This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
എന്‍സൈമുകള്‍
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
Mksol (സംവാദം | സംഭാവനകള്) (→Encymes) |
Mksol (സംവാദം | സംഭാവനകള്) (→Encymes) |
||
| വരി 5: | വരി 5: | ||
== Encymes == | == Encymes == | ||
| - | വൈറസ്‌ | + | വൈറസ്‌ മുതല്‍ മനുഷ്യന്‍ വരെയുള്ള ജീവികളില്‍ നടക്കുന്ന എല്ലാ ജീവരസതന്ത്രപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെയും ഉത്‌പ്രരിപ്പിക്കുകയും നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതും ശരീരംതന്നെ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്നതും പ്രായേണ ജലലേയവും കൊളോയ്‌ഡീയവും ആയ ഓര്‍ഗാനിക്‌ യൗഗികങ്ങള്‍. ഈ നിര്‍വചനമനുസരിച്ച്‌ ശരീരം ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്ന ഗ്ലൂട്ടാതയോണ്‍, അഡിനിലിക്‌ ആസിഡ്‌, അസ്‌കോര്‍ബിക്‌ ആസിഡ്‌ മുതലായ തന്മാത്രാഭാരം ചുരുക്കമുള്ള യൗഗികങ്ങള്‍ ഇവയില്‍ ഉള്‍പ്പെടുന്നില്ല. ശ്വാസോച്ഛ്വാസം, ഉപാപചയം (metabolism), ഹൃദയപ്രവര്‍ത്തനം, ശരീരകലാനിര്‍മിതി, മാംസപേശികളുടെ ചലനം എന്നിങ്ങനെ ഒട്ടനവധി ശാരീരികപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ എന്‍സൈമുകളെ (enzymes) ആശ്രയിച്ചാണ്‌ ഇരിക്കുന്നത്‌. |
| - | ശരീരത്തിലെ ഓരോ കോശവും അതിനുവേണ്ട എന്‍സൈമുകളെ | + | ശരീരത്തിലെ ഓരോ കോശവും അതിനുവേണ്ട എന്‍സൈമുകളെ നിര്‍മിക്കുന്നു. ഓരോ കോശവും ഒട്ടുവളരെ വ്യത്യസ്‌ത എന്‍സൈമുകളെ ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്നതായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഓരോ എന്‍സൈമിനും അതിന്റേതായ പ്രത്യേകനിര്‍ദിഷ്‌ടപ്രവര്‍ത്തനമുണ്ട്‌; യഥാകാലം യഥാസ്ഥാനം അവ അതു നിര്‍വഹിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഒരു ലക്ഷത്തിലധികം എന്‍സൈമുകള്‍ പഠനവിധേയമായിട്ടുണ്ട്‌. മിക്കതും വര്‍ണരഹിതങ്ങളായ ഖരവസ്‌തുക്കളാണ്‌; ചിലതിനു പച്ചയും മറ്റു ചിലതിനു നീലയും വേറെ ചിലതിനു പച്ചകലര്‍ന്ന തവിട്ടും നിറങ്ങളുണ്ടായിരിക്കും. കോശത്തിനകത്തു നിര്‍മിക്കപ്പെടുന്ന മിക്ക എന്‍സൈമുകളും ആ കോശത്തിനകത്തു തന്നെയാണ്‌ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്‌; ഇവയെ ആന്തര-എന്‍സൈമുകള്‍ (endoenzymes)എന്നു വിളിക്കുന്നു. ചില ജീവകോശങ്ങള്‍ എന്‍സൈമുകളെ പുറത്തേക്കു മോചിപ്പിക്കുകയും അവ കോശത്തിന്റെ ബാഹ്യപരിസരത്തിലെ രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളില്‍ പ്രരകങ്ങളായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുകയും ചെയ്യും; ഇവയെ ബാഹ്യ-എന്‍സൈമുകള്‍ (exoenzymes)എന്നാണു വിളിക്കുന്നത്‌. എന്‍സൈമിന്റെ സാന്ദ്രണം (concentration), കാര്യദ്രവ്യത്തിന്റെ (substrate) ലായനിയുടെ അമ്ല-ക്ഷാരമയത (pH), താപനില എന്നിങ്ങനെയുള്ള പല ഘടകങ്ങളെയും ആശ്രയിച്ചാണ്‌ എന്‍സൈമുകളുടെ ക്രിയാത്മകത നിലകൊള്ളുന്നത്‌. ഒരു എന്‍സൈമിന്റെയും അതിന്റെ കാര്യദ്രവ്യത്തിന്റെയും സ്വഭാവമാണ്‌ അതിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനത്തിന്‌ അനുകൂലതമമായ (optimum) എന്തെന്നു നിര്‍ണയിക്കുന്ന ഘടകം. മൃഗങ്ങളിലെ എന്‍സൈം പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഏറ്റവും അനുകൂലമായ താപനില 40-50ºC-ഉം സസ്യങ്ങളിലേതിന്‌ 50-60ºC-ഉം ആണ്‌. |
