Enzymes Questions in Gujarati

(D) ઉત્સેચકની કાર્યપદ્ધતિમાં ઉત્સેચક-પ્રક્રિયાર્થી $(ES)$ સંકુલનું નિર્માણ થાય છે.
$1$. પ્રક્રિયાર્થી ઉત્સેચકની સક્રિય જગ્યા સાથે જોડાઈને $ES$ સંકુલ બનાવે છે.
$2$. ઉત્સેચક પ્રક્રિયાર્થીનું નીપજ $(P)$ માં રૂપાંતર કરવામાં મદદ કરે છે.
$3$. એકવાર નીપજ બની જાય પછી,ઉત્સેચક-નીપજ $(EP)$ સંકુલ રચાય છે.
$4$. અંતે,ઉત્સેચક નીપજને મુક્ત કરે છે અને તેના મૂળભૂત,અપરિવર્તિત સ્વરૂપમાં પાછો ફરે છે,જેથી તે ફરીથી બીજા પ્રક્રિયાર્થી અણુ સાથે જોડાઈ શકે.
તેથી,ઉત્સેચક માત્ર પ્રક્રિયાના અંતે જ તેના મૂળ સ્વરૂપમાં મુક્ત થાય છે.

(C) જે ઉત્સેચકો હાઇડ્રોજન સિવાયના કોઈ પણ સમૂહ $G$ ને બે પ્રક્રિયાર્થીઓ $S$ અને $S'$ વચ્ચે સ્થાનાંતરિત કરવા માટે ઉદ્દીપન કરે છે,તેમને ટ્રાન્સફરેઝિસ કહેવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય છે: $S-G + S' \rightarrow S + S'-G$. તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) જે ઉત્સેચકો પાણીના અણુને ઉમેરીને બંધો (જેમ કે $C-O, C-N, C-C$ વગેરે) નું જળવિભાજન (hydrolysis) કરે છે,તેમને હાઇડ્રોલેઝિસ (Hydrolases) કહેવામાં આવે છે.
આ ઉત્સેચકો ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન જટિલ અણુઓને સરળ અણુઓમાં તોડવા માટે જવાબદાર છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) આ પ્રક્રિયા ડાયસેકેરાઇડ માલ્ટોઝનું ગ્લુકોઝના બે અણુઓમાં જળવિભાજન દર્શાવે છે.
આ પ્રક્રિયા માલ્ટેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
ઇન્વર્ટેઝ સુક્રોઝનું ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝમાં જળવિભાજન કરે છે.
લેક્ટેઝ લેક્ટોઝનું ગ્લુકોઝ અને ગેલેક્ટોઝમાં જળવિભાજન કરે છે.
એમાયલેઝ સ્ટાર્ચના નાના કાર્બોહાઇડ્રેટ એકમોમાં વિઘટન સાથે સંકળાયેલ છે.

(A) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રક્રિયાનું ઉદ્દીપન કરે છે તેના આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
$Dehydrogenases$ (ડીહાઇડ્રોજિનેઝ) એવા ઉત્સેચકો છે જે સબસ્ટ્રેટમાંથી હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને દૂર કરવાનું ઉદ્દીપન કરે છે,જેમાં ઘણીવાર $NAD^+$ અથવા $FAD$ જેવા કો-એન્ઝાઇમમાં ઇલેક્ટ્રોનનું સ્થાનાંતરણ સામેલ હોય છે.
$Oxidases$ (ઑક્સિડેઝ) ઓક્સિજન સાથે સંકળાયેલી ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયાઓનું ઉદ્દીપન કરે છે.
$Lyases$ (લાયેઝિસ) જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા સબસ્ટ્રેટમાંથી સમૂહોને દૂર કરવાનું ઉદ્દીપન કરે છે,જેનાથી દ્વિબંધ બાકી રહે છે.
$Transferases$ (ટ્રાન્સફરેઝીસ) એક અણુમાંથી બીજા અણુમાં ક્રિયાશીલ સમૂહના સ્થાનાંતરણનું ઉદ્દીપન કરે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $Dehydrogenase$ છે.

(B) જે ઉત્સેચકો જળવિભાજન (hydrolysis) સિવાયની પ્રક્રિયાઓ દ્વારા સબસ્ટ્રેટમાંથી સમૂહોને દૂર કરીને દ્વિબંધ બનાવે છે,તેમને $Lyases$ (લાયેઝિસ) કહેવામાં આવે છે.
હાઇડ્રોલેઝથી વિપરીત,$Lyases$ મોટા અણુઓને નાના એકમોમાં તોડવા માટે પાણીના અણુઓનો ઉપયોગ કરતા નથી.
$Dehydrogenases$ એ ઓક્સિડેશન-રિડક્શન પ્રક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે.
$Oxidases$ એ ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$Hexokinases$ એ ટ્રાન્સફરેઝ ઉત્સેચકો છે જે હેક્ઝોઝ શર્કરાના ફોસ્ફોરાયલેશનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.

(B) જે ઉત્સેચકો બે સંયોજનોને એકબીજા સાથે જોડવાનું ઉદ્દીપન કરે છે,ઉદાહરણ તરીકે,જે ઉત્સેચકો $C-O, C-S, C-N, P-O$ વગેરે બંધોને જોડવાનું કાર્ય કરે છે,તેમને લાયગેઝ (Ligases) અથવા સિન્થેટેઝ (Synthetases) કહેવામાં આવે છે. આ ઉત્સેચકો રાસાયણિક બંધો બનાવવા માટે $ATP$ ના જલવિભાજન (ખાસ કરીને પાયરોફૉસ્ફેટ બંધ) માંથી પ્રાપ્ત થતી શક્તિનો ઉપયોગ કરે છે.

