Metalloenzymes MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Metalloenzymes - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर साइटोक्रोम है। 

संकल्पना:-

• मेटालोप्रोटीन: मेटालोप्रोटीन वे प्रोटीन होते हैं, जिनमें धातु आयन सहकारक के रूप में होते हैं।
• इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण मेटालोप्रोटीन: इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण मेटालोप्रोटीन मेटालोप्रोटीन का एक वर्ग है जो अणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण में शामिल होता है।
• साइटोक्रोम: साइटोक्रोम इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण मेटालोप्रोटीन का एक समूह है जिसमें केंद्रीय धातु आयन के रूप में लोहा होता है।

व्याख्या:-

मेटालोप्रोटीन वे प्रोटीन होते हैं जिनमें धातु आयन सहकारक के रूप में होते हैं। धातु आयन मेटालोप्रोटीन की संरचना और कार्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और वे विभिन्न प्रकार की उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं में शामिल हो सकते हैं।

इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण मेटालोप्रोटीन मेटालोप्रोटीन का एक वर्ग है जो अणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण में शामिल होता है। इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण मेटालोप्रोटीन में आमतौर पर धातु आयन होते हैं जो कई ऑक्सीकरण अवस्थाओं में उपस्थित हो सकते हैं, जैसे लोहा, कॉपर और मैंगनीज।

साइटोक्रोम: साइटोक्रोम इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण मेटालोप्रोटीन का एक समूह है जिसमें केंद्रीय धातु आयन के रूप में लोहा होता है। साइटोक्रोम बैक्टीरिया, पौधों और जानवरों सहित विभिन्न प्रकार के जीवों में पाए जाते हैं।

इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण में साइटोक्रोम की भूमिका: साइटोक्रोम इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला है जो सेल की ऊर्जा मुद्रा ATP उत्पन्न करती है। साइटोक्रोम एक अणु से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हैं और उन्हें इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के साथ गुजरते हुए दूसरे अणु को दान करते हैं।

साइटोक्रोम C

साइटोक्रोम के उदाहरण: कई अलग-अलग प्रकार के साइटोक्रोम होते हैं, जिनमें से प्रत्येक का अपना विशिष्ट कार्य होता है। साइटोक्रोम के कुछ उदाहरणों में शामिल हैं:

• साइटोक्रोम C: साइटोक्रोम C एक छोटा, पानी में घुलनशील साइटोक्रोम है जो इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में शामिल होता है।
• साइटोक्रोम ऑक्सीकारक: साइटोक्रोम ऑक्सीकारक एक बड़ा, झिल्ली-बद्ध साइटोक्रोम है जो इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में अंतिम एंजाइम है।
• साइटोक्रोम P450: साइटोक्रोम P450 एंजाइमों का एक परिवार है जो दवाओं, विषाक्त पदार्थों और अन्य यौगिकों के चयापचय में शामिल होता है।

निष्कर्ष:-

साइटोक्रोम एक मेटालोप्रोटीन है जिसमें लौह केंद्रीय धातु होती है और यह इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण में कार्य करता है। साइटोक्रोम विभिन्न प्रकार के जीवों में पाए जाते हैं और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो रेडॉक्स अभिक्रियाओं की एक शृंखला है, जो कोशिका की ऊर्जा मुद्रा ATP उत्पन्न करती है।

अवधारणा:-

• नाइट्रोजनेज एंजाइम होते हैं जो कुछ बैक्टीरिया, जैसे सायनोबैक्टीरिया (नीले-हरे बैक्टीरिया) और राइजोबैक्टीरिया द्वारा निर्मित होते हैं। ये एंजाइम ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में नाइट्रोजन (N₂) को अमोनिया (NH₃) में बदलने के लिए उत्तरदायीं होते हैं।
• नाइट्रोजनेज़ एंजाइमों का एकमात्र परिवार होता है, जो इस अभिक्रिया को उत्प्रेरित करने के लिए जाना जाता है, जो नाइट्रोजन स्थिरीकरण की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण कदम होता है। जीवन के सभी रूपों के लिए नाइट्रोजन स्थिरीकरण आवश्यक होता है, नाइट्रोजन अणुओं (न्यूक्लियोटाइड, अमीनो अम्ल) के जैवसंश्लेषण के लिए आवश्यक होता है जो पौधों, जानवरों और अन्य जीवों का निर्माण करते हैं।
• MoFe प्रोटीन में दो आयरन-सल्फर समूह भी होते हैं, जिन्हें P-समूह के रूप में जाना जाता है, जो α और β उपइकाइयाँ और दो FeMo सहकारक के बीच, α उपइकाइयों के भीतर, अंतरापृष्ठ पर स्थित होते हैं। इन नाइट्रोजनेज़ में Mo की ऑक्सीकरण अवस्था को पहले Mo(V) माना जाता था, लेकिन हालिया साक्ष्य Mo(III) के लिए है।
• अन्य एंजाइमों में मोलिब्डेनम आम तौर पर पूरी तरह से ऑक्सीकृत Mo(VI) के रूप में मोलिब्डोप्टेरिन से बंधित होता है।
• नाइट्रोजनेज़ एंजाइम का सक्रिय स्थल नीचे दिखाया गया है:

व्याख्या:-

• नाइट्रोजनेज एक Mo-Fe प्रोटीन होता है और वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया (नाइट्रोजन स्थिरीकरण का पहला स्थिर उत्पाद) में परिवर्तन को उत्प्रेरित करता है।
  • अभिक्रिया इस प्रकार है:

N2 + 8e– + 8H+ + 16ATP  2NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi

• अमोनिया के उत्पादन के अलावा, अभिक्रिया से हाइड्रोजन, एडीपी अणु और अकार्बनिक फॉस्फेट भी उत्पन्न होते हैं।
• इस अभिक्रिया के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है (8 एटीपी अणुओं की आवश्यकता होती है)।
• यह ऊर्जा मेजबान कोशिकाओं में श्वसन द्वारा आपूर्ति की जाती है।
• एंजाइम नाइट्रोजनेज़ ऑक्सीजन के प्रति बहुत संवेदनशील होता है, इसके समुचित कार्य के लिए अवायवीय स्थितियों की आवश्यकता होती है।

निष्कर्ष:-

• अतः, नाइट्रोजन को अमोनिया में एंजाइम नाइट्रोजनेज़ द्वारा किए जाने वाले अपचयन के लिए 8 इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।

अवधारणा :

→ नाइट्रोजिनेस एंजाइम होते हैं जो कुछ बैक्टीरिया, जैसे सायनोबैक्टीरिया (नीले-हरे बैक्टीरिया) और राइजोबैक्टीरिया द्वारा निर्मित होते हैं। ये एंजाइम ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में नाइट्रोजन (N2) को अमोनिया (NH3) में बदलने के लिए उत्तरदायीं होते हैं।

→ नाइट्रोजिनेस एंजाइमों का एकमात्र परिवार होता है, जो इस अभिक्रिया को उत्प्रेरित करने के लिए जाना जाता है, जो नाइट्रोजन स्थिरीकरण की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण कदम होता है। जीवन के सभी रूपों के लिए नाइट्रोजन स्थिरीकरण आवश्यक होता है, नाइट्रोजन अणुओं (न्यूक्लियोटाइड, अमीनो अम्ल) के जैवसंश्लेषण के लिए आवश्यक होता है, जो पौधों, जानवरों और अन्य जीवों का निर्माण करते हैं।

व्याख्या:

→ MoFe प्रोटीन में दो आयरन-सल्फर क्लस्टर भी होते हैं, जिन्हें P-क्लस्टर के रूप में जाना जाता है , जो α और β उपइकाइयों और दो FeMo सहकारकों के बीच, α उपइकाइयों के भीतर, अंतरापृष्ठ पर स्थित होते हैं। इन नाइट्रोजिनेस में Mo की ऑक्सीकरण अवस्था को पहले Mo(V) माना जाता था, लेकिन हालिया साक्ष्य Mo(III) के लिए है।

→ अन्य एंजाइमों में मोलिब्डेनम आम तौर पर पूरी तरह से ऑक्सीकृत Mo(VI) के रूप में मोलिब्डोप्टेरिन से बंधित होता है।

निष्कर्ष: सही उत्तर विकल्प 4 है।

व्याख्या:

→ विटामिन B12 मेथियोनीन सिंथेज़ (MS) के लिए एक सहकारक है, जो होमोसिस्टीन को मेथियोनीन में परिवर्तित करने को उत्प्रेरित करता है। इसके बाद मेथियोनीन को S-एडेनोसिलमेथिओनिन (SAM) में बदल दिया जाता है, जो डीएनए और आरएनए के मेथिलीकरण के लिए एक सार्वभौमिक मिथाइल समूह दाता है।

→विटामिन B12 प्यूरीन न्यूक्लियोटाइड के संश्लेषण, कुछ अमीनो अम्ल के चयापचय और सामान्य वृद्धि और कोशिका प्रतिकृति के लिए आवश्यक है। विटामिन B12 अपचयित हो जाता है और शरीर में दो सक्रिय सहएंजाइम रूपों, डीऑक्सीएडेनोसिलकोबालामिन और मिथाइलकोबालामिन में परिवर्तित हो जाता है।

