Enzymes Questions in Gujarati

(C) ઉત્સેચકોને તેઓ જે પ્રકારની પ્રતિક્રિયાને ઉદ્દીપિત કરે છે તેના આધારે છ વર્ગોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
$1$. ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ/ડીહાઈડ્રોજનેઝ: આ ઉત્સેચકો ઇલેક્ટ્રોન અથવા હાઇડ્રોજન પરમાણુઓના સ્થાનાંતરણ દ્વારા બે સબસ્ટ્રેટ $S$ અને $S'$ વચ્ચે ઓક્સિડોરિડક્શન પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપિત કરે છે.
$2$. ટ્રાન્સફરેઝ: આ ઉત્સેચકો સબસ્ટ્રેટની જોડી વચ્ચે હાઇડ્રોજન સિવાયના જૂથના સ્થાનાંતરણને ઉદ્દીપિત કરે છે.
$3$. હાઈડ્રોલેઝ: આ ઉત્સેચકો એસ્ટર,ઈથર,પેપ્ટાઈડ,ગ્લાયકોસિડિક,$C-C$,$C$-હેલાઈડ અથવા $P-N$ બંધના જળવિભાજનને ઉદ્દીપિત કરે છે.
$4$. લાયેઝ: આ ઉત્સેચકો જળવિભાજન સિવાયની પદ્ધતિઓ દ્વારા સબસ્ટ્રેટમાંથી જૂથોને દૂર કરીને દ્વિબંધ બનાવે છે.
તેથી,સાચો જવાબ ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ છે.

(D) આ પ્રશ્ન ઉત્સેચકીય પ્રતિક્રિયાઓમાં પ્રોટીનના બંધારણ સાથે સંકળાયેલા સૌથી સામાન્ય બંધ વિશે પૂછે છે. ઉત્સેચકો મુખ્યત્વે એમિનો એસિડના બનેલા હોય છે જે પેપ્ટાઈડ બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. પ્રોટીન બંધારણ અને ઉત્સેચકીય પ્રવૃત્તિના સંદર્ભમાં,સંશ્લેષણ અને વિઘટન પ્રક્રિયાઓ (જેમ કે પ્રોટીઓલિસિસ) દરમિયાન પેપ્ટાઈડ બંધ સૌથી વધુ સંશોધિત અથવા 'રિવાઈઝ્ડ' થતો બંધ છે. તેથી,પ્રોટીન સાથે સંકળાયેલી ઉત્સેચક-ઉદ્દીપિત પ્રતિક્રિયાઓના સંદર્ભમાં પેપ્ટાઈડ બંધ સૌથી યોગ્ય જવાબ છે.

(C) આપેલ આલેખ રાસાયણિક પ્રક્રિયાની સક્રિયકરણ ઊર્જા પર ઉત્સેચકની અસર દર્શાવે છે.
આ આલેખમાં,$y$-અક્ષ પ્રક્રિયકો અને નીપજોની સ્થિતિ ઊર્જા દર્શાવે છે,જ્યારે $x$-અક્ષ પ્રક્રિયાની પ્રગતિ દર્શાવે છે.
ઊંચો ઊર્જા અવરોધ એ ઉત્સેચકની હાજરી વગર પ્રક્રિયા આગળ વધવા માટે જરૂરી સક્રિયકરણ ઊર્જા દર્શાવે છે.
નીચો ઊર્જા અવરોધ એ ઉત્સેચકની હાજરીમાં જરૂરી સક્રિયકરણ ઊર્જા દર્શાવે છે.
અહીં $X$ એ પ્રક્રિયકોની મૂળભૂત અવસ્થા અને ઉત્સેચક વગરની પ્રક્રિયાના વક્રના શિખર વચ્ચેનો મોટો ઊર્જા તફાવત દર્શાવે છે,તેથી તે ઉત્સેચક વગરની સક્રિયકરણ ઊર્જા છે.

(C) ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે મુખ્યત્વે પ્રોટીનના બનેલા હોય છે.
આ ઉત્સેચકો ચોક્કસ તાપમાનના ગાળામાં શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે.
જ્યારે ઊંચા તાવ દરમિયાન શરીરનું તાપમાન નોંધપાત્ર રીતે વધે છે,ત્યારે ગરમીની ઉર્જા નબળા હાઇડ્રોજન બંધો અને અન્ય બિન-સહસંયોજક આંતરક્રિયાઓને તોડી નાખે છે જે ઉત્સેચકની ત્રિ-પરિમાણીય રચના જાળવી રાખે છે.
આ પ્રક્રિયાને વિકૃતિકરણ (denaturation) કહેવામાં આવે છે,જેના કારણે ઉત્સેચક તેનું સક્રિય સ્થાન ગુમાવે છે અને પરિણામે તેની ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા પણ ગુમાવે છે.
માનવ શરીરમાં મોટાભાગની ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ ઉત્સેચકો પર આધારિત હોવાથી,ઉત્સેચકોનું વિકૃતિકરણ મહત્વપૂર્ણ શારીરિક કાર્યોની નિષ્ફળતા તરફ દોરી શકે છે,જે ઊંચા તાવને જોખમી બનાવે છે.

(B) આઇસોએન્ઝાઈમ્સ (અથવા આઇસોઝાઇમ્સ) એવા ઉત્સેચકો છે જે એમિનો એસિડના ક્રમ અને આણ્વીય બંધારણમાં ભિન્ન હોય છે,પરંતુ સમાન રાસાયણિક પ્રક્રિયાને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
તેઓ ઘણીવાર અલગ ગતિશીલ ગુણધર્મો (જેમ કે અલગ $K_m$ મૂલ્યો) ધરાવે છે અથવા તેનું નિયમન અલગ રીતે થાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,લેક્ટેટ ડિહાઈડ્રોજનેઝ $(LDH)$ વિવિધ પેશીઓમાં અલગ-અલગ આઇસોએન્ઝાઇમિક સ્વરૂપોમાં જોવા મળે છે.

(D) ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે સજીવોમાં થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને ઝડપી બનાવે છે.
તેઓ પ્રક્રિયા આગળ વધવા માટે જરૂરી સક્રિયકરણ ઊર્જા $(E_a)$ ઘટાડીને કાર્ય કરે છે.
ઊર્જા અવરોધ ઘટાડીને,આપેલ તાપમાને વધુ સબસ્ટ્રેટ અણુઓ સંક્રાંતિ અવસ્થા (transition state) સુધી પહોંચી શકે છે,જેનાથી પ્રક્રિયાનો દર વધે છે.

