एक कोएंजाइम क्या है? परिभाषा और उदाहरण

कोएंजाइम कम आणविक भार अणु होते हैं जो एंजाइमों के उत्प्रेरक कार्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं; नतीजतन, वे एंजाइमैटिक सिस्टम का हिस्सा हैं। एंजाइम एक प्रोटीन प्रकृति का एक मैक्रोमोलेक्यूल है जो पौधों और जानवरों की जीवित कोशिकाओं के भीतर एक रासायनिक प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है, लेकिन इन कोशिकाओं के बाहर और उनके साथ किसी भी संबंध के बिना कार्य करने में सक्षम है। प्रत्येक एंजाइम एक प्रकार की प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है, और लगभग हमेशा एक सब्सट्रेट या उनके बहुत छोटे समूह पर कार्य करता है। उत्प्रेरित प्रतिक्रिया के आधार पर एंजाइमों का वर्गीकरण किया जाता है। कुछ एंजाइम सरल प्रोटीन होते हैं और अन्य संयुग्मित प्रोटीन होते हैं, जो कि एक प्रोटीन अंश और एक गैर-प्रोटीन समूह द्वारा बनता है जिसे कॉफ़ेक्टर कहा जाता है।

ज्यादातर मामलों में, एंजाइम अकेले अपनी उत्प्रेरक कार्रवाई नहीं कर सकता है, इसे जैविक उत्प्रेरक के रूप में अपना कार्य करने के लिए गैर-प्रोटीन प्रकृति के अन्य कम आणविक भार अणुओं की आवश्यकता होती है। ये अन्य अणु जो एंजाइम में उत्प्रेरक की भूमिका निभाते हैं, कोएंजाइम कहलाते हैं।

सहएंजाइमों के अलावा, कई एंजाइमों को सक्रियकों की उपस्थिति की आवश्यकता होती है, जो अकार्बनिक आयन हो सकते हैं जैसे मैग्नीशियम (Mg), जस्ता (Zn), तांबा (Cu), मैंगनीज (Mn), लोहा (Fe), पोटेशियम (K), और सोडियम (Na), ऐसे तत्व जिन्हें एंजाइमैटिक सिस्टम का हिस्सा भी माना जाना चाहिए।

ऐसे सहकारक भी होते हैं जो जैविक अणु होते हैं, जैसे कि कुछ विटामिन या उनके डेरिवेटिव, और उन्हें सहएंजाइम भी माना जाता है। एंजाइम गतिविधि होने के लिए, कॉफ़ेक्टर के साथ प्रोटीन कॉम्प्लेक्स का जुड़ाव आवश्यक है।

जानने के लिए कुछ शर्तें

जब कोएंजाइम प्रोटीन से शिथिल रूप से बंधा होता है, जो एंजाइम प्रणाली का एक अनिवार्य हिस्सा है, इसे एपोएंजाइम कहा जाता है । एपोएंजाइम एक निष्क्रिय एंजाइम को दिया गया नाम है जिसमें इसके कोएंजाइम या कॉफ़ेक्टर्स की कमी होती है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित रासायनिक प्रतिक्रियाओं को सबस्ट्रेट्स कहा जाता है । संक्षेप में, एंजाइमैटिक सिस्टम एंजाइम, कोएंजाइम और एक्टिवेटर से बना होता है और एपोएंजाइम और कॉफ़ेक्टर्स द्वारा गठित समूह को होलोनीजाइम के रूप में जाना जाता है । होलोएंजाइम एक ऐसे एंजाइम का वर्णन करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द है जो अपने कोएंजाइम और कॉफ़ेक्टर्स के साथ पूरा होता है।

यदि कोएंजाइम होलोनीजाइम के साथ स्थायी रूप से और कसकर जुड़ा हुआ है तो इसे प्रोस्थेटिक समूह के रूप में जाना जाता है और यदि कोएंजाइम होलोनीजाइम के साथ शिथिल रूप से जुड़ा होता है तो इसे कोसब्रेट कहा जाता है ।

कोएंजाइम की परिभाषा

कोएंजाइम एक सहायक अणु है जो जैव रासायनिक प्रतिक्रिया को शुरू करने या उत्प्रेरित करने में मदद करने के लिए प्रोटीन (एंजाइम) के साथ काम करता है । कोएंजाइम छोटे (कम आणविक भार), गैर-प्रोटीन अणु होते हैं जो एक कार्यात्मक एंजाइम के लिए स्थानांतरण साइट प्रदान करते हैं। Coenzymes एक परमाणु या परमाणुओं के समूह के लिए मध्यवर्ती वाहक होते हैं, जो प्रतिक्रिया होने की अनुमति देते हैं। उन्हें कोसबस्ट्रेट्स भी कहा जाता है।

