Enzymes Questions in Gujarati

(B) કેટલીક જૈવિક પ્રણાલીઓમાં,$RNA$ ના અણુઓ પ્રોટીન આધારિત ઉત્સેચકોની જેમ ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા દર્શાવી શકે છે. આવા ઉદ્દીપકીય $RNA$ અણુઓને $Ribozymes$ (રિબોઝાઈમ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,રિબોઝોમના મોટા સબયુનિટમાં રહેલ $23S$ $rRNA$ પેપ્ટાઈડ બંધના નિર્માણ દરમિયાન રિબોઝાઈમ તરીકે કાર્ય કરે છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) અહીં દર્શાવેલી પ્રક્રિયા એ ડાયસેકેરાઈડ લેક્ટોઝનું તેના ઘટક મોનોસેકેરાઈડ્સ,ગ્લુકોઝ અને ગેલેક્ટોઝમાં જળવિભાજન (Hydrolysis) છે.
આ પ્રક્રિયા ખાસ કરીને લેક્ટેઝ (જેને $\beta$-ગેલેક્ટોસિડેઝ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
પ્રોટીએઝ પ્રોટીનનું પાચન કરે છે,માલ્ટેઝ માલ્ટોઝનું પાચન કરે છે,અને એમાઈલેઝ સ્ટાર્ચનું પાચન કરે છે.
તેથી,સાચો ઉત્સેચક લેક્ટેઝ છે.

(C) ઉત્સેચકની કાર્યપદ્ધતિના ઉદ્દીપકીય ચક્રને નીચેના સોપાનમાં સમજાવી શકાય છે:
$1$. પ્રથમ, પ્રક્રિયાર્થી ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાન સાથે જોડાય છે, જે ઉત્સેચક-પ્રક્રિયાર્થી $(ES)$ સંકુલ બનાવે છે.
$2$. આ સંકુલ એક ક્ષણિક અવસ્થા છે. આ અવસ્થા દરમિયાન, ઉત્સેચક પ્રક્રિયાર્થીના આકારમાં ફેરફાર કરીને ઉત્સેચક-નીપજ $(EP)$ સંકુલ બનાવે છે.
$3$. અંતે, ઉત્સેચક નીપજને મુક્ત કરે છે અને ઉત્સેચક બીજા પ્રક્રિયાર્થી અણુ સાથે જોડાવા માટે મુક્ત થાય છે.
તેથી, પ્રક્રિયા ક્રમ $\text{ઉત્સેચક} + \text{પ્રક્રિયાર્થી} \rightarrow ? \rightarrow \text{ઉત્સેચક} + \text{નીપજ}$ માં ખૂટતું મધ્યવર્તી સંકુલ ઉત્સેચક-પ્રક્રિયાર્થી સંકુલ છે.

(C) સાચો જવાબ $C$ છે.
ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓની ગતિ વધારે છે.
જોકે ઘણા ઉત્સેચકો પ્રતિવર્તી હોય છે,પરંતુ બધા જ ઉત્સેચકોની અસર દ્વિમાર્ગી હોતી નથી.
કેટલાક ઉત્સેચકો એવી પ્રક્રિયાઓને ઉદ્દીપિત કરે છે જે ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જામાં મોટા નકારાત્મક ફેરફારને કારણે શારીરિક પરિસ્થિતિઓમાં અનિવાર્યપણે અપ્રતિવર્તી હોય છે (દા.ત.,ગ્લાયકોલિસિસમાં હેક્સોકાઈનેઝ).
તેથી,'બધા જ ઉત્સેચકોની અસર દ્વિમાર્ગી છે' તે વિધાન ખોટું છે.
અન્ય વિધાનો સાચા છે: ઉત્સેચકો $pH$ પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે,તેઓ ઉભયગુણધર્મી હોય છે (એમિનો એસિડની શૃંખલાઓને કારણે),અને તેઓ ઉચ્ચ સબસ્ટ્રેટ વિશિષ્ટતા દર્શાવે છે.

(C) હાઈડ્રોલેઝિસ એવા ઉત્સેચકો છે જે પ્રક્રિયકમાં પાણી $(H_2O)$ ઉમેરીને વિવિધ બંધો (જેમ કે $C-O$,$C-N$,$C-C$ વગેરે) ના જળવિભાજનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે. આ પ્રક્રિયા જટિલ કાર્બનિક અણુઓને સરળ અણુઓમાં તોડે છે. તેથી,જે ઉત્સેચકો પાણી ઉમેરીને જટિલ પદાર્થોનું વિઘટન કરે છે,તેમને હાઈડ્રોલેઝિસ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(A) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રકારની પ્રતિક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેના આધારે છ વર્ગોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા છે.
લિગેઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે બે સંયોજનોને એકબીજા સાથે જોડવાનું કાર્ય કરે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,જે ઉત્સેચકો $C-O$,$C-S$,$C-N$ અથવા $C-C$ બંધોના જોડાણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેને લિગેઝ કહેવામાં આવે છે.
એસેટાઈલ-CoA સિન્થેટેઝ એ લિગેઝનું જાણીતું ઉદાહરણ છે,કારણ કે તે $ATP$ ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને એસીટેટ અને કો-એન્ઝાઈમ-$A$ વચ્ચે બંધ બનાવવાની પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.

