Classification and factors affecting enzyme Questions in Gujarati

(D) બિન-સ્પર્ધાત્મક અવરોધકો ઉત્સેચક પરના એલોસ્ટેરિક સ્થાન (allosteric site) સાથે જોડાય છે,જે સક્રિય સ્થાન (active site) થી અલગ હોય છે.
આ જોડાણને કારણે ઉત્સેચકના સમગ્ર બંધારણમાં રચનાત્મક ફેરફાર (conformational change) થાય છે.
ઉત્સેચકનો આકાર બદલાવાને કારણે,તેનું સક્રિય સ્થાન પણ બદલાઈ જાય છે,જેનાથી તે સબસ્ટ્રેટ સાથે જોડાવા માટે ઓછું અસરકારક બને છે અથવા જોડાઈ શકતું નથી.
પરિણામે,ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયાનો એકંદર વેગ ઘટે છે કારણ કે કાર્યક્ષમ ઉત્સેચક અણુઓની સંખ્યામાં ઘટાડો થાય છે.
તેથી,ઉપરોક્ત તમામ પરિબળો પ્રભાવિત થાય છે.

(C) ઇન્ટરનેશનલ યુનિયન ઓફ બાયોકેમિસ્ટ્રી $(IUB)$ એ ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રકારની પ્રતિક્રિયાને ઉત્પ્રેરિત કરે છે તેના આધારે $6$ મુખ્ય વર્ગોમાં વર્ગીકૃત કર્યા છે.
આ વર્ગો નીચે મુજબ છે:
$1$. ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ/ડીહાઈડ્રોજનેઝ
$2$. ટ્રાન્સફરેઝ
$3$. હાઈડ્રોલેઝ
$4$. લાયેઝ
$5$. આઈસોમરેઝ
$6$. લાઈગેઝ
તેથી,સાચો જવાબ $6$ છે.

(A) ઇન્ટરનેશનલ યુનિયન ઓફ બાયોકેમિસ્ટ્રી એન્ડ મોલેક્યુલર બાયોલોજી $(IUBMB)$ મુજબ,ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રકારની પ્રતિક્રિયાને ઉત્પ્રેરિત કરે છે તેના આધારે $6$ મુખ્ય વર્ગોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા છે.
આ વર્ગોને નીચે મુજબ $1$ થી $6$ નંબર આપવામાં આવ્યા છે:
$1$. ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ: જે ઉત્સેચકો ઓક્સિડેશન-રિડક્શન પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
$2$. ટ્રાન્સફરેઝ: જે ઉત્સેચકો જૂથના સ્થાનાંતરણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
$3$. હાઈડ્રોલેઝ: જે ઉત્સેચકો બંધના જળવિભાજનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
$4$. લાયેઝ: જે ઉત્સેચકો જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા સબસ્ટ્રેટમાંથી જૂથોને દૂર કરવાનું ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
$5$. આઈસોમરેઝ: જે ઉત્સેચકો આઈસોમર્સના આંતર-રૂપાંતરણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
$6$. લાઈગેઝ: જે ઉત્સેચકો બે સંયોજનોને એકસાથે જોડવાનું ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
તેથી,$1^{st}$ સ્થાન ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ દ્વારા રોકાયેલું છે.

(D) ફ્યુમરેઝ ઉત્સેચક $Lyases$ (લાયેઝ) વર્ગમાં આવે છે.
$Lyases$ એવા ઉત્સેચકો છે જે જળવિભાજન (hydrolysis) સિવાયની પ્રક્રિયાઓ દ્વારા સબસ્ટ્રેટમાંથી સમૂહોને દૂર કરીને દ્વિબંધ બનાવે છે.
ફ્યુમરેઝ એ ફ્યુમરેટનું મેલેટમાં પ્રતિવર્તી જલીયકરણ/નિર્જલીકરણ (hydration/dehydration) ઉત્પ્રેરિત કરે છે,જે $Lyase$ વર્ગની લાક્ષણિક પ્રક્રિયા છે.

(D) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રકારની પ્રતિક્રિયાને ઉત્પ્રેરિત કરે છે તેના આધારે છ મુખ્ય વર્ગોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
ફોસ્ફોગ્લુકોમ્યુટેઝ એ ગ્લુકોઝ-$1$-ફોસ્ફેટનું ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાં આંતર-રૂપાંતર ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
આ પ્રતિક્રિયામાં સમાન અણુની અંદર ફોસ્ફેટ જૂથનું સ્થાનાંતર સામેલ છે,જે આઈસોમેરાઈઝેશનનો એક પ્રકાર છે.
તેથી,ફોસ્ફોગ્લુકોમ્યુટેઝને આઈસોમરેઝ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(B) ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિ તાપમાન પર ખૂબ આધાર રાખે છે.
નીચા તાપમાને $(3^o \,C)$,ઉત્સેચકો નિષ્ક્રિય હોય છે.
જેમ તાપમાન વધે છે,તેમ અણુઓની ગતિજ ઉર્જા વધે છે,જેના પરિણામે ઉત્સેચક અને પ્રક્રિયક વચ્ચે વધુ અથડામણો થાય છે,જે પ્રક્રિયાનો દર વધારે છે.
આ પ્રક્રિયા ત્યાં સુધી ચાલુ રહે છે જ્યાં સુધી ઈષ્ટતમ (optimum) તાપમાન પ્રાપ્ત ન થાય.
ઈષ્ટતમ તાપમાનથી ઉપર,ગરમીને કારણે ઉત્સેચકના પ્રોટીન બંધારણનું વિકૃતિકરણ (denaturation) થાય છે,જેનાથી તેની ઉદ્દીપકીય પ્રવૃત્તિ ઘટી જાય છે.
તેથી,જેમ તાપમાન $3^o \,C$ થી $45^o \,C$ સુધી વધે છે,તેમ ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિનો દર શરૂઆતમાં વધે છે અને પછી ઘટે છે.

(C) ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે તાપમાન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
વનસ્પતિ કોષોમાં મોટાભાગના ઉત્સેચકો સામાન્ય રીતે $25^\circ C$ થી $35^\circ C$ ની વચ્ચેના ચોક્કસ તાપમાનના ગાળામાં શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે.
જો કે,પ્રમાણભૂત જૈવિક અભ્યાસો અને સામાન્ય વનસ્પતિ દેહધર્મવિદ્યાના સંદર્ભમાં,$30^\circ C$ ને મોટાભાગના વનસ્પતિ ઉત્સેચકો માટે તેમની મહત્તમ ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા દર્શાવવા માટેનું શ્રેષ્ઠ તાપમાન માનવામાં આવે છે.
આ ગાળાથી ઘણું વધારે તાપમાન પ્રોટીન બંધારણના વિકૃતિકરણ (denaturation) તરફ દોરી શકે છે,જ્યારે આ ગાળાથી ઓછું તાપમાન ગતિજ ઉર્જામાં ઘટાડો અને પ્રતિક્રિયાના ધીમા દરનું કારણ બને છે.