(A) પ્રક્રિયા $\text{Acetic acid} + ATP + Co-A \to \text{Acetyl } Co.A + AMP + PPi$ એ $\text{Acetyl } Co.A \text{ synthetase}$ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
આ ઉત્સેચક લાયગેઝ (ligases) વર્ગનો છે, જે $ATP$ ના જળવિભાજન સાથે બે અણુઓને જોડીને નવો રાસાયણિક બંધ બનાવે છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે. એડીનાઇલેટ કાઇનેઝ એક ઉત્સેચક છે,અને ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે મુખ્યત્વે પ્રોટીન સ્વરૂપના હોય છે. $NAD$ (નિકોટિનામાઇડ એડેનાઇન ડાયન્યુક્લિયોટાઇડ),$FAD$ (ફ્લેવિન એડેનાઇન ડાયન્યુક્લિયોટાઇડ),અને $FMN$ (ફ્લેવિન મોનોન્યુક્લિયોટાઇડ) એ સહ-ઉત્સેચકો અથવા પ્રોસ્થેટિક સમૂહો છે જે અમુક ઉત્સેચકોની સક્રિયતા માટે જરૂરી બિન-પ્રોટીન ઘટકો તરીકે કાર્ય કરે છે,પરંતુ તેઓ પોતે પ્રોટીન નથી.

(B) ઉત્સેચકો એ જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે સજીવોમાં થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને ઝડપી બનાવે છે. લગભગ તમામ ઉત્સેચકો પ્રોટીનના બનેલા હોય છે,જે એમિનો એસિડની લાંબી શૃંખલાઓ ધરાવે છે અને ચોક્કસ ત્રિ-પરિમાણીય આકારમાં ગૂંચવાયેલા હોય છે. આ આકાર તેમની ઉદ્દીપકીય પ્રવૃત્તિ માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. જોકે કેટલાક $RNA$ અણુઓ (રાઈબોઝાઈમ્સ) પણ ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરી શકે છે,પરંતુ મોટાભાગના ઉત્સેચકો પ્રોટીનયુક્ત હોય છે.

(A) આપેલ ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયાના સમીકરણ $E + S \rightarrow E.S \text{ Complex} \rightarrow E + P$ માં:
$E$ એ ઉત્સેચક (Enzyme) દર્શાવે છે.
$S$ એ પ્રક્રિયાર્થી (Substrate) દર્શાવે છે.
$P$ એ નીપજ (Product) દર્શાવે છે.
$E.S \text{ Complex}$ એ પ્રક્રિયા દરમિયાન બનતું અસ્થાયી ઉત્સેચક-પ્રક્રિયાર્થી સંકુલ છે.
જે પદાર્થ ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાન સાથે જોડાય છે અને રાસાયણિક ફેરફાર પામે છે તેને પ્રક્રિયાર્થી $(S)$ કહેવામાં આવે છે. તેથી,ઉત્સેચક પ્રક્રિયાર્થી પર પ્રક્રિયા કરે છે.

(D) ઉત્સેચકો એ જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે સજીવોમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઝડપી બનાવે છે.
$NAD$ (નિકોટિનામાઈડ એડેનાઈન ડાયન્યુક્લિયોટાઈડ),$FMN$ (ફ્લેવિન મોનોન્યુક્લિયોટાઈડ) અને $NADP$ (નિકોટિનામાઈડ એડેનાઈન ડાયન્યુક્લિયોટાઈડ ફોસ્ફેટ) એ સહ-ઉત્સેચકો અથવા ઈલેક્ટ્રોન વાહકો છે,તે પોતે ઉત્સેચકો નથી.
લાયગેઝ એ ઉત્સેચકોનો એક વર્ગ છે જે નવા રાસાયણિક બંધ બનાવીને બે મોટા અણુઓને જોડવાનું કાર્ય કરે છે.

(D) ઉત્સેચકો મુખ્યત્વે એમિનો એસિડના બનેલા હોય છે જે પેપ્ટાઈડ બંધ દ્વારા જોડાઈને પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલા બનાવે છે.
દરેક એમિનો એસિડમાં એક મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ હોય છે જે એમિનો સમૂહ $(-NH_2)$,કાર્બોક્સિલ સમૂહ $(-COOH)$,હાઈડ્રોજન પરમાણુ અને એક વિશિષ્ટ $R$-સમૂહ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
પોલીપેપ્ટાઈડ શૃંખલામાં,એમિનો એસિડ એવી રીતે જોડાયેલા હોય છે કે શૃંખલાના એક છેડે મુક્ત એમિનો સમૂહ ($N$-ટર્મિનસ) અને બીજા છેડે મુક્ત કાર્બોક્સિલ સમૂહ ($C$-ટર્મિનસ) હોય છે.
તેથી,ઉત્સેચકના બંધારણના બંને છેડે $-NH_2$ અને $-COOH$ સમૂહોની હાજરી જોવા મળે છે.