(A) એમાયલેઝ,રેનિન અને ટ્રિપ્સિન સહિતના તમામ ઉત્સેચકો સ્વભાવે પ્રોટીન હોય છે. ઉત્સેચકો એ જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે સજીવોમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઝડપી બનાવે છે,અને તેમનું રાસાયણિક બંધારણ મુખ્યત્વે એમિનો એસિડની સાંકળોનું બનેલું હોય છે,જે તેમને પ્રોટીન બનાવે છે. રેનિન અને ટ્રિપ્સિન પ્રોટીયોલાયટિક (પ્રોટીનનું પાચન કરતા) ઉત્સેચકો છે,જ્યારે એમાયલેઝ એ કાર્બોદિતનું પાચન કરતો ઉત્સેચક છે. તેથી,તેમની વચ્ચેની એકમાત્ર સામાન્ય બાબત એ છે કે તેઓ બધા પ્રોટીન છે.

(B) સાયટોક્રોમ $P450$ $(CYP)$ એ હિમપ્રોટીન (હિમ કોફેક્ટર અને આયર્ન પરમાણુ ધરાવતા પ્રોટીન) નું એક વિશાળ અને વિવિધતાસભર સુપરફેમિલી છે.
તેઓ મોનોઓક્સિજનેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે અને મુખ્યત્વે યકૃત અને અન્ય પેશીઓમાં દવાઓ,ઝેરી તત્વો અને અંતર્જાત સંયોજનોના ચયાપચયમાં સામેલ હોય છે.
તેઓ ઓક્સિડેશન-રિડક્શન પ્રક્રિયાઓમાં સંકળાયેલા ઉત્સેચકો છે.
'સાયટોક્રોમ' શબ્દ રંજકદ્રવ્ય ધરાવતા પ્રોટીન માટે વપરાય છે,'રંગીન કોષ' માટે નહીં. તેથી,તે 'રંગીન કોષ છે' તેવું વિધાન અસત્ય છે.

(A) જ્યારે ચયાપચયના પથની અંતિમ નીપજ તે જ પથના કોઈ અગાઉના તબક્કાના ઉત્સેચકની પ્રક્રિયાને અવરોધે છે,ત્યારે તેને ફીડબેક અવરોધન (feedback inhibition) કહેવામાં આવે છે. આ કોષોમાં હોમિયોસ્ટેસિસ જાળવવા અને ચયાપચયની નીપજોનું વધુ પડતું ઉત્પાદન અટકાવવા માટેની એક સામાન્ય નિયમનકારી પદ્ધતિ છે. તેથી,અંતિમ નીપજ અવરોધક તરીકે કાર્ય કરે છે.

(D) ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને ઝડપી બનાવે છે.
તેઓ સક્રિયકરણ ઊર્જા $(E_a)$ ઘટાડીને વૈકલ્પિક પ્રક્રિયા માર્ગ પૂરો પાડે છે.
પ્રક્રિયકોને સંક્રાંતિ અવસ્થા સુધી પહોંચવા માટે જે ઊર્જા અવરોધ પાર કરવો પડે છે, તેને ઘટાડીને, ચોક્કસ તાપમાને અણુઓનો મોટો ભાગ સફળતાપૂર્વક નીપજમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે.
ઉત્સેચકો પ્રક્રિયાના સંતુલન બિંદુને બદલતા નથી, કે તેઓ પ્રક્રિયાની કુલ મુક્ત ઊર્જામાં ફેરફાર $(\Delta G)$ કરતા નથી.

(A) નીચા $pH$ (એસિડિક સ્થિતિ) પર કાર્ય કરતા હાઇડ્રોલાયટિક ઉત્સેચકોને સામાન્ય રીતે એસિડ હાઇડ્રોલેઝ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,પ્રોટીએઝ (ખાસ કરીને લાયસોઝોમલ પ્રોટીએઝ જેમ કે કેથેપ્સિન) એસિડિક વાતાવરણમાં,જેમ કે લાયસોઝોમની અંદર,શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરવા માટે જાણીતા છે.
જોકે 'હાઈડ્રોલેઝ' એ ઉત્સેચકોનો એક વિશાળ વર્ગ છે જે રાસાયણિક બંધોના જળવિભાજનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે,પરંતુ નીચા $pH$ પર કાર્ય કરતા વિશિષ્ટ જૂથને ઘણીવાર એસિડ હાઇડ્રોલેઝના સંદર્ભમાં જોવામાં આવે છે,જેમાં વિવિધ પ્રોટીએઝનો સમાવેશ થાય છે.

(C) ઉત્સેચકની ઉદ્દીપકીય કાર્યક્ષમતા સામાન્ય રીતે $K_m$ મૂલ્ય (માઈકેલિસ અચળાંક) દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
$K_m$ એ સબસ્ટ્રેટની તે સાંદ્રતા દર્શાવે છે કે જેના પર પ્રક્રિયાનો દર મહત્તમ વેગના અડધા $(V_{max}/2)$ જેટલો હોય છે.
ઓછું $K_m$ મૂલ્ય એ ઉત્સેચકની તેના સબસ્ટ્રેટ પ્રત્યેની વધુ આકર્ષણ શક્તિ સૂચવે છે,જેનો અર્થ છે કે ઉત્સેચક ઓછી સબસ્ટ્રેટ સાંદ્રતા પર વધુ કાર્યક્ષમ છે.
તેથી,$K_m$ એ વિવિધ ઉત્સેચકોની ઉદ્દીપકીય કાર્યક્ષમતાની તુલના કરવા માટે વપરાતો પ્રમાણિત માપદંડ છે.

(A) ઉત્સેચકો,વિટામિન્સ અને અંતઃસ્ત્રાવો એ બધા આવશ્યક જૈવિક અણુઓ છે જે સજીવોમાં ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓના નિયમનકાર તરીકે કાર્ય કરે છે.
$1$. ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે જે રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને ઝડપી બનાવે છે.
$2$. વિટામિન્સ સહ-ઉત્સેચકો માટે સહ-કારક અથવા પુરોગામી તરીકે કાર્ય કરે છે જે ચયાપચયના પથ માટે જરૂરી છે.
$3$. અંતઃસ્ત્રાવો રાસાયણિક સંદેશાવાહક તરીકે કાર્ય કરે છે જે શારીરિક પ્રવૃત્તિઓ અને ચયાપચયના દરનું નિયમન કરે છે.
તેથી,તેમને સામૂહિક રીતે એવા પદાર્થો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે જે ચયાપચયના નિયમનમાં મદદ કરે છે.

