रस्ताव रखा, जिसके कार्य बाहरी जीवों तक फैले हुए हैं। और केवल 1897 ने सभी वैज्ञानिक विवादों को समाप्त कर दिया: दोनों शब्दों (एंजाइम और एंजाइम) को पूर्ण पर्यायवाची के रूप में उपयोग करने का निर्णय लिया गया।

संरचना: हजारों अमीनो एसिड की एक श्रृंखला

सभी एंजाइम प्रोटीन होते हैं, लेकिन सभी प्रोटीन एंजाइम नहीं होते हैं। अन्य प्रोटीनों की भाँति एन्जाइमों का भी निर्माण होता है। और दिलचस्प बात यह है कि प्रत्येक एंजाइम के निर्माण में एक सौ से एक मिलियन अमीनो एसिड होते हैं जो एक तार पर मोतियों की तरह बंधे होते हैं। लेकिन यह धागा भी नहीं है - यह आमतौर पर सैकड़ों बार मुड़ा हुआ है। इस प्रकार, प्रत्येक एंजाइम के लिए अद्वितीय त्रि-आयामी संरचना बनाई जाती है। इस बीच, एंजाइम अणु एक अपेक्षाकृत बड़ा गठन है, और इसकी संरचना का केवल एक छोटा सा हिस्सा, तथाकथित सक्रिय केंद्र, जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में शामिल है।

प्रत्येक अमीनो एसिड एक विशिष्ट प्रकार के रासायनिक बंधन से जुड़ा होता है, और प्रत्येक एंजाइम का अपना अनूठा अमीनो एसिड अनुक्रम होता है। उनमें से अधिकांश को बनाने के लिए लगभग 20 प्रकार के अमीनो पदार्थों का उपयोग किया जाता है। अमीनो एसिड अनुक्रम में मामूली बदलाव भी एक एंजाइम के रूप और अनुभव को नाटकीय रूप से बदल सकते हैं।

जैव रासायनिक गुण

यद्यपि प्रकृति में एंजाइमों की भागीदारी के साथ बड़ी संख्या में प्रतिक्रियाएं होती हैं, इन सभी को 6 श्रेणियों में बांटा जा सकता है। तदनुसार, इन छह प्रतिक्रियाओं में से प्रत्येक एक निश्चित प्रकार के एंजाइम के प्रभाव में आगे बढ़ती है।

एंजाइमों को शामिल करने वाली प्रतिक्रियाएं:

  1. ऑक्सीकरण और कमी।

इन प्रतिक्रियाओं में शामिल एंजाइमों को ऑक्सीडोरेक्टेसेस कहा जाता है। एक उदाहरण के रूप में, याद रखें कि अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज प्राथमिक अल्कोहल को एल्डिहाइड में कैसे परिवर्तित करता है।

  1. समूह स्थानांतरण प्रतिक्रिया।

इन प्रतिक्रियाओं के लिए जिम्मेदार एंजाइम को ट्रांसफरेज कहा जाता है। उनके पास कार्यात्मक समूहों को एक अणु से दूसरे अणु में स्थानांतरित करने की क्षमता है। ऐसा होता है, उदाहरण के लिए, जब ऐलेनिन एमिनोट्रांस्फरेज़ ऐलेनिन और एस्पार्टेट के बीच अल्फा-एमिनो समूहों को स्थानांतरित करते हैं। ट्रांसफरेज एटीपी और अन्य यौगिकों के बीच फॉस्फेट समूहों को भी स्थानांतरित करते हैं, और ग्लूकोज अवशेषों से डिसाकार्इड्स बनाते हैं।

  1. हाइड्रोलिसिस।

प्रतिक्रिया में शामिल हाइड्रोलिसिस पानी के तत्वों को जोड़कर एकल बंधनों को तोड़ने में सक्षम हैं।

  1. डबल बॉन्ड बनाएं या हटाएं।

इस प्रकार की प्रतिक्रिया गैर-हाइड्रोलाइटिक तरीके से लाइज़ की भागीदारी के साथ होती है।

  1. कार्यात्मक समूहों का आइसोमेराइजेशन।

कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, अणु के भीतर कार्यात्मक समूह की स्थिति बदल जाती है, लेकिन अणु स्वयं उसी संख्या और प्रकार के परमाणुओं से बना होता है जैसा कि प्रतिक्रिया शुरू होने से पहले था। दूसरे शब्दों में, प्रतिक्रिया के सब्सट्रेट और उत्पाद आइसोमर हैं। इस प्रकार का परिवर्तन आइसोमेरेज़ एंजाइम के प्रभाव में संभव है।

  1. जल तत्व के उन्मूलन के साथ एकल बंधन का निर्माण।

अणु में जल तत्व जोड़कर हाइड्रॉलिस बंधन तोड़ते हैं। Lyases क्रियात्मक समूहों से जलीय भाग को हटाते हुए, विपरीत प्रतिक्रिया करते हैं। इस प्रकार, एक साधारण कनेक्शन बनाया जाता है।

वे शरीर में कैसे काम करते हैं

एंजाइम कोशिकाओं में होने वाली लगभग सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं। वे मनुष्यों के लिए महत्वपूर्ण महत्व रखते हैं, पाचन की सुविधा प्रदान करते हैं और चयापचय को गति देते हैं।

इनमें से कुछ पदार्थ ऐसे अणुओं को तोड़ने में मदद करते हैं जो बहुत बड़े होते हैं और छोटे "टुकड़ों" में होते हैं जिन्हें शरीर पचा सकता है। अन्य, इसके विपरीत, छोटे अणुओं को बांधते हैं। लेकिन वैज्ञानिक रूप से कहें तो एंजाइम अत्यधिक चयनात्मक होते हैं। इसका मतलब है कि इनमें से प्रत्येक पदार्थ केवल एक निश्चित प्रतिक्रिया को तेज करने में सक्षम है। एंजाइम जिन अणुओं के साथ काम करते हैं उन्हें सब्सट्रेट कहा जाता है। सब्सट्रेट, बदले में, सक्रिय साइट नामक एंजाइम के एक भाग के साथ एक बंधन बनाते हैं।