(C) ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને ઝડપી બનાવે છે.
$1$. ઉત્સેચકો પ્રોટીનયુક્ત હોય છે અને ઉભયગુણધર્મી હોય છે,એટલે કે તેઓ એસિડ અને બેઇઝ બંને તરીકે વર્તી શકે છે.
$2$. ઉત્સેચકો તાપમાન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે; તેઓ ચોક્કસ તાપમાનની મર્યાદામાં શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે.
$3$. ઉત્સેચકો $pH$ પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે; તેઓ ઇષ્ટતમ $pH$ પર મહત્તમ સક્રિયતા દર્શાવે છે.
$4$. પ્રતિવર્તીતાના સંદર્ભમાં,જોકે કેટલાક ઉત્સેચકો બંને દિશામાં પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરી શકે છે,પરંતુ મોટાભાગના ચયાપચયના ઉત્સેચકો અત્યંત વિશિષ્ટ હોય છે અને ઘણીવાર શારીરિક પરિસ્થિતિઓમાં એક જ દિશામાં પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે. તેથી,'મોટાભાગના' ઉત્સેચકોની અસર પ્રતિવર્તી છે તેવું વિધાન સામાન્ય લાક્ષણિક ગુણધર્મ તરીકે ખોટું છે.

(A) એમિલ ફિશર દ્વારા પ્રસ્તાવિત 'તાળા અને કૂંચી' (Lock and Key) પરિકલ્પના ઉત્સેચકની વિશિષ્ટતા સમજાવે છે.
આ મોડેલ મુજબ,ઉત્સેચક પાસે એક વિશિષ્ટ 'ક્રિયાશીલ સ્થાન' (Active site) હોય છે જે 'પ્રક્રિયાર્થી' (Substrate) અણુના આકારને ભૌમિતિક રીતે પૂરક હોય છે.
જેમ એક ચોક્કસ કૂંચી ચોક્કસ તાળામાં બંધ બેસે છે,તેમ પ્રક્રિયાર્થી ઉત્સેચકના ક્રિયાશીલ સ્થાનમાં બંધ બેસીને ઉત્સેચક-પ્રક્રિયાર્થી સંકુલ બનાવે છે.
તેથી,ક્રિયાશીલ સ્થાન અને પ્રક્રિયાર્થી એવા એકમો છે જે એકબીજાને પૂરક હોય છે.

(B) ઉત્સેચકની કાર્યપદ્ધતિમાં ઉત્સેચક-સબસ્ટ્રેટ $(E \cdot S)$ સંકુલનું નિર્માણ થાય છે.
$1$. ઉત્સેચક $(E)$ સબસ્ટ્રેટ $(S)$ સાથે જોડાઈને એક ક્ષણિક ઉત્સેચક-સબસ્ટ્રેટ સંકુલ $(E \cdot S)$ બનાવે છે.
$2$. ત્યારબાદ આ સંકુલ રાસાયણિક પ્રક્રિયામાંથી પસાર થઈને ઉત્સેચક-નીપજ $(E \cdot P)$ સંકુલ બનાવે છે.
$3$. અંતે,ઉત્સેચક નીપજ $(P)$ ને મુક્ત કરે છે અને પોતાની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો ફરે છે,જેથી તે બીજા સબસ્ટ્રેટ અણુ સાથે જોડાઈ શકે.
$4$. આ પ્રક્રિયાનું સરળ સમીકરણ: $E + S \rightarrow E \cdot S \text{-Complex} \rightarrow E + P$ છે.

(B) આઇસોમરેઝ એ ઉત્સેચકોનો એક વર્ગ છે જે અણુને તેના સમઘટક સ્વરૂપોમાં રૂપાંતરિત કરવાનું કાર્ય કરે છે. આ પ્રક્રિયામાં અણુના આણ્વીય સૂત્રમાં ફેરફાર કર્યા વિના અણુની અંદર રહેલા પરમાણુઓની ગોઠવણીમાં ફેરફાર થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે,ફોસ્ફોગ્લુકોઝ આઇસોમરેઝ દ્વારા ગ્લુકોઝ$-6-$ફોસ્ફેટનું ફ્રુક્ટોઝ$-6-$ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતર એ આઇસોમરેઝ દ્વારા ઉદ્દીપિત થતી એક સામાન્ય પ્રક્રિયા છે.

(C) સિન્થેટેઝ એ ઉત્સેચકોનો એક વર્ગ છે જે બે અણુઓને એકબીજા સાથે જોડવાની પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપિત કરે છે.
આ પ્રક્રિયા $ATP$ અથવા સમાન ટ્રાયફોસ્ફેટમાં રહેલા પાયરોફોસ્ફેટ બંધના જળવિભાજન સાથે જોડાયેલી હોય છે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે તે $ATP$ ની મદદથી બે અણુઓને એકબીજા સાથે જોડે છે.

(C) $Adenylate$ $kinase$ એ એક ફોસ્ફોટ્રાન્સફરેઝ ઉત્સેચક છે જે એડેનાઇન ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના આંતર-રૂપાંતરણને ઉદ્દીપ્ત કરે છે. તેની પ્રવૃત્તિ મુખ્યત્વે સહ-કારક તરીકે $Mg^{2+}$ આયનો પર આધારિત છે. કેલ્શિયમ-આધારિત માર્ગોમાં સામેલ ઘણા સિગ્નલિંગ ઉત્સેચકો અથવા કાઇનેઝથી વિપરીત,$Adenylate$ $kinase$ ને તેની ઉદ્દીપકીય પ્રવૃત્તિ માટે $Ca^{2+}$ ની જરૂર હોતી નથી,અને મેગ્નેશિયમ પર તેની નિર્ભરતાની તુલનામાં કેલ્શિયમની હાજરી તેને નિયમનકારી રીતે સક્રિય કે નિષ્ક્રિય કરતી નથી. તેથી,તે કેલ્શિયમ-આધારિત નિયમનકારી પદ્ધતિઓના સંદર્ભમાં નિષ્ક્રિય રહે છે.