(C) ઉત્સેચકો પ્રોટીન છે જે ચોક્કસ તાપમાનના ગાળામાં શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે. હિમબિંદુથી નોંધપાત્ર રીતે નીચેના તાપમાને,અણુઓની ગતિજ ઉર્જા ઘટે છે,જેના કારણે ઉત્સેચક નિષ્ક્રિય થઈ જાય છે. જો કે,આ નિષ્ક્રિયતા સામાન્ય રીતે પ્રતિવર્તી (reversible) હોય છે,જેનો અર્થ છે કે ઉત્સેચકનો નાશ થતો નથી કે તે વિકૃત (denatured) થતો નથી; તાપમાન ફરી વધે ત્યાં સુધી તે ફક્ત કાર્ય કરવાનું બંધ કરે છે.

(D) ઉત્સેચકીય પ્રવૃત્તિ ચોક્કસ ધાતુ આયનોની હાજરી પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. ભારે ધાતુ આયનો,જેમ કે મર્ક્યુરી $(Hg^{2+})$,લેડ $(Pb^{2+})$ અને કેડમિયમ $(Cd^{2+})$,બિન-સ્પર્ધાત્મક અવરોધક (non-competitive inhibitor) તરીકે કાર્ય કરે છે. તેઓ ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાન અથવા અન્ય ભાગોમાં રહેલા એમિનો એસિડના સલ્ફહાઇડ્રિલ $(-SH)$ સમૂહો સાથે જોડાય છે. આ જોડાણને કારણે ઉત્સેચકના બંધારણમાં ફેરફાર થાય છે,જે ઉત્સેચકને નિષ્ક્રિય બનાવે છે અથવા સક્રિય સ્થાનને અવરોધે છે,આમ તે જૈવિક તંત્ર માટે ઝેરી સાબિત થાય છે.

(C) ઉત્સેચકો પ્રોટીનયુક્ત પદાર્થો છે જે જૈવિક ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે. તેઓ તાપમાન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. ખૂબ જ ઊંચા તાપમાને,પ્રોટીન બંધારણમાં રહેલા હાઇડ્રોજન બંધો અને અન્ય સ્થાયીકરણ આંતરક્રિયાઓ તૂટી જાય છે,જેના પરિણામે ઉત્સેચકનો ત્રિ-પરિમાણીય આકાર નાશ પામે છે. આ પ્રક્રિયાને વિકૃતિકરણ (denaturation) કહેવામાં આવે છે,જે ઉત્સેચકને નિષ્ક્રિય અથવા 'નાશ' પામેલ બનાવે છે.

(C) $pH$ સંવેદનશીલતા: ઉત્સેચકો ચોક્કસ $pH$ પર સક્રિય હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે,કેટલાક ઉત્સેચકો એસિડિક માધ્યમમાં સક્રિય હોય છે,જ્યારે અન્ય આલ્કલાઇન (બેઝિક) માધ્યમમાં સક્રિય હોય છે. ઉત્સેચકોની આ $pH$ સાથેની સંબંધિત સક્રિયતાને $pH$ સંવેદનશીલતા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) દરેક ઉત્સેચક $pH$ ની એક સાંકડી શ્રેણીમાં કાર્ય કરે છે.
તે આ શ્રેણીના એક ચોક્કસ બિંદુ પર સૌથી વધુ અસરકારક હોય છે જેને ઇષ્ટતમ $pH$ કહેવામાં આવે છે.

(A) ઉત્સેચકો પ્રોટીનયુક્ત જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે ચોક્કસ તાપમાનના ગાળામાં શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે.
ઠારબિંદુથી નીચેના તાપમાને,અણુઓની ગતિજ ઉર્જામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે,જેના કારણે ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયા માટે જરૂરી આણ્વિક અથડામણો ધીમી પડી જાય છે અથવા અટકી જાય છે.
જો કે,આ પ્રક્રિયા પ્રતિવર્તી છે; ઠંડીને કારણે ઉત્સેચકોનો નાશ (વિકૃત) થતો નથી,પરંતુ તેઓ કામચલાઉ ધોરણે નિષ્ક્રિય થઈ જાય છે.
જ્યારે તાપમાન ફરીથી શ્રેષ્ઠ ગાળામાં લાવવામાં આવે છે,ત્યારે ઉત્સેચકો તેમની કાર્યાત્મક પ્રવૃત્તિ ફરીથી પ્રાપ્ત કરે છે.

(B) ઉત્સેચકો એ પ્રોટીન છે જે જૈવિક ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે. તેમની સક્રિયતા તાપમાન પર ખૂબ આધાર રાખે છે. નીચા તાપમાને,ખાસ કરીને ઠારણ બિંદુથી નીચે,અણુઓની ગતિ ઊર્જા અત્યંત ઓછી હોય છે,જે ઉત્સેચક-સબસ્ટ્રેટ સંકુલ બનતા અટકાવે છે. જો કે,આ સ્થિતિ પ્રતિવર્તી (reversible) છે. ઉત્સેચકનો નાશ થતો નથી કે તે વિકૃત (denatured) થતો નથી; તે માત્ર $Inactive$ (નિષ્ક્રિય) બની જાય છે. જ્યારે તાપમાન ફરીથી શ્રેષ્ઠ મર્યાદામાં લાવવામાં આવે છે,ત્યારે ઉત્સેચક તેની ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા પાછી મેળવે છે.

(C) ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે મુખ્યત્વે પ્રોટીનના બનેલા હોય છે.
તેઓ પ્રોટીન હોવાથી,તેમની રચના તાપમાન પર ખૂબ આધાર રાખે છે.
ઊંચું તાપમાન (ઉષ્મા) પ્રોટીનની રચનાનું વિકૃતિકરણ (denaturation) કરે છે,જે ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાનનો નાશ કરે છે અને તેને નિષ્ક્રિય બનાવે છે.
તેથી,ઉત્સેચકો ઉષ્મા પ્રત્યે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે.

(A) ઉત્સેચકો પ્રોટીન છે જે ચોક્કસ તાપમાનના ગાળામાં શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે.
જ્યારે તાપમાન આ શ્રેષ્ઠ ગાળાથી ઘણું વધી જાય છે,ત્યારે ઉત્સેચકના ત્રિ-પરિમાણીય બંધારણને જાળવી રાખતા નિર્બળ બંધો (જેમ કે હાઇડ્રોજન બંધ) તૂટી જાય છે.
આ પ્રક્રિયાને વિકૃતિકરણ (denaturation) કહેવામાં આવે છે.
પરિણામે,ઉત્સેચકનું સક્રિય સ્થાન તેનો ચોક્કસ આકાર ગુમાવે છે,જેના કારણે ઉત્સેચક તેના પ્રક્રિયક સાથે જોડાઈ શકતો નથી અને તેની ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા ગુમાવે છે.