| - | + | ജന്തുക്കളില്‍ നടക്കുന്ന ആഹാരപചനത്തിന്റെയും യീസ്റ്റിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ പഞ്ചസാര കിണ്വനവിധേയമായി ആര്‍ക്കഹോള്‍ ഉണ്ടാകുന്ന പ്രക്രിയയുടെയും നിരീക്ഷണങ്ങളാണ്‌ എന്‍സൈം പഠനത്തിനു തുടക്കംകുറിച്ചത്‌. 1833-ല്‍ പേയന്‍ (payen), പെര്‍സോസ്‌ (Persoz) എന്നീ ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്മാര്‍ സ്റ്റാര്‍ച്ചിനെ പഞ്ചസാരയാക്കിമാറ്റുന്നതിനു പര്യാപ്‌തമായ ഒരു പദാര്‍ഥത്തെ മാള്‍ട്ട്‌-നിഷ്‌കര്‍ണത്തില്‍നിന്ന്‌ ആല്‍ക്കഹോള്‍ ഉപയോഗിച്ച്‌ അവക്ഷേപിച്ചതാണ്‌ എന്‍സൈം പ്രവര്‍ത്തനത്തിന്റെ അംഗീകാരത്തിന്‌ മാര്‍ഗദര്‍ശകമായ ആദ്യത്തെ കണ്ടുപിടിത്തം. അവര്‍ സക്രിയമായ ആ പദാര്‍ഥത്തിന്‌ "ഡയസ്റ്റേസ്' എന്നു നാമകരണം ചെയ്‌തു. വിയോജനം(separation) എന്നര്‍ഥമുള്ള ഡയസ്റ്റസിസ്‌ - (Diastasis)എന്ന ഗ്രീക്കുപദത്തില്‍ നിന്നാണ്‌ ഈ പേരിന്റെ വ്യുത്‌പത്തി കുറേക്കാലത്തേക്ക്‌ എല്ലാ എന്‍സൈമുകള്‍ക്കുംകൂടി പൊതുവായി "ഡയസ്റ്റേസ്' എന്നു വ്യവഹാരമുണ്ടായി. അതുപോലെ കിണ്വന(fermentation) പ്രക്രിയയെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി എന്‍സൈമുകള്‍ക്ക്‌ കിണ്വം (ferment)എന്ന ഒരു പൊതുനാമവും നടപ്പിലുണ്ടായിരുന്നു. 1878-ല്‍ ഒരു ജര്‍മന്‍ ശരീരശാസ്‌ത്രജ്ഞനാണ്‌ "യീസ്റ്റിനകത്തു' എന്നര്‍ഥമുള്ള "എന്‍സൈം' എന്ന ഗ്രീക്കുപദം ഈ ഇനത്തില്‍പ്പെട്ട യൗഗികങ്ങള്‍ക്കു നിര്‍ദേശിച്ചത്‌. | |
[[ചിത്രം:Vol5_214_image.jpg|700px]] | [[ചിത്രം:Vol5_214_image.jpg|700px]] | ||
| - | + | ബുക്‌ണര്‍ എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്‍ 1897-ല്‍ യീസ്റ്റിനെ മണല്‍ കൂട്ടിക്കലര്‍ത്തിപ്പൊടിച്ചശേഷം ഹൈഡ്രാളിക്‌ പ്രസ്‌ ഉപയോഗിച്ച്‌ അതിലെ സാരാംശം പിഴിഞ്ഞെടുക്കുകയുണ്ടായി. കോശനിര്‍മുക്തമായ ഈ ദ്രവ്യം പഞ്ചസാരയെ എളുപ്പം പുളിപ്പിക്കുന്നതായിക്കണ്ടു. കോശങ്ങളില്‍നിന്ന്‌ എന്‍സൈമുകളെ വേര്‍തിരിക്കാന്‍ സാധിക്കുമെന്നും സാധിക്കുകയില്ലെന്നുമുള്ള വിവാദത്തിന്‌ വിരാമമിടുവാന്‍ ഈ കണ്ടുപിടിത്തം സഹായകമായി. ജീവകോശങ്ങളില്‍നിന്ന്‌ എന്‍സൈമുകളെ വേര്‍പെടുത്തിയെടുക്കുകയും ശുദ്ധീകരിച്ചു തയ്യാറാക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയ്‌ക്ക്‌ അത്‌ പ്രാരംഭം കുറിച്ചു. ഈ പ്രക്രിയ ഇന്നും അഭംഗുരം നടന്നുവരുന്നു. പചനവ്യവസ്ഥയില്‍ പങ്കെടുക്കുന്ന ബാഹ്യ-എന്‍സൈമുകളാണ്‌ ഇപ്രകാരം ലഭ്യമാക്കിയ ആദ്യത്തെ ചില എന്‍സൈമുകള്‍. പെപ്‌സിന്‍, ട്രിപ്‌സിന്‍ എന്നിവ ഇവയിലുള്‍പ്പെടുന്നു. ജെ.ബി. സ്‌മനര്‍ (J.B. Sumner) 1926-ല്‍ യൂറിയേസ്‌ എന്ന ഒരു സസ്യ-എന്‍സൈം മിക്കവാറും ശുദ്ധമായ നിലയില്‍ ക്രിസ്റ്റലീകരിച്ചെടുത്തതും മറ്റൊരു പ്രധാനസംഭവമായിരുന്നു. ഇന്നാകട്ടെ അനേകം എന്‍സൈമുകള്‍ ശുദ്ധനിലയില്‍ ക്രിസ്റ്റലീകരിച്ചെടുക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു; അനേകശതം എന്‍സൈമുകള്‍ അത്ര ശുദ്ധനിലയിലല്ലെങ്കിലും ലഭ്യമാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. മാത്രമല്ല ബാഹ്യ-എന്‍സൈമുകളില്‍നിന്ന്‌ ആന്തര-എന്‍സൈമുകളിലേക്കു ശാസ്‌ത്രജ്ഞരുടെ ശ്രദ്ധ ഇന്നു കൂടുതല്‍ പതിഞ്ഞിട്ടുമുണ്ട്‌. 