दो सिद्धांत हैं जो एंजाइम और सब्सट्रेट की बातचीत की बारीकियों की व्याख्या करते हैं। तथाकथित "की-लॉक" मॉडल में, एंजाइम की सक्रिय साइट सब्सट्रेट में कड़ाई से परिभाषित कॉन्फ़िगरेशन के स्थान पर होती है। एक अन्य मॉडल के अनुसार, प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले, सक्रिय साइट और सब्सट्रेट दोनों, कनेक्ट करने के लिए अपने आकार बदलते हैं।

बातचीत का सिद्धांत जो भी हो, परिणाम हमेशा समान होता है - एंजाइम के प्रभाव में प्रतिक्रिया कई गुना तेजी से आगे बढ़ती है। इस बातचीत के परिणामस्वरूप, नए अणु "जन्म" होते हैं, जो तब एंजाइम से अलग हो जाते हैं। और उत्प्रेरक पदार्थ अपना काम करना जारी रखता है, लेकिन अन्य कणों की भागीदारी के साथ।

हाइपर- और हाइपोएक्टिविटी

ऐसे समय होते हैं जब एंजाइम गलत तीव्रता के साथ अपना कार्य करते हैं। अत्यधिक गतिविधि अत्यधिक प्रतिक्रिया उत्पाद निर्माण और सब्सट्रेट की कमी का कारण बनती है। नतीजतन, भलाई में गिरावट और गंभीर बीमारी. एंजाइम अति सक्रियता के कारण हो सकता है आनुवंशिक विकार, और विटामिन की अधिकता या प्रतिक्रिया में उपयोग किया जाता है।

एंजाइम हाइपोएक्टिविटी मृत्यु का कारण भी बन सकती है, उदाहरण के लिए, एंजाइम शरीर से विषाक्त पदार्थों को नहीं निकालते हैं या एटीपी की कमी होती है। इस स्थिति का कारण उत्परिवर्तित जीन या, इसके विपरीत, हाइपोविटामिनोसिस और अन्य पोषक तत्वों की कमी भी हो सकता है। के अलावा, हल्का तापमानइसी तरह शरीर एंजाइमों के कामकाज को धीमा कर देता है।

उत्प्रेरक और अधिक

आज आप अक्सर एंजाइमों के लाभों के बारे में सुन सकते हैं। लेकिन वे कौन से पदार्थ हैं जिन पर हमारे शरीर का प्रदर्शन निर्भर करता है?

एंजाइम जैविक अणु होते हैं जीवन चक्रजो जन्म और मृत्यु के ढांचे द्वारा परिभाषित नहीं है। वे शरीर में तब तक काम करते हैं जब तक वे घुल नहीं जाते। एक नियम के रूप में, यह अन्य एंजाइमों के प्रभाव में होता है।

जैव रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान, वे अंतिम उत्पाद का हिस्सा नहीं बनते हैं। जब प्रतिक्रिया पूरी हो जाती है, तो एंजाइम सब्सट्रेट छोड़ देता है। उसके बाद, पदार्थ फिर से काम करना शुरू करने के लिए तैयार है, लेकिन एक अलग अणु पर। और इसलिए यह तब तक चलता है जब तक शरीर को जरूरत होती है।

एंजाइमों की विशिष्टता यह है कि उनमें से प्रत्येक केवल एक नियत कार्य करता है। एक जैविक प्रतिक्रिया तभी होती है जब एंजाइम इसके लिए सही सब्सट्रेट ढूंढता है। इस इंटरैक्शन की तुलना कुंजी और लॉक के संचालन के सिद्धांत से की जा सकती है - केवल सही ढंग से चयनित तत्व ही एक साथ काम कर सकते हैं। एक और विशेषता: वे कम तापमान और मध्यम पीएच पर काम कर सकते हैं, और उत्प्रेरक के रूप में वे किसी भी अन्य रसायनों की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं।

उत्प्रेरक के रूप में एंजाइम चयापचय प्रक्रियाओं और अन्य प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं।

एक नियम के रूप में, इन प्रक्रियाओं में कुछ चरण होते हैं, जिनमें से प्रत्येक को एक निश्चित एंजाइम के काम की आवश्यकता होती है। इसके बिना परिवर्तन या त्वरण चक्र पूरा नहीं हो सकता।

शायद एंजाइमों के सभी कार्यों में सबसे प्रसिद्ध उत्प्रेरक की भूमिका है। इसका मतलब यह है कि एंजाइम रासायनिक अभिकर्मकों को इस तरह से मिलाते हैं ताकि उत्पाद को और अधिक तेज़ी से बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा लागत को कम किया जा सके। इन पदार्थों के बिना, रासायनिक प्रतिक्रियाएं सैकड़ों गुना धीमी गति से आगे बढ़ेंगी। लेकिन एंजाइम की क्षमता यहीं खत्म नहीं होती है। सभी जीवित जीवों में वह ऊर्जा होती है जिसकी उन्हें जीवित रहने के लिए आवश्यकता होती है। एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट, या एटीपी, एक प्रकार की चार्ज बैटरी है जो कोशिकाओं को ऊर्जा की आपूर्ति करती है। लेकिन एंजाइमों के बिना एटीपी का कार्य असंभव है। और एटीपी पैदा करने वाला मुख्य एंजाइम सिंथेज़ है। प्रत्येक ग्लूकोज अणु के लिए जो ऊर्जा में परिवर्तित होता है, सिंथेज़ लगभग 32-34 एटीपी अणुओं का उत्पादन करता है।

इसके अलावा, एंजाइम (लाइपेज, एमाइलेज, प्रोटीज) दवा में सक्रिय रूप से उपयोग किए जाते हैं। विशेष रूप से, वे एंजाइमेटिक तैयारी के एक घटक के रूप में काम करते हैं, जैसे फेस्टल, मेज़िम, पैन्ज़िनोर्म, पैनक्रिएटिन, अपचन का इलाज करने के लिए प्रयोग किया जाता है। लेकिन कुछ एंजाइम भी प्रभावित कर सकते हैं संचार प्रणाली(रक्त के थक्कों को भंग करें), शुद्ध घावों के उपचार में तेजी लाएं। और कैंसर रोधी चिकित्सा में भी वे एंजाइमों की मदद का सहारा लेते हैं।