(A) ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે તેમના પર્યાવરણ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
તેઓ $Temperature$ (તાપમાન) અને $pH$ જેવા પરિબળો પ્રત્યે નોંધપાત્ર અનુકૂલન અને સંવેદનશીલતા દર્શાવે છે,કારણ કે આ પરિબળો ઉત્સેચકની પ્રોટીન રચના (તૃતીય બંધારણ) અને સક્રિય સ્થાનને સીધી અસર કરે છે.
$Light$ (પ્રકાશ) સામાન્ય રીતે એવું સીધું પરિબળ નથી જે મોટાભાગના ઉત્સેચકોની ઉદ્દીપકીય પ્રવૃત્તિને $pH$ અથવા $Temperature$ ની જેમ અસર કરતું હોય.
તેથી,ઉત્સેચકો $Light$ માટે સૌથી ઓછું અનુકૂલન દર્શાવે છે.

(C) ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે તાપમાન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
માનવ શરીર અને અન્ય ઘણા સજીવોમાં મોટાભાગના ઉત્સેચકો સામાન્ય રીતે $25 ^\circ C$ થી $40 ^\circ C$ ની વચ્ચેના મધ્યમ તાપમાનના ગાળામાં શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે.
આ ગાળાથી નીચેના તાપમાને,ગતિ ઊર્જામાં ઘટાડો થવાને કારણે ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિ ઓછી હોય છે.
આ ગાળાથી નોંધપાત્ર રીતે ઊંચા તાપમાને,ઉત્સેચકોનું વિકૃતિકરણ (denaturation) થાય છે,જેમાં તેમનું ત્રિ-પરિમાણીય બંધારણ ખોરવાઈ જાય છે,જેના પરિણામે તેમની ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા નાશ પામે છે.

(B) ઉત્સેચકો એ પ્રોટીન છે જે ચોક્કસ તાપમાનના ગાળામાં શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે.
ઊંચા તાપમાને,ઉષ્મીય ઊર્જાને કારણે પ્રોટીનના તૃતીયક બંધારણને જાળવી રાખતા નિર્બળ બિન-સહસંયોજક બંધો (જેમ કે હાઇડ્રોજન બંધ અને હાઇડ્રોફોબિક આંતરક્રિયાઓ) તૂટી જાય છે.
આ પ્રક્રિયાને વિકૃતિકરણ (denaturation) કહેવામાં આવે છે,જેમાં ઉત્સેચક તેનું નૈસર્ગિક ત્રિ-પરિમાણીય સ્વરૂપ ગુમાવે છે અને પરિણામે તેની ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા પણ ગુમાવે છે.

(A) ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત પ્રક્રિયાઓ છે. ઉત્સેચકો પ્રોટીન છે જે તાપમાન અને $pH$ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
નીચા તાપમાને,અણુઓની ગતિજ ઉર્જા ઘટે છે,જે ઉત્સેચક અને પ્રક્રિયક વચ્ચેની અથડામણની આવૃત્તિ ઘટાડે છે,જેના પરિણામે પ્રક્રિયાનો દર ધીમો પડે છે.
ઊંચું વાતાવરણીય દબાણ પણ ઉત્સેચકોના બંધારણીય આકાર અને વાયુઓની દ્રાવ્યતાને અસર કરી શકે છે,જે ઘણીવાર ચયાપચયના માર્ગોના શ્રેષ્ઠ કાર્યમાં અવરોધ ઊભો કરે છે.
તેથી,નીચું તાપમાન અને ઊંચું વાતાવરણીય દબાણ એવી પરિસ્થિતિઓ છે જે સામાન્ય રીતે ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓને ધીમી પાડે છે.

(C) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રકારની પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેના આધારે વિવિધ જૂથોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
$Hydrolases$ (હાઇડ્રોલેઝ) એ ઉત્સેચકોનો એવો વર્ગ છે જે $C-O$,$C-N$,$C-C$ અને $P-N$ જેવા વિવિધ બંધોના જલવિચ્છેદનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
જલવિચ્છેદન એ એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં પદાર્થમાં પાણીનો અણુ ઉમેરવામાં આવે છે,જેના પરિણામે રાસાયણિક બંધો તૂટે છે.
તેથી,જલવિચ્છેદન પ્રેરતા ઉત્સેચકને $Hydrolase$ (હાઇડ્રોલેઝ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેના આધારે વિવિધ જૂથોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
$1$. ઑક્સિડો-રિડક્ટેઝિસ/ડીહાઈડ્રોજનેઝિસ: આ ઉત્સેચકો બે પ્રક્રિયકો $S$ અને $S'$ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોન અથવા હાઇડ્રોજન પરમાણુઓના સ્થાનાંતરણ દ્વારા ઑક્સિડેશન-રિડક્શન પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$2$. ટ્રાન્સફરેઝિસ: આ ઉત્સેચકો પ્રક્રિયકોની જોડી વચ્ચે હાઇડ્રોજન સિવાયના અન્ય સમૂહ $G$ ના સ્થાનાંતરણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$3$. હાઇડ્રોલેઝિસ: આ ઉત્સેચકો એસ્ટર,ઈથર,પેપ્ટાઈડ અથવા $C-C$ બંધના જળવિભાજનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$4$. લાયસેઝિસ: આ ઉત્સેચકો જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રક્રિયકોમાંથી સમૂહોને દૂર કરીને દ્વિબંધ બનાવે છે.
તેથી,ઑક્સિડેશન અને રિડક્શન પ્રક્રિયાઓ સાથે સંકળાયેલ ઉત્સેચક ઑક્સિડો-રિડક્ટેઝિસ છે.

(B) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેના આધારે છ વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવ્યા છે.
$1$. ઑક્સિડો-રિડક્ટેઝ ઉત્સેચકો ઑક્સિડેશન-રિડક્શન પ્રક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$2$. ટ્રાન્સફરેઝ ઉત્સેચકો એક પદાર્થમાંથી બીજા પદાર્થમાં (હાઇડ્રોજન સિવાયના) સમૂહના સ્થળાંતરને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$3$. હાઇડ્રોલેઝ ઉત્સેચકો એસ્ટર,ઈથર,પેપ્ટાઈડ અથવા ગ્લાયકોસિડિક બંધના જળવિભાજનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$4$. લાયસેઝ ઉત્સેચકો જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા પદાર્થોમાંથી સમૂહને દૂર કરીને દ્વિબંધ બનાવે છે.
તેથી,જે ઉત્સેચક એક પદાર્થમાંથી બીજા પદાર્થમાં સમૂહના સ્થળાંતરને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેને ટ્રાન્સફરેઝ કહેવામાં આવે છે.