→विटामिन B12 पर निर्भर एंजाइम एक परिवार बनाते हैं, जिसे तीन उपपरिवारों में विभाजित किया जा सकता है:

(1) AdoCbl-निर्भर आइसोमेरेज़,

(2) MeCbl-निर्भर मिथाइलट्रांसफेरेज़,

(3) B₁₂-आश्रित अपचायक डिहैलोजेनेसिस।

आइसोमेरेज़ का उपपरिवार मूलक एंजाइम उत्प्रेरण करता है, जिसके द्वारा वे सहकारक AdoCbl से उत्पन्न अत्यधिक अभिक्रियाशील मुक्त कणों का उपयोग करके रासायनिक रूप से उच्च अभिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। इन एंजाइमों की क्रिया की सामान्य क्रियाप्रणाली सक्रिय स्थल में 5′-डीऑक्सी-5′-एडेनोसिल मूलक उत्पन्न करने वाले सहएंजाइम C-Co बंध के विदलन अनुभेदन से शुरू होता है। यह मूलक पीढ़ी एक हाइड्रोजन परमाणु को समूह X के बदले सब्सट्रेट कार्बन से आसन्न कार्बन में स्थानांतरित करने की अनुमति देती है, जो विपरीत दिशा में चलती है; इस क्रियाप्रणाली को 'मूलक रूलेट' के नाम से भी जाना जाता है।

एडेनोसिलकोबालामिन (AdoCbl)-निर्भर एंजाइमों की अभिक्रिया की सामान्य क्रियाप्रणाली 

निष्कर्ष: सही उत्तर विकल्प 3 है।

व्याख्या:

धात्विक जैव-अणु एक सामान्य शब्द है जो एक ऐसे अणु के लिए प्रयोग किया जाता है जिसमें धातु आयन सहकारक होता है।

→ ट्रांसफेरिन

अणु में मानव लैक्टोफेरिन के समान टोपोलॉजी की बीटा अल्फा संरचना होती है और यह दो समरूप लोब से बना होता है जो प्रत्येक एकल फेरिक आयन को बांधते हैं। प्रत्येक लोब को आगे दो असमान डोमेन में विभाजित किया जाता है, और आयरन-बंधन स्थल इंटरडोमेन दरार के भीतर स्थित होता है।

→ सिडेरोफोर

यह आमतौर पर अन्य प्राकृतिक रूप से प्रचुर मात्रा में धातु आयनों की तुलना में Fe³⁺ के साथ एक स्थिर, हेक्सैडेंटेट, ऑक्टाहेड्रल कॉम्प्लेक्स बनाता है, हालांकि यदि छह से कम दाता परमाणु हैं तो जल भी समन्वय कर सकता है।

→ हाइड्रोजनेज

यह एक विषमलैंगिक विभाजन तंत्र के माध्यम से आणविक हाइड्रोजन को प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों में उत्क्रमणीय रूपांतरण को उत्प्रेरित करता है। [NiFe] हाइड्रोजनेज के सक्रिय स्थलों में CO और CN^- लिगैंड ले जाने वाला एक द्विआण्विक Ni-Fe केंद्र शामिल है।

→ हाइड्रॉक्सिलेज

वे एंजाइम हैं जो कार्बनिक यौगिकों में एक हाइड्रॉक्सिल समूह जोड़ते हैं। यह जोड़ एरोबिक ऑक्सीडेटिव गिरावट का पहला चरण है।

मानव फेनिलएलानिन हाइड्रॉक्सिलेज उत्प्रेरक डोमेन की द्वितीयक संरचना। मानव फेनिलएलानिन हाइड्रॉक्सिलेज उत्प्रेरक डोमेन में Fe⁺³ आयन समन्वय स्थल

→ हेमेरिथ्रिन

हेमेरिथ्रिन सबयूनिट का संघटन, जिसे हेमेरिथ्रिन फोल्ड नामित किया गया है, में गैर-हीम आयरन परमाणुओं की जोड़ी, ऑक्सीजन बंधन स्थल के चारों ओर लगभग समानांतर α-हेलिकल खंड होते हैं। ये आयरन परमाणु विशिष्ट हिस्टिडीन और टाइरोसिन साइड चेन के माध्यम से प्रोटीन से जुड़े होते हैं

निष्कर्ष: सभी संरचनाओं में सह-कारक के रूप में धातु होती है, इसलिए सही उत्तर विकल्प 4 है।

अवधारणा:

• हेमेरिथ्रिन एक Fe युक्त, नॉन-हीम आधारित प्रोटीन है जो O₂ वाहक और परिवहनकर्ता के रूप में कार्य करता है। यह अकशेरुकीयों में पाया जाता है।
• हीमोसायनिन भी अकशेरुकीयों में पाया जाता है। यह अकशेरुकीयों में नीले रंग के रक्त के लिए जिम्मेदार है। यह एक Cu आधारित मेटेलोप्रोटीन है जो पूरे शरीर में O₂ का परिवहन करता है।
• एज़ुरिन एंजाइमों के बीच एकल-इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण में कार्य करता है और इसमें एंटी-कैंसर गुण पाए जाते हैं। यह भी एक Cu युक्त मेटेलोप्रोटीन है।
• रीस्के प्रोटीन में Fe-S बंध होते हैं। [2Fe-2S] केंद्र बैक्टीरिया, पौधों आदि में इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण के लिए जिम्मेदार है।
• साइटोक्रोम P450 एक हीम आधारित एंजाइम है। यह मोनो ऑक्सीजनेज है जो दवा चयापचय में भाग लेता है।
• टायरोसिनेज Cu युक्त ऑक्सीजनेज है जो टायरोसिन को मेलेनिन में ऑक्सीकृत करता है जो त्वचा के रंजकता के लिए जिम्मेदार है।

व्याख्या:

• A - (ii) - (z) हेमेरिथ्रिन (Fe-आधारित) और साथ ही हीमोसायनिन (Cu-आधारित) अकशेरुकीयों में मौजूद होते हैं और O₂ बांधने और परिवहन प्रणाली के रूप में कार्य करते हैं।
• B ‐ (iii) ‐ (x) साइटोक्रोम P450 और टायरोसिनेज एंजाइम हैं। साइटोक्रोम P450 हीम आधारित है जबकि बाद वाले में Cu होता है। लेकिन दोनों ही ऑक्सीजनेज के वर्ग से संबंधित हैं।
• C ‐ (i) ‐ (y) 2Fe-2S रीस्के प्रोटीन के केंद्र और एज़ुरिन प्रोटीन के Cu इलेक्ट्रॉन परिवहन में कार्य करते हैं। Cu, Cu(I) और Cu(II) के बीच ऑक्सीकरण और अपचयन से गुजरता है ताकि एकल इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण किया जा सके। रीस्के प्रोटीन में विभिन्न प्रकार की इकाइयाँ होती हैं। वे एकल इलेक्ट्रॉन परिवहन को भी सुगम बनाते हैं।

निष्कर्ष:

दिए गए प्रोटीन और एंजाइमों को उनके जैविक कार्यों के साथ निम्नलिखित प्रकार से मिलान किया जा सकता है: A ‐ ii ‐ Z, B ‐ iii ‐ X, C ‐ i ‐ Y

अवधारणा:

→ धातु सहकारक कई एंजाइमों की उत्प्रेरक गतिविधि के लिए आवश्यक होते हैं। प्रत्येक धातु आयन की एंजाइम के कार्य में एक विशिष्ट भूमिका होती है।

व्याख्या:

A - iii - Y: Ni एक धातु है जो एंजाइम सहएंजाइम F430 के लिए सहकारक के रूप में कार्य करता है, जो मीथेन के उत्पादन में शामिल है। इस अभिक्रिया का अंतिम उत्पाद मीथेन (CH₄) होता है।

B - i - Z: Mo एक धातु है जो एंजाइम ज़ैंथिन ऑक्सीडेज के लिए सहकारक के रूप में कार्य करता है, जो प्यूरीन के चयापचय में शामिल है। इस अभिक्रिया का अंतिम उत्पाद यूरिक एसिड होता है।

C - ii - X: Ni एक धातु है जो एंजाइम कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ के लिए सहकारक के रूप में कार्य करता है, जो कार्बोनिक अम्ल (H₂CO₃) बनाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड के प्रतिवर्ती जलयोजन में शामिल होता है।

निष्कर्ष: सही उत्तर विकल्प 1 है।

संकल्पना:

→ ऑक्सीमायोग्लोबिन ऑक्सीजन के उपयोग और आपूर्ति को नियंत्रित करता है। जैव सक्रिय अणु NO का अवशोषक के रूप में कार्य करके, ऑक्सीमायोग्लोबिन ऑक्सीजन की आपूर्ति और उपयोग दोनों को नियंत्रित करता है।

→ साइटोक्रोम P450 (CYP) एंजाइम झिल्ली-बंधित हीमोप्रोटीन हैं जो ज़ेनोबायोटिक्स के निष्क्रियकरण, कोशिकीय चयापचय और होमोस्टेसिस में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

व्याख्या:

→ प्रोटोपोर्फिरिन-IX का डायनायन ऑक्सीमायोग्लोबिन और साइटोक्रोम P₄₅₀ (विराम अवस्था) दोनों में पाया जाने वाला एक सामान्य कृत्रिम समूह है, और यह अणु के केंद्र में एक धातु आयन से बंधता है।

ऑक्सीहीमोग्लोबिन

साइटोक्रोम P450

→ यह धातु आयन आमतौर पर +2 या +3 ऑक्सीकरण अवस्था में होता है, और ऑक्सीमायोग्लोबिन और साइटोक्रोम P₄₅₀ (विराम अवस्था) की स्थिति में, यह +2 ऑक्सीकरण अवस्था में होता है।

→ ऑक्सीमायोग्लोबिन और साइटोक्रोम P₄₅₀ (विराम अवस्था) दोनों में एक एकल सक्रिय स्थल होता है जहाँ क्रियाधार बंधता है और एक रासायनिक अभिक्रिया से गुजरता है।

→ ऑक्सीमायोग्लोबिन में, सक्रिय स्थल ऑक्सीजन को बांधता है, जबकि साइटोक्रोम P₄₅₀ (विराम अवस्था) में, यह चयापचय होने वाले सब्सट्रेट को बांधता है।

कथन B गलत है: ऑक्सीमायोग्लोबिन और साइटोक्रोम P₄₅₀ दोनों में एक हीम समूह होता है जिसमें एक केंद्रीय आयरन परमाणु होता है, धातु केंद्र से बंधे विशिष्ट पाँचवें लिगैंड दो प्रोटीनों के बीच भिन्न हो सकते हैं। ऑक्सीमायोग्लोबिन में, पाँचवाँ लिगैंड प्रोटीन बैकबोन से एक हिस्टिडाइन अवशेष है, जबकि साइटोक्रोम P450 में, यह विभिन्न प्रकार के लिगैंड हो सकते हैं, जिनमें थिओलेट, इमिडाज़ोल या जल अणु शामिल हैं।

निष्कर्ष:
सही उत्तर A, C और D  है।

अवधारणा:

→ एंजाइम एक ऐसा पदार्थ होता है, जो जीवित जीवों में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है, जो उस दर को नियंत्रित करता है जिस पर रासायनिक अभिक्रियाएँ प्रक्रिया में बदले बिना आगे बढ़ती हैं।

→ नाइट्रोजिनेस एक एंजाइम होता है, जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन (N₂) को अमोनिया में स्थिर करता है। यद्यपि वायुमंडल में प्रचुर मात्रा में मौजूद है, अधिकांश जीव सीधे N2 का उपयोग नहीं कर सकते हैं, और इसके बजाय उन्हें इसे अमोनिया या नाइट्रेट जैसे अन्य रूपों के माध्यम से लेना पड़ता है।

व्याख्या:

Mo डाइनाइट्रोजन-स्थिरीकरण बैक्टीरिया के उत्प्रेरक में मौजूद होता है। सबसे प्रसिद्ध उदाहरण राइजोबियम है, जिसमें धातुएंजाइम नाइट्रोजिनेस होता है।

वास्तव में, नाइट्रोजनेज में दो प्रोटीन होते हैं, मोलिब्डोफेरेडॉक्सिन और एज़ोफेर्रेडॉक्सिन। पहला भूरा, वायु संवेदनशील होता है और इसमें दो Mo परमाणु होते हैं।

अवधारणा:

• हेमेरिथ्रिन एक Fe युक्त, नॉन-हीम आधारित प्रोटीन है जो O₂ वाहक और परिवहनकर्ता के रूप में कार्य करता है। यह अकशेरुकीयों में पाया जाता है।
• हीमोसायनिन भी अकशेरुकीयों में पाया जाता है। यह अकशेरुकीयों में नीले रंग के रक्त के लिए जिम्मेदार है। यह एक Cu आधारित मेटेलोप्रोटीन है जो पूरे शरीर में O₂ का परिवहन करता है।
• एज़ुरिन एंजाइमों के बीच एकल-इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण में कार्य करता है और इसमें एंटी-कैंसर गुण पाए जाते हैं। यह भी एक Cu युक्त मेटेलोप्रोटीन है।
• रीस्के प्रोटीन में Fe-S बंध होते हैं। [2Fe-2S] केंद्र बैक्टीरिया, पौधों आदि में इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण के लिए जिम्मेदार है।
• साइटोक्रोम P450 एक हीम आधारित एंजाइम है। यह मोनो ऑक्सीजनेज है जो दवा चयापचय में भाग लेता है।
• टायरोसिनेज Cu युक्त ऑक्सीजनेज है जो टायरोसिन को मेलेनिन में ऑक्सीकृत करता है जो त्वचा के रंजकता के लिए जिम्मेदार है।