एंजाइम की गतिविधि को निर्धारित करने वाले कारक

चूंकि एंजाइम कई बार प्रतिक्रियाओं को तेज करने में सक्षम है, इसलिए इसकी गतिविधि तथाकथित टर्नओवर संख्या से निर्धारित होती है। यह शब्द सब्सट्रेट अणुओं (प्रतिक्रियाशील पदार्थ) की संख्या को संदर्भित करता है जो 1 एंजाइम अणु 1 मिनट में बदल सकता है। हालांकि, ऐसे कई कारक हैं जो प्रतिक्रिया की दर निर्धारित करते हैं:

  1. सब्सट्रेट एकाग्रता।

सब्सट्रेट की एकाग्रता में वृद्धि से प्रतिक्रिया में तेजी आती है। अधिक अणु सक्रिय घटक, जितनी तेजी से प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है, उतनी ही अधिक सक्रिय केंद्र. हालांकि, त्वरण तभी तक संभव है जब तक कि सभी एंजाइम अणु शामिल न हों। उसके बाद, सब्सट्रेट की एकाग्रता में वृद्धि से भी प्रतिक्रिया में तेजी नहीं आएगी।

  1. तापमान।

आमतौर पर, तापमान में वृद्धि से प्रतिक्रियाओं का त्वरण होता है। यह नियम अधिकांश एंजाइमी प्रतिक्रियाओं के लिए काम करता है, लेकिन केवल तब तक जब तक तापमान 40 डिग्री सेल्सियस से ऊपर न बढ़े। इस निशान के बाद, प्रतिक्रिया दर, इसके विपरीत, तेजी से घटने लगती है। यदि तापमान एक महत्वपूर्ण बिंदु से नीचे चला जाता है, तो एंजाइमी प्रतिक्रियाओं की दर फिर से बढ़ जाएगी। यदि तापमान में वृद्धि जारी रहती है, तो सहसंयोजक बंधन टूट जाते हैं और एंजाइम की उत्प्रेरक गतिविधि हमेशा के लिए खो जाती है।

  1. पेट की गैस।

एंजाइमी प्रतिक्रियाओं की दर भी पीएच मान से प्रभावित होती है। प्रत्येक एंजाइम की अम्लता का अपना इष्टतम स्तर होता है, जिस पर प्रतिक्रिया सबसे पर्याप्त रूप से आगे बढ़ती है। पीएच स्तर बदलने से एंजाइम की गतिविधि प्रभावित होती है, और इसलिए प्रतिक्रिया की दर। यदि परिवर्तन बहुत अधिक है, तो सब्सट्रेट सक्रिय नाभिक से बांधने की क्षमता खो देता है, और एंजाइम अब प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित नहीं कर सकता है। आवश्यक पीएच स्तर की बहाली के साथ, एंजाइम की गतिविधि भी बहाल हो जाती है।

मानव शरीर में मौजूद एंजाइमों को 2 समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

  • चयापचय;
  • पाचक

विषाक्त पदार्थों को बेअसर करने के लिए चयापचय "काम" करता है, और ऊर्जा और प्रोटीन के उत्पादन में भी योगदान देता है। और, ज़ाहिर है, वे शरीर में जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को तेज करते हैं।

नाम से स्पष्ट है कि पाचन अंग किसके लिए जिम्मेदार हैं। लेकिन यहां भी चयनात्मकता का सिद्धांत काम करता है: एक निश्चित प्रकार का एंजाइम केवल एक प्रकार के भोजन को प्रभावित करता है। इसलिए पाचन क्रिया को बेहतर बनाने के लिए आप एक छोटी सी ट्रिक का सहारा ले सकते हैं। यदि शरीर भोजन में से कुछ को अच्छी तरह से नहीं पचा पाता है, तो आहार को ऐसे एंजाइम युक्त उत्पाद के साथ पूरक करना आवश्यक है जो मुश्किल से पचने वाले भोजन को तोड़ सकता है।

खाद्य एंजाइम उत्प्रेरक होते हैं जो भोजन को उस अवस्था में तोड़ते हैं जिसमें शरीर उनसे उपयोगी पदार्थों को अवशोषित करने में सक्षम होता है। पाचन एंजाइम कई प्रकार के होते हैं। मानव शरीर में पाचन तंत्र के विभिन्न भागों में विभिन्न प्रकार के एंजाइम पाए जाते हैं।

मुंह

इस स्तर पर, अल्फा-एमाइलेज भोजन पर कार्य करता है। यह आलू, फलों, सब्जियों और अन्य खाद्य पदार्थों में पाए जाने वाले कार्बोहाइड्रेट, स्टार्च और ग्लूकोज को तोड़ता है।

पेट

यहां, पेप्सिन प्रोटीन को पेप्टाइड्स में तोड़ता है, और जिलेटिनेज मांस में पाए जाने वाले जिलेटिन और कोलेजन को तोड़ता है।

अग्न्याशय

इस स्तर पर, "काम":

  • ट्रिप्सिन - प्रोटीन के टूटने के लिए जिम्मेदार;
  • अल्फा-काइमोट्रिप्सिन - प्रोटीन के अवशोषण में मदद करता है;
  • इलास्टेज - कुछ प्रकार के प्रोटीन को तोड़ता है;
  • न्यूक्लीज - न्यूक्लिक एसिड को तोड़ने में मदद करते हैं;
  • स्टेप्सिन - वसायुक्त खाद्य पदार्थों के अवशोषण को बढ़ावा देता है;
  • एमाइलेज - स्टार्च के अवशोषण के लिए जिम्मेदार;
  • लाइपेज - डेयरी उत्पादों, नट्स, तेल और मीट में पाए जाने वाले वसा (लिपिड) को तोड़ता है।

छोटी आंत

खाद्य कणों पर "संकल्पना":

