What are Enzymes ?
अणु जीवों (किण्वों) में संकीर्ण नाइट्रोजनयुक्त पदार्थ जो किण्वन की क्रिया सम्पादित करते है, ‘एन्जाइम‘ कहलाते हैं। एन्जाइम प्रत्येक जीवित प्राणी की कोशिकाओं में उपस्थित होते हैं और जीवित शरीर में होने वाली विभिन्न अभिक्रियाओं में महत्त्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एन्जाइम को जीव रासायनिक उत्प्रेरक भी कहते हैं।
एंजाइम (Enzymes)ऐसे प्रोटीन होते हैं जो जैविक उत्प्रेरक (जैव उत्प्रेरक) (biological catalysts) के रूप में कार्य करते हैं। उत्प्रेरक रासायनिक प्रतिक्रियाओं में तेजी लाते हैं। वे अणु जिन पर एंजाइम कार्य कर सकते हैं, सब्सट्रेट कहलाते हैं, और एंजाइम सब्सट्रेट को विभिन्न अणुओं में परिवर्तित करते हैं जिन्हें उत्पाद कहा जाता है। कोशिका में लगभग सभी चयापचय प्रक्रियाओं (metabolic processes) को जीवन को बनाए रखने के लिए पर्याप्त तेजी से होने के लिए एंजाइम उत्प्रेरण (enzyme catalysis) की आवश्यकता होती है।
मेटाबोलिक (Metabolic) pathways, individual steps को उत्प्रेरित करने के लिए एंजाइमों पर निर्भर करते हैं। एंजाइमों के अध्ययन को एंजाइमोलॉजी (enzymology) कहा जाता है और स्यूडोएंजाइम विश्लेषण का एक नया क्षेत्र हाल ही में विकसित हुआ है, यह मानते हुए कि विकास के दौरान, कुछ एंजाइमों ने जैविक उत्प्रेरण करने की क्षमता खो दी है, जो अक्सर उनके अमीनो एसिड अनुक्रमों और असामान्य ‘स्यूडोकैटलिटिक’ (‘pseudocatalytic’ properties) में परिलक्षित होता है।
एंजाइमों को 5,000 से अधिक जैव रासायनिक प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करने के लिए जाना जाता है। अन्य जैव उत्प्रेरक उत्प्रेरक आरएनए अणु हैं, जिन्हें राइबोजाइम (ribozymes) कहा जाता है। एंजाइमों की विशिष्टता उनकी अनूठी त्रि-आयामी संरचनाओं ( three-dimensional structures) से आती है।
कुछ एंजाइम व्यावसायिक रूप से उपयोग किए जाते हैं, उदाहरण एंटीबायोटिक दवाओं के संश्लेषण (synthesis of antibiotics) में। कुछ घरेलू उधोगो में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करने के लिए एंजाइम का उपयोग करते हैं बायोलॉजिकल वाशिंग पाउडर में एंजाइम कपड़ों पर प्रोटीन, स्टार्च या वसा के दाग को तोड़ते हैं l
सर्वप्रथम फ्रांसीसी रसायनज्ञ एंसेलमे पायेन (Anselme Payen) ने 1833 में एक एंजाइम, डायस्टेस की खोज की थी l एडुआर्ड बुचनर (Eduard Buchner) ने 1897 में खमीर के अर्क (yeast extracts) के अध्ययन पर अपना पहला पेपर प्रस्तुत किया। बर्लिन विश्वविद्यालय में प्रयोगों की एक श्रृंखला में, उन्होंने पाया कि चीनी खमीर के अर्क द्वारा किण्वित किया गया था, तब भी जब मिश्रण में कोई जीवित खमीर कोशिकाएं नहीं थीं। उन्होंने सुक्रोज के किण्वन को लाने वाले एंजाइम का नाम “ज़ाइमेज़” रखा। 1907 में, उन्हें “सेल-फ्री किण्वन (cell-free fermentation)” के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार मिला।
एंजाइमों को दो मुख्य मानदंडों द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है: या तो अमीनो एसिड अनुक्रम समानता (amino acid sequence similarity) या एंजाइमी गतिविधि (enzymatic activity)।
एन्जाइम के गुण
1. प्रोटीन के समान संकीर्ण पदार्थ होते हैं। ये सम्पर्क उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं और उच्च कार्बनिक पदार्थों की सरलतम पदार्थों में अपघटन क्रिया को उत्प्रेरित करते हैं।
2. ये अत्यंत ही विशिष्ट होते हैं और एक एन्जाइम केवल एक ही क्रिया को संपादित करता है।
3. इनकी क्रियाशलता अधिक ताप (79°C) तथा विषैले पदार्थ की उपस्थिति में कम होती है या नष्ट हो
जाती है। शरीर के ताप पर (20°C से 39°C तक) यह सबसे अच्छा काम करता है।
4. अभिक्रियास्वरूप पदार्थों के एकत्रित हो जाने की क्रिया धीमी पड़ जाती है या नष्ट हो जाती है।