Coenzymes अपने आप कार्य नहीं कर सकते हैं और एक एंजाइम की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। दूसरी ओर, कुछ एंजाइमों को कई सहएंजाइमों और सहकारकों की आवश्यकता होती है।

कोएंजाइम के उदाहरण

1906 में अंग्रेजों आर्थर हार्डर और विलियम यूडिन द्वारा किए गए मादक किण्वन पर किए गए अध्ययन में खोजा गया पहला कोएंजाइम एनएडी + (निकोटिनामाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड ) था । इसे तेज किया गया। एनएडी + और एनएडीपी + (एनएडी + फॉस्फेट) दोनों सेल चयापचय में दो महत्वपूर्ण रेडॉक्स ट्रांसपोर्टर हैं। वे मुख्य रूप से डिहाइड्रोजनेज के कोएंजाइम के रूप में कार्य करते हैं। सामान्य शब्दों में, NAD+ प्राथमिक रूप से किण्वन और श्वसन से जुड़ी प्रक्रियाओं में भाग लेता है, जबकि NADP+, अपने संक्षिप्त रूप NADPH में, आमतौर पर कोशिकीय जैवसंश्लेषण के लिए आवश्यक कम करने वाली शक्ति प्रदान करता है।

20वीं सदी की शुरुआत में, अन्य सहएंजाइमों की पहचान की गई, जैसे थायमिन पाइरोफॉस्फेट (विटामिन बी ₁ ), जो कार्बोहाइड्रेट के चयापचय में भाग लेता है, एसिटाइलकोलाइन के संश्लेषण में कार्य करता है और ऊर्जा जारी करता है। यह ताजी सब्जियों और मीट में मौजूद पानी में घुलनशील विटामिन है। यह उन पदार्थों के संश्लेषण में भी भाग लेता है जो तंत्रिका तंत्र को नियंत्रित करते हैं और इसकी कमी से बेरीबेरी रोग होता है; जो शारीरिक तरल पदार्थ के संचय, शरीर में दर्द, मांसपेशी एट्रोफी, खराब समन्वय, और अंत में मृत्यु की विशेषता है।

थायमिन की खोज 1910 में जापानी यूमेटारो सुज़ुकी द्वारा की गई थी, जब वे दक्षिण पूर्व एशिया में बेरीबेरी रोग का अध्ययन कर रहे थे। यह रोग कई देशों में होता है जिनका आहार भूसी वाले चावल पर आधारित होता है। अनाज को थ्रेशिंग, भूसा और पीसते समय, थायमिन में समृद्ध अनाज का हिस्सा खो जाता है, इसलिए सफेद आटा और परिष्कृत सफेद चावल को समृद्ध करने की प्रवृत्ति होती है। थायमिन में सबसे समृद्ध खाद्य पदार्थ सूअर का मांस, अंग मांस (यकृत, हृदय और गुर्दे), शराब बनानेवाला खमीर, दुबला मांस, अंडे, हरी पत्तेदार सब्जियां, साबुत या समृद्ध अनाज, गेहूं के बीज, नट और फलियां हैं।

एक अन्य प्रसिद्ध कोएंजाइम एटीपी है , जिसे 1929 में जर्मन बायोकेमिस्ट कार्ल लोहमन द्वारा खोजा गया था। यह एक अणु है जिसका उपयोग सभी जीवित जीवों द्वारा  कोशिकीय श्वसन की रासायनिक प्रतिक्रियाओं में ऊर्जा प्रदान करने के लिए किया जाता है।

1945 में, बायोकेमिस्ट फ्रिट्ज़ अल्बर्ट लिपमैन, कोएंजाइम ए द्वारा एक नए कोएंजाइम की खोज की गई, यह एसाइल समूहों को स्थानांतरित करने के लिए जिम्मेदार है जो विभिन्न चयापचय मार्गों (जैसे क्रेब्स चक्र) में भाग लेते हैं और जैवसंश्लेषण और वसा के ऑक्सीकरण में एक मौलिक भूमिका निभाते हैं। अम्ल।

फोलिनिक कोएंजाइम, जो फोलिक एसिड से मेल खाता है , पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए, इसे विटामिन बी 9, फोलेट, फोलासीन के रूप में भी जाना जाता है। इसे पालक के पत्तों से अलग किया गया है (जहां यह उच्च सांद्रता में पाया जाता है), यह प्रोटीन (डीएनए और आरएनए), एरिथ्रोसाइट्स और ल्यूकोसाइट्स के निर्माण के लिए एक आवश्यक कोएंजाइम है, और कार्बोहाइड्रेट और फैटी एसिड के चयापचय में भाग लेता है। इसे मानव आहार में एक बहुत ही महत्वपूर्ण विटामिन कारक के रूप में पहचाना जाता है; इसकी कमी मेगालोब्लास्टिक एनीमिया की उपस्थिति के लिए जिम्मेदार है।