  • पेप्टिडेस - अमीनो एसिड के स्तर तक पेप्टाइड यौगिकों को तोड़ते हैं;
  • सुक्रेज़ - जटिल शर्करा और स्टार्च को अवशोषित करने में मदद करता है;
  • माल्टेज़ - मोनोसेकेराइड (माल्ट शुगर) की स्थिति में डिसाकार्इड्स को तोड़ता है;
  • लैक्टेज - लैक्टोज को तोड़ता है (डेयरी उत्पादों में पाया जाने वाला ग्लूकोज);
  • लाइपेस - ट्राइग्लिसराइड्स, फैटी एसिड के अवशोषण को बढ़ावा देता है;
  • इरेप्सिन - प्रोटीन को प्रभावित करता है;
  • isomaltase - माल्टोस और आइसोमाल्टोस के साथ "काम करता है"।

पेट

यहाँ एंजाइम के कार्य किए जाते हैं:

  • कोलाई - लैक्टोज के पाचन के लिए जिम्मेदार;
  • लैक्टोबैसिली - लैक्टोज और कुछ अन्य कार्बोहाइड्रेट को प्रभावित करते हैं।

इन एंजाइमों के अलावा, ये भी हैं:

  • डायस्टेस - वनस्पति स्टार्च को पचाता है;
  • इनवर्टेज - सुक्रोज (टेबल शुगर) को तोड़ता है;
  • ग्लूकोमाइलेज - स्टार्च को ग्लूकोज में परिवर्तित करता है;
  • अल्फा-गैलेक्टोसिडेज़ - सेम, बीज, सोया उत्पादों, जड़ वाली सब्जियों और पत्तेदार सब्जियों के पाचन को बढ़ावा देता है;
  • ब्रोमेलैन - से प्राप्त एक एंजाइम, टूटने को बढ़ावा देता है अलग - अलग प्रकारपर्यावरण की अम्लता के विभिन्न स्तरों पर प्रभावी प्रोटीन में सूजन-रोधी गुण होते हैं;
  • पपेन, कच्चे पपीते से पृथक एक एंजाइम, छोटे और बड़े प्रोटीन के टूटने को बढ़ावा देता है, और सब्सट्रेट और अम्लता की एक विस्तृत श्रृंखला पर प्रभावी है।
  • सेल्युलेस - सेल्यूलोज, पौधों के तंतुओं को तोड़ता है (मानव शरीर में नहीं पाया जाता है);
  • एंडोप्रोटीज - ​​पेप्टाइड बॉन्ड को साफ करता है;
  • बैल पित्त निकालने - पशु मूल का एक एंजाइम, आंतों की गतिशीलता को उत्तेजित करता है;
  • अग्नाशय - पशु मूल का एक एंजाइम, प्रोटीन के पाचन को तेज करता है;
  • पैनक्रिलिपेज़ - एक पशु एंजाइम, अवशोषण और लिपिड को बढ़ावा देता है;
  • पेक्टिनेज - फलों में निहित पॉलीसेकेराइड को तोड़ता है;
  • फाइटेज - फाइटिक एसिड और अन्य खनिजों के अवशोषण को बढ़ावा देता है;
  • जाइलानेज - अनाज से ग्लूकोज को तोड़ता है।

उत्पादों में उत्प्रेरक

एंजाइम स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे शरीर को पोषक तत्वों के उपयोग के लिए उपयुक्त अवस्था में खाद्य घटकों को तोड़ने में मदद करते हैं। आंत और अग्न्याशय एंजाइमों की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन करते हैं। लेकिन इसके अलावा, कुछ उत्पादों में पाचन को बढ़ावा देने वाले उनके कई लाभकारी पदार्थ भी पाए जाते हैं।

किण्वित खाद्य पदार्थ लगभग एक आदर्श स्रोत हैं फायदेमंद बैक्टीरिया, के लिए आवश्यक उचित पाचन. और जबकि फार्मेसी प्रोबायोटिक्स केवल ऊपरी पाचन तंत्र में "काम" करते हैं और अक्सर आंतों तक नहीं पहुंचते हैं, एंजाइमेटिक उत्पादों का प्रभाव पूरे जठरांत्र संबंधी मार्ग में महसूस होता है।

उदाहरण के लिए, खुबानी में इनवर्टेज सहित लाभकारी एंजाइमों का मिश्रण होता है, जो ग्लूकोज के टूटने के लिए जिम्मेदार होता है और तेजी से ऊर्जा रिलीज को बढ़ावा देता है।

एवोकैडो लाइपेस के प्राकृतिक स्रोत के रूप में काम कर सकता है (लिपिड के तेजी से पाचन को बढ़ावा देता है)। शरीर में यह पदार्थ अग्न्याशय द्वारा निर्मित होता है। लेकिन इस शरीर के लिए जीवन को आसान बनाने के लिए, आप खुद का इलाज कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, एवोकैडो के साथ सलाद - स्वादिष्ट और स्वस्थ।

शायद पोटेशियम का सबसे प्रसिद्ध स्रोत होने के अलावा, केला शरीर को एमाइलेज और माल्टेज की आपूर्ति भी करता है। एमाइलेज ब्रेड, आलू, अनाज में भी पाया जाता है। माल्टेज़ माल्टोज़ के टूटने में सहायता करता है, तथाकथित माल्ट चीनी, जो बीयर और कॉर्न सिरप में प्रचुर मात्रा में होती है।

एक अन्य विदेशी फल - अनानास में ब्रोमेलैन सहित एंजाइमों की एक पूरी श्रृंखला होती है। और, कुछ अध्ययनों के अनुसार, इसमें कैंसर रोधी और सूजन-रोधी गुण भी होते हैं।

चरमपंथी और उद्योग

एक्स्ट्रीमोफाइल ऐसे पदार्थ हैं जो अत्यधिक परिस्थितियों में जीवित रह सकते हैं।

जीवित जीव, साथ ही एंजाइम जो उन्हें कार्य करने में सक्षम बनाते हैं, गीजर में पाए गए हैं जहां तापमान क्वथनांक के करीब है, और बर्फ में गहरा है, साथ ही अत्यधिक लवणता (संयुक्त राज्य अमेरिका में डेथ वैली) की स्थिति में है। इसके अलावा, वैज्ञानिकों ने ऐसे एंजाइम पाए हैं जिनके लिए पीएच स्तर, जैसा कि यह निकला, प्रभावी कार्य के लिए एक मूलभूत आवश्यकता नहीं है। शोधकर्ता एक्सट्रोफाइल एंजाइमों का अध्ययन उन पदार्थों के रूप में विशेष रुचि के साथ कर रहे हैं जिनका व्यापक रूप से उद्योग में उपयोग किया जा सकता है। यद्यपि आज भी एंजाइमों ने उद्योग में जैविक और पर्यावरण के अनुकूल पदार्थों के रूप में अपना आवेदन पाया है। खाद्य उद्योग, कॉस्मेटोलॉजी और घरेलू रसायनों के उत्पादन में एंजाइमों का उपयोग किया जाता है।