(B) તુલનાત્મક અવરોધ (Competitive inhibition) ત્યારે થાય છે જ્યારે પ્રક્રિયક અને અવરોધક બંનેની રચના સમાન હોય અને તેઓ ઉત્સેચકની સક્રિય સપાટી (active site) માટે સ્પર્ધા કરે છે. પ્રક્રિયકની સાંદ્રતા વધારીને આ અવરોધને દૂર કરી શકાય છે. અતુલનીય અવરોધક (Non-competitive inhibitor) ઉત્સેચકની સક્રિય સપાટી સિવાયના અન્ય સ્થાને (allosteric site) જોડાય છે અને ઉત્સેચકના આકારમાં ફેરફાર કરે છે,જેનાથી તે ઓછો સક્રિય અથવા નિષ્ક્રિય બને છે. કેટલાક અતુલનીય અવરોધકો ઉત્સેચક સાથે કાયમી ધોરણે (irreversibly) જોડાઈને તેને સંપૂર્ણપણે નિષ્ક્રિય કરી દે છે.

(A) સકસીનીક ડીહાઈડ્રોજીનેઝ એ એક ઉત્સેચક છે જે ક્રેબ્સ ચક્રમાં સકસીનેટનું ફ્યુમરેટમાં ઓક્સિડેશન કરે છે.
મેલોનેટ એ સકસીનેટનું બંધારણીય સામ્ય ધરાવતું સંયોજન છે.
તેના બંધારણીય સામ્યને કારણે,મેલોનેટ સકસીનીક ડીહાઈડ્રોજીનેઝ ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાન (active site) સાથે જોડાઈ જાય છે,જેનાથી વાસ્તવિક સબસ્ટ્રેટ,સકસીનેટને જોડાતા અટકાવે છે.
આ પ્રક્રિયાને સ્પર્ધાત્મક અવરોધ (competitive inhibition) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયામાં,પ્રક્રિયાર્થી (substrate) ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાન સાથે જોડાઈને ઉત્સેચક-પ્રક્રિયાર્થી સંકુલ બનાવે છે.
ત્યારબાદ આ સંકુલ રાસાયણિક પરિવર્તન પામીને સંક્રાંતિ અવસ્થા (transition state) માં ફેરવાય છે.
સંક્રાંતિ અવસ્થા એ ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવતી,ક્ષણભંગુર (transient) અને અસ્થિર મધ્યવર્તી રચના છે,જે પ્રક્રિયાર્થી અને નીપજની વચ્ચે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તેની ઉચ્ચ ઊર્જા અને અસ્થિરતાને કારણે,તે ઝડપથી અંતિમ નીપજમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

(B) મેલોનેટ દ્વારા સક્સિનિક ડિહાઈડ્રોજેનેઝનું અવરોધન એ સ્પર્ધાત્મક અવરોધન (competitive inhibition) નું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.
સ્પર્ધાત્મક અવરોધનમાં,અવરોધક (મેલોનેટ) અને સબસ્ટ્રેટ (સક્સિનેટ) બંને એન્ઝાઇમના સક્રિય સ્થાન માટે સ્પર્ધા કરે છે.
જો આપણે સબસ્ટ્રેટ (સક્સિનેટ) ની સાંદ્રતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરીએ,તો તે અવરોધકને સક્રિય સ્થાન પરથી દૂર કરી શકે છે અને એન્ઝાઇમની પ્રક્રિયા ફરી શરૂ કરી શકાય છે.
તેથી,વિકલ્પ $B$ માં આપેલું વિધાન કે 'અવરોધનને ઉલટાવી શકાતું નથી' તે ખોટું છે.

(D) મોટાભાગના ઉત્સેચકો સ્વભાવે પ્રોટીન હોય છે. જોકે,કેટલાક ન્યુક્લિક એસિડ,ખાસ કરીને $RNA$ ના અણુઓ,ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા ધરાવે છે અને તેને રિબોઝાયમ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. રિબોઝાયમ એ બિન-પ્રોટીન ઉત્સેચકો છે જે ચોક્કસ જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરી શકે છે,જેમ કે $RNA$ નું વિભાજન અથવા પ્રોટીન સંશ્લેષણ દરમિયાન પેપ્ટાઈડ બંધનું નિર્માણ. તેથી,સાચો જવાબ $D$ (રિબોઝાયમ) છે.

(A) $1$. આ ગ્રાફ રાસાયણિક પ્રક્રિયા દરમિયાન તેની સ્થિતિ ઊર્જાના સ્તરને દર્શાવે છે.
$2$. નીપજનું ઊર્જા સ્તર પ્રક્રિયક (પદાર્થ) કરતા ઓછું છે,જે સૂચવે છે કે આ એક ઉષ્માક્ષેપક (exothermic) પ્રક્રિયા છે.
$3$. સક્રિયકરણ ઊર્જા (activation energy) એ ઊર્જાનો અવરોધ છે જેને પ્રક્રિયા આગળ વધારવા માટે ઓળંગવો પડે છે.
$4$. ઉત્સેચકની હાજરીમાં,સક્રિયકરણ ઊર્જા ઘટે છે. તેથી,નાનો ઊર્જા અવરોધ $A$ એ ઉત્સેચકની હાજરીમાં થતી પ્રક્રિયા દર્શાવે છે.
$5$. ઉત્સેચકની ગેરહાજરીમાં,સક્રિયકરણ ઊર્જા વધારે હોય છે. તેથી,મોટો ઊર્જા અવરોધ $B$ એ ઉત્સેચકની ગેરહાજરીમાં થતી પ્રક્રિયા દર્શાવે છે.

(B) ઉત્સેચક ઘણીવાર પ્રોટીન ભાગ અને બિન-પ્રોટીન ભાગનો બનેલો હોય છે.
$1$. ઉત્સેચકના પ્રોટીન ભાગને $Apoenzyme$ (એપોએન્ઝાઇમ) કહેવામાં આવે છે.
$2$. બિન-પ્રોટીન ભાગ (સહકારક) એ સહઉત્સેચક,ધાતુ આયન અથવા પ્રોસ્થેટિક ગ્રુપ હોઈ શકે છે.
$3$. જ્યારે $Apoenzyme$ તેના વિશિષ્ટ સહકારક (જેમ કે $Coenzyme$ - સહઉત્સેચક) સાથે જોડાય છે,ત્યારે સંપૂર્ણ,ઉદ્દીપકીય રીતે સક્રિય ઉત્સેચક બને છે,જેને $Holoenzyme$ (હોલોએન્ઝાઇમ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$4$. તેથી,સાચો સંબંધ $Holoenzyme = Apoenzyme + Coenzyme$ છે.