व्याख्या:

• A - (ii) - (z) हेमेरिथ्रिन (Fe-आधारित) और साथ ही हीमोसायनिन (Cu-आधारित) अकशेरुकीयों में मौजूद होते हैं और O₂ बांधने और परिवहन प्रणाली के रूप में कार्य करते हैं।
• B ‐ (iii) ‐ (x) साइटोक्रोम P450 और टायरोसिनेज एंजाइम हैं। साइटोक्रोम P450 हीम आधारित है जबकि बाद वाले में Cu होता है। लेकिन दोनों ही ऑक्सीजनेज के वर्ग से संबंधित हैं।
• C ‐ (i) ‐ (y) 2Fe-2S रीस्के प्रोटीन के केंद्र और एज़ुरिन प्रोटीन के Cu इलेक्ट्रॉन परिवहन में कार्य करते हैं। Cu, Cu(I) और Cu(II) के बीच ऑक्सीकरण और अपचयन से गुजरता है ताकि एकल इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण किया जा सके। रीस्के प्रोटीन में विभिन्न प्रकार की इकाइयाँ होती हैं। वे एकल इलेक्ट्रॉन परिवहन को भी सुगम बनाते हैं।

निष्कर्ष:

दिए गए प्रोटीन और एंजाइमों को उनके जैविक कार्यों के साथ निम्नलिखित प्रकार से मिलान किया जा सकता है: A ‐ ii ‐ Z, B ‐ iii ‐ X, C ‐ i ‐ Y

व्याख्या:

धात्विक जैव-अणु एक सामान्य शब्द है जो एक ऐसे अणु के लिए प्रयोग किया जाता है जिसमें धातु आयन सहकारक होता है।

→ ट्रांसफेरिन

अणु में मानव लैक्टोफेरिन के समान टोपोलॉजी की बीटा अल्फा संरचना होती है और यह दो समरूप लोब से बना होता है जो प्रत्येक एकल फेरिक आयन को बांधते हैं। प्रत्येक लोब को आगे दो असमान डोमेन में विभाजित किया जाता है, और आयरन-बंधन स्थल इंटरडोमेन दरार के भीतर स्थित होता है।

→ सिडेरोफोर

यह आमतौर पर अन्य प्राकृतिक रूप से प्रचुर मात्रा में धातु आयनों की तुलना में Fe³⁺ के साथ एक स्थिर, हेक्सैडेंटेट, ऑक्टाहेड्रल कॉम्प्लेक्स बनाता है, हालांकि यदि छह से कम दाता परमाणु हैं तो जल भी समन्वय कर सकता है।

→ हाइड्रोजनेज

यह एक विषमलैंगिक विभाजन तंत्र के माध्यम से आणविक हाइड्रोजन को प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों में उत्क्रमणीय रूपांतरण को उत्प्रेरित करता है। [NiFe] हाइड्रोजनेज के सक्रिय स्थलों में CO और CN^- लिगैंड ले जाने वाला एक द्विआण्विक Ni-Fe केंद्र शामिल है।

→ हाइड्रॉक्सिलेज

वे एंजाइम हैं जो कार्बनिक यौगिकों में एक हाइड्रॉक्सिल समूह जोड़ते हैं। यह जोड़ एरोबिक ऑक्सीडेटिव गिरावट का पहला चरण है।

मानव फेनिलएलानिन हाइड्रॉक्सिलेज उत्प्रेरक डोमेन की द्वितीयक संरचना। मानव फेनिलएलानिन हाइड्रॉक्सिलेज उत्प्रेरक डोमेन में Fe⁺³ आयन समन्वय स्थल

→ हेमेरिथ्रिन

हेमेरिथ्रिन सबयूनिट का संघटन, जिसे हेमेरिथ्रिन फोल्ड नामित किया गया है, में गैर-हीम आयरन परमाणुओं की जोड़ी, ऑक्सीजन बंधन स्थल के चारों ओर लगभग समानांतर α-हेलिकल खंड होते हैं। ये आयरन परमाणु विशिष्ट हिस्टिडीन और टाइरोसिन साइड चेन के माध्यम से प्रोटीन से जुड़े होते हैं

निष्कर्ष: सभी संरचनाओं में सह-कारक के रूप में धातु होती है, इसलिए सही उत्तर विकल्प 4 है।