(C) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેના આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે।
$1$. $\text{આઇસોમરેઝ}$ એવા ઉત્સેચકો છે જે આઇસોમર્સના આંતર-રૂપાંતરણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે, જેનો અર્થ છે કે તેઓ અણુના આણ્વિય સૂત્રને બદલ્યા વિના તેની અંદરના પરમાણુઓની ગોઠવણી બદલે છે।
$2$. $\text{લિગેઝ}$ બે અણુઓને જોડવાની પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે।
$3$. $\text{લાયઝ}$ જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રક્રિયાર્થીઓમાંથી સમૂહોને દૂર કરવાની પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે, જેનાથી દ્વિબંધ બને છે।
$4$. $\text{સિન્થેટેઝ}$ એ લિગેઝનો એક પેટા-પ્રકાર છે જે $ATP$ માંથી ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને અણુના સંશ્લેષણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે।

(A) ટ્રાન્સફરેઝ ઉત્સેચકો બે પ્રક્રિયકો વચ્ચે હાઈડ્રોજન સિવાયના ચોક્કસ સમૂહના સ્થાનાંતરણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. હેક્સોકાઈનેઝ $(ii)$ એ તેનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે જે $ATP$ માંથી ફોસ્ફેટ સમૂહને ગ્લુકોઝમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે.
$(B)$ લાયેઝ ઉત્સેચકો જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રક્રિયકોમાંથી સમૂહોને દૂર કરીને દ્વિબંધ બનાવે છે. એલ્ડોલેઝ $(iv)$ એ એવો ઉત્સેચક છે જે ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બાયફોસ્ફેટનું વિભાજન કરીને બે ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટ બનાવે છે.
$(C)$ આઈસોમરેઝ ઉત્સેચકો ઓપ્ટિકલ,ભૌમિતિક અથવા સ્થાનિક આઈસોમર્સના આંતર-રૂપાંતરણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટનું ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટ $(v)$ માં રૂપાંતરણ ફોસ્ફોગ્લુકોઝ આઈસોમરેઝ દ્વારા થાય છે.
$(D)$ લાઈગેઝ ઉત્સેચકો બે સંયોજનોને જોડવાનું કામ કરે છે,જેમાં ઘણીવાર $ATP$ નું જળવિભાજન સામેલ હોય છે. પાયરોફોસ્ફેટ $(H_4P_2O_7)$ $(i)$ સાથે સંકળાયેલી પ્રતિક્રિયાઓ ઘણીવાર લાઈગેઝ પ્રવૃત્તિ સાથે જોડાયેલી હોય છે.
$(E)$ ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ ઉત્સેચકો બે પ્રક્રિયકો વચ્ચે ઓક્સિડેશન-રિડક્શન પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. સાયટોક્રોમ ઓક્સિડેઝ $(iii)$ આ વર્ગનો જાણીતો ઉત્સેચક છે.

(A) ઉત્સેચકોનું વર્ગીકરણ તેઓ જે પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેના આધારે કરવામાં આવે છે:
$1$. ટ્રાન્સફરેઝીસ બે સબસ્ટ્રેટ વચ્ચે સમૂહના સ્થાનાંતરણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે, દા.ત., હેક્સોકાઈનેઝ $ATP$ માંથી ફોસ્ફેટ સમૂહને ગ્લુકોઝમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે.
$2$. હાઈડ્રોલેઝીસ એસ્ટર, ઈથર, પેપ્ટાઈડ અથવા ગ્લાયકોસિડિક બંધોના જળવિભાજનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે, દા.ત., માલ્ટેઝ માલ્ટોઝનું ગ્લુકોઝમાં જળવિભાજન કરે છે.
$3$. લાયેઝીસ જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા સબસ્ટ્રેટમાંથી સમૂહોને દૂર કરીને દ્વિબંધ બનાવે છે, દા.ત., આલ્ડોલેઝ ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બાયફોસ્ફેટને ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ-$3$-ફોસ્ફેટ અને ડાયહાઈડ્રોક્સિએસીટોન ફોસ્ફેટમાં વિભાજિત કરે છે.
$4$. આઇસોમરેઝીસ ઓપ્ટિકલ, ભૌમિતિક અથવા સ્થાનિક આઇસોમર્સના આંતરરૂપાંતરણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે, દા.ત., ફ્રુક્ટોઝ આઇસોમરેઝ ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટને ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
તેથી, સાચી જોડ $(1-Q), (2-P), (3-S), (4-R)$ છે.

(A) ઉત્સેચકોનું વર્ગીકરણ તેઓ જે પ્રકારની પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેના આધારે કરવામાં આવે છે:
$(1)$ આલ્ડોલેઝ એ લાયેઝ છે જે $C-C$ બંધના વિભાજનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે $(R)$.
$(2)$ હેક્સોકાઈનેઝ એ ટ્રાન્સફરેઝ છે જે ફોસ્ફેટ જૂથનું સ્થાનાંતરણ કરે છે $(T)$.
$(3)$ સક્સિનિક ડિહાઈડ્રોજીનેઝ એ ઓક્સિડોરીડક્ટેઝ છે જે હાઈડ્રોજન પરમાણુઓને દૂર કરે છે $(S)$.
$(4)$ ફ્રૂક્ટોઝ આઇસોમરેઝ એ આઇસોમરેઝ છે જે બંધારણીય પુનઃગોઠવણીને ઉદ્દીપ્ત કરે છે $(U)$.
$(5)$ લેકટેઝ એ હાઈડ્રોલેઝ છે જે પાણીનો ઉપયોગ કરીને લેક્ટોઝનું વિઘટન કરે છે $(P)$.
$(6)$ એસિટાઇલ $CoA$ સિન્થેટેઝ એ લિગેઝ છે જે $ATP$ નો ઉપયોગ કરીને બે અણુઓને જોડે છે $(Q)$.
તેથી, સાચી શ્રેણી $(1-R), (2-T), (3-S), (4-U), (5-P), (6-Q)$ છે.