(B) વિધાન $P$ સાચું છે કારણ કે ઉત્સેચકો પ્રોટીનયુક્ત પદાર્થો છે જે જૈવિક ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે,જે પ્રક્રિયામાં વપરાયા વગર જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને ઝડપી બનાવે છે.
વિધાન $Q$ પણ સાચું છે કારણ કે ઉત્સેચકો જીવંત કોષો દ્વારા સંશ્લેષિત થાય છે અને સજીવમાં ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓને અસરકારક રીતે ઉદ્દીપ્ત કરવા માટે ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં જરૂરી હોય છે.

(A) ઉત્સેચકો એ જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે સજીવોમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઝડપી બનાવે છે.
બંધારણીય રીતે,લગભગ તમામ ઉત્સેચકો ગોળાકાર પ્રોટીન (Globular proteins) છે.
ગોળાકાર પ્રોટીન જટિલ $3D$ ગૂંચળાદાર બંધારણ ધરાવે છે જે સક્રિય સ્થાન (active site) બનાવે છે,જે તેમની ઉદ્દીપકીય પ્રવૃત્તિ માટે આવશ્યક છે.
તંતુમય પ્રોટીન સામાન્ય રીતે બંધારણીય હોય છે (દા.ત.,કોલેજન,કેરાટિન),જ્યારે ઉત્સેચકોને પ્રક્રિયાર્થીઓ સાથે જોડાવા માટે ચોક્કસ આકારની જરૂર હોય છે.

(C) એસેટાઇલ $CoA$ સિન્થેટેઝ ઉત્સેચક નીચે મુજબની પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપિત કરે છે: $Acetate + ATP + CoA \rightarrow Acetyl-CoA + AMP + PP_i$।
આ પ્રક્રિયામાં $ATP$ ના જળવિભાજન સાથે બે અણુઓ (એસીટેટ અને $CoA$) નું જોડાણ થાય છે।
જે ઉત્સેચકો $ATP$ ના ઉપયોગ દ્વારા $C-O$,$C-S$,$C-N$ અથવા $C-C$ બંધ બનાવીને બે અણુઓને જોડવાનું કાર્ય કરે છે,તેમને લિગેઝિસ (Ligases) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે।

(C) વિધાન $(A)$ ખોટું છે કારણ કે મોટાભાગના ઉત્સેચકો પ્રોટીનના બનેલા હોય છે,પરંતુ રાઈબોઝાઈમ્સ ($RNA$ અણુઓ જે ઉત્સેચક તરીકે કાર્ય કરે છે) જેવા અપવાદો અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
કારણ $(R)$ પણ ખોટું છે કારણ કે પ્રોટીન વિવિધ કાર્યો કરે છે જેમ કે બંધારણીય આધાર,વહન અને સંકેત આપવાનું; બધા પ્રોટીન ઉત્સેચક તરીકે કાર્ય કરતા નથી.

(C) : પ્રોટીન જીવન માટે આવશ્યક છે કારણ કે તે કોષોના બંધારણીય ઘટકો બનાવે છે, અંતઃસ્ત્રાવો, એન્ટિબોડીઝ અને વાહક અણુઓ તરીકે કાર્ય કરે છે. આમ, પ્રોટીન વગર જીવન શક્ય નથી.
$R$: મોટાભાગના ઉત્સેચકો પ્રોટીન (જૈવ-ઉદ્દીપકો) છે. જોકે, તેમાં અપવાદો છે જેમ કે રાઈબોઝાઈમ્સ ($RNA$ અણુઓ જે ઉત્સેચક તરીકે કાર્ય કરે છે). તેથી, "બધા ઉત્સેચકો પ્રોટીનના બનેલા છે" તે વિધાન તકનીકી રીતે ખોટું છે.
નિષ્કર્ષ: $A$ સાચું છે, પરંતુ $R$ ખોટું છે.

(A) વિધાન $(A)$ સાચું છે કારણ કે ઉત્સેચકો જૈવ-ઉદ્દીપકો છે,જે સામાન્ય રીતે ઊંચો આણ્વીય ભાર ધરાવતા મોટા અને જટિલ પ્રોટીન અણુઓ છે.
કારણ $(R)$ પણ સાચું છે કારણ કે લગભગ બધા જ ઉત્સેચકો પ્રોટીન છે (રાઈબોઝાઈમ્સ સિવાય). પ્રોટીન તરીકે,તેઓ પ્રોટીનના તમામ લાક્ષણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે,જેમ કે ચોક્કસ ત્રિ-પરિમાણીય ગૂંચળું (folding),તાપમાન અને $pH$ પ્રત્યે સંવેદનશીલતા,અને પેપ્ટાઈડ બંધની હાજરી.
ઉત્સેચકો પ્રોટીન હોવાથી,તેમનો ઊંચો આણ્વીય ભાર અને જટિલ બંધારણ એ તેમની પ્રોટીનમય પ્રકૃતિનું સીધું પરિણામ છે. તેથી,$R$ એ $A$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(D) વિધાન $(A)$ ખોટું છે કારણ કે તાવની સ્થિતિમાં શરીરનું તાપમાન વધે છે,જે સામાન્ય રીતે ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓના દરને એક ચોક્કસ મર્યાદા સુધી વધારે છે,ઘટાડતું નથી. જોકે,જો તાપમાન ખૂબ વધારે વધી જાય,તો તે ઉત્સેચકોને વિકૃત (denature) કરી શકે છે.
કારણ $(R)$ સાચું છે કારણ કે ઉત્સેચકો પ્રોટીન છે જે તાપમાનના ફેરફારો પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. તેઓ ચોક્કસ તાપમાન (ઇષ્ટતમ તાપમાન) પર શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે. ઊંચું તાપમાન પ્રોટીન બંધારણને વિકૃત કરે છે,જેના પરિણામે ઉત્સેચકીય સક્રિયતા ગુમાવાય છે.