अवधारणा:-

• नाइट्रोजनेज एंजाइम होते हैं जो कुछ बैक्टीरिया, जैसे सायनोबैक्टीरिया (नीले-हरे बैक्टीरिया) और राइजोबैक्टीरिया द्वारा निर्मित होते हैं। ये एंजाइम ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में नाइट्रोजन (N₂) को अमोनिया (NH₃) में बदलने के लिए उत्तरदायीं होते हैं।
• नाइट्रोजनेज़ एंजाइमों का एकमात्र परिवार होता है, जो इस अभिक्रिया को उत्प्रेरित करने के लिए जाना जाता है, जो नाइट्रोजन स्थिरीकरण की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण कदम होता है। जीवन के सभी रूपों के लिए नाइट्रोजन स्थिरीकरण आवश्यक होता है, नाइट्रोजन अणुओं (न्यूक्लियोटाइड, अमीनो अम्ल) के जैवसंश्लेषण के लिए आवश्यक होता है जो पौधों, जानवरों और अन्य जीवों का निर्माण करते हैं।
• MoFe प्रोटीन में दो आयरन-सल्फर समूह भी होते हैं, जिन्हें P-समूह के रूप में जाना जाता है, जो α और β उपइकाइयाँ और दो FeMo सहकारक के बीच, α उपइकाइयों के भीतर, अंतरापृष्ठ पर स्थित होते हैं। इन नाइट्रोजनेज़ में Mo की ऑक्सीकरण अवस्था को पहले Mo(V) माना जाता था, लेकिन हालिया साक्ष्य Mo(III) के लिए है।
• अन्य एंजाइमों में मोलिब्डेनम आम तौर पर पूरी तरह से ऑक्सीकृत Mo(VI) के रूप में मोलिब्डोप्टेरिन से बंधित होता है।
• नाइट्रोजनेज़ एंजाइम का सक्रिय स्थल नीचे दिखाया गया है:

व्याख्या:-

• नाइट्रोजनेज एक Mo-Fe प्रोटीन होता है और वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया (नाइट्रोजन स्थिरीकरण का पहला स्थिर उत्पाद) में परिवर्तन को उत्प्रेरित करता है।
  • अभिक्रिया इस प्रकार है:

N2 + 8e– + 8H+ + 16ATP  2NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi

• अमोनिया के उत्पादन के अलावा, अभिक्रिया से हाइड्रोजन, एडीपी अणु और अकार्बनिक फॉस्फेट भी उत्पन्न होते हैं।
• इस अभिक्रिया के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है (8 एटीपी अणुओं की आवश्यकता होती है)।
• यह ऊर्जा मेजबान कोशिकाओं में श्वसन द्वारा आपूर्ति की जाती है।
• एंजाइम नाइट्रोजनेज़ ऑक्सीजन के प्रति बहुत संवेदनशील होता है, इसके समुचित कार्य के लिए अवायवीय स्थितियों की आवश्यकता होती है।

निष्कर्ष:-

• अतः, नाइट्रोजन को अमोनिया में एंजाइम नाइट्रोजनेज़ द्वारा किए जाने वाले अपचयन के लिए 8 इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।

व्याख्या:

→ विटामिन B12 मेथियोनीन सिंथेज़ (MS) के लिए एक सहकारक है, जो होमोसिस्टीन को मेथियोनीन में परिवर्तित करने को उत्प्रेरित करता है। इसके बाद मेथियोनीन को S-एडेनोसिलमेथिओनिन (SAM) में बदल दिया जाता है, जो डीएनए और आरएनए के मेथिलीकरण के लिए एक सार्वभौमिक मिथाइल समूह दाता है।

→विटामिन B12 प्यूरीन न्यूक्लियोटाइड के संश्लेषण, कुछ अमीनो अम्ल के चयापचय और सामान्य वृद्धि और कोशिका प्रतिकृति के लिए आवश्यक है। विटामिन B12 अपचयित हो जाता है और शरीर में दो सक्रिय सहएंजाइम रूपों, डीऑक्सीएडेनोसिलकोबालामिन और मिथाइलकोबालामिन में परिवर्तित हो जाता है।

→विटामिन B12 पर निर्भर एंजाइम एक परिवार बनाते हैं, जिसे तीन उपपरिवारों में विभाजित किया जा सकता है:

(1) AdoCbl-निर्भर आइसोमेरेज़,

(2) MeCbl-निर्भर मिथाइलट्रांसफेरेज़,

(3) B₁₂-आश्रित अपचायक डिहैलोजेनेसिस।

आइसोमेरेज़ का उपपरिवार मूलक एंजाइम उत्प्रेरण करता है, जिसके द्वारा वे सहकारक AdoCbl से उत्पन्न अत्यधिक अभिक्रियाशील मुक्त कणों का उपयोग करके रासायनिक रूप से उच्च अभिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। इन एंजाइमों की क्रिया की सामान्य क्रियाप्रणाली सक्रिय स्थल में 5′-डीऑक्सी-5′-एडेनोसिल मूलक उत्पन्न करने वाले सहएंजाइम C-Co बंध के विदलन अनुभेदन से शुरू होता है। यह मूलक पीढ़ी एक हाइड्रोजन परमाणु को समूह X के बदले सब्सट्रेट कार्बन से आसन्न कार्बन में स्थानांतरित करने की अनुमति देती है, जो विपरीत दिशा में चलती है; इस क्रियाप्रणाली को 'मूलक रूलेट' के नाम से भी जाना जाता है।