(C) વિધાન $x$ સાચું છે કારણ કે ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે ચોક્કસ તાપમાનની મર્યાદામાં શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે,જેને ઇષ્ટતમ તાપમાન કહેવામાં આવે છે.
વિધાન $y$ ખોટું છે કારણ કે નીચું તાપમાન ઉત્સેચકોનો નાશ (વિકૃતિકરણ) કરતું નથી; તે માત્ર તેમની ગતિ ઊર્જા ઘટાડીને તેમને કામચલાઉ રીતે નિષ્ક્રિય કરે છે.
જોકે,ઊંચું તાપમાન ઉત્સેચકની તૃતીયક સંરચનાનો નાશ કરે છે,જેનાથી તે કાયમી ધોરણે નિષ્ક્રિય થઈ જાય છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
ઉત્સેચકો સામાન્ય રીતે તાપમાન અને $pH$ ની મર્યાદિત શ્રેણીમાં કાર્ય કરે છે.
દરેક ઉત્સેચક ચોક્કસ તાપમાન અને $pH$ પર તેની મહત્તમ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે,જેને અનુક્રમે ઇષ્ટતમ તાપમાન અને ઇષ્ટતમ $pH$ કહેવામાં આવે છે.
આ ઇષ્ટતમ મૂલ્યોથી નીચે અને ઉપર બંને સ્થિતિમાં ઉત્સેચકીય પ્રવૃત્તિ ઘટે છે.
આવા આલેખમાં,$x$-અક્ષ સામાન્ય રીતે સ્વતંત્ર ચલ (જેમ કે તાપમાન અથવા $pH$) દર્શાવે છે,જ્યારે $y$-અક્ષ પરતંત્ર ચલ (ઉત્સેચક પ્રવૃત્તિ) દર્શાવે છે.

(A) વિધાન $(A)$ સાચું છે કારણ કે ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિ તાપમાન,$pH$,સબસ્ટ્રેટની સાંદ્રતા અને અવરોધકોની હાજરી જેવા પર્યાવરણીય પરિબળો પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
કારણ $(R)$ સાચું છે કારણ કે આ ચોક્કસ પર્યાવરણીય પરિબળો સીધી રીતે ઉત્સેચકના બંધારણીય આકારને અસર કરે છે,જેનાથી તેની ઉદ્દીપકીય પ્રવૃત્તિનું નિયમન થાય છે.
આમ,$A$ અને $R$ બંને સાચા છે.

(D) ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિ વિવિધ ભૌતિક અને રાસાયણિક પરિબળો પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે।
$1$. $\text{તાપમાન}$: ઉત્સેચકો ઇષ્ટતમ તાપમાને સૌથી વધુ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે।
$2$. $pH$: ઉત્સેચકો ઇષ્ટતમ $pH$ પર સૌથી વધુ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે।
$3$. $\text{સબસ્ટ્રેટની સાંદ્રતા}$: ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયાનો વેગ સબસ્ટ્રેટની સાંદ્રતામાં વધારા સાથે સંતૃપ્તિ બિંદુ સુધી વધે છે।
$4$. $\text{પાણી}$: પાણી જીવન માટે આવશ્યક હોવા છતાં, તેને તાપમાન, $pH$ અથવા સબસ્ટ્રેટની સાંદ્રતાની જેમ ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિ માટે સીધું નિયમનકારી પરિબળ ગણવામાં આવતું નથી।
તેથી, $\text{પાણી}$ એ અસંગત વિકલ્પ છે।

(D) ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિ એવા ચોક્કસ રસાયણોની હાજરી પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે જે ઉત્સેચક સાથે જોડાઈને તેની પ્રક્રિયાનો દર ઘટાડે છે. આ રસાયણોને નિરોધક (Inhibitor) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જ્યારે નિરોધક તેની આણ્વિય રચનામાં પ્રક્રિયાર્થી (substrate) જેવું જ હોય છે અને ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિને અવરોધે છે,ત્યારે તેને સ્પર્ધાત્મક નિરોધન કહેવામાં આવે છે. તેથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(A) આ આલેખ ઘંટ આકારનો વક્ર દર્શાવે છે,જે ઉત્સેચકીય સક્રિયતા પર $pH$ અથવા તાપમાનની અસર માટે લાક્ષણિક છે.
ઉત્સેચકીય સક્રિયતા $pH$ અથવા તાપમાનમાં વધારા સાથે એક ઈષ્ટતમ બિંદુ સુધી વધે છે અને ત્યારબાદ ઉત્સેચક વિકૃત થવાને કારણે ઘટે છે.
તેનાથી વિપરીત,ઉત્સેચકીય સક્રિયતા પર પ્રક્રિયકના સંકેન્દ્રણની અસર સામાન્ય રીતે અતિવલય (hyperbolic) વક્ર દર્શાવે છે,જ્યાં સક્રિયતા વધે છે અને પછી સ્થિર થાય છે ($V_{max}$ સુધી પહોંચે છે).
વિકલ્પો જોતા,$A$ અને $D$ બંને ઘંટ આકારના વક્ર દર્શાવે છે (ઉત્સેચકીય સક્રિયતા વિરુદ્ધ $pH$ અથવા તાપમાન).
જોકે,પ્રમાણભૂત પાઠ્યપુસ્તકના નિરૂપણમાં,આ ચોક્કસ ઘંટ આકારના વક્ર માટે $X$-અક્ષ પર $pH$ અને $Y$-અક્ષ પર ઉત્સેચકીય સક્રિયતા લેવામાં આવે છે.
તેથી,$X$-અક્ષ $pH$ દર્શાવે છે અને $Y$-અક્ષ ઉત્સેચકીય સક્રિયતા દર્શાવે છે.

(B) સામાન્ય ઉત્સેચક-ઉત્પ્રેરિત પ્રતિક્રિયામાં,સબસ્ટ્રેટ સાંદ્રતા સાથે વેગ વધે છે જ્યાં સુધી તે મહત્તમ $(V_{max})$ સુધી ન પહોંચે અને પછી સ્થિર થઈ જાય છે.
જો કે,આપેલ આલેખ દર્શાવે છે કે એક ચોક્કસ બિંદુ સુધી પહોંચ્યા પછી,સબસ્ટ્રેટ સાંદ્રતા વધવાની સાથે પ્રતિક્રિયાનો વેગ ઘટે છે.
ઉચ્ચ સબસ્ટ્રેટ સાંદ્રતા પર પ્રતિક્રિયાના દરમાં આ ઘટાડો એ પ્રતિક્રિયા મિશ્રણમાં ઉત્સેચક અવરોધકની હાજરીનું લાક્ષણિક સૂચક છે,જે ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિમાં દખલ કરે છે.

