৪.১ এনজাইম: শ্ৰেণীবিভাজন আৰু কাৰ্য পদ্ধতি

এনজাইমসমূহ জৈৱ প্ৰতিক্ৰিয়াৰ জৈৱ প্ৰতিক্ৰিয়াবোৰক উভয় ক্ষেত্ৰত—জীৱ শৰীৰত (in vivo) আৰু পৰীক্ষাগাৰত (in vitro) ত্বরান্বিত কৰে। ইয়াক জৈৱ প্ৰতিক্ৰিয়াৰ জৈৱ প্ৰতিক্ৰিয়াবোৰক উভয় ক্ষেত্ৰত—জীৱ শৰীৰত (in vivo) আৰু পৰীক্ষাগাৰত (in vitro) ত্বরান্বিত কৰে। ইহঁত উচ্চ প্ৰতিক্ৰিয়াশীলতা আৰু উচ্চ বিশেষতা আছে, অৰ্থাৎ ইহঁতে প্ৰতিক্ৰিয়াৰ হাৰ বহুগুণে বৃদ্ধি কৰে কিন্তু নিজে পৰিবৰ্তিত নহয়। সকলো এনজাইমেই প্ৰটিন, কেইটামান ক্ষুদ্ৰ জৈৱ প্ৰতিক্ৰিয়াশীল RNA অণু (ribozymes) বাদে। প্ৰটিনৰ দৰেই, এনজাইমৰ আণৱিক ওজন প্ৰায় ২০০০ৰ পৰা এক মিলিয়ন ডাল্টনলৈকে হয়। প্ৰটিনীয় এনজাইমৰ এনজাইমিক কাৰ্যক্ষমতা ইয়াৰ গঠনগত স্থিতি আৰু ডিনেচাৰেশ্বনৰ ওপৰত নিৰ্ভৰশীল হ’ব পাৰে। কেইটামান এনজাইমৰ কাৰ্যৰ বাবে সহায়ক অণু (cofactors)ৰ প্ৰয়োজন হয়। সহায়ক অণুটো জটিল জৈৱ অণু (coenzyme) (সাৰণী ৪.১) বা ধাতু আয়ন যেনে $\mathrm{Fe}^{2+}, \mathrm{Mn}^{2+}$, $\mathrm{Zn}^{2+}, \mathrm{Mg}^{2+}$ (সাৰণী ৪.২) হ’ব পাৰে। এনজাইম আৰু ইয়াৰ সহায়ক অণুৰ সংযুক্তিকে হ’লোএনজাইম বোলা হয়। সহায়ক অণুৰ প্ৰয়োজনীয় এনজাইমত প্ৰটিনীয় অংশটোক এপোএনজাইম বোলা হয়।

সাৰণী ৪.১: কিছুমান কোএনজাইম আৰু ইহঁতৰ পূৰ্বগামী ভিটামিন আৰু ইহঁতৰ ভূমিকা

কোএনজাইমসমূহ প্ৰতিক্ৰীয়াকালীনভাৱে অংশগ্ৰহণ কৰে আৰু নিৰ্দিষ্ট কাৰ্যকৰী গ্ৰুপ বহন কৰে। অধিকাংশ কোএনজাইমেই ভিটামিনৰ পৰা উৎপন্ন হয় (খাদ্যৰ সৰু পৰিমাণৰ প্ৰয়োজনীয় জৈৱ পুষ্টি)।

সাৰণী ৪.২: এনজাইমৰ সহায়ক অণু হিচাপে কাম কৰা ধাতু আয়নসমূহ

এক কোএনজাইম বা ধাতু আয়ন যদি এনজাইম প্ৰটিনৰ সৈতে ক’ভেলেণ্ট ব’ন্ধেৰে দৃঢ়ভাৱে বান্ধি থাকে, তেন্তে ইয়াক প্ৰ’চথেটিক গ্ৰুপ বোলা হয়।

৪.১.১ এনজাইমৰ শ্ৰেণীবিভাজন

এনজাইমৰ ব্যৱস্থাপনিক অধ্যয়ন আৰু নতুন এনজাইমৰ আৱিষ্কাৰৰ ক্ষেত্ৰত দ্বিধা এৰাই ১৯৬৪ চনত আন্তঃৰাষ্ট্ৰীয় জৈৱ ৰসায়ন সংঘ (I.U.B.)-এ এনজাইমক ইহঁতৰ প্ৰতিক্ৰিয়াৰ প্ৰকাৰৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি শ্ৰেণীবিভাজন কৰিছে। এই কমিছনৰ মতে সকলো এনজাইমক ৬টা প্ৰধান শ্ৰেণীত ভাগ কৰা হৈছে (সাৰণী ৪.৩)।

সাৰণী ৪.৩: I.U.B.-এ গ্ৰহণ কৰা এনজাইমৰ শ্ৰেণীবিভাজন

আইচ’জাইম

অনেক এনজাইমেই একে প্ৰজাতি, একে টিচ্যু বা একে কোষত একাধিক গঠনত (একাধিক আণৱিক গঠন) উপস্থিত থাকে। এইবোৰক আইচ’জাইম বা আইচ’জাইম বোলা হয়। আইচ’জাইমসমূহ একে প্ৰতিক্ৰিয়া কাটালাইজ কৰে কিন্তু ইহঁতৰ এমিনো এচিড গঠন ভিন্ন হোৱাৰ বাবে ইহঁতৰ ভৌতিক-ৰাসায়নিক ধৰ্মো ভিন্ন হয়। উদাহৰণস্বৰূপে, গ্লাইক’লাইটিক এনজাইম হেক্স’কাইনেজ চাৰিটা আইচ’জাইম গঠনত বিভিন্ন টিচ্যুত উপস্থিত থাকে। একেদৰে, এনেৰ’বিক গ্লুক’জ বিপাকত সক্ৰিয় ল্যাক্টেট ডিহাইড্ৰ’জেনেজ (LDH)-ৰ দুটা আইচ’জাইম গঠন মানৱ শৰীৰত উপস্থিত—এটা হৃদয়ত আৰু আনটা কাঁকালৰ পেশীত।

এনজাইমৰ সক্ৰিয় স্থান

এনজাইমৰ দ্বাৰা কাটালাইজ কৰা প্ৰতিক্ৰিয়া এনজাইমৰ এটা নিৰ্দিষ্ট স্থানত সংঘটিত হয়। এই স্থানটোক সক্ৰিয় স্থান বোলা হয় আৰু ই এনজাইমৰ মুঠ আকাৰৰ কেৱল এটা সৰু অংশ। সক্ৰিয় স্থান এটা স্পষ্টভাৱে সংজ্ঞায়িত প’কেট বা ফাটক য’ত সম্পূৰ্ণ বা আংশিক সাবষ্ট্ৰেট ফিট হ’ব পাৰে। সক্ৰিয় স্থান তিনি-মাত্ৰিক গঠনৰ, কিয়নো ই পলিপেপ্টাইড শৃংখলাৰ অংশৰে গঠিত। এনজাইম-সাবষ্ট্ৰেট বান্ধনীত জড়িত বিভিন্ন অ-ক’ভেলেণ্ট ব’ন্ধসমূহ হ’ল ইলেক্ট্ৰ’ষ্টেটিক বিকৰ্ষণ, হাইড্ৰ’জেন ব’ন্ধ, ভেন ডাৰ ভলছ বল আৰু হাইড্ৰ’ফ’বিক বিকৰ্ষণ। সক্ৰিয় স্থানত প্রায়শই অ-ধ্ৰুৱক পৰিৱেশ থাকে, যিয়ে সাবষ্ট্ৰেট বান্ধন আৰু কাটালাইচিছক সহায় কৰে। যিকোনো অন্য অংশত এই ধৰণৰ পৰিৱেশ নথাকে।