(C) રાસાયણિક રીતે,લગભગ બધા જ ઉત્સેચકો પ્રોટીન છે. તે પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલાઓના ગૂંચળામય બંધારણ દ્વારા બનતા જટિલ મહાઅણુઓ છે. જોકે કેટલાક $RNA$ અણુઓ (રાઈબોઝાઈમ્સ) ઉત્સેચક તરીકે કાર્ય કરી શકે છે,પરંતુ મોટાભાગના જૈવિક ઉદ્દીપકો સ્વભાવે પ્રોટીનયુક્ત હોય છે.

(B) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રકારની પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેના આધારે છ મુખ્ય વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવ્યા છે.
આલ્ડોલેઝ એ એક એવો ઉત્સેચક છે જે પાણી અથવા ઓક્સિડેશન-રિડક્શનનો ઉપયોગ કર્યા વિના સબસ્ટ્રેટમાં $C-C$ બંધોના વિભાજનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
આ પ્રકારની વિશિષ્ટ પ્રક્રિયા,જેમાં હાઇડ્રોલિસિસ અથવા ઓક્સિડેશન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા બંધ તૂટે છે,તે $Lyases$ (લાયેઝિસ) વર્ગની લાક્ષણિકતા છે.
તેથી,આલ્ડોલેઝ એ $Lyases$ વર્ગમાં આવે છે.

(C) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેના આધારે $6$ મુખ્ય વર્ગોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા છે.
$1$. ઓક્સિડો-રિડક્ટેઝિસ/ડીહાઈડ્રોજનેઝિસ: આ ઉત્સેચકો બે પ્રક્રિયકો $S$ અને $S'$ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોન અથવા હાઇડ્રોજન પરમાણુઓના સ્થાનાંતરણ દ્વારા ઓક્સિડો-રિડક્શન પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$2$. ટ્રાન્સફરેઝિસ: આ ઉત્સેચકો બે પ્રક્રિયકો વચ્ચે સમૂહના સ્થાનાંતરણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$3$. હાઇડ્રોલેઝિસ: આ ઉત્સેચકો એસ્ટર,ઈથર,પેપ્ટાઈડ અથવા ગ્લાયકોસિડિક બંધોના જળવિભાજનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$4$. લાયેઝિસ: આ ઉત્સેચકો જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રક્રિયકોમાંથી સમૂહોને દૂર કરવાનું કાર્ય કરે છે.
$5$. આઈસોમેરેઝિસ: આ ઉત્સેચકો ઓપ્ટિકલ,ભૌમિતિક અથવા સ્થાનિક આઈસોમર્સના આંતર-રૂપાંતરણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$6$. લાયગેઝિસ: આ ઉત્સેચકો બે સંયોજનોને એકબીજા સાથે જોડવાનું કાર્ય કરે છે.
તેથી,ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન પ્રક્રિયાઓમાં સામેલ ઉત્સેચકોને ઓક્સિડો-રિડક્ટેઝિસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) ઉત્સેચકના અણુની સપાટી પરનું તે વિશિષ્ટ સ્થાન જ્યાં પ્રક્રિયાર્થી (substrate) જોડાય છે,તેને $Active$ $site$ (સક્રિય સ્થાન) કહેવામાં આવે છે.
આ સ્થાન એમિનો એસિડના ચોક્કસ ગોઠવણ દ્વારા બનેલી એક ખાંચ અથવા પોલાણ છે,જે પ્રક્રિયાર્થીને ચોકસાઈપૂર્વક જોડાવા દે છે. આ પ્રક્રિયાને ઘણીવાર $Lock$ $and$ $Key$ મોડેલ અથવા $Induced$ $Fit$ મોડેલ દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(D) લાઈપેઝ એ એક ઉત્સેચક છે જે ચરબી (લિપિડ) ના જળવિભાજનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
તે લિપિડનું ફેટી એસિડ અને ગ્લિસરોલમાં વિઘટન કરે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) એપોએન્ઝાઇમ એ સંયુક્ત ઉત્સેચકનો પ્રોટીનયુક્ત ભાગ છે.
તે ઉત્સેચકનું નિષ્ક્રિય સ્વરૂપ છે જેને સક્રિય થવા માટે સહ-ઉત્સેચક (cofactor) જેવા કે સહ-ઉત્સેચક (coenzyme) અથવા ધાતુ આયનની જરૂર પડે છે.
ઉત્સેચકો મુખ્યત્વે એમિનો એસિડની શૃંખલાઓના બનેલા હોવાથી,એપોએન્ઝાઇમનો ઘટક મૂળભૂત રીતે પ્રોટીન છે.

(B) હેક્સોકાઇનેઝ એ એક ઉત્સેચક છે જે $ATP$ માંથી ફોસ્ફેટ ગ્રુપનું ગ્લુકોઝમાં સ્થાનાંતરણ કરીને ગ્લુકોઝનું ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાં ફોસ્ફોરાયલેશન કરે છે.
આ ઉત્સેચક એક અણુમાંથી બીજા અણુમાં ક્રિયાશીલ સમૂહ (ફોસ્ફેટ ગ્રુપ) ના સ્થાનાંતરણને સરળ બનાવે છે,તેથી તેને $Transferase$ (ટ્રાન્સફરેઝ) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(A) જૈવિક ઉદ્દીપકો એવા પદાર્થો છે જે પ્રક્રિયામાં વપરાયા વગર જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયાઓનો દર વધારે છે. ઉત્સેચકો એ પ્રોટીનમય અણુઓ છે જે સજીવોમાં જૈવિક ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે. તેઓ પ્રક્રિયાને આગળ વધારવા માટે જરૂરી સક્રિયકરણ ઊર્જા (activation energy) ઘટાડે છે,જેનાથી ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ ઝડપી બને છે.