(N/A) ઉત્સેચકની સક્રિયતાને અસર કરતા પરિબળોમાં તાપમાન,$pH$,પ્રક્રિયાર્થીની સાંદ્રતામાં ફેરફાર અથવા તેની સક્રિયતાનું નિયમન કરતા વિશિષ્ટ રસાયણોનું જોડાણ સામેલ છે.
$(1)$ તાપમાન અને $pH$: દરેક ઉત્સેચક એક ચોક્કસ તાપમાન અને $pH$ પર તેની મહત્તમ સક્રિયતા દર્શાવે છે,જેને ઈષ્ટતમ તાપમાન અને ઈષ્ટતમ $pH$ કહેવાય છે.
આ ઈષ્ટતમ મૂલ્યોથી નીચે અને ઉપર બંને સ્થિતિમાં સક્રિયતા ઘટે છે.
નીચું તાપમાન ઉત્સેચકને કામચલાઉ નિષ્ક્રિય અવસ્થામાં જાળવી રાખે છે,જ્યારે ઊંચું તાપમાન ઉત્સેચકીય સક્રિયતાનો નાશ કરે છે કારણ કે ગરમીને કારણે પ્રોટીન વિકૃત (denatured) થઈ જાય છે.
$(2)$ પ્રક્રિયાર્થીની સાંદ્રતા: પ્રક્રિયાર્થીની સાંદ્રતામાં વધારો થવાથી,ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયાનો વેગ શરૂઆતમાં વધે છે. પ્રક્રિયા અંતે મહત્તમ વેગ $(V_{\max})$ સુધી પહોંચે છે,જે પ્રક્રિયાર્થીની સાંદ્રતામાં વધુ વધારો કરવા છતાં વધતો નથી. આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે ઉત્સેચકના અણુઓ પ્રક્રિયાર્થીના અણુઓ કરતા ઓછા હોય છે અને આ અણુઓના સંતૃપ્તિ પછી,વધારાના પ્રક્રિયાર્થી અણુઓ સાથે જોડાવા માટે કોઈ મુક્ત ઉત્સેચક અણુઓ બાકી રહેતા નથી.
$(3)$ વિશિષ્ટ રસાયણો: ઉત્સેચકની સક્રિયતા ઉત્સેચક સાથે જોડાતા વિશિષ્ટ રસાયણોની હાજરી પ્રત્યે પણ સંવેદનશીલ હોય છે.
જ્યારે રસાયણનું જોડાણ ઉત્સેચકની સક્રિયતાને બંધ કરી દે છે,ત્યારે આ પ્રક્રિયાને અવરોધન (inhibition) કહેવામાં આવે છે અને તે રસાયણને અવરોધક (inhibitor) કહેવાય છે.
જ્યારે અવરોધક તેની આણ્વિય રચનામાં પ્રક્રિયાર્થી સાથે ગાઢ સામ્યતા ધરાવે છે,ત્યારે તેને સ્પર્ધાત્મક અવરોધક કહેવામાં આવે છે. બંધારણીય સામ્યતાને કારણે,અવરોધક ઉત્સેચકની પ્રક્રિયાર્થી-બંધન સાઇટ માટે પ્રક્રિયાર્થી સાથે સ્પર્ધા કરે છે. પરિણામે,પ્રક્રિયાર્થી જોડાઈ શકતો નથી અને ઉત્સેચકની ક્રિયા ઘટે છે. ઉદાહરણ તરીકે,મેલોનેટ દ્વારા સક્સિનિક ડિહાઈડ્રોજનેઝનું અવરોધન,જે સક્સિનેટની રચના સાથે ગાઢ સામ્યતા ધરાવે છે. આવા સ્પર્ધાત્મક અવરોધકોનો ઉપયોગ ઘણીવાર બેક્ટેરિયલ રોગકારકોના નિયંત્રણમાં થાય છે.

(A) $\rightarrow$ હજારો ઉત્સેચકો શોધાયા છે,અલગ કરવામાં આવ્યા છે અને તેનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે.
$\rightarrow$ આમાંથી મોટાભાગના ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રકારની પ્રતિક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેના આધારે વિવિધ જૂથોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા છે.
$\rightarrow$ ઉત્સેચકોને $6$ વર્ગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવ્યા છે,જેમાંના દરેક $4-13$ પેટા-વર્ગો ધરાવે છે અને તેને ચાર-અંકની સંખ્યા દ્વારા નામ આપવામાં આવે છે.
$(1)$ ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ/ડીહાઈડ્રોજનેઝ: ઉત્સેચકો જે બે સબસ્ટ્રેટ $S$ અને $S'$ વચ્ચે ઓક્સિડોરિડક્શનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે,દા.ત.,$S$ રિડક્સ્ડ $+ S'$ ઓક્સિડાઈઝ્ડ $\longrightarrow S$ ઓક્સિડાઈઝ્ડ $+ S'$ રિડક્સ્ડ.
$(2)$ ટ્રાન્સફરેઝ: ઉત્સેચકો જે સબસ્ટ્રેટ $S$ અને $S'$ ની જોડી વચ્ચે $G$ જૂથ (હાઈડ્રોજન સિવાય) ના સ્થાનાંતરણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે,દા.ત.,$S-G + S' \longrightarrow S + S'-G$.
$(3)$ હાઈડ્રોલેઝ: ઉત્સેચકો જે એસ્ટર,ઈથર,પેપ્ટાઈડ,ગ્લાયકોસિડિક,$C-C$,$C$-હેલાઈડ અથવા $P-N$ બંધોના જળવિભાજનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$(4)$ લાયેઝ: ઉત્સેચકો જે જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા સબસ્ટ્રેટમાંથી જૂથોને દૂર કરીને દ્વિબંધ છોડે છે.
$(5)$ આઈસોમરેઝ: જેમાં ઓપ્ટિકલ,ભૌમિતિક અથવા સ્થાનિક આઈસોમર્સના આંતર-રૂપાંતરણને ઉદ્દીપ્ત કરતા તમામ ઉત્સેચકોનો સમાવેશ થાય છે.
$(6)$ લાઈગેઝ: ઉત્સેચકો જે $2$ સંયોજનોને એકસાથે જોડવાનું કાર્ય કરે છે,દા.ત.,$C-O, C-S, C-N, P-O$ વગેરે બંધોને જોડતા ઉત્સેચકો.

(B) $\rightarrow$ દરેક ઉત્સેચક ચોક્કસ તાપમાન અને $pH$ પર તેની સૌથી વધુ સક્રિયતા દર્શાવે છે,જેને ઇષ્ટતમ તાપમાન અને ઇષ્ટતમ $pH$ કહેવામાં આવે છે.
$\rightarrow$ આ ઇષ્ટતમ મૂલ્યોથી નીચે અને ઉપર બંને સ્થિતિમાં ઉત્સેચકની સક્રિયતા ઘટે છે.
$\rightarrow$ નીચું તાપમાન ઉત્સેચકને કામચલાઉ નિષ્ક્રિય અવસ્થામાં જાળવી રાખે છે,જ્યારે ઊંચું તાપમાન ઉત્સેચકીય સક્રિયતાનો નાશ કરે છે કારણ કે ગરમીને કારણે પ્રોટીનનું વિકૃતિકરણ (denaturation) થાય છે.