इसके अलावा, ऐसे मामलों में एंजाइमों की "सेवाएं" सिंथेटिक एनालॉग्स की तुलना में सस्ती हैं। इसके अलावा, प्राकृतिक पदार्थ बायोडिग्रेडेबल होते हैं, जो पर्यावरण के लिए उनके उपयोग को सुरक्षित बनाते हैं। प्रकृति में, ऐसे सूक्ष्मजीव होते हैं जो एंजाइमों को अलग-अलग अमीनो एसिड में तोड़ सकते हैं, जो तब एक नई जैविक श्रृंखला के घटक बन जाते हैं। लेकिन, जैसा कि वे कहते हैं, एक पूरी तरह से अलग कहानी है।

अक्सर, विटामिन, खनिज और मानव शरीर के लिए उपयोगी अन्य तत्वों के साथ, एंजाइम नामक पदार्थों का उल्लेख किया जाता है। एंजाइम क्या हैं और वे शरीर में क्या कार्य करते हैं, उनकी प्रकृति क्या है और वे कहाँ स्थित हैं?

ये प्रोटीन प्रकृति, जैव उत्प्रेरक के पदार्थ हैं। उनके बिना, कोई शिशु आहार, तैयार अनाज, क्वास, पनीर, पनीर, दही, केफिर नहीं होता। वे मानव शरीर की सभी प्रणालियों के कामकाज को प्रभावित करते हैं। इन पदार्थों की अपर्याप्त या अत्यधिक गतिविधि स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है, इसलिए आपको यह जानने की जरूरत है कि उनकी कमी से होने वाली समस्याओं से बचने के लिए एंजाइम क्या हैं।

यह क्या है?

एंजाइम जीवित कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित प्रोटीन अणु होते हैं। प्रत्येक कोशिका में इनकी संख्या सौ से अधिक होती है। इन पदार्थों की भूमिका बहुत बड़ी है। वे किसी दिए गए जीव के लिए उपयुक्त तापमान पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर के पाठ्यक्रम को प्रभावित करते हैं। एंजाइम का दूसरा नाम जैविक उत्प्रेरक है। एक रासायनिक प्रतिक्रिया की दर में वृद्धि इसके पाठ्यक्रम को सुविधाजनक बनाने से होती है। उत्प्रेरक के रूप में, वे प्रतिक्रिया के दौरान भस्म नहीं होते हैं और इसकी दिशा नहीं बदलते हैं। एंजाइमों का मुख्य कार्य यह है कि उनके बिना, जीवित जीवों में सभी प्रतिक्रियाएं बहुत धीमी गति से आगे बढ़ेंगी, और इससे व्यवहार्यता प्रभावित होगी।

उदाहरण के लिए, जब स्टार्च (आलू, चावल) वाले खाद्य पदार्थ चबाते हैं, तो मुंह में एक मीठा स्वाद दिखाई देता है, जो एमाइलेज के काम से जुड़ा होता है, एक एंजाइम जो लार में मौजूद स्टार्च को तोड़ता है। अपने आप में, स्टार्च बेस्वाद है, क्योंकि यह एक पॉलीसेकेराइड है। इसके क्लेवाज उत्पादों (मोनोसैकराइड्स) में एक मीठा स्वाद होता है: ग्लूकोज, माल्टोस, डेक्सट्रिन।

सभी सरल और जटिल में विभाजित हैं। पूर्व में केवल प्रोटीन होता है, जबकि बाद वाले में प्रोटीन (एपोएंजाइम) और गैर-प्रोटीन (कोएंजाइम) भाग होते हैं। समूह बी, ई, के के विटामिन कोएंजाइम हो सकते हैं।

एंजाइम वर्ग

परंपरागत रूप से, इन पदार्थों को छह समूहों में बांटा गया है। मूल रूप से उन्हें यह नाम उस सब्सट्रेट के आधार पर दिया गया था जिस पर एक निश्चित एंजाइम कार्य करता है, इसके मूल में एंडिंग-एज़ जोड़कर। तो, वे एंजाइम जो प्रोटीन (प्रोटीन) को हाइड्रोलाइज करते हैं, उन्हें प्रोटीन, वसा (लिपोस) - लिपेस, स्टार्च (एमिलन) - एमाइलेज कहा जाने लगा। फिर समान प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने वाले एंजाइमों को ऐसे नाम प्राप्त हुए जो संबंधित प्रतिक्रिया के प्रकार को इंगित करते हैं - एसाइलेस, डिकारबॉक्साइलेस, ऑक्सीडेस, डिहाइड्रोजनेज, और अन्य। इनमें से अधिकतर नाम आज भी प्रचलित हैं।

बाद में, इंटरनेशनल बायोकेमिकल यूनियन ने एक नामकरण पेश किया जिसके अनुसार एंजाइमों का नाम और वर्गीकरण उत्प्रेरित रासायनिक प्रतिक्रिया के प्रकार और तंत्र के अनुरूप होना चाहिए। इस कदम से मेटाबॉलिज्म के विभिन्न पहलुओं से संबंधित डेटा के व्यवस्थितकरण में राहत मिली। प्रतिक्रियाओं और उन्हें उत्प्रेरित करने वाले एंजाइमों को छह वर्गों में विभाजित किया गया है। प्रत्येक वर्ग में कई उपवर्ग (4-13) होते हैं। एंजाइम के नाम का पहला भाग सब्सट्रेट के नाम से मेल खाता है, दूसरा - अंत -जा के साथ उत्प्रेरित प्रतिक्रिया के प्रकार के लिए। वर्गीकरण (CF) के अनुसार प्रत्येक एंजाइम की अपनी कोड संख्या होती है। पहला अंक प्रतिक्रिया वर्ग से मेल खाता है, अगला उपवर्ग से, और तीसरा उपवर्ग से मेल खाता है। चौथा अंक एंजाइम की संख्या को उसके उपवर्ग में क्रम से इंगित करता है। उदाहरण के लिए, यदि ईसी 2.7.1.1 है, तो एंजाइम द्वितीय श्रेणी, 7वें उपवर्ग, प्रथम उपवर्ग से संबंधित है। अंतिम संख्या एंजाइम हेक्सोकाइनेज को संदर्भित करती है।