ফিচাৰৰ লক আৰু কী মডেল

১৮৯৪ চনত এনজাইম আৰু সাবষ্ট্ৰেটৰ পৰস্পৰ ক্ৰিয়াৰ বাবে লক আৰু কী মডেল আগবঢ়োৱা হয় ইমিল ফিচাৰে। এই মডেল অনুসৰি, এনজাইম আৰু সাবষ্ট্ৰেটৰ মাজত পৰিপূৰক গঠনগত বৈশিষ্ট্য থাকে আৰু সক্ৰিয় স্থান আগৰ পৰা সাবষ্ট্ৰেটৰ বাবে গঠিত থাকে। সাবষ্ট্ৰেটটো এনজাইমৰ পৰিপূৰক স্থানত কীৰ দৰে ফিট হয়। ইয়াৰ ফলত এনজাইম-সাবষ্ট্ৰেট কমপ্লেক্স গঠিত হয় (চিত্ৰ ৪.১)।

চিত্ৰ ৪.১: লক আৰু কী মডেল অনুসৰি এনজাইম আৰু ইয়াৰ সাবষ্ট্ৰেটৰ মাজত ক্ৰিয়া

ক’চলেণ্ডৰ ইনডিউচড ফিট মডেল

ডেনিয়েল ক’চলেণ্ডে ১৯৫৮ চনত ইনডিউচড ফিট হাইপ’থেছিছ আগবঢ়ায়। তেওঁ কৈছিল যে সাবষ্ট্ৰেটৰ গঠন এনজাইম-সাবষ্ট্ৰেট কমপ্লেক্সত সক্ৰিয় স্থানৰ গঠনৰ সৈতে পৰিপূৰক হ’ব পাৰে, কিন্তু মুক্ত এনজাইমত নহয়। সাবষ্ট্ৰেট আৰু এনজাইমৰ মাজত ক্ৰিয়াই এনজাইমত গঠনগত পৰিবৰ্তন আনে, যিয়ে সাবষ্ট্ৰেট বান্ধন, কাটালাইচিছ বা উভয়ৰ বাবে এমিনো এচিড অৱশেষ বা অন্য গ্ৰুপসমূহক সুসংহত কৰে। সাবষ্ট্ৰেট আৰু সক্ৰিয় স্থানৰ মাজৰ সম্পৰ্ক হাত আৰু উলৰ দস্তাৰ দৰে। ক্ৰিয়াৰ সময়ত এটা উপাদান, অৰ্থাৎ সাবষ্ট্ৰেট বা হাত কঠিন থাকে আৰু দ্বিতীয় উপাদান, অৰ্থাৎ সক্ৰিয় স্থান বা দস্তা নমনীয় হয় প্ৰথমটোৰ সৈতে পৰিপূৰক হ’বলৈ (চিত্ৰ ৪.২)।

চিত্ৰ ৪.২: ইনডিউচড ফিট মডেল অনুসৰি এনজাইম আৰু ইয়াৰ সাবষ্ট্ৰেটৰ মাজত ক্ৰিয়া

এনজাইমৰ বিশেষতা

এনজাইমসমূহ কাৰ্যৰ ক্ষেত্ৰত অতি বিশেষীকৃত। প্ৰকৃততে, এনজাইমসমূহক শক্তিশালী কাটালাইজাৰ কৰা ধৰ্মো হ’ল ইহঁতৰ সাবষ্ট্ৰেট বান্ধনৰ বিশেষতা আৰু কাটালিটিক গ্ৰুপৰ আদৰ্শ ব্যৱস্থাপন। বিভিন্ন প্ৰকাৰৰ এনজাইম বিশেষতা হ’ল: গ্ৰুপ বিশেষতা, পৰম বিশেষতা, স্টেৰিঅ’কেমিকেল বিশেষতা আৰু জ্য’মেত্ৰিক বিশেষতা। এনজাইমে বহুতো নিকটবৰ্তী সাবষ্ট্ৰেটৰ ওপৰত কাম কৰিলে ইয়াক গ্ৰুপ বিশেষতা বোলা হয়। এনজাইমে কেৱল এটা নিৰ্দিষ্ট সাবষ্ট্ৰেটৰ ওপৰতহে কাম কৰিলে ইয়াক পৰম বিশেষতা বোলা হয়। স্টেৰিঅ’কেমিকেল বা অ’প্টিকেল বিশেষতা ত যদি সাবষ্ট্ৰেট দুটা স্টেৰিঅ’কেমিকেল গঠনত থাকে (ৰাসায়নিকভাৱে একে কিন্তু তিনি-মাত্ৰিক স্থানত পৰমাণুৰ বিন্যাস ভিন্ন) তেন্তে কেৱল এটা আইচ’মাৰেই নিৰ্দিষ্ট এনজাইমে প্ৰতিক্ৰিয়া কৰে। উদাহৰণস্বৰূপে, D-এমিনো এচিড অক্সিডেজে D-এমিনো এচিডক কিট’ এচিডলৈ অক্সিডেশ্বন কৰে। জ্য’মেত্ৰিক বিশেষতাত, এনজাইমে cis আৰু trans গঠনৰ প্ৰতি বিশেষীকৃত হয়। উদাহৰণস্বৰূপে, ফিউমেৰেজে ফিউমেৰেট আৰু মেলেটৰ পৰস্পৰ পৰিবৰ্তন কাটালাইজ কৰে।

৪.১.২ এনজাইম কাৰ্যক্ষমতাৰ ওপৰত প্ৰভাৱ পেলোৱা কাৰকসমূহ

এনজাইম-কাটালাইজড প্ৰতিক্ৰিয়াৰ হাৰ পৰিৱেশগত অৱস্থাৰ পৰিবৰ্তনৰ দ্বাৰা প্ৰভাৱিত হয়। এনজাইম-কাটালাইজড প্ৰতিক্ৰিয়াৰ বেগ প্রভাবিত কৰা গুৰুত্বপূৰ্ণ কাৰকসমূহ হ’ল তাপমাত্ৰা, $\mathrm{pH}$, সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্ব আৰু ম’ডিউলেটৰ।