(N/A) પ્રતિક્રિયાના દર પર સબસ્ટ્રેટની સાંદ્રતાની અસર નીચે મુજબ છે:
$1$. શરૂઆતમાં,જેમ સબસ્ટ્રેટની સાંદ્રતા વધે છે,તેમ ઉત્સેચકીય પ્રતિક્રિયાનો વેગ વધે છે.
$2$. પ્રતિક્રિયા અંતે મહત્તમ વેગ પ્રાપ્ત કરે છે,જેને $V_{\max}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
$3$. આ બિંદુ પછી,સબસ્ટ્રેટની સાંદ્રતામાં વધુ વધારો કરવાથી પ્રતિક્રિયાનો દર વધતો નથી.
$4$. આવું એટલા માટે થાય છે કારણ કે,ઉચ્ચ સાંદ્રતા પર,તમામ ઉપલબ્ધ ઉત્સેચક સક્રિય સ્થાનો સબસ્ટ્રેટ અણુઓ દ્વારા રોકાઈ જાય છે,જેને સંતૃપ્તિ કહેવાય છે. વધારાના સબસ્ટ્રેટ અણુઓ સાથે જોડાવા માટે કોઈ મુક્ત ઉત્સેચક અણુઓ બાકી રહેતા નથી.

(N/A) આ આલેખ દર્શાવે છે કે ઉત્સેચકની સક્રિયતા આસપાસના માધ્યમના $pH$ પર આધારિત છે.
$1$. ઉત્સેચકો એક ચોક્કસ $pH$ મૂલ્ય પર મહત્તમ સક્રિયતા દર્શાવે છે,જેને ઈષ્ટતમ $pH$ (optimum $pH$) કહેવામાં આવે છે.
$2$. જેમ $pH$ આ ઈષ્ટતમ મૂલ્યથી દૂર જાય છે (વધુ એસિડિક અથવા વધુ બેઝિક સ્થિતિ તરફ),તેમ ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાનમાં રહેલા એમિનો એસિડ અવશેષોની આયનીકરણ સ્થિતિ બદલાય છે.
$3$. આયનીકરણ સ્થિતિમાં આ ફેરફાર ઉત્સેચકના તૃતીયક બંધારણ અને સક્રિય સ્થાન સાથે પ્રક્રિયાર્થીના જોડાણને અસર કરે છે,જેના પરિણામે ઉદ્દીપકીય સક્રિયતામાં ઘટાડો થાય છે.
$4$. અત્યંત $pH$ મૂલ્યો ઉત્સેચકના વિકૃતિકરણ (denaturation) નું કારણ બની શકે છે,જેના પરિણામે સક્રિયતા સંપૂર્ણપણે નાશ પામે છે.

(N/A) $\Rightarrow$ હજારો ઉત્સેચકો શોધાયા છે, અલગ કરવામાં આવ્યા છે અને તેનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે.
$\Rightarrow$ આમાંના મોટાભાગના ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રકારની પ્રતિક્રિયાઓનું ઉદ્દીપન કરે છે તેના આધારે $6$ વિવિધ જૂથોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા છે.
$\Rightarrow$ ઉત્સેચકોને $6$ વર્ગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવ્યા છે, જેમાંના દરેકમાં $4-13$ ઉપવર્ગો છે અને તેમને ચાર-અંકની સંખ્યા દ્વારા નામ આપવામાં આવે છે.
$(1)$ ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ/ડીહાઈડ્રોજનેઝ: એવા ઉત્સેચકો જે બે સબસ્ટ્રેટ $S$ અને $S'$ વચ્ચે ઓક્સિડોરિડક્શનનું ઉદ્દીપન કરે છે, દા.ત., $S \text{ રિડક્શન પામેલ} + S' \text{ ઓક્સિડેશન પામેલ} \longrightarrow S \text{ ઓક્સિડેશન પામેલ} + S' \text{ રિડક્શન પામેલ}$.
$(2)$ ટ્રાન્સફરેઝ: એવા ઉત્સેચકો જે સબસ્ટ્રેટની જોડી $S$ અને $S'$ વચ્ચે હાઇડ્રોજન સિવાયના જૂથ $G$ ના સ્થાનાંતરણનું ઉદ્દીપન કરે છે, દા.ત., $S-G + S' \longrightarrow S + S'-G$.
$(3)$ હાઇડ્રોલેઝ: એવા ઉત્સેચકો જે એસ્ટર, ઈથર, પેપ્ટાઈડ, ગ્લાયકોસિડિક, $C-C$, $C$-હેલાઈડ અથવા $P-N$ બંધોના જળવિભાજનનું ઉદ્દીપન કરે છે.
$(4)$ લાયેઝ: એવા ઉત્સેચકો જે જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા સબસ્ટ્રેટમાંથી જૂથોને દૂર કરીને દ્વિબંધ છોડે છે.
$(5)$ આઈસોમરેઝ: જેમાં ઓપ્ટિકલ, ભૌમિતિક અથવા સ્થાનિક આઈસોમર્સના આંતર-રૂપાંતરણનું ઉદ્દીપન કરતા તમામ ઉત્સેચકોનો સમાવેશ થાય છે.
$(6)$ લાઈગેઝ: એવા ઉત્સેચકો જે $2$ સંયોજનોને એકસાથે જોડવાનું ઉદ્દીપન કરે છે, દા.ત., એવા ઉત્સેચકો જે $C-O$, $C-S$, $C-N$, $P-O$ વગેરે બંધોને જોડવાનું ઉદ્દીપન કરે છે.

(A) વિધાન સાચું છે: નીચું તાપમાન ઉત્સેચકોને કામચલાઉ નિષ્ક્રિય કરે છે પરંતુ તેમને જાળવી રાખે છે.
$(b)$ વિધાન ખોટું છે: ઈષ્ટતમ તાપમાનથી ઉપર ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિ ઘટે છે કારણ કે ઉત્સેચક વિકૃત થઈ જાય છે.
$(c)$ વિધાન સાચું છે: ઊંચા તાપમાને હાઈડ્રોજન બંધો અને અન્ય આંતરક્રિયાઓ તૂટી જાય છે,જેના કારણે ઉત્સેચક વિકૃત થાય છે.
$(d)$ વિધાન ખોટું છે: સ્પર્ધાત્મક અવરોધકો ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાન માટે સબસ્ટ્રેટ સાથે સ્પર્ધા કરે છે,નીપજ સાથે નહીં.
તેથી,વિધાન $(a)$ અને $(c)$ સાચા છે.