अर्थ

अगर हम बात करें कि एंजाइम क्या हैं, तो हम आधुनिक दुनिया में उनके महत्व के सवाल को नजरअंदाज नहीं कर सकते। वे मानव गतिविधि की लगभग सभी शाखाओं में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। इस तरह की उनकी व्यापकता इस तथ्य के कारण है कि वे जीवित कोशिकाओं के बाहर अपने अद्वितीय गुणों को संरक्षित करने में सक्षम हैं। चिकित्सा में, उदाहरण के लिए, लाइपेस, प्रोटीज और एमाइलेज के समूहों के एंजाइमों का उपयोग किया जाता है। वे वसा, प्रोटीन, स्टार्च को तोड़ते हैं। एक नियम के रूप में, यह प्रकार पैनज़िनॉर्म, फेस्टल जैसी दवाओं का हिस्सा है। इन निधियों का उपयोग मुख्य रूप से जठरांत्र संबंधी मार्ग के रोगों के इलाज के लिए किया जाता है। कुछ एंजाइम रक्त वाहिकाओं में रक्त के थक्कों को भंग करने में सक्षम होते हैं, वे शुद्ध घावों के उपचार में मदद करते हैं। ऑन्कोलॉजिकल रोगों के उपचार में एंजाइम थेरेपी एक विशेष स्थान रखती है।

स्टार्च को तोड़ने की अपनी क्षमता के कारण, खाद्य उद्योग में एंजाइम एमाइलेज का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उसी क्षेत्र में, लाइपेस का उपयोग किया जाता है, जो वसा और प्रोटीज को तोड़ते हैं, जो प्रोटीन को तोड़ते हैं। एमाइलेज एंजाइम का उपयोग ब्रूइंग, वाइनमेकिंग और बेकिंग में किया जाता है। तैयार अनाज की तैयारी में और मांस को नरम करने के लिए प्रोटीज का उपयोग किया जाता है। पनीर के उत्पादन में लाइपेस और रेनेट का उपयोग किया जाता है। सौंदर्य प्रसाधन उद्योग भी उनके बिना नहीं चल सकता। वे वाशिंग पाउडर, क्रीम का हिस्सा हैं। वाशिंग पाउडर में, उदाहरण के लिए, एमाइलेज, जो स्टार्च को तोड़ता है, मिलाया जाता है। प्रोटीन अशुद्धियों और प्रोटीनों को प्रोटीज द्वारा तोड़ा जाता है, और लाइपेस तेल और वसा के ऊतकों को साफ करते हैं।

शरीर में एंजाइमों की भूमिका

मानव शरीर में चयापचय के लिए दो प्रक्रियाएं जिम्मेदार हैं: उपचय और अपचय। पहला ऊर्जा और आवश्यक पदार्थों का अवशोषण सुनिश्चित करता है, दूसरा - अपशिष्ट उत्पादों का टूटना। इन प्रक्रियाओं की निरंतर बातचीत कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा के अवशोषण और शरीर के महत्वपूर्ण कार्यों के रखरखाव को प्रभावित करती है। चयापचय प्रक्रियाओं को तीन प्रणालियों द्वारा नियंत्रित किया जाता है: तंत्रिका, अंतःस्रावी और संचार। वे एंजाइमों की एक श्रृंखला की मदद से सामान्य रूप से कार्य कर सकते हैं, जो बदले में यह सुनिश्चित करता है कि एक व्यक्ति बाहरी और आंतरिक वातावरण की स्थितियों में बदलाव के लिए अनुकूल हो। एंजाइमों में प्रोटीन और गैर-प्रोटीन दोनों उत्पाद होते हैं।

शरीर में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की प्रक्रिया में, जिसके दौरान एंजाइम भाग लेते हैं, वे स्वयं उपभोग नहीं करते हैं। उनमें से प्रत्येक की अपनी रासायनिक संरचना और अपनी अनूठी भूमिका है, इसलिए प्रत्येक केवल एक निश्चित प्रतिक्रिया शुरू करता है। जैव रासायनिक उत्प्रेरक मलाशय, फेफड़े, गुर्दे, यकृत को शरीर से विषाक्त पदार्थों और अपशिष्ट उत्पादों को निकालने में मदद करते हैं। वे त्वचा, हड्डियों, तंत्रिका कोशिकाओं, मांसपेशियों के ऊतकों के निर्माण में भी योगदान करते हैं। ग्लूकोज को ऑक्सीकरण करने के लिए विशिष्ट एंजाइमों का उपयोग किया जाता है।

शरीर में सभी एंजाइम चयापचय और पाचन में विभाजित होते हैं। मेटाबोलिक विषाक्त पदार्थों को बेअसर करने, प्रोटीन और ऊर्जा के उत्पादन में शामिल हैं, और कोशिकाओं में जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को तेज करते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज सबसे मजबूत एंटीऑक्सिडेंट है, जो स्वाभाविक रूप से अधिकांश हरे पौधों, सफेद गोभी, ब्रसेल्स स्प्राउट्स और ब्रोकोली, गेहूं के रोगाणु, साग, जौ में पाया जाता है।

एंजाइम गतिविधि

इन पदार्थों को अपने कार्यों को पूरी तरह से करने के लिए कुछ शर्तों की आवश्यकता होती है। उनकी गतिविधि मुख्य रूप से तापमान से प्रभावित होती है। वृद्धि के साथ, रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर बढ़ जाती है। अणुओं की गति में वृद्धि के परिणामस्वरूप, उनके एक-दूसरे से टकराने की संभावना अधिक होती है, और प्रतिक्रिया की संभावना बढ़ जाती है। इष्टतम तापमान सबसे बड़ी गतिविधि प्रदान करता है। प्रोटीन के विकृतीकरण के कारण, जो तब होता है जब इष्टतम तापमान आदर्श से विचलित हो जाता है, रासायनिक प्रतिक्रिया की दर कम हो जाती है। जब हिमांक तापमान तक पहुंच जाता है, तो एंजाइम विकृत नहीं होता है, लेकिन निष्क्रिय होता है। उत्पादों के दीर्घकालिक भंडारण के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली त्वरित ठंड विधि, सूक्ष्मजीवों के विकास और विकास को रोकती है, इसके बाद अंदर मौजूद एंजाइमों की निष्क्रियता होती है। नतीजतन, भोजन विघटित नहीं होता है।