(B) ઉત્સેચકો એ જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે સજીવોમાં થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને ઝડપી બનાવે છે.
તેઓ મુખ્યત્વે પ્રોટીનથી બનેલા હોય છે,જે તેમને જટિલ ત્રિ-પરિમાણીય બંધારણ આપે છે.
તેમના પ્રોટીનમય સ્વભાવને કારણે,તેઓ સામાન્ય રીતે પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે અને કોષીય વાતાવરણમાં કલિલ સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $B$ (ઉત્સેચક) છે.

(B) ઉત્સેચકો એ જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે જીવંત કોષો દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. તેઓ સામાન્ય રીતે પ્રોટીન હોય છે (રાઈબોઝાઇમ જેવા કેટલાક અપવાદો સિવાય) જે રાસાયણિક પ્રક્રિયા માટે જરૂરી સક્રિયકરણ ઊર્જા ઘટાડીને પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવે છે. તેઓ ખૂબ જ અલ્પ માત્રામાં અસરકારક હોય છે અને પ્રક્રિયાના અંતે અપરિવર્તિત રહે છે.

(C) ઉત્સેચકો એ જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે પ્રક્રિયામાં વપરાયા વગર જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયાનો દર વધારે છે.
$1$. મોટાભાગના ઉત્સેચકો પ્રોટીન હોય છે (રાઈબોઝાઈમ સિવાય).
$2$. તેઓ જૈવિક ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે.
$3$. તેઓ જીવંત કોષો દ્વારા અલ્પ માત્રામાં સ્ત્રાવ પામે છે.
$4$. ઉદ્દીપકનો મુખ્ય ગુણધર્મ એ છે કે તે પ્રક્રિયાના અંતે રાસાયણિક રીતે બદલાતા નથી,એટલે કે તેઓ મૂળ સ્વરૂપે પાછા પ્રાપ્ત થાય છે.
તેથી,વિધાન કે 'તેઓ પ્રક્રિયાના અંતે મૂળ સ્વરૂપે પાછા પ્રાપ્ત થતા નથી' તે ખોટું છે.

(C) કેટલાક ન્યુક્લિઇક ઍસિડ,ખાસ કરીને અમુક $RNA$ અણુઓ,ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા ધરાવે છે અને જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને ઝડપી બનાવી શકે છે. આ ઉદ્દીપકીય $RNA$ અણુઓને $Ribozymes$ (રિબોઝાઇમ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. મોટાભાગના ઉત્સેચકો પ્રોટીન હોય છે,પરંતુ આ ન્યુક્લિઇક ઍસિડ છે જે ઉત્સેચક તરીકે કાર્ય કરે છે.

(B) ઉત્સેચક એ જૈવિક ઉદ્દીપક છે જે સજીવોમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને ઝડપી બનાવે છે.
જે ચોક્કસ અણુ પર ઉત્સેચક પ્રક્રિયા કરે છે તેને $Substrate$ (પ્રક્રિયાર્થી) કહેવામાં આવે છે.
જ્યારે ઉત્સેચક $Substrate$ સાથે જોડાય છે,ત્યારે તે $Enzyme-Substrate$ સંકુલ બનાવે છે,જે અંતે $Substrate$ ને $Product$ (નીપજ) માં રૂપાંતરિત કરે છે.

(D) જૈવ રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં,જે પદાર્થો રાસાયણિક ફેરફારોમાંથી પસાર થાય છે તેને પ્રક્રિયક અથવા પ્રક્રિયાર્થી કહેવામાં આવે છે. પ્રક્રિયાના પરિણામે જે પદાર્થો બને છે તેને નીપજ કહેવામાં આવે છે. તેથી,જૈવ રાસાયણિક પ્રક્રિયાના અંતે ઉત્પન્ન થતા ઘટકને નીપજ કહે છે.

(D) લૅક્ટોઝ એ ગ્લુકોઝ અને ગેલેક્ટોઝના એકમોથી બનેલી ડાયસેકેરાઇડ શર્કરા છે,જે $\beta-1,4-glycosidic$ બંધ દ્વારા જોડાયેલી હોય છે.
આ બંધને જળવિભાજન દ્વારા તોડવા માટે જવાબદાર ઉત્સેચક $Lactase$ (લૅક્ટેઝ) છે.
$Lactose + H_2O \xrightarrow{Lactase} Glucose + Galactose$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) ઘણા ઉત્સેચકો પ્રોટીન ભાગ અને બિન-પ્રોટીન ભાગના બનેલા હોય છે.
ઉત્સેચકના પ્રોટીન ભાગને $Apoenzyme$ (એપોએન્ઝાઇમ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
બિન-પ્રોટીન ભાગને સામૂહિક રીતે $Cofactor$ (સહકારક) કહેવામાં આવે છે.
જ્યારે $Apoenzyme$ એ $Cofactor$ સાથે જોડાય છે,ત્યારે બનતા સક્રિય ઉત્સેચકને $Holoenzyme$ (હોલોએન્ઝાઇમ) કહેવામાં આવે છે.