১. তাপমাত্ৰা

এনজাইম-কাটালাইজড প্ৰতিক্ৰিয়াৰ হাৰ তাপমাত্ৰা বৃদ্ধিৰ সৈতে সৰ্বোচ্চ পৰ্যন্ত বৃদ্ধি পায় আৰু পিছত হ্ৰাস পায়। তাপমাত্ৰা বিৰুদ্ধে এনজাইম কাৰ্যক্ষমতাৰ গ্ৰাফ আঁকিলে ঘণ্টাৰ আকৃতিৰ বক্ৰৰেখা পোৱা যায় (চিত্ৰ ৪.৩)। যি তাপমাত্ৰাত প্ৰতিক্ৰিয়াৰ সৰ্বোচ্চ হাৰ হয় সেই তাপমাত্ৰাটোক এনজাইমৰ সৰ্বোত্তম তাপমাত্ৰা বোলা হয়। বিভিন্ন এনজাইমৰ সৰ্বোত্তম তাপমাত্ৰা ভিন্ন হয়; অধিকাংশ এনজাইমৰ বাবে ইয়া $40^{\circ} \mathrm{C}-45^{\circ} \mathrm{C}$ৰ আশপাশে হয় আৰু চৰম তাপমাত্ৰাত ইহঁত ডিনেচাৰ হয় বা বিঘটিত হয়। যিহেতু, থাৰ্ম’ফিলিক বেক্টেৰিয়া Thermus aquaticus-ত থকা Taq DNA পলিমেৰেজ, ভেন’ম ফছফ’কাইনেজ আৰু পেশী এডেনিলেট কাইনেজৰ দৰে কেইটামান এনজাইমেই $100^{\circ} \mathrm{C}$ তাপমাত্ৰাতো সক্ৰিয় থাকে।

চিত্ৰ ৪.৩: তাপমাত্ৰাৰ এনজাইম কাৰ্যক্ষমতাৰ ওপৰত প্ৰভাৱ

২. হাইড্ৰ’জেন আয়ন ঘনত্ব $(\mathrm{pH})$

এনজাইম কাৰ্যক্ষমতা $\mathrm{pH}$ দ্বাৰাও প্ৰভাবিত হয়। $\mathrm{pH}$ বিৰুদ্ধে এনজাইম কাৰ্যক্ষমতাৰ গ্ৰাফ আঁকিলে ঘণ্টাৰ আকৃতিৰ বক্ৰৰেখা পোৱা যায় (চিত্ৰ ৪.৪)। প্ৰতিটো এনজাইমৰ নিজস্ব সৰ্বোত্তম $\mathrm{pH}$ থাকে য’ত প্ৰতিক্ৰিয়াৰ হাৰ সৰ্বাধিক হয়। সৰ্বোত্তম $\mathrm{pH}$ হ’ল সেই $\mathrm{pH}$ য’ত নিৰ্দিষ্ট এনজাইমৰ কাৰ্যক্ষমতা সৰ্বাধিক হয়। উচ্চ জীৱৰ বহুতো এনজাইমৰ সৰ্বোত্তম $\mathrm{pH}$ নিৰপেক্ষ (6-8) চাৰিপাশে হয়। যিহেতু, পেপছিন (pH 1-2), এচিড ফছফ’টেজ ($\mathrm{pH} 4-5$) আৰু এলকেলাইন ফছফ’টেজ ($\mathrm{pH}$ 10-11)ৰ দৰে কেইটামান ব্যতিক্ৰম আছে। সৰ্বোত্তম $\mathrm{pH}$ৰ তলত বা ওপৰত, এনজাইম কাৰ্যক্ষমতা বহু কমি যায় আৰু চৰম $\mathrm{pH}$ত এনজাইম সম্পূৰ্ণৰূপে নিষ্ক্ৰিয় হয়।

চিত্ৰ ৪.৪: pH-ৰ এনজাইম কাৰ্যক্ষমতাৰ ওপৰত প্ৰভাৱ

৩. সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্ব

সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্বেও এনজাইম কাৰ্যক্ষমতা প্রভাবিত কৰে। সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্ব বৃদ্ধিৰ সৈতে প্ৰতিক্ৰিয়াৰ হাৰো বৃদ্ধি পায়। ইয়াৰ কাৰণ হ’ল অধিক সাবষ্ট্ৰেট অণু এনজাইম অণুৰ সৈতে ক্ৰিয়া কৰে, ফলত অধিক উৎপাদ সৃষ্টি হয়। যিহেতু, এটা নিৰ্দিষ্ট ঘনত্বৰ পিছত সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্ব বৃদ্ধিয়ে প্ৰতিক্ৰিয়াৰ হাৰত কোনো প্ৰভাৱ নথাকে, কিয়নো এই অৱস্থাত সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্ব সীমাবদ্ধ কাৰক নহয় (চিত্ৰ ৪.৫)। এই পৰ্যায়ত এনজাইম অণুসমূহ সংহত হয় আৰু সৰ্বোচ্চ সম্ভাব্য হাৰত কাম কৰে।

৪.১.৩ এনজাইম কাৰ্যক্ষমতাৰ একক

এনজাইম একক (U) হ’ল সেই পৰিমাণৰ এনজাইম যিয়ে প্ৰমিত অৱস্থাত প্ৰতি মিনিটত ১ মাইক্ৰ’ম’ল সাবষ্ট্ৰেটৰ পৰিবৰ্তন কাটালাইজ কৰে। ১৯৬৪ চনত আন্তঃৰাষ্ট্ৰীয় জৈৱ ৰসায়ন সংঘ (I.U.B.)-এ এনজাইম কাৰ্যক্ষমতাৰ একক হিচাপে এনজাইম একক গ্ৰহণ কৰিছিল। কিন্তু মিনিট এটা SI একক নহোৱাৰ বাবে ইয়াক কাটাল (kat)-এৰ প্ৰতিস্থাপন কৰা হৈছে। এটা কাটাল (kat) হ’ল সেই পৰিমাণৰ এনজাইম যিয়ে প্ৰতি ছেকেণ্ডত ১ ম’ল সাবষ্ট্ৰেটৰ পৰিবৰ্তন কাটালাইজ কৰে, সেইকাৰণে 1 kat = $=60,000,000 \mathrm{U}$।

৪.১.৪ নিৰ্দিষ্ট কাৰ্যক্ষমতা

আন এটা সাধাৰণ এনজাইম একক হ’ল নিৰ্দিষ্ট কাৰ্যক্ষমতা। ইয়াক সংজ্ঞায়িত কৰা হয় নিৰ্দিষ্ট সময় (মিনিট) আৰু নিৰ্দিষ্ট অৱস্থাত প্ৰ’টিনৰ প্ৰতি মিলিগ্ৰামে উৎপন্ন কৰা উৎপাদৰ ম’ল সংখ্যা হিচাপে। নিৰ্দিষ্ট কাৰ্যক্ষমতা এটা মিশ্ৰণত এনজাইমৰ শুদ্ধতাৰ মাপক হিচাপে কাম কৰে।

৪.১.৫ এনজাইম কাৰ্যৰ পদ্ধতি

এনজাইম কাৰ্যৰ পদ্ধতি বুজিবলৈ আপুনি এটা প্ৰতিক্ৰিয়াৰ দুটা থাৰ্ম’ডাইনামিক বৈশিষ্ট্য বিবেচনা কৰিব লাগিব। এইবোৰ হ’ল উৎপাদ আৰু বিকাৰকৰ মাজৰ মুক্ত শক্তিৰ পাৰ্থক্য $(\Delta \mathrm{G})$ আৰু বিকাৰকক উৎপাদলৈ পৰিবৰ্তন কৰিবলৈ আৰম্ভ কৰিবলৈ প্ৰয়োজনীয় শক্তি। প্ৰথমটো শক্তি, অৰ্থাৎ $\Delta \mathrm{G}$ নিৰ্ণয় কৰে প্ৰতিক্ৰিয়াটো স্বতঃস্ফূৰ্ত নে নহয়, আনহাতে দ্বিতীয়টো নিৰ্ণয় কৰে প্ৰতিক্ৰিয়াৰ হাৰ। এনজাইমসমূহ প্ৰতিক্ৰিয়াৰ হাৰ নিৰ্ণয় কৰা শক্তি প্রভাবিত কৰে। এনজাইমসমূহে থাৰ্ম’ডাইনামিক্সৰ নিয়ম নপৰিবৰ্তন কৰিব পাৰে আৰু সেইকাৰণে জৈৱ প্ৰতিক্ৰিয়াৰ সাম্যাবস্থা নপৰিবৰ্তন কৰিব পাৰে। ইহঁতে সাম্যাবস্থা পোৱাৰ বেগ বৃদ্ধি কৰে।