(B) માઈકેલિસ-મેન્ટેન ઉત્સેચક ગતિશાસ્ત્ર મોડેલમાં,પ્રક્રિયાને $E+S \underset{K_2}{\stackrel{K_1}{\rightleftharpoons}} E S \xrightarrow{K_3} E+P$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
અહીં,$K_1$ એ ઉત્સેચક-સબસ્ટ્રેટ સંકુલના નિર્માણ માટેનો વેગ અચળાંક છે,$K_2$ એ સંકુલના ઉત્સેચક અને સબસ્ટ્રેટમાં પાછા વિયોજન માટેનો વેગ અચળાંક છે,અને $K_3$ (જેને ઘણીવાર $k_{cat}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે) એ નીપજના નિર્માણ માટેનો વેગ અચળાંક છે.
માઈકેલિસ અચળાંક $K_m$ ને તે સબસ્ટ્રેટ સાંદ્રતા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે કે જેના પર પ્રક્રિયાનો દર મહત્તમ વેગ $(V_{max})$ ના અડધા જેટલો હોય છે.
ગાણિતિક રીતે,તેને $K_m = \frac{K_2 + K_3}{K_1}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

(D) પ્રતિક્રિયા શરૂ કરવા માટે જરૂરી ઉર્જાને સક્રિયકરણ ઉર્જા $(E_a)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
ઘાટી રેખા (solid curve) એ $Z$ જેટલી સક્રિયકરણ ઉર્જા સાથેની બિન-ઉત્સેચકીય પ્રતિક્રિયા દર્શાવે છે.
તૂટક રેખા (dashed curve) એ $Y$ જેટલી ઓછી સક્રિયકરણ ઉર્જા સાથેની ઉત્સેચક-ઉદ્દીપિત પ્રતિક્રિયા દર્શાવે છે.
તેથી,ઉત્સેચકની હાજરીને કારણે સક્રિયકરણ ઉર્જામાં થયેલો ઘટાડો એ બંને વચ્ચેનો તફાવત છે,જે $(Z - Y)$ છે.

(C) $Km$ મૂલ્ય,જેને માઈકેલિસ અચળાંક તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સબસ્ટ્રેટની સાંદ્રતા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે કે જેના પર પ્રક્રિયાનો વેગ તેના મહત્તમ વેગ $(V_{max})$ ના અડધા જેટલો હોય છે.
આ અચળાંક ઉત્સેચકની તેના સબસ્ટ્રેટ પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિનું માપ છે.

(D) અકાર્બનિક ઉદ્દીપકો ઊંચા તાપમાન અને ઊંચા દબાણ પર અસરકારક રીતે કાર્ય કરે છે.
અકાર્બનિક ઉદ્દીપકો એવા પદાર્થો છે જે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં વપરાયા વિના પ્રક્રિયાનો દર વધારે છે.
એન્ઝાઇમ્સ (જૈવિક ઉદ્દીપકો) થી વિપરીત,જે ગરમી પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે અને ઊંચા તાપમાને નિષ્ક્રિય (denature) થઈ જાય છે,અકાર્બનિક ઉદ્દીપકો સ્થિર હોય છે અને તેમને શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરવા માટે ઘણીવાર ઊંચી ઉષ્મીય ઊર્જા અને દબાણની જરૂર હોય છે.
આનું એક ઉદાહરણ એમોનિયાના ઉત્પાદન માટે હેબર પ્રક્રિયામાં લોખંડનો ઉદ્દીપક તરીકે ઉપયોગ છે,જે ઊંચા તાપમાન અને ઊંચા દબાણ પર કાર્ય કરે છે.

(C) ઉત્સેચકો એ જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં કોઈ કાયમી ફેરફાર પામ્યા વિના પ્રક્રિયાનો વેગ વધારે છે.
ઉત્સેચકો પાસે ચોક્કસ વિસ્તારો હોય છે જેને સક્રિય સ્થાનો કહેવાય છે,જે પ્રક્રિયાર્થીના અણુઓ સાથે જોડાઈને ઉત્સેચક-પ્રક્રિયાર્થી સંકુલ બનાવે છે.
આ સક્રિય સ્થાનો પ્રક્રિયાર્થીને આકર્ષવા અને પકડી રાખવા માટે રચાયેલા હોય છે,તેમને દૂર ધકેલવા માટે નહીં.
તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે કારણ કે તે અપાકર્ષણ બળનું વર્ણન કરે છે,જ્યારે વાસ્તવમાં આ પ્રક્રિયા ચોક્કસ જોડાણ અને આકર્ષણ પર આધારિત છે.

(C) પ્રતિપોષી અવરોધ (feedback inhibition) એ એલોસ્ટેરિક ઉત્સેચકોમાં જોવા મળતો પ્રતિવર્તી અવરોધનો એક પ્રકાર છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ચયાપચયના પથની અંતિમ નીપજ એ ઉત્સેચક માટે અવરોધક તરીકે કાર્ય કરે છે જે પથની શરૂઆતમાં કાર્ય કરે છે.
પ્રતિપોષી અવરોધમાં અવરોધક બિન-સ્પર્ધાત્મક (non-competitive) હોય છે,સ્પર્ધાત્મક નથી.
તે સક્રિય સ્થાનથી અલગ એવા એલોસ્ટેરિક સ્થાન સાથે જોડાય છે,જેનાથી ઉત્સેચકમાં બંધારણીય ફેરફાર થાય છે જે તેની સક્રિયતા ઘટાડે છે.
તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે.

(B) સક્રિયકરણ ઊર્જા એ રાસાયણિક પ્રક્રિયા શરૂ કરવા માટે જરૂરી ઊર્જાનો લઘુત્તમ જથ્થો છે. સજીવ તંત્રો મોટાભાગની જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ માટે ઉચ્ચ સ્તરની સક્રિયકરણ ઊર્જા પૂરી પાડી શકતા નથી.
ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે જે સક્રિયકરણ ઊર્જાના અવરોધને ઘટાડે છે,જેનાથી પ્રક્રિયાઓ શારીરિક તાપમાને થઈ શકે છે.
સબસ્ટ્રેટ વિશિષ્ટતા એ ઉત્સેચકોનો મૂળભૂત ગુણધર્મ છે,જેનો અર્થ છે કે એક ચોક્કસ ઉત્સેચક માત્ર એક ચોક્કસ સબસ્ટ્રેટ પર જ કાર્ય કરે છે.
જોકે બંને વિધાનો વૈજ્ઞાનિક રીતે સાચા છે,પરંતુ ઉત્સેચક સબસ્ટ્રેટ માટે વિશિષ્ટ છે તે હકીકત એ સમજાવતી નથી કે તે સક્રિયકરણ ઊર્જાને કેવી રીતે અથવા શા માટે ઘટાડે છે. તેથી,કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી નથી.

