जैव रासायनिक उत्प्रेरण

एंजाइम, या जैव रासायनिक उत्प्रेरक, विशिष्ट अणुओं को उनकी संरचना बदलने के लिए लक्षित करते हैं, या तो उन्हें सरल इकाइयों में तोड़ देते हैं, या उनकी संरचना को बदल देते हैं। एंजाइम उत्प्रेरक एक जैव उत्प्रेरक हैं जिनका उपयोग कार्बनिक यौगिकों के परिवर्तन तथा संश्लेषण में किया जा सकता है। एक प्राकृतिक एंजाइम सामान्यतः एक जैविक उच्च अणुभार वाला यौगिक होता है जो जीवित जीवों द्वारा निर्मित होता है। ये जटिल नाइट्रोजनयुक्त प्रोटीन हैं जो जीवित जीवों में जैव रासायनिक अभिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने में मदद करते हैं। अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि जीवित जीवों में होने वाली सभी जैव रासायनिक अभिक्रियाएँ उत्प्रेरक पर निर्भर करती हैं।

एंजाइम उत्प्रेरक सामान्यतः रासायनिक अभिक्रियाओं की दर को बढ़ाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सब्सट्रेट एक उत्पाद में परिवर्तित हो जाता है।

शर्करा का इन्वर्जन

इन्वर्टेज एंजाइम शर्करा को ग्लूकोस और फ्रक्टोस में वियोजित कर देते है।

${\ce {C12H22O11(l) + H2O(l) ->[invertase] C6H12O6(l) + C6H12O6(l)}}$

ग्लूकोज का एथिल ऐल्कोहॉल में परिवर्तन

जाइमेज एंजाइम ग्लूकोज को एथिल ऐल्कोहॉल में में वियोजित कर देते है।

${\ce {C6H12O6(l) ->[zymase] 2C2H5OH(l) + 2CO2(g)}}$

स्टार्च का माल्टोस में परिवर्तन

डायस्टेस एंजाइम स्टार्च को माल्टोज में वियोजित कर देते है।

${\ce {2(C6H10O5)n + nH2O(l) ->[Diastase] nC12H22O11(l)}}$

माल्टोस का ग्लूकोस में परिवर्तन

माल्टेस एंजाइम माल्टोज को ग्लूकोस में वियोजित कर देते है।

${\ce {C12H22O11 (l) + H2O(l) ->[Maltase] 2C6H12O6(l)}}$

एंजाइम उत्प्रेरक के प्रकार

एंजाइम उत्प्रेरक मुख्य रूप से दो प्रकार के होते हैं:

• सक्रियण एंजाइम
• एंजाइम अवरोधक

एंजाइम उत्प्रेरक के लक्षण

धातु, अम्ल और क्षार सहित अकार्बनिक उत्प्रेरकों की तुलना में, जब अभिक्रियाओं की बात आती है तो एंजाइम बहुत विशिष्ट होते हैं। एक निश्चित प्रकार का एंजाइम केवल एक विशेष यौगिक या उसके सब्सट्रेट के साथ अभिक्रिया कर सकता है। जब एंजाइम उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं, तो वे सब्सट्रेट बंध को कमजोर कर देते हैं, जिससे समग्र सक्रियण ऊर्जा कम हो जाती है, और उत्पाद आसानी से बनता है।

एंजाइमों की विशिष्टता

एंजाइम प्रकृति में अत्यधिक विशिष्ट होते हैं।

अनुकूलन ताप

उच्च तापमान एंजाइमों के निष्क्रिय होने का कारण बनता है। इसलिए, अधिकांश एंजाइम 25 - 35°C के अनुकूलन ताप पर बहुत प्रभावी ढंग से कार्य करते हैं।

एंजाइम अवरोधक

एक निश्चित अणु एक एंजाइम की सक्रिय साइट पर आता है और बंध बनाता है जिससे कोई नया अणु नहीं आ पता, जिसे एंजाइम अवरोधक के रूप में जाना जाता है।

अनुकूलन पीएच

पीएच जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक बहुत ही महत्वपूर्ण विशेषता है। उच्च पीएच प्रतिक्रियाएं सामान्यतः एंजाइम गतिविधि को निष्क्रिय कर देती हैं, और निम्न पीएच मीडिया रोगाणुओं के विकास को प्रोत्साहित करता है। इसलिए, एंजाइम उत्प्रेरण के लिए विशिष्ट पीएच स्थितियों की आवश्यकता होती है।

सक्रियण केंद्र

जिन एंजाइम में बड़ी संख्या में सक्रियण केंद्रों की संख्या होती है और पृष्ठक्षेत्रफल अधिक होता है वे जैविक उत्प्रेरक हैं।

उदाहरण: स्टार्च का जल अपघटन

उदाहरण: एथिल एल्कोहल उत्पादन

अभ्यास प्रश्न

• एंजाइम उत्प्रेरण से आप क्या समझते हैं?
• एंजाइम उत्प्रेरक के लक्षण क्या क्या हैं?
• एंजाइम के सक्रियण केंद्र से आप क्या समझते हैं?