প্ৰতিক্ৰিয়াৰ হাৰ নিৰ্ভৰশীল হয় প্ৰতিক্ৰিয়াৰ সক্ৰিয়কৰণৰ মুক্ত শক্তি $\left(\Delta \mathrm{G}^{\wedge}\right)$-ৰ ওপৰত, যাৰ সৈতে $\Delta \mathrm{G}$ৰ কোনো সম্পৰ্ক নাই। সাবষ্ট্ৰেট $\mathrm{S}$ এটা প্ৰতিক্ৰিয়াৰ উৎপাদ $\mathrm{P}$-লৈ পৰিবৰ্তিত হয় ট্ৰান্সিশ্বন স্থিতি গঠনৰ জৰিয়তে, যাৰ মুক্ত শক্তি বিকাৰক বা উৎপাদৰ চেয়েও অধিক হয়। ট্ৰান্সিশ্বন স্থিতি আৰু সাবষ্ট্ৰেটৰ মুক্ত শক্তিৰ মাজৰ পাৰ্থক্যক গিব্‌ছ মুক্ত সক্ৰিয়কৰণ শক্তি বা সংক্ষেপে সক্ৰিয়কৰণ শক্তি $\left(\Delta \mathbf{G}^{A}\right)$ বোলা হয়। এনজাইমসমূহে প্ৰতিক্ৰিয়াৰ সাম্যাবস্থা নপৰিবৰ্তন কৰে, বৰং ইহঁতে সক্ৰিয়কৰণ শক্তি হ্ৰাস কৰে, $\Delta \mathrm{G}$।

এনজাইম-কাটালাইজড প্ৰতিক্ৰিয়াৰ কাইনেটিক্স

কাটালাইচিছ চলি থাকোতে সাবষ্ট্ৰেট $\mathrm{S}$ এনজাইম $\mathrm{E}$-ৰ সক্ৰিয় স্থানত বান্ধি ES কমপ্লেক্স গঠন কৰে, যি অৱশেষত উৎপাদ $P$-লৈ পৰিবৰ্তিত হয়। প্ৰতিক্ৰিয়াটোক এইদৰে প্ৰকাশ কৰিব পাৰি: $\mathrm{E}+\mathrm{s} \rightleftharpoons \mathrm{Es} \rightleftharpoons \mathrm{E}+\mathrm{P}$

য’ত, E-এ এনজাইম, S-এ সাবষ্ট্ৰেটৰ সৈতে দুৰ্বল ব’ন্ধনযুক্ত ES কমপ্লেক্স গঠন কৰে। ES কমপ্লেক্সটো বিঘটিত হয় উৎপাদ $\mathrm{P}$ আৰু মুক্ত এনজাইম $\mathrm{E}$ উৎপন্ন কৰি।

এনজাইম-কাটালাইজড প্ৰতিক্ৰিয়াৰ কাইনেটিক্স লিঅ’নৰ মাইকেলিছ আৰু ম’ডেন ১৯১৩ চনত ব্যাখ্যা কৰিছিল। এই কাইনেটিক্সৰ সবাতোকৈ উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য হ’ল ES কমপ্লেক্স নিৰ্দিষ্টভাৱে এটা মধ্যবৰ্তী পদাৰ্থ হিচাপে কাম কৰে। মাইকেলিছ-ম’ডেন কাইনেটিক্স বহুতো এনজাইমৰ কাইনেটিক বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা কৰিবলৈ সবাতোকৈ সৰল তত্ত্ব।

সৰল কৰি, মাইকেলিছ-ম’ডেনে এক সাবষ্ট্ৰেট প্ৰতিক্ৰিয়াৰ বাবে তলৰ সমীকৰণটো উৎপন্ন কৰিছিল।

$$ \mathrm{v}_{0}=\frac{\mathrm{V} _{\max }[\mathrm{S}]}{\mathrm{K} _{\mathrm{m}}+[\mathrm{S}]} $$

এই সমীকৰণটোক মাইকেলিছ-ম’ডেন সমীকৰণ বোলা হয়। য’ত, $\mathrm{K} _{\mathrm{m}}$-ক মাইকেলিছ ধ্ৰুবক বোলা হয়, $\mathrm{v} _{0}$ আৰম্ভিক বেগ, $\mathrm{V} _{\max }$ প্ৰতিক্ৰিয়াৰ সৰ্বোচ্চ বেগ, আৰু [S] হ’ল সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্ব।

$\mathrm{v} _{0}$-ক [S]-ৰ বিৰুদ্ধে আঁকিলে আয়তাকাৰ হাইপাৰ্বলা পোৱা যায় (চিত্ৰ ৪.৬)। $\mathrm{V} _{\max }$ নিৰ্দিষ্ট এনজাইম ঘনত্বত সৰ্বোচ্চ বেগ। $\mathrm{V} _{\text {max }}$ আৰু $\mathrm{K} _{\mathrm{m}}$ গ্ৰাফৰ পৰা নিৰ্ণয় কৰিব পাৰি যেনে চিত্ৰ ৪.৬ত দেখুওৱা হৈছে।

সাবষ্ট্ৰেটক ট্ৰান্সিশ্বন স্থিতিৰ পৰা উৎপাদলৈ পৰিবৰ্তন কৰোতে

চিত্ৰ ৪.৬: মাইকেলিছ-ম’ডেন সমীকৰণ অনুসৰি একক সাবষ্ট্ৰেট এনজাইম-কাটালাইজড প্ৰতিক্ৰিয়াৰ বাবে [S]-ৰ বিৰুদ্ধে $v_{0}$-ৰ গ্ৰাফ

৪.১.৬ এনজাইম নিৰোধ

যিসকল পদাৰ্থে এনজাইম-কাটালাইজড প্ৰতিক্ৰিয়াৰ হাৰ হ্ৰাস কৰে সেইবোৰক এনজাইম নিৰোধক বোলা হয় আৰু প্ৰক্ৰিয়াটোক এনজাইম নিৰোধ বোলা হয়। এনজাইম নিৰোধক প্ৰত্যাহাৰযোগ্য নিৰোধ আৰু অপ্ৰত্যাহাৰযোগ্য নিৰোধ হিচাপে শ্ৰেণীবিভাজন কৰিব পাৰি। অপ্ৰত্যাহাৰযোগ্য নিৰোধত, নিৰোধক এনজাইমৰ সৈতে অতি দৃঢ়ভাৱে বান্ধি থাকে আৰু ইয়াৰ পৰা বিচ্ছিন্ন নহয়। উদাহৰণস্বৰূপে, এণ্টিবায়’টিক পেনিচিলিন এনজাইম ট্ৰান্সপেপ্টিডেজৰ সৈতে বান্ধি থাকে, যিয়ে বেক্টেৰিয়েল সেল দেওৱাল সংশ্লেষণ কৰে। সেইকাৰণে এই ঔষধটোৱে সেল দেওৱাল সংশ্লেষণ ৰোধ কৰি বেক্টেৰিয়া নিধন কৰে। একেদৰে, ঔষধ এছপিৰিনে সাইক্ল’অক্সিজেনেজ এনজাইম নিৰোধ কৰি প্ৰদাহ হ্ৰাস কৰে।