875 ഓളം എന്‍സൈമുകള്‍ ഇന്ന്‌ അഭിനിര്‍ധാരിതങ്ങളാ(identified)യിട്ടുണ്ട്‌. ഇവയുടെ ഭൗതികവും രാസികവുമായ ഗുണധര്‍മങ്ങളുടെ നിഷ്‌കൃഷ്‌ടമായ പഠനംമൂലം ജീവികളുടെ ശരീരത്തില്‍ ഇവ വഹിക്കുന്ന പ്രത്യേക നിര്‍ദിഷ്‌ടങ്ങളായ പങ്കുകളെപ്പറ്റി സൂക്ഷ്‌മായ അറിവുകളും ഉണ്ടാകുവാനിടയായിട്ടുണ്ട്‌. ഇതിനെല്ലാംപുറമേ ഈ എന്‍സൈമുകളെ ശാസ്‌ത്രീയമായി വര്‍ഗീകരിക്കുന്നതിനും അവയ്‌ക്ക്‌ അന്വര്‍ഥങ്ങളും സംയുക്തികങ്ങളുമായ സംജ്ഞകള്‍ നല്‍കുന്നതിനും ഇന്നു സാധ്യമായിത്തീര്‍ന്നിരിക്കുന്നു. പെപ്‌സിന്‍, ട്രിപ്‌സിന്‍ എന്നിങ്ങനെ ചില പഴയ പേരുകള്‍ക്കു മാറ്റം വരുത്തിയിട്ടില്ല. മറ്റുള്ളവയുടെ പേരുകളെല്ലാം "ഏസ്‌' (ase) എന്ന ശബ്‌ദത്തിലാണ്‌ പുതിയ പദ്ധതിയനുസരിച്ച്‌ അവസാനിക്കുന്നത്‌. പേരിന്റെ ആദ്യഭാഗം അതാത്‌ എന്‍സൈമിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനത്തിനു പാത്രീഭൂതമായ കാര്യദ്രവ്യത്തിന്റെ (substrate) പ്രാതിനിധ്യം വഹിക്കുന്നതായിരിക്കും. ഉദാഹരണമായി സൂക്രാസില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന എന്‍സൈം "സൂക്രസ്‌' ആയി; കൊഴുപ്പുകളില്‍ (lipids) പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന എന്‍സൈം ലിപ്പേസ്‌ (lipase) ആയി. എന്നാല്‍ എന്‍സൈമുകളുടെ എണ്ണവും പ്രവര്‍ത്തനരീതിയും കൂടുതല്‍ കൂടുതല്‍ മനസ്സിലായിവന്നതോടുകൂടി "ഏസ്‌' പദ്ധതികാര്യനിര്‍വഹണത്തിന്‌ അപര്യാപ്‌തമായിത്തീര്‍ന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്‌ ലാക്‌റ്റിക്‌ ആസിഡ്‌ എടുക്കാം. ഇതില്‍ നിന്ന് രണ്ട്‌ ഹൈഡ്രജന്‍ നീക്കം ചെയ്‌തു പൈറൂവിക്‌ ആസിഡായി പരിണമിപ്പിക്കുന്ന ഒരു എന്‍സൈമുണ്ട്‌. നേരേമറിച്ച്‌ ഇതിനെ രണ്ടു ഓക്‌സിജനണുക്കളുമായി പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ച്‌ അസറ്റിക്‌ ആസിഡാക്കി മാറ്റുന്നതിനു സഹായകമായ മറ്റൊരു എന്‍സൈമും ഉണ്ട്. ആദ്യത്തേത്‌ അനേകം ജന്തുക്കളിലും യീസ്റ്റിലും മറ്റും കാണാമെങ്കില്‍ രണ്ടാമത്തേത്‌ മറ്റു ചില ബാക്‌റ്റീരിയയില്‍ കാണാം. രണ്ട്‌ എന്‍സൈമുകള്‍ക്കും കാര്യദ്രവ്യം ലാക്‌റ്റിക്‌ ആസിഡ്‌ ആണെങ്കില്‍ രണ്ടുവിധത്തില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഇവയ്‌ക്കു "ലാക്‌റ്റേസ്‌' എന്ന ഒരേ പേര്‌ അനുപപന്നമാകയാല്‍ നാമകരണപ്രക്രിയയില്‍ സാരള്യം ഭഞ്‌ജിക്കേണ്ടിവരികയും തന്മൂലം സങ്കീര്‍ണത അനുഭവപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതു പരിഹരിച്ചുകൊണ്ട്‌ ആദ്യത്തെ എന്‍സൈമിന്‌ "ലാക്‌റ്റേറ്റ്‌ ഡിഹൈഡ്രജനേസ്‌' എന്നും രണ്ടാമത്തേതിന്‌ "ലാക്‌റ്റേറ്റ്‌ ഓക്‌സിഡേസ്‌' എന്നും സംജ്ഞകള്‍ നല്‍കപ്പെട്ടു. ഈ നിര്‍ദേശം നാമകരണപ്രക്രിയയെ ഒന്നുകൂടി ശാസ്‌ത്രീയവും അര്‍ഥവത്തും ആക്കിയിട്ടുണ്ട്‌. പേരില്‍നിന്നുതന്നെ ഓരോ എന്‍സൈമിനെക്കുറിച്ചും കാര്യമായ ചില അറിവുകള്‍ പ്രദാനം ചെയ്യാമെന്ന ഒരു അവസ്ഥയിലാണ്‌ ഇന്നു നാം എത്തിച്ചേര്‍ന്നിരിക്കുന്നത്‌. | |
| - | ''' | + | '''വര്‍ഗീകരണം.''' ഏതു തരത്തിലുള്ള രാസപ്രക്രിയയെയാണ്‌ ഇതു പ്രരിപ്പിക്കുന്നത്‌ എന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ എന്‍സൈമുകളെ ഓക്‌സിഡോ-റിഡക്‌ടേഴ്‌സുകള്‍, ട്രാന്‍സ്‌ഫറേസുകള്‍, ഹൈഡ്രാലേസുകള്‍, ലിയേസുകള്‍, ലിഗേസുകള്‍, ഐസൊമെറേസുകള്‍ എന്നിങ്ങനെ ആറ്‌ പ്രധാന വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം. |