(B) ઉત્સેચકનું સક્રિય સ્થાન એ એક વિશિષ્ટ પ્રદેશ અથવા ખાંચ છે જ્યાં પ્રક્રિયાર્થી (substrate) અણુઓ રાસાયણિક પ્રક્રિયા કરવા માટે જોડાય છે.
આ જોડાણ ઉત્સેચક-પ્રક્રિયાર્થી સંકુલ બનાવે છે,જે પ્રક્રિયાર્થીનું નીપજમાં રૂપાંતર કરવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,સાચો જવાબ પ્રક્રિયાર્થી (substrate) છે.

(A) ઉત્સેચકની ઉદ્દીપકીય ચક્રની પ્રક્રિયા નીચે મુજબના તબક્કાઓ ધરાવે છે:
$1$. સૌ પ્રથમ,પ્રક્રિયાર્થી ઉત્સેચકની સક્રિય જગ્યા (active site) સાથે જોડાય છે અને તેમાં બરાબર ગોઠવાય છે.
$2$. પ્રક્રિયાર્થીનું ઉત્સેચક સાથેનું જોડાણ ઉત્સેચકને તેનો આકાર બદલવા માટે પ્રેરિત કરે છે,જેથી તે પ્રક્રિયાર્થીની આસપાસ વધુ ચુસ્ત રીતે ગોઠવાય છે.
$3$. ઉત્સેચક અને પ્રક્રિયાર્થી વચ્ચેના આ કામચલાઉ જોડાણને $Enzyme-Substrate$ $(ES)$ સંકુલ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$4$. ત્યારબાદ ઉત્સેચક પ્રક્રિયાર્થીના રાસાયણિક બંધો તોડે છે અને નવું $Enzyme-Product$ $(EP)$ સંકુલ બને છે.
$5$. અંતે,ઉત્સેચક પ્રક્રિયાની નીપજોને મુક્ત કરે છે અને મુક્ત ઉત્સેચક ફરીથી પ્રક્રિયાર્થીના બીજા અણુ સાથે જોડાવા માટે તૈયાર થાય છે.

(B) કોઈપણ રાસાયણિક પ્રક્રિયા થવા માટે જરૂરી લઘુત્તમ શક્તિને 'સક્રિયકરણ શક્તિ' (Activation energy) કહેવામાં આવે છે. જૈવિક પ્રણાલીઓમાં,ઉત્સેચકો આ સક્રિયકરણ શક્તિને ઘટાડે છે,જેનાથી પ્રક્રિયાનો દર વધે છે.

(A) ઉત્સેચકની કાર્યપદ્ધતિ મુજબ,ઉત્સેચક પ્રક્રિયાર્થી (substrate) સાથે જોડાઈને $Enzyme-Substrate$ $(ES)$ સંકુલ બનાવે છે.
આ સંકુલ અસ્થાયી હોય છે અને અંતે તે $Enzyme-Product$ $(EP)$ સંકુલમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
અંતે,ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાન પરથી નીપજ (product) મુક્ત થાય છે અને ઉત્સેચક પોતે અપરિવર્તિત રહીને અન્ય પ્રક્રિયાર્થી અણુ સાથે જોડાવા માટે તૈયાર રહે છે.
તેથી,પ્રક્રિયાના અંતે મુક્ત થતો પદાર્થ નીપજ છે.

(D) આ સમીકરણ ઉત્સેચકની કાર્યપદ્ધતિ દર્શાવે છે।
$E$ એ ઉત્સેચક (Enzyme) માટે છે, $S$ એ પ્રક્રિયક (Substrate) માટે છે, અને $E-S$ એ ઉત્સેચક-પ્રક્રિયક સંકુલ (Enzyme-Substrate Complex) દર્શાવે છે।
ઉત્સેચક ઉદ્દીપનના મોડેલ મુજબ, ઉત્સેચક પ્રક્રિયક સાથે જોડાઈને ઉત્સેચક-પ્રક્રિયક સંકુલ બનાવે છે, જે ત્યારબાદ વિઘટિત થઈને ઉત્સેચક અને નીપજ $(P)$ મુક્ત કરે છે।
તેથી, સમીકરણ $E + S \rightarrow E-S \text{ Complex} \rightarrow E + P$ દર્શાવે છે કે "$a$" એ નીપજ $(P)$ છે।

(C) ઇન્ટરનેશનલ યુનિયન ઓફ બાયોકેમિસ્ટ્રી એન્ડ મોલેક્યુલર બાયોલોજી $(IUBMB)$ ની નામકરણ પદ્ધતિ મુજબ,ઉત્સેચકોના નામ સામાન્ય રીતે તેઓ જે પ્રક્રિયક (substrate) પર કાર્ય કરે છે અથવા જે પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેના પરથી મેળવવામાં આવે છે.
આને પ્રમાણિત કરવા માટે,ઉત્સેચકનું નામ બનાવવા માટે પ્રક્રિયકના નામ અથવા પ્રક્રિયાના પ્રકારની પાછળ $ -ase $ પ્રત્યય લગાડવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,સુક્રોઝ પર કાર્ય કરતા ઉત્સેચકને સુક્રેઝ કહેવામાં આવે છે,અને પ્રોટીનનું વિઘટન કરતી પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરતા ઉત્સેચકને પ્રોટીએઝ કહેવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો પ્રત્યય $ -ase $ છે.