एस-एडेनोसिल मेथिओनिन (एसएएम, एस-एएम) को एक अन्य उदाहरण के रूप में इंगित करना महत्वपूर्ण है, यह एक कोएंजाइम है जो जैविक वातावरण में होने वाली सभी मिथाइलेशन प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है, उदाहरण के लिए, डीएनए में (डीएनए का इसमें विटामिन का गुण नहीं है, इसे मानव जीव द्वारा तब तक संश्लेषित किया जाता है जब तक कि मेथिओनिन (जो एक आवश्यक अमीनो एसिड है) की आहार आपूर्ति होती है। मीट, मछली, डेयरी और अंडे जैसे प्रोटीन खाद्य पदार्थों में मेथियोनीन पाया जाता है, यह छोले, दाल, अखरोट, बादाम और तिल में भी पाया जाता है।

कई सहएंजाइमों में जटिल रासायनिक संरचनाएं होती हैं जिन्हें हमारे शरीर द्वारा संश्लेषित नहीं किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, यह संपूर्ण अणु नहीं है, बल्कि केवल एक भाग है। यह गैर-संश्लेषणीय हिस्सा आवश्यक रूप से आहार के माध्यम से शरीर में प्रवेश करना चाहिए, और इस कारण से वे आहार में अनिवार्य घटक हैं: उनमें से कई ऐसे हैं जिन्हें हम विटामिन कहते हैं। Coenzymes, जो अक्सर विटामिन या विटामिन के डेरिवेटिव होते हैं, इसलिए अधिकांश एंजाइमिक गतिविधियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

एंजाइम प्रणाली के बारे में मुख्य बिंदु

कई बार एक एंजाइम के कार्य करने के लिए कार्बनिक और अकार्बनिक दोनों घटक आवश्यक होते हैं। कुछ ग्रंथ सभी सहायक अणुओं पर विचार करते हैं जो एक एंजाइम को कोफ़ैक्टर्स के प्रकार के रूप में बाँधते हैं, जबकि अन्य इसे समूहों में विभाजित करते हैं, जो हैं:

• कोएंजाइम  गैर-प्रोटीन कार्बनिक अणु होते हैं जो स्वतंत्र रूप से एक एंजाइम से जुड़ते हैं। कई (सभी नहीं) विटामिन हैं या विटामिन से प्राप्त होते हैं। कई सहएंजाइमों में एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट (एएमपी) होता है। Coenzymes को कोसबस्ट्रेट्स के रूप में भी वर्णित किया जा सकता है। वे थर्मोस्टेबल यौगिक हैं जो एपोएंजाइम के विपरीत हैं जो थर्मोलेबल हैं।
• कॉफ़ेक्टर्स  अकार्बनिक यौगिक या गैर-प्रोटीन यौगिक हैं जो कटैलिसीस की दर को बढ़ाकर एंजाइम के कार्य में मदद करते हैं। आम तौर पर, सहकारक धातु आयन होते हैं। कुछ ट्रेस तत्व जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में सहकारकों के रूप में कार्य करते हैं, जैसे लोहा, तांबा, जस्ता, मैग्नीशियम, कोबाल्ट और मोलिब्डेनम। 
• कोसबस्ट्रेट्स  सहएंजाइम होते हैं जो एक प्रोटीन के साथ मजबूती से बंधते हैं, लेकिन मुक्त हो जाते हैं और किसी अन्य समय फिर से जुड़ जाते हैं।
• प्रोस्थेटिक समूह  एंजाइम से जुड़े अणु होते हैं जो कसकर या सहसंयोजक रूप से एंजाइम से बंधे होते हैं, जबकि कोसबस्ट्रेट्स अस्थायी रूप से जुड़े होते हैं। प्रोस्थेटिक समूह स्थायी रूप से एक प्रोटीन से जुड़े होते हैं और प्रोटीन को अन्य अणुओं से बाँधने में मदद करते हैं, संरचनात्मक तत्वों के रूप में कार्य करते हैं और आवेश वाहक के रूप में कार्य करते हैं। प्रोस्थेटिक समूह का एक उदाहरण हीम समूह है जो विभिन्न प्रोटीनों का हिस्सा है जिनमें हीमोग्लोबिन, मायोग्लोबिन और साइटोक्रोम शामिल हैं। हीम प्रोस्थेटिक समूह के केंद्र में पाया जाने वाला आयरन (Fe) इसे क्रमशः फेफड़े और ऊतकों में ऑक्सीजन को बाँधने और छोड़ने में सक्षम बनाता है। 

अंत में, एंजाइमैटिक सिस्टम में और निश्चित रूप से जीवित प्राणियों की सभी जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में सहएंजाइमों की प्रधानता की पहचान करना संभव है, वे मानव शरीर के चयापचय और इसके उचित कामकाज में विशेष महत्व रखते हैं।

सूत्रों का कहना है

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