| - | ഓക്‌സിഡേഷന്‍ (ജാരണം)- റിഡക്ഷന്‍ (വിജാരണം) അഭിക്രിയകളെ ഉത്‌പ്രരിപ്പിക്കുന്ന എന്‍സൈമുകളാണ്‌ ഓക്‌സിഡോ-റിഡക്‌ടേഴ്‌സുകള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്നത്‌. ഏതെങ്കിലും ഒരു തന്മാത്രയിലുള്ള ഒരു ഗ്രൂപ്പിനെയോ റാഡിക്കലിനെയോ മറ്റൊരു തന്മാത്രയിലേക്ക്‌ മാറ്റാന്‍ സഹായിക്കുന്ന എന്‍സൈമുകളാണ്‌ ട്രാന്‍സ്‌ഫറേസുകള്‍. മൂന്നാമത്തെ ഇനമായ ഹൈഡ്രാലേസുകള്‍, പ്രാട്ടീനുകള്‍, എസ്റ്ററുകള്‍, | + | ഓക്‌സിഡേഷന്‍ (ജാരണം)- റിഡക്ഷന്‍ (വിജാരണം) അഭിക്രിയകളെ ഉത്‌പ്രരിപ്പിക്കുന്ന എന്‍സൈമുകളാണ്‌ ഓക്‌സിഡോ-റിഡക്‌ടേഴ്‌സുകള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്നത്‌. ഏതെങ്കിലും ഒരു തന്മാത്രയിലുള്ള ഒരു ഗ്രൂപ്പിനെയോ റാഡിക്കലിനെയോ മറ്റൊരു തന്മാത്രയിലേക്ക്‌ മാറ്റാന്‍ സഹായിക്കുന്ന എന്‍സൈമുകളാണ്‌ ട്രാന്‍സ്‌ഫറേസുകള്‍. മൂന്നാമത്തെ ഇനമായ ഹൈഡ്രാലേസുകള്‍, പ്രാട്ടീനുകള്‍, എസ്റ്ററുകള്‍, കാര്‍ബോ ഹൈഡ്രറ്റുകള്‍, ഫോസ്‌ഫേറ്റുകള്‍ എന്നിവയെ ജലീയവിശ്ലേഷണ വിധേയമാക്കുന്നതിന്‌ സഹായിക്കുന്നവയാണ്‌. കാര്യദ്രവ്യത്തില്‍നിന്ന്‌ ഒരു ഗ്രൂപ്പ്‌ നീക്കം ചെയ്യാന്‍ സഹായിക്കുന്ന എന്‍സൈമുകള്‍ ലിയേസുകള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. എന്നാല്‍ ലിഗേസുകള്‍ രണ്ട്‌ തന്മാത്രകളെ തമ്മില്‍ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്‌ സഹായമേകുന്നു. സമരൂപികളായ യൗഗികങ്ങളുടെ അന്യോന്യ പരിവര്‍ത്തനപ്രക്രിയകളെ സഹായിക്കുന്നവയാണ്‌ ആറാമത്തെയിനമായ ഐസൊമെറേസുകള്‍. |
| - | ''' | + | '''ഗുണധര്‍മങ്ങള്‍.''' എന്‍സൈമുകളില്‍ മിക്കവയും സരളമോ സങ്കീര്‍ണമോ ആയ പ്രാട്ടീനുകളാണ്‌. അതുകൊണ്ടുതന്നെ പ്രാട്ടീനുകളുടെ എല്ലാ ഗുണധര്‍മങ്ങളും ഇവ പ്രകാശിപ്പിക്കുന്നു. എന്‍സൈമുകള്‍ ഉത്‌പ്രരകങ്ങളായതിനാല്‍ രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ ഇവയുടെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ അതിവേഗത്തില്‍ നടക്കുന്നു. പ്രത്യേക നിര്‍ദിഷ്‌ടത്വം (specificity) ഇവയുടെ പ്രത്യേകതയാണ്‌. ചില എന്‍സൈമുകള്‍ക്ക്‌ ഒരേ ഒരു രാസപ്രതിപ്രവര്‍ത്തനത്തെ മാത്രമേ സ്വാധീനിക്കാന്‍ കഴിയുകയുള്ളു. |
| - | എന്‍സൈമിന്റെ | + | എന്‍സൈമിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനഫലമായി ഉണ്ടാകുന്ന ഉത്‌പ്രരണ പ്രക്രിയയുടെ യഥാര്‍ഥ ക്രിയാതന്ത്രം കൃത്യമായി അറിവായിട്ടില്ല. ചിലരുടെ അഭിപ്രായത്തില്‍ ഇവ രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിന്‌ തുടക്കമിടുന്നവയാണ്‌. മറ്റു ചിലരുടെ മതമനുസരിച്ച്‌ മന്ദവേഗത്തില്‍ നടക്കാറുള്ള രാസപ്രക്രിയയെ ഇവ ത്വരിപ്പിക്കുന്നു. ഈ വിഷയത്തില്‍ മൈക്കേലിസ്‌, മെന്റണ്‍ എന്നീ ശാസ്‌ത്രകാരന്മാരുടെ "എന്‍സൈം-കാര്യദ്രവ്യ-സങ്കീര്‍ണസിദ്ധാന്തമാണ്‌ പരക്കെ സ്വീകരിച്ചിട്ടുള്ളത്‌. |
| - | + | രക്തത്തില്‍ അനേകം എന്‍സൈമുകള്‍ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്‌. ഇവയില്‍ ചിലത്‌ രോഗലക്ഷണങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടവയാണ്‌. രോഗാവസ്ഥയില്‍ ചില പ്രധാനാവയവകോശങ്ങള്‍ക്ക്‌ കേടുപറ്റുമ്പോള്‍ അവയില്‍ നിന്നുദ്‌ഭവിക്കുന്ന എന്‍സൈമുകള്‍ രക്തത്തില്‍ കലരുകയും ചെയ്യും. ചില രോഗങ്ങള്‍ക്ക്‌ എന്‍സൈം ചികിത്സയും നല്‌കിവരുന്നുണ്ട്‌. രസതന്ത്രം, ജൈവശാസ്‌ത്രം, വൈദ്യശാസ്‌ത്രം എന്നീ മേഖലകളിലെ ശാസ്‌ത്രകാരന്മാരുടെ ശ്രദ്ധ ഏറെ ആകര്‍ഷിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു ഗവേഷണ മേഖലയാണ്‌ എന്‍സൈമിന്റേത്‌ എന്നതും എടുത്തുപറയേണ്ടതുണ്ട്‌. | |