(N/A) ઉત્સેચકોના ગુણધર્મો:
$1$. ઉત્સેચકો ઉચ્ચ આણ્વીય ભાર ધરાવતા જટિલ મહાઅણુઓ છે.
$2$. તેઓ કોષમાં જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરે છે. તેઓ મોટા અણુઓને નાના અણુઓમાં તોડવામાં અથવા બે નાના અણુઓને જોડીને મોટો અણુ બનાવવામાં મદદ કરે છે.
$3$. ઉત્સેચકો પ્રતિક્રિયા શરૂ કરતા નથી,પરંતુ તેઓ પ્રતિક્રિયાના દરને નોંધપાત્ર રીતે વેગ આપે છે.
$4$. ઉત્સેચકો જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના દરને અસર કરે છે,તેની દિશા કે સંતુલનને નહીં.
$5$. મોટાભાગના ઉત્સેચકો ઉચ્ચ ટર્નઓવર નંબર ધરાવે છે. ટર્નઓવર નંબર એટલે એક ઉત્સેચક અણુ દ્વારા પ્રતિ એકમ સમયમાં પ્રક્રિયકના અણુઓનું નીપજમાં રૂપાંતર કરવાની ક્ષમતા. ઉચ્ચ ટર્નઓવર નંબર પ્રતિક્રિયાની કાર્યક્ષમતા વધારે છે.
$6$. ઉત્સેચકો તેમની ક્રિયામાં અત્યંત વિશિષ્ટ હોય છે.
$7$. ઉત્સેચકીય પ્રવૃત્તિ તાપમાન પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે; તે સામાન્ય રીતે એક ચોક્કસ તાપમાન સુધી વધે છે,ત્યારબાદ વિકૃતિકરણને કારણે ઘટે છે.
$8$. ઉત્સેચકો $6$ થી $8$ ની વચ્ચેના શ્રેષ્ઠ $pH$ પર મહત્તમ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે.
$9$. ઉત્સેચકીય પ્રતિક્રિયાનો વેગ પ્રક્રિયકની સાંદ્રતા વધવાની સાથે વધે છે અને અંતે મહત્તમ વેગ $(V_{max})$ સુધી પહોંચે છે.

(N/A) $\rightarrow$ લગભગ બધા જ ઉત્સેચકો પ્રોટીન છે.
$\rightarrow$ કેટલાક ન્યુક્લિક એસિડ એવા છે જે ઉત્સેચકો તરીકે વર્તે છે. તેમને રાઈબોઝાઈમ્સ (ribozymes) કહેવામાં આવે છે.
$\rightarrow$ ઉત્સેચકને રેખીય આકૃતિ દ્વારા દર્શાવી શકાય છે. કોઈપણ પ્રોટીનની જેમ ઉત્સેચક પણ પ્રાથમિક બંધારણ ધરાવે છે,એટલે કે પ્રોટીનમાં એમિનો એસિડનો ક્રમ.
$\rightarrow$ કોઈપણ પ્રોટીનની જેમ ઉત્સેચક પણ દ્વિતીયક અને તૃતીયક બંધારણ ધરાવે છે. પ્રોટીન શૃંખલાની કરોડરજ્જુ પોતાની ઉપર ગડી વળે છે,શૃંખલા એકબીજાને ઓળંગે છે અને તેથી ઘણી તિરાડો અથવા ખાંચાઓ બને છે.
$\rightarrow$ આવી એક ખાંચને 'સક્રિય સ્થાન' (active site) કહેવામાં આવે છે. ઉત્સેચકનું સક્રિય સ્થાન એ એક તિરાડ કે ખાંચ છે જેમાં પ્રક્રિયક (substrate) ગોઠવાય છે.
આમ,ઉત્સેચકો તેમના સક્રિય સ્થાન દ્વારા પ્રતિક્રિયાઓને ઊંચા દરે ઉદ્દીપિત કરે છે.
$\rightarrow$ ઉત્સેચકીય ઉદ્દીપકો અકાર્બનિક ઉદ્દીપકોથી ઘણી રીતે અલગ પડે છે. એક મુખ્ય તફાવત એ છે કે,અકાર્બનિક ઉદ્દીપકો ઊંચા તાપમાન અને ઊંચા દબાણે અસરકારક રીતે કામ કરે છે,જ્યારે ઉત્સેચકો ઊંચા તાપમાને ($40^{\circ}C$ થી ઉપર) નાશ પામે છે.
$\rightarrow$ અત્યંત ઊંચા તાપમાન (દા.ત.,ગરમ વેન્ટ્સ અને સલ્ફર ઝરણા વગેરે) માં રહેતા થર્મોફિલિક સજીવોમાંથી અલગ કરાયેલા ઉત્સેચકો સ્થિર હોય છે અને ઊંચા $(80^{\circ}-90^{\circ}C)$ તાપમાને તેમની ઉદ્દીપકીય શક્તિ જાળવી રાખે છે. આમ,થર્મોફિલિક સજીવોમાંથી અલગ કરાયેલા આવા ઉત્સેચકોની ઉષ્મીય સ્થિરતા એ એક મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મ છે.