প্ৰত্যাহাৰযোগ্য নিৰোধত, নিৰোধক দ্ৰুতভাৱে এনজাইম-নিৰোধক কমপ্লেক্সৰ পৰা বিচ্ছিন্ন হয়। প্ৰত্যাহাৰযোগ্য নিৰোধ তিনিটা প্ৰকাৰৰ: প্ৰতিযোগিতামূলক, অ-প্ৰতিযোগিতামূলক আৰু অ-প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধ।

(i) প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধ

প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধত, নিৰোধক I আৰু সাবষ্ট্ৰেট $\mathrm{S}$ৰ গঠন একে ধৰণৰ, সেইকাৰণে ইহঁতে একে সক্ৰিয় স্থানৰ বাবে প্ৰতিযোগিতা কৰে। এনজাইম এনজাইম-সাবষ্ট্ৰেট ES কমপ্লেক্স গঠন কৰিব পাৰে বা এনজাইম-নিৰোধক EI কমপ্লেক্স গঠন কৰিব পাৰে, কিন্তু ESI গঠন নকৰে (চিত্ৰ ৪.৭)।

চিত্ৰ ৪.৭: প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধ

প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধকসমূহে প্ৰতিক্ৰিয়াৰ হাৰ হ্ৰাস কৰে কাৰণ সক্ৰিয় এনজাইম অণুসমূহৰ সাবষ্ট্ৰেটৰ সৈতে বান্ধন কমি যায়। অতি উচ্চ সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্বত, নিৰোধক অণু এনজাইম বান্ধনৰ সম্ভাৱনা হ্ৰাস পায়, সেইকাৰণে প্ৰতিক্ৰিয়াৰ $V_{\max }$ পৰিবৰ্তন নহয়। যিহেতু, নিৰোধকৰ উপস্থিতিত সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্ব য’ত $K_{m}$ হয় সেইটো বৃদ্ধি পায় আৰু $\mathrm{K} _{\mathrm{m}}^{\prime}$ চিহ্নেৰে প্ৰকাশ কৰা হয় (চিত্ৰ ৪.৮)।

চিত্ৰ ৪.৮: প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধৰ বাবে মাইকেলিছ-ম’ডেন প্লট

(ii) অ-প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধ

এই প্ৰকাৰৰ নিৰোধত, নিৰোধকৰ সাবষ্ট্ৰেটৰ সৈতে গঠনগত সাদৃশ্য নাথাকে আৰু ই সক্ৰিয় স্থানৰ বাহিৰে আন স্থানত এনজাইমৰ সৈতে বান্ধি থাকে। সেইকাৰণে, $\mathrm{S}$ আৰু I-ৰ মাজত কোনো প্ৰতিযোগিতা নাথাকে, আৰু ES, EI আৰু ESI গঠন হয় (চিত্ৰ ৪.৯)।

অ-প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধকে $\mathrm{V} _{\text {max }}$ হ্ৰাস কৰে, সাবষ্ট্ৰেট বান্ধনৰ অনুপাত হ্ৰাস নকৰাকৈ। সেইকাৰণে, অ-প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধ সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্ব বৃদ্ধিৰ দ্বাৰা দূৰ কৰিব নোৱাৰি যায়। সাবষ্ট্ৰেট এখন EI কমপ্লেক্সতো বান্ধি থাকিব পাৰে। যিহেতু, ESI-ৰ পৰা উৎপাদ উৎপন্ন নহয়। I-এ কাৰ্যকৰী এনজাইমৰ ঘনত্ব হ্ৰাস কৰে আৰু সেইকাৰণে $\mathrm{V} _{\text {max }}$ হ্ৰাস কৰে। $K _{m}$-ত কোনো প্ৰভাৱ নাথাকে কাৰণ নিৰোধকে কাৰ্যকৰী এনজাইমৰ ঘনত্ব হ্ৰাস কৰে (চিত্ৰ ৪.১০)।

চিত্ৰ ৪.৯: অ-প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধ

চিত্ৰ ৪.১০: অ-প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধৰ বাবে মাইকেলিছ-ম’ডেন প্লট

(iii) অ-প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধ

এই প্ৰকাৰৰ নিৰোধত, নিৰোধক মুক্ত এনজাইমত বান্ধি নাথাকে। ই কেৱল এনজাইম-সাবষ্ট্ৰেট (ES) কমপ্লেক্সত বান্ধি থাকে বা সাবষ্ট্ৰেট এনজাইম বান্ধনৰ পিছত গঠনগত পৰিবৰ্তনৰ দ্বাৰা ইয়াৰ বান্ধন সুবিধা হয় (চিত্ৰ ৪.১১)। উভয় ক্ষেত্ৰতে, নিৰোধক আৰু সাবষ্ট্ৰেটৰ মাজত একে বান্ধন স্থানৰ বাবে প্ৰতিযোগিতা নাথাকে। সেইকাৰণে, সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্ব বৃদ্ধিৰ দ্বাৰা নিৰোধ দূৰ কৰিব নোৱাৰি যায়। $\mathrm{K} _{\mathrm{m}}$ আৰু $\mathrm{V} _{\text {max }}$ উভয়েই পৰিবৰ্তিত হয়।

চিত্ৰ ৪.১১: অ-প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধ

৪.১.৭ অ’ল’স্টেৰিক এনজাইম

অ’ল’স্টেৰিক এনজাইমসমূহ মাইকেলিছ-ম’ডেন কাইনেটিক্স অনুসৰণ নকৰে। এইবোৰ সাধাৰণতে একাধিক প্ৰটিন সাব-এনাইটেই গঠিত, সেইকাৰণে একাধিক সক্ৰিয় স্থান উপস্থিত থাকে। অ’ল’স্টেৰিক এনজাইমসমূহে সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্ব [S]-ৰ বিৰুদ্ধে আঁকিলে আয়তাকাৰ হাইপাৰ্বলাৰ পৰিৱৰ্তে সিগময়েড গ্ৰাফ দিয়ে (চিত্ৰ ৪.১২)। অ’ল’স্টেৰিক এনজাইমৰ প্ৰতিটো সাব-এনাইটত সক্ৰিয় স্থানৰ লগতে নিয়ন্ত্ৰণ স্থানো থাকে। নিয়ন্ত্ৰণ অণুসমূহ নিয়ন্ত্ৰণ স্থানত প্ৰত্যাহাৰযোগ্যভাৱে বান্ধি এনজাইমৰ সাবষ্ট্ৰেট বান্ধনৰ আকৰ্ষণ পৰিবৰ্তন কৰিব পাৰে। মাইকেলিছ-ম’ডেন কাইনেটিক্স অনুসৰণ কৰা অধিকাংশ এনজাইম সাধাৰণ এনজাইম, আনহাতে অ’ল’স্টেৰিক এনজাইমসমূহ কোষৰ বিপাকীয় পথৰ মূল নিয়ন্ত্ৰক।