Current revision as of 05:06, 16 ഓഗസ്റ്റ്‌ 2014
എന്‍സൈമുകള്‍
Encymes
വൈറസ്‌ മുതല്‍ മനുഷ്യന്‍ വരെയുള്ള ജീവികളില്‍ നടക്കുന്ന എല്ലാ ജീവരസതന്ത്രപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെയും ഉത്‌പ്രരിപ്പിക്കുകയും നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതും ശരീരംതന്നെ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്നതും പ്രായേണ ജലലേയവും കൊളോയ്‌ഡീയവും ആയ ഓര്‍ഗാനിക്‌ യൗഗികങ്ങള്‍. ഈ നിര്‍വചനമനുസരിച്ച്‌ ശരീരം ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്ന ഗ്ലൂട്ടാതയോണ്‍, അഡിനിലിക്‌ ആസിഡ്‌, അസ്‌കോര്‍ബിക്‌ ആസിഡ്‌ മുതലായ തന്മാത്രാഭാരം ചുരുക്കമുള്ള യൗഗികങ്ങള്‍ ഇവയില്‍ ഉള്‍പ്പെടുന്നില്ല. ശ്വാസോച്ഛ്വാസം, ഉപാപചയം (metabolism), ഹൃദയപ്രവര്‍ത്തനം, ശരീരകലാനിര്‍മിതി, മാംസപേശികളുടെ ചലനം എന്നിങ്ങനെ ഒട്ടനവധി ശാരീരികപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ എന്‍സൈമുകളെ (enzymes) ആശ്രയിച്ചാണ്‌ ഇരിക്കുന്നത്‌. ശരീരത്തിലെ ഓരോ കോശവും അതിനുവേണ്ട എന്‍സൈമുകളെ നിര്‍മിക്കുന്നു. ഓരോ കോശവും ഒട്ടുവളരെ വ്യത്യസ്‌ത എന്‍സൈമുകളെ ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്നതായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഓരോ എന്‍സൈമിനും അതിന്റേതായ പ്രത്യേകനിര്‍ദിഷ്‌ടപ്രവര്‍ത്തനമുണ്ട്‌; യഥാകാലം യഥാസ്ഥാനം അവ അതു നിര്‍വഹിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഒരു ലക്ഷത്തിലധികം എന്‍സൈമുകള്‍ പഠനവിധേയമായിട്ടുണ്ട്‌. മിക്കതും വര്‍ണരഹിതങ്ങളായ ഖരവസ്‌തുക്കളാണ്‌; ചിലതിനു പച്ചയും മറ്റു ചിലതിനു നീലയും വേറെ ചിലതിനു പച്ചകലര്‍ന്ന തവിട്ടും നിറങ്ങളുണ്ടായിരിക്കും. കോശത്തിനകത്തു നിര്‍മിക്കപ്പെടുന്ന മിക്ക എന്‍സൈമുകളും ആ കോശത്തിനകത്തു തന്നെയാണ്‌ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്‌; ഇവയെ ആന്തര-എന്‍സൈമുകള്‍ (endoenzymes)എന്നു വിളിക്കുന്നു. ചില ജീവകോശങ്ങള്‍ എന്‍സൈമുകളെ പുറത്തേക്കു മോചിപ്പിക്കുകയും അവ കോശത്തിന്റെ ബാഹ്യപരിസരത്തിലെ രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളില്‍ പ്രരകങ്ങളായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുകയും ചെയ്യും; ഇവയെ ബാഹ്യ-എന്‍സൈമുകള്‍ (exoenzymes)എന്നാണു വിളിക്കുന്നത്‌. എന്‍സൈമിന്റെ സാന്ദ്രണം (concentration), കാര്യദ്രവ്യത്തിന്റെ (substrate) ലായനിയുടെ അമ്ല-ക്ഷാരമയത (pH), താപനില എന്നിങ്ങനെയുള്ള പല ഘടകങ്ങളെയും ആശ്രയിച്ചാണ്‌ എന്‍സൈമുകളുടെ ക്രിയാത്മകത നിലകൊള്ളുന്നത്‌. ഒരു എന്‍സൈമിന്റെയും അതിന്റെ കാര്യദ്രവ്യത്തിന്റെയും സ്വഭാവമാണ്‌ അതിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനത്തിന്‌ അനുകൂലതമമായ (optimum) എന്തെന്നു നിര്‍ണയിക്കുന്ന ഘടകം. മൃഗങ്ങളിലെ എന്‍സൈം പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഏറ്റവും അനുകൂലമായ താപനില 40-50ºC-ഉം സസ്യങ്ങളിലേതിന്‌ 50-60ºC-ഉം ആണ്‌.