एंजाइमों की गतिविधि पर्यावरण की अम्लता से भी प्रभावित होती है। वे तटस्थ पीएच पर काम करते हैं। केवल कुछ एंजाइम क्षारीय, अत्यधिक क्षारीय, अम्लीय या अत्यधिक अम्लीय वातावरण में काम करते हैं। उदाहरण के लिए, रेनेट मानव पेट के अत्यधिक अम्लीय वातावरण में प्रोटीन को तोड़ता है। एंजाइम अवरोधकों और सक्रियकों द्वारा प्रभावित हो सकता है। कुछ आयन, उदाहरण के लिए, धातु, उन्हें सक्रिय करते हैं। अन्य आयनों का एंजाइमों की गतिविधि पर दमनात्मक प्रभाव पड़ता है।

सक्रियता

एंजाइमों की अत्यधिक गतिविधि के पूरे जीव के कामकाज पर इसके परिणाम होते हैं। सबसे पहले, यह एंजाइम क्रिया की दर में वृद्धि को उत्तेजित करता है, जो बदले में प्रतिक्रिया सब्सट्रेट की कमी और रासायनिक प्रतिक्रिया उत्पाद की अधिकता के गठन का कारण बनता है। सब्सट्रेट की कमी और इन उत्पादों का संचय स्वास्थ्य की स्थिति को काफी खराब करता है, शरीर की महत्वपूर्ण गतिविधि को बाधित करता है, बीमारियों के विकास का कारण बनता है और इसके परिणामस्वरूप किसी व्यक्ति की मृत्यु हो सकती है। उदाहरण के लिए, यूरिक एसिड का संचय गाउट और गुर्दे की विफलता की ओर जाता है। सब्सट्रेट की कमी के कारण, कोई अतिरिक्त उत्पाद नहीं होगा। यह तभी काम करता है जब एक और दूसरे को दूर किया जा सकता है।

एंजाइमों की अधिक गतिविधि के कई कारण हैं। पहला जीन उत्परिवर्तन है; यह जन्मजात हो सकता है या उत्परिवर्तजनों के प्रभाव में प्राप्त किया जा सकता है। दूसरा कारक पानी या भोजन में विटामिन या ट्रेस तत्व की अधिकता है, जो एंजाइम के काम करने के लिए आवश्यक है। विटामिन सी की अधिकता, उदाहरण के लिए, कोलेजन संश्लेषण एंजाइमों की बढ़ी हुई गतिविधि के माध्यम से, घाव भरने के तंत्र को बाधित करती है।

हाइपोएक्टिविटी

एंजाइमों की बढ़ी हुई और घटी हुई गतिविधि दोनों ही शरीर की गतिविधि को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती हैं। दूसरे मामले में, गतिविधि का पूर्ण समाप्ति संभव है। यह अवस्था एंजाइम की रासायनिक प्रतिक्रिया की दर को नाटकीय रूप से कम कर देती है। नतीजतन, सब्सट्रेट का संचय उत्पाद की कमी से पूरक होता है, जिससे गंभीर जटिलताएं होती हैं। शरीर की महत्वपूर्ण गतिविधि में गड़बड़ी की पृष्ठभूमि के खिलाफ, स्वास्थ्य की स्थिति बिगड़ती है, रोग विकसित होते हैं, और एक घातक परिणाम हो सकता है। अमोनिया के संचय या एटीपी की कमी से मृत्यु हो जाती है। फेनिलएलनिन के संचय के कारण ओलिगोफ्रेनिया विकसित होता है। यह सिद्धांत यहां भी लागू होता है कि एंजाइम सब्सट्रेट की अनुपस्थिति में, प्रतिक्रिया सब्सट्रेट का कोई संचय नहीं होगा। शरीर पर एक बुरा प्रभाव एक ऐसी स्थिति उत्पन्न करता है जिसमें रक्त एंजाइम अपना कार्य नहीं करते हैं।

हाइपोएक्टिविटी के कई कारणों पर विचार किया जाता है। जीन का उत्परिवर्तन, जन्मजात या अधिग्रहित - यह पहला है। जीन थेरेपी की मदद से इस स्थिति को ठीक किया जा सकता है। आप लापता एंजाइम के सबस्ट्रेट्स को भोजन से बाहर करने का प्रयास कर सकते हैं। कुछ मामलों में यह मदद कर सकता है। दूसरा कारक एंजाइम के काम करने के लिए आवश्यक भोजन में विटामिन या ट्रेस तत्व की कमी है। निम्नलिखित कारण बिगड़ा हुआ विटामिन सक्रियण, अमीनो एसिड की कमी, एसिडोसिस, कोशिका में अवरोधकों की उपस्थिति, प्रोटीन विकृतीकरण हैं। शरीर के तापमान में कमी के साथ एंजाइम गतिविधि भी कम हो जाती है। कुछ कारक सभी प्रकार के एंजाइमों के कार्य को प्रभावित करते हैं, जबकि अन्य केवल कुछ प्रकार के कार्य को प्रभावित करते हैं।

पाचक एंजाइम

एक व्यक्ति खाने की प्रक्रिया का आनंद लेता है और कभी-कभी इस तथ्य की उपेक्षा करता है कि पाचन का मुख्य कार्य भोजन को पदार्थों में बदलना है जो शरीर के लिए ऊर्जा और निर्माण सामग्री का स्रोत बन सकता है, आंतों में अवशोषित हो जाता है। प्रोटीन एंजाइम इस प्रक्रिया में योगदान करते हैं। पाचक पदार्थ पाचन अंगों द्वारा निर्मित होते हैं, जो भोजन को विभाजित करने की प्रक्रिया में शामिल होते हैं। भोजन से आवश्यक कार्बोहाइड्रेट, वसा, अमीनो एसिड प्राप्त करने के लिए एंजाइमों की क्रिया आवश्यक है, जो शरीर के सामान्य कामकाज के लिए आवश्यक पोषक तत्व और ऊर्जा है।