(D) વિધાન $X$ ખોટું છે કારણ કે ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે પ્રક્રિયકો અને નીપજોની સાંદ્રતાના આધારે બંને દિશામાં પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરી શકે છે.
વિધાન $Y$ સાચું છે કારણ કે ઉત્સેચકો પ્રોટીન છે અને પ્રોટીન એમિનો એસિડના બનેલા હોય છે. એમિનો એસિડમાં એસિડિક $(-COOH)$ અને બેઝિક $(-NH_2)$ બંને સમૂહો હોવાથી,તેઓ ઉભયગુણધર્મી ગુણધર્મ ધરાવે છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરી શકે છે.

(A) આપેલ આકૃતિ ઉત્સેચકોની કાર્યપદ્ધતિ માટેના 'તાળા-કૂંચી' (Lock and Key) મોડેલને દર્શાવે છે.
આ મોડેલમાં,$P$ એ પ્રક્રિયક (substrate) દર્શાવે છે,$Q$ એ ઉત્સેચક (enzyme) દર્શાવે છે,અને બનતું સંકુલ એ ઉત્સેચક-પ્રક્રિયક સંકુલ છે.
પ્રક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી,$R$ એ નીપજ (product) દર્શાવે છે અને $S$ એ ઉત્સેચક દર્શાવે છે,જે અપરિવર્તિત સ્વરૂપે મુક્ત થાય છે જેથી તે આગળની પ્રક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરી શકે.
તેથી,દર્શાવેલ કાર્યપદ્ધતિ ઉત્સેચકોની લાક્ષણિકતા છે.

(A) આપેલ આકૃતિમાં,ઉત્સેચકની કાર્યપદ્ધતિ દર્શાવવામાં આવી છે.
$P$ એ પ્રક્રિયક (substrate) અણુ દર્શાવે છે જે ઉત્સેચકની સક્રિય જગ્યા (active site) સાથે જોડાય છે.
$Q$ એ ઉત્સેચક દર્શાવે છે.
$R$ એ પ્રક્રિયા પછી બનતી નીપજ દર્શાવે છે.
$S$ એ પ્રક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી મુક્ત થતો ઉત્સેચક દર્શાવે છે.
તેથી,$P$ એ પ્રક્રિયક છે.

(B) આપેલ આકૃતિમાં ઉત્સેચકની કાર્યપદ્ધતિ દર્શાવવામાં આવી છે.
$P$ એ પ્રક્રિયક (substrate) દર્શાવે છે જે ઉત્સેચકની સક્રિય જગ્યા (active site) સાથે જોડાય છે.
$Q$ એ ઉત્સેચક (enzyme) દર્શાવે છે,જેની પાસે સક્રિય જગ્યા હોય છે જ્યાં પ્રક્રિયક જોડાઈને ઉત્સેચક-પ્રક્રિયક સંકુલ બનાવે છે.
$R$ એ પ્રક્રિયા બાદ બનતી નીપજ (product) દર્શાવે છે.
$S$ એ પ્રક્રિયા બાદ મુક્ત થતો ઉત્સેચક દર્શાવે છે,જે અપરિવર્તિત રહે છે અને આગળની પ્રક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરી શકે છે.
તેથી,$Q$ એ ઉત્સેચક દર્શાવે છે.

(D) આપેલ આકૃતિ ઉત્સેચકની કાર્યપદ્ધતિ દર્શાવે છે,જે ખાસ કરીને 'લોક એન્ડ કી' (તાળા-ચાવી) અથવા 'ઇન્ડ્યુસ્ડ ફિટ' મોડેલ પર આધારિત છે.
આ પ્રક્રિયામાં:
$P$ એ પ્રક્રિયક (Substrate) દર્શાવે છે.
$Q$ એ ઉત્સેચક (Enzyme) દર્શાવે છે.
ઉત્સેચક અને પ્રક્રિયક વચ્ચે બનતું સંકુલ એ ઉત્સેચક-પ્રક્રિયક સંકુલ છે.
$R$ એ પ્રક્રિયા પછી બનતી નીપજ (Product) દર્શાવે છે.
$S$ એ ઉત્સેચક દર્શાવે છે,જે પ્રક્રિયા પૂર્ણ થયા બાદ અપરિવર્તિત સ્વરૂપે મુક્ત થાય છે જેથી તે અન્ય પ્રક્રિયક અણુઓ પર પ્રક્રિયા કરી શકે.