(D) જે ઉત્સેચકો ઑક્સિડેશન-રિડક્શન (રેડોક્ષ) પ્રક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરે છે,તેમને ઑક્સિડોરિડક્ટેઝ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. આ ઉત્સેચકો એક અણુ (રિડક્ટન્ટ) માંથી બીજા અણુ (ઑક્સિડન્ટ) માં ઇલેક્ટ્રોનનું સ્થળાંતર કરે છે. જોકે 'ઑક્સિડેઝ' એ એક વિશિષ્ટ પ્રકારનો ઉત્સેચક છે જે ઑક્સિડેશનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે,પરંતુ ઑક્સિડેશન-રિડક્શન પ્રક્રિયાઓમાં સામેલ તમામ ઉત્સેચકોનો સમાવેશ કરતી વ્યાપક શ્રેણી 'ઑક્સિડોરિડક્ટેઝ' છે.

(C) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રકારની પ્રતિક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેના આધારે છ મુખ્ય વર્ગોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા છે.
$1$. ડિહાઇડ્રોજિનેઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે સબસ્ટ્રેટમાંથી હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને દૂર કરવાની પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે,જે અસરકારક રીતે ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે.
$2$. હાઇડ્રોલેઝ એસ્ટર,ઈથર,પેપ્ટાઈડ અથવા $C-C$ બંધોના જળવિભાજનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$3$. રિડક્ટેઝ રિડક્શન (રિડક્શન) પ્રતિક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$4$. ઑક્સિડેઝ ઓક્સિજનમાં ઇલેક્ટ્રોન સ્થાનાંતરિત કરીને ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
તેથી,હાઇડ્રોજન દૂર કરવા માટે જવાબદાર ઉત્સેચક ડિહાઇડ્રોજિનેઝ છે.

(A) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રકારની પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે તેના આધારે છ વર્ગોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા છે.
$1$. ઑક્સિડોરિડક્ટેઝ/ડીહાઈડ્રોજનેઝ: આ ઉત્સેચકો બે પ્રક્રિયકો વચ્ચે ઑક્સિડેશન-રિડક્શન પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$2$. ટ્રાન્સફરેઝ: આ ઉત્સેચકો પ્રક્રિયકોની જોડી વચ્ચે સમૂહના સ્થળાંતરને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$3$. હાઇડ્રોલેઝ: આ ઉત્સેચકો એસ્ટર,ઈથર,પેપ્ટાઈડ અથવા ગ્લાયકોસિડિક બંધના જળવિભાજનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$4$. લાયેઝ: આ ઉત્સેચકો જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રક્રિયકોમાંથી સમૂહોને દૂર કરવાનું કાર્ય કરે છે.
$5$. આઈસોમરેઝ: આ ઉત્સેચકો ઓપ્ટિકલ,ભૌમિતિક અથવા સ્થાનિક આઈસોમર્સના આંતર-રૂપાંતરણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$6$. લાયગેઝ: આ ઉત્સેચકો બે સંયોજનોને જોડવાનું કાર્ય કરે છે.
ઑક્સિડોરિડક્ટેઝ વર્ગમાં,જે ઉત્સેચકો આણ્વિય ઑક્સિજન $(O_2)$ ને પ્રક્રિયકોમાં ઉમેરવાનું કાર્ય કરે છે,તેમને ખાસ કરીને ડિઓક્સિજનેઝ કહેવામાં આવે છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) ટ્રાન્સફરેઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે એક પ્રક્રિયકમાંથી બીજા પ્રક્રિયકમાં ક્રિયાશીલ સમૂહ (જેમ કે મિથાઈલ,એમિનો,ફોસ્ફેટ,વગેરે) ના સ્થળાંતરને ઉદ્દીપિત કરે છે.
$IUBMB$ ના વર્ગીકરણ મુજબ,ટ્રાન્સફરેઝ હાઇડ્રોજન સિવાયના સમૂહ $G$ નું બે પ્રક્રિયકો $S$ અને $S'$ વચ્ચે સ્થળાંતર કરે છે.
આ પ્રક્રિયાને આ રીતે દર્શાવી શકાય: $S-G + S' \rightarrow S + S'-G$.
વ્યાખ્યા મુજબ ટ્રાન્સફરેઝ હાઇડ્રોજન સિવાયના સમૂહોનું સ્થળાંતર કરે છે,તેથી હાઇડ્રોજન એવો સમૂહ છે જે આ ઉત્સેચકો દ્વારા સ્થળાંતરિત થતો નથી.
ડીહાઇડ્રોજનેશન (હાઇડ્રોજનનું સ્થળાંતર) ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ ઉત્સેચકો દ્વારા થાય છે,ટ્રાન્સફરેઝ દ્વારા નહીં.