ജന്തുക്കളില്‍ നടക്കുന്ന ആഹാരപചനത്തിന്റെയും യീസ്റ്റിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ പഞ്ചസാര കിണ്വനവിധേയമായി ആര്‍ക്കഹോള്‍ ഉണ്ടാകുന്ന പ്രക്രിയയുടെയും നിരീക്ഷണങ്ങളാണ്‌ എന്‍സൈം പഠനത്തിനു തുടക്കംകുറിച്ചത്‌. 1833-ല്‍ പേയന്‍ (payen), പെര്‍സോസ്‌ (Persoz) എന്നീ ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്മാര്‍ സ്റ്റാര്‍ച്ചിനെ പഞ്ചസാരയാക്കിമാറ്റുന്നതിനു പര്യാപ്‌തമായ ഒരു പദാര്‍ഥത്തെ മാള്‍ട്ട്‌-നിഷ്‌കര്‍ണത്തില്‍നിന്ന്‌ ആല്‍ക്കഹോള്‍ ഉപയോഗിച്ച്‌ അവക്ഷേപിച്ചതാണ്‌ എന്‍സൈം പ്രവര്‍ത്തനത്തിന്റെ അംഗീകാരത്തിന്‌ മാര്‍ഗദര്‍ശകമായ ആദ്യത്തെ കണ്ടുപിടിത്തം. അവര്‍ സക്രിയമായ ആ പദാര്‍ഥത്തിന്‌ "ഡയസ്റ്റേസ്' എന്നു നാമകരണം ചെയ്‌തു. വിയോജനം(separation) എന്നര്‍ഥമുള്ള ഡയസ്റ്റസിസ്‌ - (Diastasis)എന്ന ഗ്രീക്കുപദത്തില്‍ നിന്നാണ്‌ ഈ പേരിന്റെ വ്യുത്‌പത്തി കുറേക്കാലത്തേക്ക്‌ എല്ലാ എന്‍സൈമുകള്‍ക്കുംകൂടി പൊതുവായി "ഡയസ്റ്റേസ്' എന്നു വ്യവഹാരമുണ്ടായി. അതുപോലെ കിണ്വന(fermentation) പ്രക്രിയയെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി എന്‍സൈമുകള്‍ക്ക്‌ കിണ്വം (ferment)എന്ന ഒരു പൊതുനാമവും നടപ്പിലുണ്ടായിരുന്നു. 1878-ല്‍ ഒരു ജര്‍മന്‍ ശരീരശാസ്‌ത്രജ്ഞനാണ്‌ "യീസ്റ്റിനകത്തു' എന്നര്‍ഥമുള്ള "എന്‍സൈം' എന്ന ഗ്രീക്കുപദം ഈ ഇനത്തില്‍പ്പെട്ട യൗഗികങ്ങള്‍ക്കു നിര്‍ദേശിച്ചത്‌.
ബുക്‌ണര്‍ എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്‍ 1897-ല്‍ യീസ്റ്റിനെ മണല്‍ കൂട്ടിക്കലര്‍ത്തിപ്പൊടിച്ചശേഷം ഹൈഡ്രാളിക്‌ പ്രസ്‌ ഉപയോഗിച്ച്‌ അതിലെ സാരാംശം പിഴിഞ്ഞെടുക്കുകയുണ്ടായി. കോശനിര്‍മുക്തമായ ഈ ദ്രവ്യം പഞ്ചസാരയെ എളുപ്പം പുളിപ്പിക്കുന്നതായിക്കണ്ടു. കോശങ്ങളില്‍നിന്ന്‌ എന്‍സൈമുകളെ വേര്‍തിരിക്കാന്‍ സാധിക്കുമെന്നും സാധിക്കുകയില്ലെന്നുമുള്ള വിവാദത്തിന്‌ വിരാമമിടുവാന്‍ ഈ കണ്ടുപിടിത്തം സഹായകമായി. ജീവകോശങ്ങളില്‍നിന്ന്‌ എന്‍സൈമുകളെ വേര്‍പെടുത്തിയെടുക്കുകയും ശുദ്ധീകരിച്ചു തയ്യാറാക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയ്‌ക്ക്‌ അത്‌ പ്രാരംഭം കുറിച്ചു. ഈ പ്രക്രിയ ഇന്നും അഭംഗുരം നടന്നുവരുന്നു. പചനവ്യവസ്ഥയില്‍ പങ്കെടുക്കുന്ന ബാഹ്യ-എന്‍സൈമുകളാണ്‌ ഇപ്രകാരം ലഭ്യമാക്കിയ ആദ്യത്തെ ചില എന്‍സൈമുകള്‍. പെപ്‌സിന്‍, ട്രിപ്‌സിന്‍ എന്നിവ ഇവയിലുള്‍പ്പെടുന്നു. ജെ.ബി. സ്‌മനര്‍ (J.B. Sumner) 1926-ല്‍ യൂറിയേസ്‌ എന്ന ഒരു സസ്യ-എന്‍സൈം മിക്കവാറും ശുദ്ധമായ നിലയില്‍ ക്രിസ്റ്റലീകരിച്ചെടുത്തതും മറ്റൊരു പ്രധാനസംഭവമായിരുന്നു. ഇന്നാകട്ടെ അനേകം എന്‍സൈമുകള്‍ ശുദ്ധനിലയില്‍ ക്രിസ്റ്റലീകരിച്ചെടുക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു; അനേകശതം എന്‍സൈമുകള്‍ അത്ര ശുദ്ധനിലയിലല്ലെങ്കിലും ലഭ്യമാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. മാത്രമല്ല ബാഹ്യ-എന്‍സൈമുകളില്‍നിന്ന്‌ ആന്തര-എന്‍സൈമുകളിലേക്കു ശാസ്‌ത്രജ്ഞരുടെ ശ്രദ്ധ ഇന്നു കൂടുതല്‍ പതിഞ്ഞിട്ടുമുണ്ട്‌. 