(A) સાચું વિધાન $Holoenzyme = Apoenzyme + Cofactor$ છે.
એપોએન્ઝાઇમ એ ઉત્સેચકનો પ્રોટીન ભાગ છે,જે પોતે નિષ્ક્રિય હોય છે.
કો-ફેક્ટર એ બિન-પ્રોટીન રાસાયણિક સંયોજન છે જે ઉત્સેચકની સક્રિયતા માટે જરૂરી છે.
જ્યારે એપોએન્ઝાઇમ તેના વિશિષ્ટ કો-ફેક્ટર સાથે જોડાય છે,ત્યારે તે સંપૂર્ણ,ઉદ્દીપકીય રીતે સક્રિય ઉત્સેચક બનાવે છે જેને $Holoenzyme$ કહેવામાં આવે છે.
કો-એન્ઝાઇમ એ કાર્બનિક કો-ફેક્ટરનો એક વિશિષ્ટ પ્રકાર છે જે એપોએન્ઝાઇમ સાથે હળવાશથી જોડાય છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $Holoenzyme = Apoenzyme + Coenzyme$ (જ્યાં કો-એન્ઝાઇમ કો-ફેક્ટર તરીકે કાર્ય કરે છે) એ સાચું નિરૂપણ છે.

(B) : રાઇબોઝાઇમ એ એક રાઇબોન્યુક્લિક એસિડ $(RNA)$ ઉત્સેચક છે જે પ્રોટીન ઉત્સેચકની જેમ જ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
તેઓ રાઇબોઝોમમાં જોવા મળે છે અને તેને ઉદ્દીપકીય $RNAs$ પણ કહેવામાં આવે છે.

(B) આ આલેખ રાસાયણિક પ્રક્રિયા દરમિયાન પ્રક્રિયકો અને નીપજોની ઉર્જા સ્તર દર્શાવે છે.
નીપજનું ઉર્જા સ્તર પ્રક્રિયક કરતા ઓછું હોવાથી,આ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે.
ઉત્સેચકો પ્રક્રિયાની સક્રિયકરણ ઉર્જા ઘટાડે છે.
આલેખમાં,$A$ એ ઉત્સેચકની હાજરીમાં સક્રિયકરણ ઉર્જા (નીચો શિખર) દર્શાવે છે અને $B$ એ ઉત્સેચકની ગેરહાજરીમાં સક્રિયકરણ ઉર્જા (ઊંચો શિખર) દર્શાવે છે.
તેથી,સાચું વર્ણન એ છે કે તે ઉત્સેચકની હાજરીમાં $A$ ઉર્જા અને ઉત્સેચકની ગેરહાજરીમાં $B$ ઉર્જા ધરાવતી ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે. સ્પર્ધાત્મક અવરોધ એ એક પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયા છે જેમાં અવરોધક ઉત્સેચકની સક્રિય સાઇટ માટે સામાન્ય સબસ્ટ્રેટ સાથે સ્પર્ધા કરે છે.
સ્પર્ધાત્મક અવરોધમાં,અવરોધક બંધારણીય રીતે સબસ્ટ્રેટ જેવો જ હોય છે,જે તેને સક્રિય સાઇટ સાથે જોડાવા દે છે. આ જોડાણ સબસ્ટ્રેટને જોડાતા અટકાવે છે,જેનાથી સબસ્ટ્રેટ માટે ઉત્સેચકની આકર્ષણ શક્તિ ઘટે છે.
$K_m$ મૂલ્ય (માઈકલિસ અચળાંક) એ સબસ્ટ્રેટની સાંદ્રતા દર્શાવે છે કે જેના પર પ્રક્રિયાનો વેગ મહત્તમ વેગ $(V_{max})$ ના અડધા જેટલો હોય છે. ઊંચું $K_m$ મૂલ્ય ઓછી આકર્ષણ શક્તિ સૂચવે છે. સ્પર્ધાત્મક અવરોધક સબસ્ટ્રેટ માટે ઉત્સેચકની આકર્ષણ શક્તિ ઘટાડે છે,તેથી તે $K_m$ મૂલ્યમાં વધારો કરે છે,ઘટાડો નહીં. તેથી,વિધાન $B$ ખોટું છે.
વિધાન $A$ સાચું છે કારણ કે એકવાર ઉત્સેચક-સબસ્ટ્રેટ સંકુલ બની જાય પછી અવરોધક ઉત્પ્રેરક તબક્કા $(k_{cat})$ ને અસર કરતું નથી. વિધાન $C$ સાચું છે કારણ કે જોડાણ પ્રતિવર્તી છે. વિધાન $D$ સાચું છે કારણ કે અવરોધક એ સબસ્ટ્રેટ નથી અને ઉત્સેચક દ્વારા રાસાયણિક રીતે બદલાતું નથી.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે. મેલોનેટ દ્વારા સક્સિનેટ ડિહાઈડ્રોજેનેઝનું અવરોધન એ સ્પર્ધાત્મક અવરોધનનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.
સ્પર્ધાત્મક અવરોધન એ એક પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયા છે જેમાં અવરોધક ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાન માટે સબસ્ટ્રેટ સાથે સ્પર્ધા કરે છે.
અવરોધક બંધારણીય રીતે સબસ્ટ્રેટ જેવો હોવાથી,તે સક્રિય સ્થાન પર કબજો જમાવે છે,જેનાથી સબસ્ટ્રેટને જોડાતા અટકાવે છે.
આ જોડાણ કામચલાઉ અને પ્રતિવર્તી હોવાથી,સબસ્ટ્રેટ (સક્સિનેટ) ની સાંદ્રતા વધારવાથી તે અવરોધક (મેલોનેટ) ને સક્રિય સ્થાન માટે હરાવી શકે છે,આમ અવરોધ દૂર થાય છે.
તેથી,પુષ્કળ સક્સિનેટ ઉમેરવાથી અવરોધન દૂર થતું નથી તેવું વિધાન ખોટું છે.