(A) ટ્રાન્સફરેઝ $(Transferases)$ તરીકે વર્ગીકૃત ઉત્સેચકો હાઇડ્રોજન સિવાયના કોઈ પણ જૂથના સ્થાનાંતરણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
ચોક્કસ રીતે,$Hexokinase$ જેવા ઉત્સેચકો (જે ટ્રાન્સફરેઝનો એક પ્રકાર છે) $ATP$ માંથી ફૉસ્ફેટ જૂથને હેક્સોઝ શર્કરા (દા.ત. ગ્લુકોઝ) પર સ્થાનાંતરિત કરવાનું કાર્ય કરે છે.
વિકલ્પ $A$ આ કાર્યનું યોગ્ય વર્ણન કરે છે.
વિકલ્પ $B$ એ $Oxidoreductases$ નું કાર્ય છે.
વિકલ્પ $C$ એ $Hydrolases$ નું કાર્ય છે.
વિકલ્પ $D$ એ અપચયી પ્રક્રિયાઓનું સામાન્ય વર્ણન છે,જેમાં ઘણીવાર $Hydrolases$ અથવા $Lyases$ સામેલ હોય છે.

(B) જે ઉત્સેચક પાણીના અણુ $(H_2O)$ ને ઉમેરીને રાસાયણિક બંધનું જળવિભાજન (hydrolysis) કરે છે,તેને $Hydrolase$ કહેવામાં આવે છે.
આ ઉત્સેચકો એસ્ટર,ઈથર,પેપ્ટાઈડ,ગ્લાયકોસિડિક બંધ વગેરે જેવા જટિલ કાર્બનિક સંયોજનોને સરળ અણુઓમાં તોડે છે.
$Lyases$ જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા સબસ્ટ્રેટમાંથી સમૂહોને દૂર કરવાનું ઉદ્દીપન કરે છે.
$Isomerases$ ઓપ્ટિકલ,ભૌમિતિક અથવા સ્થાનિક આઇસોમર્સના આંતર-રૂપાંતરણને ઉદ્દીપિત કરે છે.
$Transferases$ એક અણુમાંથી બીજા અણુમાં ક્રિયાશીલ સમૂહના સ્થાનાંતરણને ઉદ્દીપિત કરે છે.

(C) માલ્ટેઝ એ એક ઉત્સેચક છે જે ડાયસેકેરાઇડ માલ્ટોઝનું જળવિભાજન કરીને તેને બે ગ્લુકોઝના અણુઓમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
તે રાસાયણિક બંધ તોડવા માટે પાણીના અણુનો ઉપયોગ કરતું હોવાથી,તેને હાઇડ્રોલેઝ (Hydrolases) વર્ગના ઉત્સેચકોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ (લાયેઝીસ) છે.
લાયેઝીસ એવા ઉત્સેચકો છે જે જળવિભાજન (hydrolysis) અને ઓક્સિડેશન સિવાયની અન્ય પદ્ધતિઓ દ્વારા વિવિધ રાસાયણિક બંધોને તોડવાનું કાર્ય કરે છે,જેના પરિણામે ઘણીવાર નવો દ્વિબંધ અથવા નવી વલય રચના બને છે.
તેઓ $C-C$,$C-O$,$C-N$ અને અન્ય બંધોને દૂર કરીને તોડવા માટે જવાબદાર છે,જેનાથી દ્વિબંધ અથવા વલય બાકી રહે છે.
આઇસોમરેઝિસ એક જ અણુની અંદર બંધારણીય પુનઃગોઠવણીને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
લિગેઝિસ બે મોટા અણુઓને જોડીને નવો રાસાયણિક બંધ બનાવે છે,જે સામાન્ય રીતે $ATP$ ના જળવિભાજન સાથે જોડાયેલ હોય છે.
સિન્થેટેઝિસ એ લિગેઝિસનો એક પ્રકાર છે જે ઉચ્ચ-ઊર્જા ધરાવતા ફોસ્ફેટ બંધના જળવિભાજન સાથે પ્રક્રિયાને જોડીને અણુઓનું સંશ્લેષણ કરે છે.

(A) જે ઉત્સેચકો ઓપ્ટિકલ,ભૌમિતિક અથવા પોઝિશનલ આઇસોમર્સના આંતર-રૂપાંતરણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે,તેમને આઇસોમરેઝિસ (Isomerases) કહેવામાં આવે છે.
આ ઉત્સેચકો અણુના રાસાયણિક સૂત્રમાં ફેરફાર કર્યા વિના,અણુની અંદર રહેલા પરમાણુઓની પુનઃગોઠવણી કરીને તેનું નવું સ્વરૂપ (આઇસોમર) બનાવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,ફોસ્ફોગ્લુકોઝ આઇસોમરેઝ દ્વારા ગ્લુકોઝ$-6-$ફોસ્ફેટનું ફ્રુક્ટોઝ$-6-$ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરણ એ આઇસોમરેઝ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થતી એક સામાન્ય પ્રક્રિયા છે.

(C) લિગેઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે સામાન્ય રીતે $ATP$ ના જળવિભાજન સાથે જોડાઈને બે મોટા અણુઓને નવા રાસાયણિક બંધ દ્વારા જોડે છે.
ઍસિટાઇલ $CoA$ સિન્થેટેઝ એ લિગેઝનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે કારણ કે તે $ATP$ ના જળવિભાજનમાંથી મળતી ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને એસિટેટ અને $CoA$ વચ્ચે બંધ બનાવવાનું કાર્ય કરે છે.
ફ્રુક્ટોઝ આઇસોમરેઝ એ આઇસોમરેઝ છે,માલ્ટેઝ એ હાઇડ્રોલેઝ છે અને આલ્ડોલેઝ એ લાયેઝ છે.