बिगड़ा हुआ पाचन को सामान्य करने के लिए, भोजन के साथ आवश्यक प्रोटीन पदार्थों का एक साथ उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। अधिक भोजन करते समय, आप भोजन के बाद या भोजन के दौरान 1-2 गोलियां ले सकते हैं। फार्मासिस्ट बड़ी संख्या में विभिन्न एंजाइम की तैयारी बेचते हैं जो पाचन में सुधार करने में मदद करते हैं। एक प्रकार का पोषक तत्व लेते समय उन्हें भंडारित किया जाना चाहिए। भोजन को चबाने या निगलने में समस्याओं के लिए भोजन के साथ एंजाइम लेना आवश्यक है। उनके उपयोग के महत्वपूर्ण कारण अधिग्रहित और जन्मजात फेरमेंटोपैथी, चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम, हेपेटाइटिस, हैजांगाइटिस, कोलेसिस्टिटिस, अग्नाशयशोथ, कोलाइटिस, क्रोनिक गैस्ट्रिटिस जैसे रोग भी हो सकते हैं। पाचन प्रक्रिया को प्रभावित करने वाली दवाओं के साथ एंजाइम की तैयारी लेनी चाहिए।

एंजाइमोपैथोलॉजी

चिकित्सा में, एक पूरा खंड है जो एक बीमारी और एक निश्चित एंजाइम के संश्लेषण की कमी के बीच संबंध की खोज से संबंधित है। यह एंजाइमोलॉजी का क्षेत्र है - एंजाइमोपैथोलॉजी। अपर्याप्त एंजाइम संश्लेषण पर भी विचार किया जाना है। उदाहरण के लिए, वंशानुगत रोग फेनिलकेटोनुरिया इस पदार्थ को संश्लेषित करने के लिए यकृत कोशिकाओं की क्षमता के नुकसान की पृष्ठभूमि के खिलाफ विकसित होता है, जो फेनिलएलनिन के टाइरोसिन में रूपांतरण को उत्प्रेरित करता है। इस रोग के लक्षण मानसिक गतिविधि के विकार हैं। रोगी के शरीर में धीरे-धीरे विषाक्त पदार्थों के जमा होने से उल्टी, घबराहट, चिड़चिड़ापन, किसी भी चीज में रुचि की कमी, गंभीर थकान जैसे लक्षण परेशान कर रहे हैं।

बच्चे के जन्म पर, विकृति स्वयं प्रकट नहीं होती है। प्राथमिक लक्षण दो से छह महीने की उम्र के बीच देखे जा सकते हैं। बच्चे के जीवन का दूसरा भाग मानसिक विकास में एक स्पष्ट अंतराल की विशेषता है। 60% रोगियों में, मूर्खता विकसित होती है, 10% से कम ओलिगोफ्रेनिया की हल्की डिग्री तक सीमित होती है। सेल एंजाइम अपने कार्यों का सामना नहीं करते हैं, लेकिन इसे ठीक किया जा सकता है। पैथोलॉजिकल परिवर्तनों का समय पर निदान युवावस्था तक रोग के विकास को रोक सकता है। उपचार में भोजन के साथ फेनिलएलनिन के सेवन को सीमित करना शामिल है।

एंजाइम की तैयारी

एंजाइम क्या हैं, इस प्रश्न का उत्तर देते हुए, दो परिभाषाओं पर ध्यान दिया जा सकता है। पहला जैव रासायनिक उत्प्रेरक है, और दूसरा तैयारी है जिसमें वे शामिल हैं। वे पेट और आंतों में पर्यावरण की स्थिति को सामान्य करने में सक्षम हैं, सूक्ष्म कणों के लिए अंतिम उत्पादों के टूटने को सुनिश्चित करते हैं, और अवशोषण प्रक्रिया में सुधार करते हैं। वे गैस्ट्रोएंटेरोलॉजिकल रोगों के उद्भव और विकास को भी रोकते हैं। एंजाइमों में सबसे प्रसिद्ध दवा मेज़िम फोर्ट है। इसकी संरचना में, इसमें लाइपेस, एमाइलेज, प्रोटीज होता है, जो पुरानी अग्नाशयशोथ में दर्द को कम करने में मदद करता है। अग्न्याशय द्वारा आवश्यक एंजाइमों के अपर्याप्त उत्पादन के लिए कैप्सूल को प्रतिस्थापन उपचार के रूप में लिया जाता है।

ये दवाएं मुख्य रूप से भोजन के साथ ली जाती हैं। अवशोषण तंत्र के पहचाने गए उल्लंघनों के आधार पर, डॉक्टर द्वारा कैप्सूल या टैबलेट की संख्या निर्धारित की जाती है। उन्हें रेफ्रिजरेटर में स्टोर करना बेहतर है। पाचन एंजाइमों के लंबे समय तक उपयोग से व्यसन नहीं होता है, और यह अग्न्याशय के काम को प्रभावित नहीं करता है। दवा चुनते समय, आपको तारीख, गुणवत्ता और कीमत के अनुपात पर ध्यान देना चाहिए। पाचन तंत्र के पुराने रोगों, अधिक खाने, समय-समय पर पेट की समस्याओं और भोजन की विषाक्तता के लिए एंजाइम की तैयारी की सिफारिश की जाती है। सबसे अधिक बार, डॉक्टर मेज़िम टैबलेट की तैयारी लिखते हैं, जो घरेलू बाजार में खुद को अच्छी तरह से साबित कर चुकी है और आत्मविश्वास से अपनी स्थिति रखती है। इस दवा के अन्य एनालॉग हैं, कम प्रसिद्ध और सस्ती से अधिक नहीं। विशेष रूप से, कई लोग पेक्रिटिन या फेस्टल टैबलेट पसंद करते हैं, जिनमें अधिक महंगे समकक्षों के समान गुण होते हैं।