(A) સંક્રાંતિ અવસ્થા એ ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયા દરમિયાન બનતી અસ્થાયી મધ્યવર્તી રચનાત્મક અવસ્થા છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,સબસ્ટ્રેટના જૂના બંધો તૂટે છે અને નવા બંધો બને છે,જે સબસ્ટ્રેટના અણુઓને નીપજમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
આ અવસ્થા ક્ષણિક અને અત્યંત અસ્થાયી હોય છે કારણ કે તેની ઉર્જા ખૂબ જ ઊંચી હોય છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
ઉત્સેચકો મુખ્યત્વે પ્રોટીન સ્વરૂપના હોય છે.
કેટલાક $RNA$ અણુઓ પણ ઉત્સેચક તરીકે કાર્ય કરે છે,જેને રાઈબોઝાઈમ્સ $(ribozymes)$ કહેવામાં આવે છે.
એવા કોઈ લિપિડ જાણીતા નથી જે ઉત્સેચક તરીકે કાર્ય કરતા હોય.
તેથી,ઉત્સેચકો લિપિડ છે તેવું વિધાન ખોટું છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
મોટાભાગના ઉત્સેચકો પ્રકૃતિમાં પ્રોટીન હોય છે, પરંતુ કેટલાક $RNA$ અણુઓ હોય છે જેને રાઈબોઝાઈમ્સ (ribozymes) કહેવામાં આવે છે.
લિપિડ તરીકે કાર્ય કરતા કોઈ પણ ઉત્સેચકો જાણીતા નથી.
તેથી, 'કેટલાક ઉત્સેચકો લિપિડ છે' તે વિધાન ખોટું છે.

(B) ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયાની પ્રગતિ દર્શાવતા આપેલા આલેખમાં:
- $A$ વક્રનું શિખર દર્શાવે છે, જે $Transition \text{ } state$ (સંક્રાંતિ અવસ્થા) છે.
- $B$ સબસ્ટ્રેટનું ઊર્જા સ્તર દર્શાવે છે, જે $Potential \text{ } energy$ (સ્થિતિ ઊર્જા) છે.
- $C$ એ ઊર્જા અવરોધ દર્શાવે છે જેને ઉત્સેચક વગર પ્રક્રિયા આગળ વધારવા માટે પાર કરવો પડે છે, જેને $Activation \text{ } energy \text{ } without \text{ } enzyme$ (ઉત્સેચક વગર સક્રિયકરણ ઊર્જા) કહેવાય છે.
- $D$ એ ઉત્સેચકની હાજરીમાં ઘટાડેલો ઊર્જા અવરોધ દર્શાવે છે, જેને $Activation \text{ } energy \text{ } with \text{ } enzyme$ (ઉત્સેચક સાથે સક્રિયકરણ ઊર્જા) કહેવાય છે.
તેથી, સાચી ઓળખ વિકલ્પ $B$ માં આપવામાં આવી છે.

(B) $Invertase$ (જેને $Sucrase$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) ઉત્સેચક સુક્રોઝનું તેના ઘટક મોનોસેકેરાઈડ્સ,ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝમાં જળવિભાજન (hydrolysis) કરે છે. આ રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Sucrose + H_2O \xrightarrow{Invertase} Glucose + Fructose$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) $Pepsin$, $Trypsin$ અને $Dipeptidase$ એ તમામ પ્રોટીનના પાચનની પ્રક્રિયામાં સામેલ ઉત્સેચકો છે (પ્રોટીઓલિટીક ઉત્સેચકો).
$Pepsin$ જઠરમાં પ્રોટીનનું પાચન કરીને તેને પેપ્ટાઇડ્સમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
$Trypsin$ નાના આંતરડામાં પ્રોટીનનું પાચન કરીને તેને પેપ્ટાઇડ્સમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
$Dipeptidase$ નાના આંતરડામાં ડાયપેપ્ટાઇડ્સનું પાચન કરીને તેને એમિનો એસિડમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
$Carbonic \text{ } anhydrase$ એ એક એવો ઉત્સેચક છે જે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણીનું બાયકાર્બોનેટ અને પ્રોટોન્સમાં રૂપાંતર કરે છે, જે એસિડ-બેઝ સંતુલન અને વાયુઓના વહન સાથે સંબંધિત છે, પ્રોટીનના પાચન સાથે નહીં. તેથી, તે અસંગત છે.