(B) આલ્ડોલેઝ એ એક ઉત્સેચક છે જે ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બાયફોસ્ફેટનું ગ્લિસરાલ્ડિહાઇડ-$3$-ફોસ્ફેટ અને ડાયહાઇડ્રોક્સિએસીટોન ફોસ્ફેટમાં પ્રતિવર્તી વિભાજનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. આ પ્રક્રિયામાં પાણીના ઉપયોગ અથવા ઓક્સિડેશન-રિડક્શન વગર $C-C$ બંધનું તૂટવું સામેલ છે. જે ઉત્સેચકો જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા સબસ્ટ્રેટમાંથી સમૂહોને દૂર કરીને દ્વિબંધ બનાવે છે,તેમને લાયેઝિસ (Lyases) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. તેથી,આલ્ડોલેઝ એ લાયેઝિસ વર્ગનો ઉત્સેચક છે.

(C) હાઇડ્રોલેઝિસ એવા ઉત્સેચકો છે જે રાસાયણિક બંધના જળવિભાજન (hydrolysis) ને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
જળવિભાજન એ એક એવી રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં બે અણુઓ વચ્ચેના બંધને તોડવા માટે પાણીના અણુ $(H_2O)$ ને ઉમેરવામાં આવે છે.
તેથી,પાણીના અણુનો ઉમેરો એ હાઇડ્રોલેઝિસ દ્વારા ઉદ્દીપ્ત થતી પ્રક્રિયાની લાક્ષણિકતા છે.

(A) ઇનોલેઝ એ એક મેટાલોએન્ઝાઇમ છે જેને તેની ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા માટે ધાત્વિક આયનોની જરૂર હોય છે. ખાસ કરીને,ગ્લાયકોલિસિસ દરમિયાન $2$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટનું ફોસ્ફોઇનોલપાયરુવેટમાં રૂપાંતર કરવા અને સબસ્ટ્રેટને સ્થિર કરવા માટે તેને પ્રતિ સબયુનિટ $2$ મેગ્નેશિયમ આયનો $(Mg^{2+})$ ની જરૂર પડે છે.

(C) કૅલ્શિયમ $(Ca^{2+})$ એક દ્વિતીયક સંદેશાવાહક તરીકે કાર્ય કરે છે અને ઘણા ઉત્સેચકોનું નિયમન કરે છે, જે ઘણીવાર કેલ્મોડ્યુલિન સાથે જોડાઈને થાય છે।
$1$. નાઇટ્રીક ઑક્સાઇડ સિન્થેટેઝનું નિયમન $Ca^{2+}/calmodulin$ દ્વારા થાય છે।
$2$. પ્રોટીન ફૉસ્ફેટેઝ (ખાસ કરીને કેલ્સિન્યુરિન) નું નિયમન $Ca^{2+}$ દ્વારા થાય છે।
$3$. ઍડિનાઇલેટ કાઇનેઝ એ કોષીય ઉર્જા સંતુલન જાળવવામાં સામેલ ઉત્સેચક છે, જે $2ADP \rightleftharpoons ATP + AMP$ પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે। તેનું નિયમન કૅલ્શિયમ દ્વારા થતું નથી।
$4$. ફ્રુક્ટોઝ આઇસોમરેઝ (ફોસ્ફોગ્લુકોઝ આઇસોમરેઝ) એ ગ્લાયકોલિસિસનો ઉત્સેચક છે અને તે કૅલ્શિયમ દ્વારા નિયંત્રિત થતો નથી।
આમ, પ્રમાણિત જૈવરાસાયણિક નિયમનના સંદર્ભમાં, ઍડિનાઇલેટ કાઇનેઝ એ ઉત્સેચકનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે જે તેની સક્રિયતા માટે $Ca^{2+}$ સિગ્નલિંગ પર આધારિત નથી।

(D) વિધાન $S$ ખોટું છે કારણ કે બે સંયોજનોને એકબીજા સાથે જોડતા ઉત્સેચકને લાઈગેઝ કહેવામાં આવે છે,માલ્ટોઝ નહીં (માલ્ટોઝ એ એક ડાયસેકેરાઈડ શર્કરા છે).
વિધાન $R$ સાચું છે કારણ કે આઈસોમરેઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે અણુમાં રહેલા પરમાણુઓની પુનઃગોઠવણી કરીને ઓપ્ટિકલ,ભૌમિતિક અથવા સ્થાનિક આઈસોમર્સના આંતર-રૂપાંતરણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
તેથી,$S$ ખોટું છે અને $R$ સાચું છે.

(D) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રક્રિયાને ઉત્પ્રેરિત કરે છે તેના આધારે છ વર્ગોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
$1$. ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ ઓક્સિડેશન-રિડક્શન પ્રક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
$2$. ટ્રાન્સફરેઝ સબસ્ટ્રેટ્સ વચ્ચે જૂથના સ્થાનાંતરણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
$3$. હાઇડ્રોલેઝ બંધોના જળવિભાજનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
$4$. લાયેઝ જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા સબસ્ટ્રેટમાંથી જૂથોને દૂર કરવાનું ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
$5$. આઇસોમરેઝ ઓપ્ટિકલ,ભૌમિતિક અથવા પોઝિશનલ આઇસોમર્સના આંતર-રૂપાંતરણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
$6$. લિગેઝ બે સંયોજનોને એકસાથે જોડવાનું ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
વિકલ્પ $B$ માં,હેક્સોકાઇનેઝ એ ટ્રાન્સફરેઝ છે કારણ કે તે $ATP$ માંથી ગ્લુકોઝમાં ફોસ્ફેટ જૂથનું સ્થાનાંતરણ કરે છે.
વિકલ્પ $D$ માં,એસિટાઇલ કો-$A$ સિન્થેટેઝ એ લિગેઝ છે કારણ કે તે $ATP$ નો ઉપયોગ કરીને એસીટેટ અને કો-$A$ ના જોડાણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
જોકે,પ્રમાણભૂત $NCERT$ વર્ગીકરણમાં,હેક્સોકાઇનેઝ ટ્રાન્સફરેઝ છે,પરંતુ એસિટાઇલ કો-$A$ સિન્થેટેઝ પણ લિગેઝ છે. આપેલા વિકલ્પોમાં,$B$ અને $D$ બંને તકનીકી રીતે સાચા છે,પરંતુ $D$ એ ઉત્સેચક વર્ગીકરણના સંદર્ભમાં લિગેઝનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