(N/A) ઉત્સેચકો એ ત્રિ-પરિમાણીય બંધારણ ધરાવતા પ્રોટીન છે જેમાં 'સક્રિય સ્થાન' (active site) હોય છે. તેઓ પ્રક્રિયક (substrate) $(S)$ ને નીપજ (product) $(P)$ માં નીચે મુજબની પ્રક્રિયા દ્વારા રૂપાંતરિત કરે છે: $S \rightarrow P$
પ્રક્રિયક ઉત્સેચકના 'સક્રિય સ્થાન' સાથે જોડાઈને $ES$ (ઉત્સેચક-પ્રક્રિયક સંકુલ) બનાવે છે. આ સંકુલનું નિર્માણ એક ક્ષણિક ઘટના છે.
જ્યારે પ્રક્રિયક ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાન સાથે જોડાયેલ હોય છે,ત્યારે એક નવી રચના બને છે,જેને 'સંક્રાંતિ અવસ્થા' (transition state) કહેવામાં આવે છે.
બંધ તોડવાની અથવા બનાવવાની પ્રક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી,નીપજ સક્રિય સ્થાનમાંથી મુક્ત થાય છે.
આ રૂપાંતરણનો માર્ગ સંક્રાંતિ અવસ્થાની રચનામાંથી પસાર થાય છે. સ્થિર પ્રક્રિયક અને નીપજ વચ્ચે ઘણી બદલાયેલી બંધારણીય અવસ્થાઓ હોઈ શકે છે,જે તમામ અસ્થિર હોય છે.
જો આને આલેખ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે,તો $Y$-અક્ષ સ્થિતિ ઉર્જા (potential energy) દર્શાવે છે અને $X$-અક્ષ પ્રક્રિયાની પ્રગતિ દર્શાવે છે.
પ્રક્રિયક $(S)$ અને નીપજ $(P)$ ના ઉર્જા સ્તર વચ્ચે તફાવત હોય છે. જો $P$ એ $S$ કરતા નીચા ઉર્જા સ્તરે હોય,તો પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે,અને નીપજ બનાવવા માટે ઉર્જા આપવાની જરૂર પડતી નથી.
જો કે,પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક (સ્વયંભૂ) હોય કે ઉષ્માશોષક (ઉર્જાની જરૂરિયાતવાળી),પ્રક્રિયકે ઉચ્ચ ઉર્જા અવસ્થામાંથી પસાર થવું પડે છે જેને 'સંક્રાંતિ અવસ્થા' કહેવાય છે.
પ્રક્રિયકની સરેરાશ ઉર્જા અને સંક્રાંતિ અવસ્થાની ઉર્જા વચ્ચેના તફાવતને 'સક્રિયકરણ ઉર્જા' (activation energy) કહેવામાં આવે છે.
ઉત્સેચકો આ સક્રિયકરણ ઉર્જાના અવરોધને ઘટાડીને પ્રક્રિયાનો દર વધારે છે,જેનાથી $S$ નું $P$ માં રૂપાંતરણ સરળ બને છે.

(N/A) $\rightarrow$ દરેક ઉત્સેચક $(E)$ ના અણુમાં પ્રક્રિયક $(S)$ માટે એક જોડાણ સ્થાન હોય છે. પ્રક્રિયક તેની સાથે જોડાઈને ઉત્સેચક-પ્રક્રિયક સંકુલ $(ES)$ બનાવે છે. તે ટૂંક સમયમાં જ તેના નીપજ $(P)$ અને અપરિવર્તિત ઉત્સેચકમાં વિભાજિત થાય છે,જેમાં મધ્યવર્તી તરીકે ઉત્સેચક-નીપજ સંકુલ $(EP)$ બને છે.
$\rightarrow$ ઉદ્દીપન માટે $ES$ સંકુલનું નિર્માણ આવશ્યક છે.
$E + S \rightleftharpoons ES \longrightarrow EP \longrightarrow E + P$
$\rightarrow$ તેને નીચેના તબક્કાઓમાં સમજાવી શકાય છે:
$\rightarrow$ $(1)$ પ્રથમ,પ્રક્રિયક ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાન સાથે જોડાય છે અને તેમાં બરાબર ગોઠવાય છે.
$\rightarrow$ $(2)$ પ્રક્રિયકનું જોડાણ ઉત્સેચકને તેનો આકાર બદલવા માટે પ્રેરિત કરે છે,જેથી તે પ્રક્રિયકની આસપાસ વધુ ચુસ્તપણે ગોઠવાય છે.
$\rightarrow$ $(3)$ ઉત્સેચકનું સક્રિય સ્થાન,જે હવે પ્રક્રિયકની નજીક છે,તે પ્રક્રિયકના રાસાયણિક બંધોને તોડે છે અને નવું ઉત્સેચક-નીપજ સંકુલ બને છે.
$\rightarrow$ $(4)$ ઉત્સેચક પ્રક્રિયાની નીપજોને મુક્ત કરે છે અને મુક્ત ઉત્સેચક ફરીથી પ્રક્રિયકના બીજા અણુ સાથે જોડાવા અને ઉદ્દીપકીય ચક્રને ફરીથી ચલાવવા માટે તૈયાર થાય છે.

(N/A) $\Rightarrow$ દરેક ઉત્સેચક $(E)$ ના અણુમાં સબસ્ટ્રેટ $(S)$ માટે એક બંધન સ્થાન (binding site) હોય છે,જ્યાં સબસ્ટ્રેટ જોડાઈને ઉત્સેચક-સબસ્ટ્રેટ સંકુલ $(ES)$ બનાવે છે. તે ટૂંક સમયમાં જ નીપજ $(P)$ અને અપરિવર્તિત ઉત્સેચકમાં વિભાજિત થાય છે,જેમાં મધ્યવર્તી તબક્કા તરીકે ઉત્સેચક-નીપજ સંકુલ $(EP)$ બને છે.
$\Rightarrow$ $ES$ સંકુલનું નિર્માણ ઉદ્દીપન માટે આવશ્યક છે.
$\Rightarrow$ પ્રતિક્રિયાનો ક્રમ: $E + S \rightleftharpoons ES \longrightarrow EP \longrightarrow E + P$
$\Rightarrow$ તેને નીચેના પગલાંઓમાં સમજાવી શકાય છે:
$(1)$ પ્રથમ,સબસ્ટ્રેટ ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાન (active site) સાથે જોડાય છે અને તેમાં બરાબર બંધ બેસે છે.
$(2)$ સબસ્ટ્રેટનું જોડાણ ઉત્સેચકને તેનો આકાર બદલવા માટે પ્રેરિત કરે છે,જેથી તે સબસ્ટ્રેટની આસપાસ વધુ ચુસ્તપણે બંધ બેસે છે.
$(3)$ ઉત્સેચકનું સક્રિય સ્થાન,જે હવે સબસ્ટ્રેટની નજીક છે,તે સબસ્ટ્રેટના રાસાયણિક બંધોને તોડે છે અને નવું ઉત્સેચક-નીપજ સંકુલ $(EP)$ બને છે.
$(4)$ ઉત્સેચક પ્રતિક્રિયાની નીપજોને મુક્ત કરે છે અને મુક્ત ઉત્સેચક ફરીથી સબસ્ટ્રેટના બીજા અણુ સાથે જોડાવા અને ઉદ્દીપકીય ચક્રને ફરીથી ચલાવવા માટે તૈયાર થાય છે.

(B) જે પ્રોટીન ઉદ્દીપન ક્ષમતા ધરાવે છે તેને ઉત્સેચક કહેવામાં આવે છે. ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે,જે સજીવોમાં થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને વેગ આપે છે. તેઓ પ્રક્રિયા માટે જરૂરી સક્રિયકરણ ઊર્જા (activation energy) ઘટાડીને પ્રક્રિયાનો દર વધારે છે.