एडेनोसिलकोबालामिन (AdoCbl)-निर्भर एंजाइमों की अभिक्रिया की सामान्य क्रियाप्रणाली 

निष्कर्ष: सही उत्तर विकल्प 3 है।

अवधारणा:

→ धातु सहकारक कई एंजाइमों की उत्प्रेरक गतिविधि के लिए आवश्यक होते हैं। प्रत्येक धातु आयन की एंजाइम के कार्य में एक विशिष्ट भूमिका होती है।

व्याख्या:

A - iii - Y: Ni एक धातु है जो एंजाइम सहएंजाइम F430 के लिए सहकारक के रूप में कार्य करता है, जो मीथेन के उत्पादन में शामिल है। इस अभिक्रिया का अंतिम उत्पाद मीथेन (CH₄) होता है।

B - i - Z: Mo एक धातु है जो एंजाइम ज़ैंथिन ऑक्सीडेज के लिए सहकारक के रूप में कार्य करता है, जो प्यूरीन के चयापचय में शामिल है। इस अभिक्रिया का अंतिम उत्पाद यूरिक एसिड होता है।

C - ii - X: Ni एक धातु है जो एंजाइम कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ के लिए सहकारक के रूप में कार्य करता है, जो कार्बोनिक अम्ल (H₂CO₃) बनाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड के प्रतिवर्ती जलयोजन में शामिल होता है।

निष्कर्ष: सही उत्तर विकल्प 1 है।

संकल्पना:

→ ऑक्सीमायोग्लोबिन ऑक्सीजन के उपयोग और आपूर्ति को नियंत्रित करता है। जैव सक्रिय अणु NO का अवशोषक के रूप में कार्य करके, ऑक्सीमायोग्लोबिन ऑक्सीजन की आपूर्ति और उपयोग दोनों को नियंत्रित करता है।

→ साइटोक्रोम P450 (CYP) एंजाइम झिल्ली-बंधित हीमोप्रोटीन हैं जो ज़ेनोबायोटिक्स के निष्क्रियकरण, कोशिकीय चयापचय और होमोस्टेसिस में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

व्याख्या:

→ प्रोटोपोर्फिरिन-IX का डायनायन ऑक्सीमायोग्लोबिन और साइटोक्रोम P₄₅₀ (विराम अवस्था) दोनों में पाया जाने वाला एक सामान्य कृत्रिम समूह है, और यह अणु के केंद्र में एक धातु आयन से बंधता है।

ऑक्सीहीमोग्लोबिन

साइटोक्रोम P450

→ यह धातु आयन आमतौर पर +2 या +3 ऑक्सीकरण अवस्था में होता है, और ऑक्सीमायोग्लोबिन और साइटोक्रोम P₄₅₀ (विराम अवस्था) की स्थिति में, यह +2 ऑक्सीकरण अवस्था में होता है।

→ ऑक्सीमायोग्लोबिन और साइटोक्रोम P₄₅₀ (विराम अवस्था) दोनों में एक एकल सक्रिय स्थल होता है जहाँ क्रियाधार बंधता है और एक रासायनिक अभिक्रिया से गुजरता है।

→ ऑक्सीमायोग्लोबिन में, सक्रिय स्थल ऑक्सीजन को बांधता है, जबकि साइटोक्रोम P₄₅₀ (विराम अवस्था) में, यह चयापचय होने वाले सब्सट्रेट को बांधता है।

कथन B गलत है: ऑक्सीमायोग्लोबिन और साइटोक्रोम P₄₅₀ दोनों में एक हीम समूह होता है जिसमें एक केंद्रीय आयरन परमाणु होता है, धातु केंद्र से बंधे विशिष्ट पाँचवें लिगैंड दो प्रोटीनों के बीच भिन्न हो सकते हैं। ऑक्सीमायोग्लोबिन में, पाँचवाँ लिगैंड प्रोटीन बैकबोन से एक हिस्टिडाइन अवशेष है, जबकि साइटोक्रोम P450 में, यह विभिन्न प्रकार के लिगैंड हो सकते हैं, जिनमें थिओलेट, इमिडाज़ोल या जल अणु शामिल हैं।

निष्कर्ष:
सही उत्तर A, C और D  है।