(D) હાઇડ્રોલેઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે રાસાયણિક બંધોના જળવિભાજન (hydrolysis) ને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
લિપેઝ લિપિડ્સ (ચરબી) ના જળવિભાજનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
પ્રોટીએઝ પ્રોટીનનું જળવિભાજન કરે છે.
કાર્બોહાઇડ્રેઝ કાર્બોદિતોના જળવિભાજનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
આ ત્રણેય પ્રકારના ઉત્સેચકો બંધ તોડવા માટે પાણીનો ઉપયોગ કરતા હોવાથી,તે બધાને હાઇડ્રોલેઝ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(B) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપિત કરે છે તેના આધારે છ વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવ્યા છે.
$1$. $Lyases$ (લાયેઝ) એવા ઉત્સેચકો છે જે જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રક્રિયકમાંથી સમૂહોને દૂર કરે છે,જે ઘણીવાર દ્વિબંધના નિર્માણમાં પરિણમે છે.
$2$. $Transferases$ (ટ્રાન્સફરેઝ) પ્રક્રિયકોની જોડી વચ્ચે સમૂહના સ્થાનાંતરને ઉદ્દીપિત કરે છે.
$3$. $Ligases$ (લાઇગેઝ) બે સંયોજનોને એકબીજા સાથે જોડવાનું કાર્ય કરે છે.
$4$. $Isomerases$ (આઇસોમરેઝ) ઓપ્ટિકલ,ભૌમિતિક અથવા સ્થાનિક આઇસોમર્સના આંતર-રૂપાંતરણને ઉદ્દીપિત કરે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $Lyases$ છે.

(A) ઉત્સેચક ઘણીવાર પ્રોટીન ભાગ અને બિન-પ્રોટીન ભાગનો બનેલો હોય છે.
ઉત્સેચકના પ્રોટીનયુક્ત ભાગને $Apoenzyme$ (એપોએન્ઝાઇમ) કહેવામાં આવે છે.
આ ઉત્સેચકનો નિષ્ક્રિય ભાગ છે જેને ઉદ્દીપકીય રીતે સક્રિય થવા માટે કો-ફેક્ટર (જેમ કે કો-એન્ઝાઇમ,ધાતુ આયન અથવા પ્રોસ્થેટિક ગ્રુપ) ની જરૂર હોય છે.
$Apoenzyme$ અને કો-ફેક્ટરથી બનેલા સંપૂર્ણ,સક્રિય ઉત્સેચક સંકુલને $Holoenzyme$ (હોલોએન્ઝાઇમ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) જે ન્યુક્લિક એસિડ ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા ધરાવે છે અને ઉત્સેચક તરીકે કાર્ય કરે છે તેને $Ribozymes$ કહેવામાં આવે છે.
મોટાભાગના ઉત્સેચકો પ્રોટીન હોય છે,પરંતુ $Ribozymes$ એ $RNA$ ના અણુઓ છે જે ચોક્કસ જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરી શકે છે,જેમ કે $RNA$ સ્પ્લાઈસિંગ દરમિયાન ઈન્ટ્રોન્સને દૂર કરવા અથવા પ્રોટીન સંશ્લેષણ દરમિયાન પેપ્ટાઈડ બંધનું નિર્માણ કરવું.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા $S-G + S' \rightarrow S + S'-G$ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એક પ્રક્રિયક '$S$' માંથી ક્રિયાશીલ સમૂહ '$G$' બીજા પ્રક્રિયક '$S'$' માં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
જે ઉત્સેચકો હાઈડ્રોજન સિવાયના સમૂહને પ્રક્રિયકોની જોડી વચ્ચે સ્થાનાંતરિત કરવાનું કાર્ય કરે છે,તેમને ટ્રાન્સફરેઝ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો ઉત્સેચક ટ્રાન્સફરેઝ છે.

(A) ઉત્સેચકો એ જૈવ-ઉદ્દીપકો છે જે સજીવોમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઝડપી બનાવે છે.
મોટાભાગના ઉત્સેચકો ગોળાકાર પ્રોટીન હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ ચોક્કસ ત્રિ-પરિમાણીય આકારોમાં ગૂંચવાયેલી એમિનો એસિડની સાંકળોથી બનેલા હોય છે.
આ પ્રોટીન ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ માટે જરૂરી સક્રિયકરણ ઉર્જા ઘટાડે છે,જેનાથી કોષની અંદર આ પ્રક્રિયાઓનો દર નિયંત્રિત થાય છે.
તેથી,સાચો જવાબ $A$ છે.

(D) $\text{ટ્રિપ્સિન}$ એ પ્રોટીઓલિટીક ઉત્સેચક (પ્રોટીએઝ) છે જે ઘણા પૃષ્ઠવંશીઓના પાચનતંત્રમાં જોવા મળે છે, જ્યાં તે પ્રોટીનનું પાચન કરે છે।
$\text{કોલેજન}$ એ સંયોજક પેશીઓમાં જોવા મળતું બંધારણીય પ્રોટીન છે।
$\text{એન્ટિબોડી}$ એ રોગપ્રતિકારક તંત્ર દ્વારા બેક્ટેરિયા અને વાયરસ જેવા વિદેશી પદાર્થોને ઓળખવા અને નિષ્ક્રિય કરવા માટે વપરાતું પ્રોટીન છે।
$\text{ઇન્સ્યુલિન}$ એ સ્વાદુપિંડના આઇલેટ્સના બીટા કોષો દ્વારા ઉત્પન્ન થતું પેપ્ટાઇડ અંતઃસ્ત્રાવ છે।

(B) રાઈબોઝાઈમ એ $RNA$ નો અણુ છે જે ઉદ્દીપકીય (catalytic) સક્રિયતા ધરાવે છે,જેનો અર્થ છે કે તે ચોક્કસ જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરી શકે છે.
મોટાભાગના ઉત્સેચકો પ્રોટીન હોય છે,પરંતુ રાઈબોઝાઈમ વિશિષ્ટ છે કારણ કે તે રાઈબોન્યુક્લીક એસિડ $(RNA)$ ના બનેલા હોય છે.
તેથી,રાઈબોઝાઈમ એક ઉત્સેચક તરીકે કાર્ય કરે છે.