(B) લાયઝીઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે હાઇડ્રોલિસિસ (જળવિભાજન) અને ઓક્સિડેશન સિવાયની અન્ય પદ્ધતિઓ દ્વારા વિવિધ રાસાયણિક બંધોને તોડવાની પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે,જે ઘણીવાર નવો દ્વિ-બંધ અથવા નવી વલય રચના બનાવે છે. હાઇડ્રોલેઝથી વિપરીત,તેઓ બંધ તોડવા માટે પાણીનો ઉપયોગ કરતા નથી.

(N/A) $\Rightarrow$ રાસાયણિક અથવા ચયાપચયિક રૂપાંતર એ રાસાયણિક પ્રક્રિયા સૂચવે છે. જે રાસાયણિક પદાર્થનું ઉત્પાદનમાં રૂપાંતર થાય છે તેને 'સબસ્ટ્રેટ' $(S)$ કહેવામાં આવે છે.
$\Rightarrow$ ઉત્સેચકો એ જટિલ ત્રિ-પરિમાણીય બંધારણ ધરાવતા પ્રોટીન છે,જેમાં 'સક્રિય સ્થાન' (active site) હોય છે. આ ઉત્સેચકો સક્રિય સ્થાન પર સબસ્ટ્રેટ સાથે જોડાઈને ઉત્સેચક-સબસ્ટ્રેટ સંકુલ બનાવે છે,જે સબસ્ટ્રેટ $(S)$ નું ઉત્પાદન $(P)$ માં રૂપાંતર કરવામાં મદદ કરે છે.
$\Rightarrow$ આ પ્રક્રિયાને સાંકેતિક રીતે આ રીતે દર્શાવવામાં આવે છે: $S \rightarrow P$.

(A) ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે ઇલેક્ટ્રોનનું સ્થાનાંતરણ કરીને બે સબસ્ટ્રેટ $S$ અને $S'$ વચ્ચે ઓક્સિડોરિડક્શન પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપિત કરે છે. સામાન્ય પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $S \text{ reduced} + S' \text{ oxidised} \longrightarrow S \text{ oxidised} + S' \text{ reduced}$.
આપેલા કિસ્સામાં, સબસ્ટ્રેટ $A$ રિડક્શન પામેલી સ્થિતિમાં છે અને $A'$ ઓક્સિડેશન પામેલી સ્થિતિમાં છે. પ્રક્રિયા દરમિયાન, $A$ ઇલેક્ટ્રોનનું દાન કરે છે (ઇલેક્ટ્રોન દાતા તરીકે વર્તે છે) અને તેનું ઓક્સિડેશન થાય છે, જ્યારે $A'$ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારે છે (ઇલેક્ટ્રોન ગ્રાહી તરીકે વર્તે છે) અને તેનું રિડક્શન થાય છે.
તેથી, પૂર્ણ પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $A \text{ reduced} + A' \text{ oxidised} \longrightarrow A \text{ oxidised} + A' \text{ reduced}$.

(N/A) ટ્રાન્સએમિનેશન એ એક જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જે એમિનો એસિડમાંથી એમિનો સમૂહને કીટો એસિડમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે. આ પ્રક્રિયા ટ્રાન્સએમિનેઝ તરીકે ઓળખાતા ઉત્સેચકો દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા નીચે મુજબ દર્શાવવામાં આવે છે:
$R_1-CH(NH_3^+)-COO^- + R_2-C(=O)-COO^- \xrightarrow{\text{Transaminase}} R_1-C(=O)-COO^- + R_2-CH(NH_3^+)-COO^-$
આ પ્રક્રિયામાં:
$1$. એક એમિનો એસિડ $(R_1-CH(NH_3^+)-COO^-)$ એક કીટો એસિડ $(R_2-C(=O)-COO^-)$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$2$. ટ્રાન્સએમિનેઝ ઉત્સેચક પ્રથમ એમિનો એસિડમાંથી એમિનો સમૂહ $(-NH_3^+)$ ને કીટો એસિડમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં મદદ કરે છે.
$3$. પરિણામે,મૂળ એમિનો એસિડ નવા કીટો એસિડ $(R_1-C(=O)-COO^-)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે,અને મૂળ કીટો એસિડ નવા એમિનો એસિડ $(R_2-CH(NH_3^+)-COO^-)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
$4$. આ પદ્ધતિ વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓમાં બિન-આવશ્યક એમિનો એસિડના સંશ્લેષણ માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

(B) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$1$. રાઇબોન્યુક્લિયોટાઇડનું પાચન રાઇબોન્યુક્લિએઝ ઉત્સેચક દ્વારા થાય છે $(A-iii)$.
$2$. કાઇટિનનું પાચન કાઇટિનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા થાય છે $(B-i)$.
$3$. સેલ્યુલોઝનું પાચન સેલ્યુલેઝ ઉત્સેચક દ્વારા થાય છે $(C-ii)$.
તેથી,સાચો ક્રમ $A-iii, B-i, C-ii$ છે,જે વિકલ્પ $(B)$ માં દર્શાવેલ છે.

(B) ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે મુખ્યત્વે પ્રોટીન સ્વરૂપના હોય છે.
પ્રોટીન એ એમિનો એસિડના પેપ્ટાઈડ બંધ દ્વારા રાસાયણિક જોડાણથી બનતા પોલીમર છે.
તેથી,ઉત્સેચક એમિનો એસિડના પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા બને છે.

(C) ઉત્સેચકો પ્રકૃતિમાં અત્યંત વિશિષ્ટ હોય છે,જેનો અર્થ છે કે દરેક ઉત્સેચક માત્ર એક ચોક્કસ પ્રકારની પ્રક્રિયા અથવા પ્રક્રિયક (substrate) ને જ ઉદ્દીપ્ત કરે છે. તેથી,એવું કહેવું ખોટું છે કે ઉત્સેચક કોઈપણ રાસાયણિક પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરી શકે છે.

(D) ઉત્સેચકો પ્રોટીનયુક્ત જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે સુનિશ્ચિત સક્રિય સ્થાનો ધરાવે છે,જે તેમને પ્રક્રિયાર્થીઓ (substrates) સાથે વિશિષ્ટ રીતે જોડાવા દે છે.
તેઓ સામાન્ય રીતે $25^{\circ}C$ થી $40^{\circ}C$ ની વચ્ચેના તાપમાનના ગાળામાં શ્રેષ્ઠ રીતે કાર્ય કરે છે અને ઊંચા તાપમાને વિકૃત (denature) થઈ શકે છે.
તેમને ચોક્કસ રાસાયણિક પદાર્થો દ્વારા અવરોધિત અથવા 'ઝેરી' (poisoned) બનાવી શકાય છે.
તેથી,તેઓ સુનિશ્ચિત સક્રિય સ્થાનો ધરાવે છે તે વિધાન સાચું છે.