(B) ઉત્સેચકો એ પ્રોટીન છે જે જૈવિક ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે. ઉત્સેચકોની પ્રવૃત્તિ તાપમાન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. બાયોકેમિસ્ટ્રીના સામાન્ય નિયમ મુજબ,તાપમાનમાં દરેક $10^{\circ}C$ ના ફેરફાર સાથે ઉત્સેચકીય પ્રતિક્રિયાનો દર $2$ ગણો (બમણો) વધે છે અથવા $0.5$ ગણો (અડધો) ઘટે છે. આને ઘણીવાર $Q_{10}$ તાપમાન ગુણાંક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) આપેલ આલેખ ઘંટ આકારનો વક્ર દર્શાવે છે,જે ઉત્સેચકની સક્રિયતા પર $pH$ અને તાપમાનની અસર માટે લાક્ષણિક છે.
$1$. ઉત્સેચકની સક્રિયતા $pH$ અથવા તાપમાનમાં વધારા સાથે એક ઈષ્ટતમ મૂલ્ય સુધી વધે છે અને ત્યારબાદ ઉત્સેચક વિકૃત થવાને કારણે ઘટે છે.
$2$. જો કે,ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયાના વેગ પર પ્રક્રિયકની સાંદ્રતાની અસર હાયપરબોલિક (અતિવલય) વક્રને અનુસરે છે (માઈકલિસ-મેન્ટેન ગતિશાસ્ત્ર),ઘંટ આકારના વક્રને નહીં.
$3$. તેથી,વિકલ્પ $B$ માં આપેલ વિધાન ખોટું છે કારણ કે તે આપેલ ઘંટ આકારના આલેખનું પ્રતિનિધિત્વ કરતું નથી.

(D) તાપમાન એ એક મહત્વપૂર્ણ અજૈવિક પરિબળ છે જે જૈવિક પ્રણાલીઓને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે.
$1$. ઉત્સેચક ગતિવિજ્ઞાન: ઉત્સેચકો પ્રોટીન છે જે જૈવિક ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે. તેમની પ્રવૃત્તિ તાપમાન પર ખૂબ આધાર રાખે છે,કારણ કે અતિશય તાપમાન પ્રોટીન બંધારણને વિકૃત કરી શકે છે,જેનાથી તે નિષ્ક્રિય થઈ જાય છે.
$2$. ચયાપચય: ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ ઉત્સેચકો દ્વારા સંચાલિત થતી હોવાથી,તાપમાન સજીવોમાં ચયાપચયના દરને સીધી અસર કરે છે.
$3$. દેહધાર્મિક કાર્યો: શ્વસન,પાચન અને પ્રજનન જેવી વિવિધ દેહધાર્મિક પ્રક્રિયાઓ પર્યાવરણના તાપમાન દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે.
તેથી,ઉપરની તમામ પ્રક્રિયાઓ તાપમાન દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે.

(D) હોમિયોથર્મ્સ એવા સજીવો છે જે બાહ્ય પર્યાવરણને ધ્યાનમાં લીધા વિના તેમના શરીરનું આંતરિક તાપમાન સ્થિર જાળવી રાખે છે. મનુષ્યો અને અન્ય મોટાભાગના હોમિયોથર્મ્સમાં,ઉત્સેચકીય પ્રતિક્રિયાઓ માટેનું શ્રેષ્ઠ તાપમાન આશરે $37$ °$C$ હોય છે. આ તાપમાન એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે ઉત્સેચકો ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ માટે તેમની યોગ્ય તૃતીયક રચના અને ઉદ્દીપકીય કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખે છે.

(D) ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે તાપમાન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
માનવ શરીર અને અન્ય ઘણા સજીવોમાં મોટાભાગના ઉત્સેચકો સામાન્ય રીતે $35^{\circ}C$ થી $45^{\circ}C$ ની વચ્ચેના ચોક્કસ તાપમાનના ગાળામાં શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે.
આ ગાળાથી નીચેના તાપમાને,ગતિ ઊર્જામાં ઘટાડો થવાને કારણે ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિ ઓછી હોય છે.
આ ગાળાથી નોંધપાત્ર રીતે ઊંચા તાપમાને,ઉત્સેચકનું પ્રોટીન બંધારણ વિકૃત (denaturation) થાય છે,જેના પરિણામે તેની ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા નાશ પામે છે.
તેથી,ઉત્સેચકની શ્રેષ્ઠ પ્રવૃત્તિ માટેનો યોગ્ય ગાળો $35^{\circ}C$ થી $45^{\circ}C$ છે.

(B) ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયાનો દર સબસ્ટ્રેટની સાંદ્રતા વધવાથી વધે છે કારણ કે વધુ ઉત્સેચક સક્રિય સ્થાનો સબસ્ટ્રેટ અણુઓ દ્વારા રોકાયેલા હોય છે.
જો કે,એકવાર ઉત્સેચક અણુઓના તમામ સક્રિય સ્થાનો સબસ્ટ્રેટ અણુઓ સાથે સંતૃપ્ત થઈ જાય,પછી પ્રક્રિયાનો દર તેના મહત્તમ વેગ $(V_{max})$ પર પહોંચી જાય છે.
આ બિંદુ પછી,વધુ સબસ્ટ્રેટ ઉમેરવાથી પ્રક્રિયાના દરમાં વધારો થતો નથી કારણ કે વધારાના સબસ્ટ્રેટ અણુઓ સાથે જોડાવા માટે કોઈ મુક્ત ઉત્સેચક અણુઓ ઉપલબ્ધ હોતા નથી.
તેથી,સાચું કારણ એ છે કે સબસ્ટ્રેટ સાથે જોડાવા માટે મુક્ત ઉત્સેચક અણુઓ ઉપલબ્ધ નથી.

(B) તે ઉત્સેચકની ક્રિયામાં ઘટાડો કરે છે.
જ્યારે અવરોધક તેની આણ્વિય રચનામાં પ્રક્રિયાર્થી (substrate) ને મળતું આવે છે અને ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિને અવરોધે છે,ત્યારે તેને સ્પર્ધાત્મક અવરોધક કહેવામાં આવે છે.
કારણ કે અવરોધક સક્રિય જગ્યા માટે પ્રક્રિયાર્થી સાથે સ્પર્ધા કરે છે,તેથી પ્રક્રિયાર્થી અસરકારક રીતે જોડાઈ શકતો નથી.
પરિણામે,ઉત્સેચકની ક્રિયાનો દર ઘટે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,મેલોનેટ દ્વારા સક્સિનિક ડિહાઈડ્રોજનેઝનું અવરોધન,જે રચનામાં પ્રક્રિયાર્થી સક્સિનેટને મળતું આવે છે.