(D) ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે મુખ્યત્વે પ્રોટીનના બનેલા હોય છે (રાઈબોઝાઈમ્સ સિવાય).
તેઓ પાણીમાં દ્રાવ્ય છે અને કલીલ સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
જૈવ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરવા માટે તેઓ ખૂબ જ અલ્પ માત્રામાં જરૂરી હોય છે.
જોકે,ઉત્સેચકો જીવંત કોષો દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે,નિર્જીવ કોષો દ્વારા નહીં.
તેથી,તેઓ નિર્જીવ કોષોમાંથી સ્ત્રવિત થાય છે તે વિધાન ખોટું છે અને તેમના ગુણધર્મો સાથે અસંગત છે.

(C) જે ન્યુક્લિઇક ઍસિડ ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા ધરાવે છે અને ઉત્સેચકો તરીકે કાર્ય કરે છે,તેને $Ribozymes$ (રિબોઝાઇમ) કહેવામાં આવે છે. આ સામાન્ય રીતે $RNA$ ના અણુઓ છે જે ચોક્કસ જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરી શકે છે,જેમ કે $RNA$ અથવા $DNA$ ના અણુઓનું વિભાજન અથવા પ્રોટીન સંશ્લેષણ દરમિયાન પેપ્ટાઇડ બંધનું નિર્માણ.

(D) ઉત્સેચક ઘણીવાર પ્રોટીન ભાગ અને બિન-પ્રોટીન ભાગનો બનેલો હોય છે. ઉત્સેચકના પ્રોટીનયુક્ત ભાગને એપોએન્ઝાઇમ કહેવામાં આવે છે. બિન-પ્રોટીન ભાગને સહકારક (cofactor) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. એપોએન્ઝાઇમ એ ઉત્સેચકનો પ્રોટીનયુક્ત ભાગ હોવાથી,તે પેપ્ટાઈડ બંધ દ્વારા જોડાયેલા એમિનો એસિડનો બનેલો હોય છે,જે મૂળભૂત રીતે પ્રોટીન છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં વપરાયા વગર પ્રક્રિયાનો વેગ વધારે છે.
પ્રક્રિયાના અંતે તેઓ અપરિવર્તિત રહે છે,જેનો અર્થ છે કે તેનો ફરીથી ઉપયોગ કરી શકાય છે.
તેથી,'તેઓ પ્રક્રિયામાં વપરાઈ જાય છે' તે વિધાન ખોટું છે અને તેમના ગુણધર્મો સાથે અસંગત છે.
ઉત્સેચકો તેમના પ્રક્રિયાર્થીઓ માટે ચોક્કસ હોય છે,તેઓ પ્રોટીનના બનેલા હોવાથી ઉભયગુણધર્મી પ્રકૃતિ ધરાવે છે અને ઊંચા તાપમાને વિનૈસર્ગિકૃત થાય છે.

(B) ઉત્સેચકના અણુમાં જે વિશિષ્ટ સ્થાન પર પ્રક્રિયાર્થી (substrate) જોડાઈને ઉત્સેચક-પ્રક્રિયાર્થી સંકુલ બનાવે છે,તેને $Active \ site$ (સક્રિય સ્થાન) કહેવામાં આવે છે.
આ સ્થાન પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલાના વિશિષ્ટ ગૂંચળાવાને કારણે બને છે,જે એક એવી ખાંચ કે ગર્ત બનાવે છે જે આકાર અને રાસાયણિક વાતાવરણની દ્રષ્ટિએ પ્રક્રિયાર્થીના અણુ સાથે સુસંગત હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) એમિલ ફિશર દ્વારા પ્રસ્તાવિત તાળા-કૂંચીનો સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે ઉત્સેચકની સક્રિય જગ્યા સખત હોય છે અને તે ચોક્કસ પ્રક્રિયાર્થી સાથે બંધબેસતી રચના ધરાવે છે.
જ્યારે પ્રક્રિયાર્થી ઉત્સેચકની સક્રિય જગ્યા સાથે જોડાય છે,ત્યારે તે એક કામચલાઉ મધ્યવર્તી રચના બનાવે છે જેને $Enzyme-Substrate$ $(ES)$ સંકુલ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ સંકુલ પ્રક્રિયાર્થીનું નીપજોમાં રૂપાંતર કરવામાં મદદ કરે છે,ત્યારબાદ ઉત્સેચક મૂળ સ્વરૂપે મુક્ત થાય છે.