875 ഓളം എന്‍സൈമുകള്‍ ഇന്ന്‌ അഭിനിര്‍ധാരിതങ്ങളാ(identified)യിട്ടുണ്ട്‌. ഇവയുടെ ഭൗതികവും രാസികവുമായ ഗുണധര്‍മങ്ങളുടെ നിഷ്‌കൃഷ്‌ടമായ പഠനംമൂലം ജീവികളുടെ ശരീരത്തില്‍ ഇവ വഹിക്കുന്ന പ്രത്യേക നിര്‍ദിഷ്‌ടങ്ങളായ പങ്കുകളെപ്പറ്റി സൂക്ഷ്‌മായ അറിവുകളും ഉണ്ടാകുവാനിടയായിട്ടുണ്ട്‌. ഇതിനെല്ലാംപുറമേ ഈ എന്‍സൈമുകളെ ശാസ്‌ത്രീയമായി വര്‍ഗീകരിക്കുന്നതിനും അവയ്‌ക്ക്‌ അന്വര്‍ഥങ്ങളും സംയുക്തികങ്ങളുമായ സംജ്ഞകള്‍ നല്‍കുന്നതിനും ഇന്നു സാധ്യമായിത്തീര്‍ന്നിരിക്കുന്നു. പെപ്‌സിന്‍, ട്രിപ്‌സിന്‍ എന്നിങ്ങനെ ചില പഴയ പേരുകള്‍ക്കു മാറ്റം വരുത്തിയിട്ടില്ല. മറ്റുള്ളവയുടെ പേരുകളെല്ലാം "ഏസ്‌' (ase) എന്ന ശബ്‌ദത്തിലാണ്‌ പുതിയ പദ്ധതിയനുസരിച്ച്‌ അവസാനിക്കുന്നത്‌. പേരിന്റെ ആദ്യഭാഗം അതാത്‌ എന്‍സൈമിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനത്തിനു പാത്രീഭൂതമായ കാര്യദ്രവ്യത്തിന്റെ (substrate) പ്രാതിനിധ്യം വഹിക്കുന്നതായിരിക്കും. ഉദാഹരണമായി സൂക്രാസില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന എന്‍സൈം "സൂക്രസ്‌' ആയി; കൊഴുപ്പുകളില്‍ (lipids) പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന എന്‍സൈം ലിപ്പേസ്‌ (lipase) ആയി. എന്നാല്‍ എന്‍സൈമുകളുടെ എണ്ണവും പ്രവര്‍ത്തനരീതിയും കൂടുതല്‍ കൂടുതല്‍ മനസ്സിലായിവന്നതോടുകൂടി "ഏസ്‌' പദ്ധതികാര്യനിര്‍വഹണത്തിന്‌ അപര്യാപ്‌തമായിത്തീര്‍ന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്‌ ലാക്‌റ്റിക്‌ ആസിഡ്‌ എടുക്കാം. ഇതില്‍ നിന്ന് രണ്ട്‌ ഹൈഡ്രജന്‍ നീക്കം ചെയ്‌തു പൈറൂവിക്‌ ആസിഡായി പരിണമിപ്പിക്കുന്ന ഒരു എന്‍സൈമുണ്ട്‌. നേരേമറിച്ച്‌ ഇതിനെ രണ്ടു ഓക്‌സിജനണുക്കളുമായി പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ച്‌ അസറ്റിക്‌ ആസിഡാക്കി മാറ്റുന്നതിനു സഹായകമായ മറ്റൊരു എന്‍സൈമും ഉണ്ട്. ആദ്യത്തേത്‌ അനേകം ജന്തുക്കളിലും യീസ്റ്റിലും മറ്റും കാണാമെങ്കില്‍ രണ്ടാമത്തേത്‌ മറ്റു ചില ബാക്‌റ്റീരിയയില്‍ കാണാം. രണ്ട്‌ എന്‍സൈമുകള്‍ക്കും കാര്യദ്രവ്യം ലാക്‌റ്റിക്‌ ആസിഡ്‌ ആണെങ്കില്‍ രണ്ടുവിധത്തില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ഇവയ്‌ക്കു "ലാക്‌റ്റേസ്‌' എന്ന ഒരേ പേര്‌ അനുപപന്നമാകയാല്‍ നാമകരണപ്രക്രിയയില്‍ സാരള്യം ഭഞ്‌ജിക്കേണ്ടിവരികയും തന്മൂലം സങ്കീര്‍ണത അനുഭവപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതു പരിഹരിച്ചുകൊണ്ട്‌ ആദ്യത്തെ എന്‍സൈമിന്‌ "ലാക്‌റ്റേറ്റ്‌ ഡിഹൈഡ്രജനേസ്‌' എന്നും രണ്ടാമത്തേതിന്‌ "ലാക്‌റ്റേറ്റ്‌ ഓക്‌സിഡേസ്‌' എന്നും സംജ്ഞകള്‍ നല്‍കപ്പെട്ടു. ഈ നിര്‍ദേശം നാമകരണപ്രക്രിയയെ ഒന്നുകൂടി ശാസ്‌ത്രീയവും അര്‍ഥവത്തും ആക്കിയിട്ടുണ്ട്‌. പേരില്‍നിന്നുതന്നെ ഓരോ എന്‍സൈമിനെക്കുറിച്ചും കാര്യമായ ചില അറിവുകള്‍ പ്രദാനം ചെയ്യാമെന്ന ഒരു അവസ്ഥയിലാണ്‌ ഇന്നു നാം എത്തിച്ചേര്‍ന്നിരിക്കുന്നത്‌.
വര്‍ഗീകരണം. ഏതു തരത്തിലുള്ള രാസപ്രക്രിയയെയാണ്‌ ഇതു പ്രരിപ്പിക്കുന്നത്‌ എന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ എന്‍സൈമുകളെ ഓക്‌സിഡോ-റിഡക്‌ടേഴ്‌സുകള്‍, ട്രാന്‍സ്‌ഫറേസുകള്‍, ഹൈഡ്രാലേസുകള്‍, ലിയേസുകള്‍, ലിഗേസുകള്‍, ഐസൊമെറേസുകള്‍ എന്നിങ്ങനെ ആറ്‌ പ്രധാന വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം.