চিত্ৰ ৪.১২: এটা অ’ল’স্টেৰিক এনজাইমৰ কাইনেটিক্স

৪.২ বায়োএনাৰ্জেটিক্সৰ সংক্ষিপ্ত পৰিচয়

জৈৱ শক্তিবিজ্ঞান বা বায়োএনাৰ্জেটিক্স হ’ল জীৱ কোষে শক্তিৰ পৰিবৰ্তন আৰু ব্যৱহাৰৰ অধ্যয়ন। জৈৱ প্ৰতিক্ৰিয়াত শক্তি উচ্চ শক্তি স্তৰৰ পৰা নিম্ন শক্তি স্তৰলৈ যোৱাৰ সময়ত মুক্ত হয়। ইয়াক তাপৰ ৰূপত মুক্ত কৰা হয়।

$$ \mathrm{A}+\mathrm{X} \longrightarrow \mathrm{B}+\mathrm{Y}+\text { Heat } $$

মেটাবলাইটসমূহৰ পৰিবৰ্তন $A \rightarrow B$ শক্তিৰ মুক্তিৰ সৈতে হয়। ইয়াক আন এটা প্ৰতিক্ৰিয়াৰ সৈতে যুক্ত কৰা হয় য’ত শক্তিৰ প্ৰয়োজন হয় মেটাবলাইট $\mathrm{X} \rightarrow \mathrm{Y}$ পৰিবৰ্তন কৰিবলৈ।

৪.২.১ থাৰ্ম’ডাইনামিক্সৰ নিয়ম

শক্তি হ’ল কাম কৰিবলৈ সামৰ্থ্য আৰু ইয়াক বৈদ্যুতিক, যান্ত্ৰিক, ৰাসায়নিক, তাপ আৰু আলোকৰ বিভিন্ন ৰূপত উপস্থিত থাকিব পাৰে। এই শক্তিৰ ৰূপসমূহ পৰস্পৰ পৰিবৰ্তনযোগ্য। বায়োএনাৰ্জেটিক্স হ’ল জৈৱ প্ৰক্ৰিয়াৰ সময়ত শক্তিৰ পৰিবৰ্তনৰ অধ্যয়ন। ইয়ে প্ৰক্ৰিয়াৰ পদ্ধতি বা বেগৰ অধ্যয়ন নকৰে। থাৰ্ম’ডাইনামিক্স হ’ল ভৌতিক ৰসায়নৰ এটা শাখা যিয়ে শক্তিৰ পৰিবৰ্তনৰ অধ্যয়ন কৰে। শক্তিৰ বিভিন্ন ৰূপৰ পৰস্পৰ পৰিবৰ্তন ব্যাখ্যা কৰিবলৈ দুটা মৌলিক থাৰ্ম’ডাইনামিক্সৰ নিয়ম আছে। এই নিয়ম দুটাই তলত দিয়া বিষয়সমূহ বুজাবলৈ সহায় কৰে:

১. প্ৰতিক্ৰিয়াটো কোন দিশত—আগবঢ়া নে পিছফালে—ঘটিব।

২. কাম কৰা—ব্যৱহাৰযোগ্য নে অব্যৱহাৰযোগ্য—সম্পন্ন হ’ব নে নহয়।

৩. প্ৰতিক্ৰিয়াটো সম্পন্ন কৰিবলৈ বাহ্যিক উৎসৰ পৰা শক্তিৰ প্ৰয়োজন হ’ব নে নহয়।

থাৰ্ম’ডাইনামিক্সৰ প্ৰথম নিয়ম

এই নিয়ম অনুসৰি, যিকোনো প্ৰক্ৰিয়াত শক্তিৰ বিনিময় ‘চিষ্টেম’ আৰু ‘চাৰ’ৰাউণ্ডিং’-ৰ মাজত হয়। চিষ্টেম হ’ল নিৰ্দিষ্ট অঞ্চলৰ ভিতৰত থকা পদাৰ্থ, আৰু চাৰ’ৰাউণ্ডিং হ’ল বাকী বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডৰ পদাৰ্থ। সেইকাৰণে, চিষ্টেম আৰু চাৰ’ৰাউণ্ডিং মিলি বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ড গঠন কৰে, যিয়ে সম্পূৰ্ণ পৃথিৱী আৰু বাহ্যিক মহাকাশ অন্তৰ্ভুক্ত কৰে।

থাৰ্ম’ডাইনামিক্সৰ প্ৰথম নিয়ম কৈছে ‘শক্তি ন সৃষ্টি কৰিব পাৰি ন ধ্বংস কৰিব পাৰি, কিন্তু ইয়াক অন্য ৰূপত পৰিবৰ্তন কৰিব পাৰি’। ইয়াৰ অৰ্থ, বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডত (চিষ্টেম আৰু চাৰ’ৰাউণ্ডিং) মুঠ শক্তিৰ পৰিমাণ স্থিৰ থাকে।

$$ \mathrm{E}=\mathrm{E} _{\mathrm{B}}-\mathrm{E} _{\mathrm{A}}=\mathrm{Q}-\mathrm{W} $$

য’ত,

$\mathrm{E}=$ চিষ্টেমৰ অন্তৰ্গত শক্তিৰ পৰিবৰ্তন

$\mathrm{E} _{\mathrm{A}}=$ প্ৰক্ৰিয়াৰ আৰম্ভত চিষ্টেমৰ শক্তি

$\mathrm{E} _{\mathrm{B}}=$ প্ৰক্ৰিয়াৰ অন্তত চিষ্টেমৰ শক্তি

$\mathrm{Q}=$ চিষ্টেমে শোষণ কৰা তাপ

$\mathrm{W}=$ চিষ্টেমে কৰা কাম

এই সমীকৰণ অনুসৰি, চিষ্টেমৰ শক্তিৰ পৰিবৰ্তন কেৱল আৰম্ভণি আৰু অন্তিম স্তৰৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে, প্ৰক্ৰিয়াৰ পথৰ ওপৰত নহয়।

থাৰ্ম’ডাইনামিক্সৰ দ্বিতীয় নিয়ম

প্ৰথম নিয়মে প্ৰতিক্ৰিয়াটো স্বতঃস্ফূৰ্ত নে নহয় তাক নিৰ্ণয় কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব নোৱাৰি। অন্যহাতে, দ্বিতীয় নিয়মে এন্ট্ৰপি নামৰ এটা পদাৰ্থৰ প্ৰবৰ্তন কৰে, যাক চিহ্ন ‘$\mathrm{S}$’ দিয়ে। এন্ট্ৰপি হ’ল চিষ্টেমৰ বিক্ষিপ্ততা বা অব্যবস্থাৰ পৰিমাণ আৰু ই ব্যাখ্যা কৰে প্ৰতিক্ৰিয়াটো স্বতঃস্ফূৰ্তভাৱে ঘটে নে নহয়। চিষ্টেমৰ এন্ট্ৰপি বৃদ্ধি পায় যখন ই অধিক বিক্ষিপ্ত হয়। সাম্যাবস্থাৰ ওচৰত গ’লে চিষ্টেমৰ এন্ট্ৰপি সৰ্বোচ্চ হয়। যিহেতু, জৈৱ চিষ্টেমসমূহ দ্বিতীয় নিয়ম অনুসৰণ নকৰে কাৰণ জীৱন হ’ল উচ্চ সংগঠন বা নিম্ন এন্ট্ৰপিৰ অৱস্থা। এই উচ্চ সংগঠিত ৰূপ খাদ্যৰ ৰাসায়নিক শক্তি বা ফট’চিন্থেটিক জীৱৰ ক্ষেত্ৰত আলোক শক্তিৰ ব্যৱহাৰৰ দ্বাৰা কিছু সময়ৰ বাবে বজাই ৰখা হয়।