(A) લગભગ તમામ ઉત્સેચકો પ્રોટીન હોય છે જે સજીવોમાં જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
અંતઃસ્ત્રાવો સ્ટિરોઇડ,પેપ્ટાઇડ અથવા એમિનો એસિડના વ્યુત્પન્ન હોઈ શકે છે.
એન્ટિબોડીઝ એ વિશિષ્ટ ગ્લાયકોપ્રોટીન છે.
ગ્રાહકો એ સંવેદનાત્મક ગ્રહણ અને સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શનમાં સામેલ પ્રોટીન છે.

(A) ચયાપચયનો પ્રવાહ (Metabolic flux) એટલે કે ચયાપચયના પથ દ્વારા અણુઓના વહનનો દર.
આ પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે ઉત્સેચકો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે,જે કોષની અંદર ચોક્કસ જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઝડપી અથવા ધીમી કરવા માટે જૈવિક ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે.
મુખ્ય દર-મર્યાદિત ઉત્સેચકોની પ્રવૃત્તિને નિયંત્રિત કરીને,કોષ ચયાપચયના પથના એકંદર પ્રવાહને અસરકારક રીતે નિયંત્રિત કરી શકે છે.

(B) રિબ્યુલોઝ બાયફોસ્ફેટ કાર્બોક્સિલેઝ-ઓક્સિજનેઝ $(RuBisCO)$ એ જીવાવરણમાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં જોવા મળતો ઉત્સેચક છે. તે પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન વાતાવરણીય $CO_2$ ના કાર્બનિક સંયોજનોમાં સ્થાપન માટે કેલ્વિન ચક્રમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.

(C) સલ્ફા દવાઓ એ સલ્ફેનિલેમાઈડના વ્યુત્પન્ન છે. આ દવાઓ બેક્ટેરિયામાં ફોલિક એસિડ સિન્થેટેઝ ઉત્સેચક માટે સ્પર્ધાત્મક અવરોધક તરીકે કાર્ય કરે છે. તેઓ $p$-એમિનો બેન્ઝોઈક એસિડ $(PABA)$ સાથે સ્પર્ધા કરે છે,જે બેક્ટેરિયા દ્વારા ફોલિક એસિડના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી કુદરતી સબસ્ટ્રેટ છે. ફોલિક એસિડના સંશ્લેષણને અટકાવીને,આ દવાઓ બેક્ટેરિયાના વિકાસને અસરકારક રીતે નિયંત્રિત કરે છે.

(D) જૈવ-ઉદ્દીપકો,જેમને ઉત્સેચકો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે જૈવિક અણુઓ છે જે સક્રિયકરણ ઉર્જા ઘટાડીને ચયાપચયની પ્રક્રિયાનો દર નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે.
મોટાભાગના ઉત્સેચકો પ્રોટીન સ્વરૂપના હોય છે,જોકે કેટલાક $RNA$ અણુઓ (રાઈબોઝાઈમ્સ) પણ જૈવ-ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે.
ઉત્સેચક ઉદ્દીપકો અકાર્બનિક ઉદ્દીપકોથી ઘણી રીતે અલગ પડે છે: ઉત્સેચકો અત્યંત વિશિષ્ટ હોય છે,હળવી પરિસ્થિતિઓમાં (તાપમાન અને $pH$) કાર્ય કરે છે,અને અકાર્બનિક ઉદ્દીપકો કરતા ઘણા વધુ કાર્યક્ષમ હોય છે.
આપેલ તમામ વિધાનો સાચા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) અકાર્બનિક ઉદ્દીપકો ઊંચા તાપમાન અને ઊંચા દબાણે અસરકારક રીતે કાર્ય કરે છે.
તેનાથી વિપરીત,ઉત્સેચકો (જૈવિક ઉદ્દીપકો) સ્વભાવે પ્રોટીનયુક્ત હોય છે અને ઊંચા તાપમાને (સામાન્ય રીતે $40^{\circ}C$ થી ઉપર) નાશ પામે છે (વિકૃત થાય છે),સિવાય કે થર્મોફિલિક સજીવોમાં જોવા મળતા ઉત્સેચકો.
તેથી,અકાર્બનિક ઉદ્દીપકો ઊંચા તાપમાને નાશ પામે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) ઉત્સેચકો જૈવિક ઉદ્દીપકો છે જે જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઓછી સક્રિયકરણ ઊર્જા ધરાવતો વૈકલ્પિક માર્ગ પૂરો પાડીને ઝડપી બનાવે છે.
પ્રક્રિયકોને નીપજમાં રૂપાંતરિત થવા માટે જે ઊર્જા અવરોધ પાર કરવો પડે છે તેને ઘટાડીને,ઉત્સેચકો પ્રતિક્રિયામાં વપરાયા વગર પ્રતિક્રિયાનો દર નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે.

(A) હાઈડ્રોલેઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે પાણીના ઉમેરા દ્વારા મોટા અણુઓનું નાના અણુઓમાં વિઘટન (જળવિભાજન) કરે છે.
આઈસોમરેઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે આઈસોમર્સ બનાવવા માટે આણ્વિય બંધારણની પુનઃગોઠવણીને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
લાઈગેઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે $ATP$ ની ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને $C-O$,$C-S$,અથવા $C-N$ જેવા બંધો બનાવીને બે અણુઓને જોડવામાં મદદ કરે છે.

(C) માઈકેલિસ અચળાંક $(K_m)$ એ સબસ્ટ્રેટની એવી સાંદ્રતા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે કે જેના પર પ્રક્રિયાનો દર (વેગ) મહત્તમ વેગ $(V_{max})$ ના અડધા જેટલો હોય છે.
માઈકેલિસ-મેન્ટેન સમીકરણ મુજબ: $v = \frac{V_{max} [S]}{K_m + [S]}$.
જ્યારે $[S] = K_m$ હોય,ત્યારે સમીકરણ $v = \frac{V_{max} K_m}{K_m + K_m} = \frac{V_{max} K_m}{2 K_m} = \frac{V_{max}}{2}$ બને છે.
તેથી,$K_m$ એ મહત્તમ પ્રક્રિયા વેગના અડધા સુધી પહોંચવા માટે જરૂરી સબસ્ટ્રેટ સાંદ્રતા દર્શાવે છે.