ഓക്‌സിഡേഷന്‍ (ജാരണം)- റിഡക്ഷന്‍ (വിജാരണം) അഭിക്രിയകളെ ഉത്‌പ്രരിപ്പിക്കുന്ന എന്‍സൈമുകളാണ്‌ ഓക്‌സിഡോ-റിഡക്‌ടേഴ്‌സുകള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്നത്‌. ഏതെങ്കിലും ഒരു തന്മാത്രയിലുള്ള ഒരു ഗ്രൂപ്പിനെയോ റാഡിക്കലിനെയോ മറ്റൊരു തന്മാത്രയിലേക്ക്‌ മാറ്റാന്‍ സഹായിക്കുന്ന എന്‍സൈമുകളാണ്‌ ട്രാന്‍സ്‌ഫറേസുകള്‍. മൂന്നാമത്തെ ഇനമായ ഹൈഡ്രാലേസുകള്‍, പ്രാട്ടീനുകള്‍, എസ്റ്ററുകള്‍, കാര്‍ബോ ഹൈഡ്രറ്റുകള്‍, ഫോസ്‌ഫേറ്റുകള്‍ എന്നിവയെ ജലീയവിശ്ലേഷണ വിധേയമാക്കുന്നതിന്‌ സഹായിക്കുന്നവയാണ്‌. കാര്യദ്രവ്യത്തില്‍നിന്ന്‌ ഒരു ഗ്രൂപ്പ്‌ നീക്കം ചെയ്യാന്‍ സഹായിക്കുന്ന എന്‍സൈമുകള്‍ ലിയേസുകള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. എന്നാല്‍ ലിഗേസുകള്‍ രണ്ട്‌ തന്മാത്രകളെ തമ്മില്‍ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്‌ സഹായമേകുന്നു. സമരൂപികളായ യൗഗികങ്ങളുടെ അന്യോന്യ പരിവര്‍ത്തനപ്രക്രിയകളെ സഹായിക്കുന്നവയാണ്‌ ആറാമത്തെയിനമായ ഐസൊമെറേസുകള്‍.
ഗുണധര്‍മങ്ങള്‍. എന്‍സൈമുകളില്‍ മിക്കവയും സരളമോ സങ്കീര്‍ണമോ ആയ പ്രാട്ടീനുകളാണ്‌. അതുകൊണ്ടുതന്നെ പ്രാട്ടീനുകളുടെ എല്ലാ ഗുണധര്‍മങ്ങളും ഇവ പ്രകാശിപ്പിക്കുന്നു. എന്‍സൈമുകള്‍ ഉത്‌പ്രരകങ്ങളായതിനാല്‍ രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ ഇവയുടെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ അതിവേഗത്തില്‍ നടക്കുന്നു. പ്രത്യേക നിര്‍ദിഷ്‌ടത്വം (specificity) ഇവയുടെ പ്രത്യേകതയാണ്‌. ചില എന്‍സൈമുകള്‍ക്ക്‌ ഒരേ ഒരു രാസപ്രതിപ്രവര്‍ത്തനത്തെ മാത്രമേ സ്വാധീനിക്കാന്‍ കഴിയുകയുള്ളു.
എന്‍സൈമിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനഫലമായി ഉണ്ടാകുന്ന ഉത്‌പ്രരണ പ്രക്രിയയുടെ യഥാര്‍ഥ ക്രിയാതന്ത്രം കൃത്യമായി അറിവായിട്ടില്ല. ചിലരുടെ അഭിപ്രായത്തില്‍ ഇവ രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിന്‌ തുടക്കമിടുന്നവയാണ്‌. മറ്റു ചിലരുടെ മതമനുസരിച്ച്‌ മന്ദവേഗത്തില്‍ നടക്കാറുള്ള രാസപ്രക്രിയയെ ഇവ ത്വരിപ്പിക്കുന്നു. ഈ വിഷയത്തില്‍ മൈക്കേലിസ്‌, മെന്റണ്‍ എന്നീ ശാസ്‌ത്രകാരന്മാരുടെ "എന്‍സൈം-കാര്യദ്രവ്യ-സങ്കീര്‍ണസിദ്ധാന്തമാണ്‌ പരക്കെ സ്വീകരിച്ചിട്ടുള്ളത്‌. രക്തത്തില്‍ അനേകം എന്‍സൈമുകള്‍ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്‌. ഇവയില്‍ ചിലത്‌ രോഗലക്ഷണങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടവയാണ്‌. രോഗാവസ്ഥയില്‍ ചില പ്രധാനാവയവകോശങ്ങള്‍ക്ക്‌ കേടുപറ്റുമ്പോള്‍ അവയില്‍ നിന്നുദ്‌ഭവിക്കുന്ന എന്‍സൈമുകള്‍ രക്തത്തില്‍ കലരുകയും ചെയ്യും. ചില രോഗങ്ങള്‍ക്ക്‌ എന്‍സൈം ചികിത്സയും നല്‌കിവരുന്നുണ്ട്‌. രസതന്ത്രം, ജൈവശാസ്‌ത്രം, വൈദ്യശാസ്‌ത്രം എന്നീ മേഖലകളിലെ ശാസ്‌ത്രകാരന്മാരുടെ ശ്രദ്ധ ഏറെ ആകര്‍ഷിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു ഗവേഷണ മേഖലയാണ്‌ എന്‍സൈമിന്റേത്‌ എന്നതും എടുത്തുപറയേണ്ടതുണ്ട്‌.