থাৰ্ম’ডাইনামিক্সৰ দ্বিতীয় নিয়ম কৈছে ‘বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডৰ এন্ট্ৰপি বা অব্যবস্থা সদায় বৃদ্ধি পায়’। এই নিয়ম অনুসৰি, এটা প্ৰক্ৰিয়া স্বতঃস্ফূৰ্তভাৱে ঘটিব পাৰে যদি চিষ্টেম আৰু ইয়াৰ চাৰ’ৰাউণ্ডিংৰ এন্ট্ৰপিৰ যোগফল বৃদ্ধি পায়। ইয়াক এইদৰে প্ৰকাশ কৰিব পাৰি,

$\left(\mathrm{S} _{\text {system }}+\mathrm{S} _{\text {surroundings }}\right)>0$ (স্বতঃস্ফূৰ্ত প্ৰক্ৰিয়াৰ বাবে)

সেইকাৰণে, এটা প্ৰক্ৰিয়া স্বতঃস্ফূৰ্তভাৱে ঘটিবলৈ চিষ্টেমৰ মুঠ এন্ট্ৰপি বৃদ্ধি পোৱা লাগিব। যিহেতু, স্বতঃস্ফূৰ্ত প্ৰক্ৰিয়াৰ সময়ত চিষ্টেমৰ এন্ট্ৰপি হ্ৰাস পাব পাৰে যদি চাৰ’ৰাউণ্ডিংৰ এন্ট্ৰপি ইমান বৃদ্ধি পায় যে ইহঁতৰ যোগফল ধনাত্মক হয়।

প্ৰথম আৰু দ্বিতীয় নিয়মৰ মাজৰ পাৰ্থক্য হ’ল, প্ৰথম নিয়মে প্ৰদত্ত প্ৰক্ৰিয়াত জড়িত বিভিন্ন শক্তিৰ পৰিবৰ্তনৰ ওপৰত গুৰুত্ব দিয়ে, আনহাতে দ্বিতীয় নিয়মে চিষ্টেমৰ শক্তি কাম কৰিবলৈ উপলব্ধ আছে নে নাই সেইটোৰ ওপৰত গুৰুত্ব দিয়ে।

দুটা নিয়ম একত্ৰিত কৰা

এন্ট্ৰপি প্ৰতিক্ৰিয়াটো স্বতঃস্ফূৰ্ত নে নহয় তাক নিৰ্ণয় কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব নোৱাৰি কাৰণ প্ৰতিক্ৰিয়াৰ এন্ট্ৰপিৰ পৰিবৰ্তন মাপিব নোৱাৰি। তদুপৰি, চাৰ’ৰাউণ্ডিং আৰু চিষ্টেমৰ এন্ট্ৰপিৰ পৰিবৰ্তন জানিব লাগে স্বতঃস্ফূৰ্ততাৰ বাবে। সেইকাৰণে, এই সমস্যা সমাধান কৰিবলৈ আন এটা থাৰ্ম’ডাইনামিক ফাংচন মুক্ত শক্তি ব্যৱহাৰ কৰা হয়। মুক্ত শক্তিক চিহ্ন G দিয়ে।

১৮৭৮ চনত গিব্‌ছ-এ প্ৰথম আৰু দ্বিতীয় নিয়ম একত্ৰিত কৰি মুক্ত শক্তি ফাংচন সৃষ্টি কৰিছিল। তলৰ সমীকৰণটো পোৱা গৈছিল,

$$ \mathrm{G}=\mathrm{H}-\mathrm{TS} $$

য’ত,

$\mathrm{G}=$ প্ৰতিক্ৰিয়া চিষ্টেমৰ মুক্ত শক্তিৰ পৰিবৰ্তন

$\mathrm{H}=$ চিষ্টেমৰ এনথেল্পি বা তাপ বিষয়বস্তুৰ পৰিবৰ্তন

$\mathrm{T}=$ প্ৰক্ৰিয়াটো ঘটি থকা নিৰ্দিষ্ট তাপমাত্ৰা

$\mathrm{S}=$ চিষ্টেমৰ এন্ট্ৰপিৰ পৰিবৰ্তন

এই সমীকৰণে মুক্ত শক্তি (G), তাপ (এনথেল্পি H), আৰু $\mathrm{H})$-ৰ মাজৰ সম্পৰ্ক দেখুওয়ায় নিৰ্দিষ্ট তাপমাত্ৰা $(\mathrm{T})$ আৰু চাপ $(\mathrm{P})$-ত ৰাসায়নিক প্ৰতিক্ৰিয়াত। G হ’ল মুক্ত শক্তিৰ পৰিবৰ্তন বা তত্ত্বগতভাৱে উপলব্ধ ব্যৱহাৰযোগ্য কাম। TS পদটো হ’ল H-ৰ এটা অংশ যাক কাম কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব নোৱাৰি।

বন্ধ চিষ্টেম এটা হ’ল এনে চিষ্টেম যিয়ে শক্তি বিনিময় কৰিব পাৰে কিন্তু পদাৰ্থ বিনিময় কৰিব নোৱাৰে। যদি বন্ধ চিষ্টেমত নিৰ্দিষ্ট তাপমাত্ৰা আৰু চাপত এনে প্ৰক্ৰিয়া ঘটে যাৰ ফলত চাৰ’ৰাউণ্ডিংলৈ তাপ স্থানান্তৰ হয় আৰু চিষ্টেমৰ আয়তন পৰিবৰ্তন হয়, তেন্তে প্ৰথম নিয়ম অনুসৰি,

$$ \mathrm{E}=\mathrm{H}-\mathrm{PV} $$

য’ত,

$\mathrm{E}=$ অন্তৰ্গত শক্তিৰ পৰিবৰ্তন

$\mathrm{H}=$ এনথেল্পিৰ পৰিবৰ্তন

$\mathrm{PV}=$ চিষ্টেমে চাৰ’ৰাউণ্ডিংক কৰা কাম

$\mathrm{V}$ চাপ $\mathrm{P}$ আৰু তাপমাত্ৰা $\mathrm{T}$-ত চিষ্টেমৰ আয়তন বৃদ্ধিৰ দ্বাৰা কৰা কাম

ATP: মুক্ত শক্তিৰ বৈশ্বিক মুদ্ৰা

জীৱ জীৱসমূহে পৰিৱেশৰ পৰা মুক্ত শক্তি লাভ কৰে। ফট’চিন্থেটিক জীৱসমূহে ইয়াক সূৰ্যৰ আলোকৰ পৰা লাভ কৰে, আনহাতে কেম’ট্ৰফ (ফট’চিন্থেটিক নহোৱা জীৱসমূহে) ইয়াক খাদ্যৰ অক্সিডেশ্বনৰ পৰা লাভ কৰে। এই মুক্ত শক্তি কোষৰ কিছুমান গুৰুত্বপূৰ্ণ প্ৰক্ৰিয়াত ব্যৱহাৰ কৰা হয় যেনে (i) সৰু প্ৰিকাৰ্ছৰ পৰা মেক্ৰ’ম’লিকিউলৰ সংশ্লেষণ, (ii) ঝিল্লীৰ ওপৰত সক্ৰিয় পৰিবহন (গ্ৰেডিয়েন্টৰ বিৰুদ্ধে পৰিবহন), (iii) পেশী সংকোচন, আৰু (iv) জৈৱ তথ্য স্থানান্তৰৰ সাঁচতা। এই মুক্ত শক্তি (আলোকৰ পৰা বা খাদ্যৰ অক্সিডেশ্বনৰ পৰা লাভ কৰা) আগতে এডেন’চিন ট্ৰাইফছফেট (ATP)-ৰ সংশ্লেষণত আংশিকভাৱে পৰিবৰ্তিত হয়। ATP-ক মুক্ত শক্তিৰ বৈশ্বিক মুদ্ৰা বোলা হয়। ইয়ে কোষত মুক্ত শক্তিৰ স্থানান্তৰত কেন্দ্ৰীয় ভূমিকা পালন কৰে এক্সেৰ্গ’নিক (শক্তি মুক্তিকাৰী) প্ৰক্ৰিয়াৰ পৰা এন্ডেৰ্গ’নিক (শক্তি গ্ৰহণকাৰী) প্ৰক্ৰিয়ালৈ। শক্তি-সমৃদ্ধ খাদ্যৰ বিঘটনৰ সময়ত, ADP আৰু ইন’অৰ্গানিক ফছফেট $(\mathrm{Pi})$ৰ পৰা ATP-ৰ সংশ্লেষণত কিছু মুক্ত শক্তি ব্যৱহাৰ হয়। ATP-এ তাৰ পিছত জৈৱ সংশ্লেষণ, পৰিবহন, পেশী সংকোচন আদি শক্তিৰ প্ৰয়োজনীয় প্ৰক্ৰিয়াত ADP আৰু $\mathrm{Pi}$-লৈ পৰিবৰ্তিত হৈ $7.3 \mathrm{Kcal} /$ ম’ল শক্তি মুক্ত কৰে। ATP আৰু ইয়াৰ ক্ৰমাগত হাইড্ৰ’লাইছিছ উৎপাদ, ADP আৰু AMP হ’ল নিউক্লিঅ’টাইড, যাৰ গঠন এডেনিন (DNA আৰু RNA-ত উপস্থিত পিউৰিন বেজ) এটা, ৰাইব’জ (এটা পেন্ট’জ চুকৰ) আৰু তিনিটা, দুটা বা এটা ফছফেট গ্ৰুপৰে গঠিত (চিত্ৰ ৪.১৩)।

চিত্ৰ ৪.১৩: AMP, ADP আৰু ATP-ৰ গঠন

সাৰাংশ

• এনজাইমসমূহ কাটালাইজাৰ যিয়ে জীৱ চিষ্টেমত জৈৱ প্ৰতিক্ৰিয়া কাটালাইজ কৰে।
• প্ৰতিটো এনজাইমৰ এটা সক্ৰিয় স্থান থাকে য’ত সাবষ্ট্ৰেট অণুটো নিৰ্দিষ্টভাৱে ফিট হয়। ‘লক আৰু কী’ হাইপ’থেছিছে কৈছিল যে সাবষ্ট্ৰেটটো এনজাইমৰ লকত কীৰ দৰে ফিট হয়। এই হাইপ’থেছিছ এতিয়া সংশোধন কৰা হৈছে।
• আধুনিক ‘ইনডিউচড ফিট’ হাইপ’থেছিছে সক্ৰিয় স্থানক কঠিন গঠন নহয় বৰং নমনীয় গঠন বুলি গণ্য কৰে, যিয়ে সাবষ্ট্ৰেট অণুটোৰ সৈতে নিৰ্দিষ্টভাৱে ফিট হ’বলৈ নিজৰ আকাৰ পৰিবৰ্তন কৰে।
• তাপমাত্ৰা, $\mathrm{pH}$, সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্ব আৰু নিৰোধক আৰু সক্ৰিয়কৰ উপস্থিতি ইত্যাদি বিভিন্ন কাৰকে এনজাইম-কাটালাইজড প্ৰতিক্ৰিয়াৰ হাৰ প্রভাবিত কৰে।
• এনজাইমসমূহে ইহঁতে কাটালাইজ কৰা প্ৰতিক্ৰিয়াৰ সক্ৰিয়কৰণ শক্তি হ্ৰাস কৰে।
• সৰল একক সাবষ্ট্ৰেট এনজাইম-কাটালাইজড প্ৰতিক্ৰিয়া মাইকেলিছ-ম’ডেন কাইনেটিক্সৰ দ্বাৰা ব্যাখ্যা কৰিব পাৰি, যাৰ সাবষ্ট্ৰেট ঘনত্ব আৰু আৰম্ভিক বেগৰ মাজত হাইপাৰ্বলিক গ্ৰাফ থাকে।
• এনজাইমসমূহ নিৰোধকৰ উপস্থিতিৰ দ্বাৰাও প্রভাবিত হয়, যেনে প্ৰতিযোগিতামূলক, অ-প্ৰতিযোগিতামূলক আৰু অ-প্ৰতিযোগিতামূলক নিৰোধক, যিয়ে প্ৰতিক্ৰিয়াৰ হাৰ হ্ৰাস কৰে বা সম্পূৰ্ণভাৱে ৰোধ কৰে।
• বায়োএনাৰ্জেটিক্স হ’ল জীৱ কোষে শক্তিৰ পৰিবৰ্তন আৰু ব্যৱহাৰৰ অধ্যয়ন।
• থাৰ্ম’ডাইনামিক্সৰ দুটা নিয়ম আছে। প্ৰথম নিয়মে কৈছে শক্তি ন সৃষ্টি কৰিব পাৰি ন ধ্বংস কৰিব পাৰি, কিন্তু ইয়াক অন্য ৰূপত পৰিবৰ্তন কৰিব পাৰি।
• থাৰ্ম’ডাইনামিক্সৰ দ্বিতীয় নিয়মে কৈছে বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডৰ এন্ট্ৰপি বা অব্যবস্থা সদায় বৃদ্ধি পায়।
• থাৰ্ম’ডাইনামিক্সৰ দুটা নিয়ম একত্ৰিত কৰি মুক্ত শক্তি (G) পৰিবৰ্তন বা কাম সম্পাদন ব্যাখ্যা কৰে।
• ফট’চিন্থেটিক জীৱসমূহে সূৰ্যৰ আলোকৰ পৰা মুক্ত শক্তি লাভ কৰে, আনহাতে কেম’ট্ৰফসমূহে খাদ্যৰ অক্সিডেশ্বনৰ পৰা মুক্ত শক্তি লাভ কৰে।
• এই মুক্ত শক্তি কোষীয় প্ৰক্ৰিয়া সম্পন্ন কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
• এই মুক্ত শক্তি আংশিকভাৱে ATP-লৈ পৰিবৰ্তিত হয়, যাক মুক্ত শক্তিৰ বৈশ্বিক মুদ্ৰা বুলিও কোৱা হয়।