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
എന്‍സൈമുകള്‍
Encymes
വൈറസ്‌ മുതൽ മനുഷ്യന്‍ വരെയുള്ള ജീവികളിൽ നടക്കുന്ന എല്ലാ ജീവരസതന്ത്രപ്രവർത്തനങ്ങളെയും ഉത്‌പ്രരിപ്പിക്കുകയും നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതും ശരീരംതന്നെ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്നതും പ്രായേണ ജലലേയവും കൊളോയ്‌ഡീയവും ആയ ഓർഗാനിക്‌ യൗഗികങ്ങള്‍. ഈ നിർവചനമനുസരിച്ച്‌ ശരീരം ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്ന ഗ്ലൂട്ടാതയോണ്‍, അഡിനിലിക്‌ ആസിഡ്‌, അസ്‌കോർബിക്‌ ആസിഡ്‌ മുതലായ തന്മാത്രാഭാരം ചുരുക്കമുള്ള യൗഗികങ്ങള്‍ ഇവയിൽ ഉള്‍പ്പെടുന്നില്ല. ശ്വാസോച്ഛ്വാസം, ഉപാപചയം (metabolism), ഹൃദയപ്രവർത്തനം, ശരീരകലാനിർമിതി, മാംസപേശികളുടെ ചലനം എന്നിങ്ങനെ ഒട്ടനവധി ശാരീരികപ്രവർത്തനങ്ങള്‍ എന്‍സൈമുകളെ (enzymes) ആശ്രയിച്ചാണ്‌ ഇരിക്കുന്നത്‌. ശരീരത്തിലെ ഓരോ കോശവും അതിനുവേണ്ട എന്‍സൈമുകളെ നിർമിക്കുന്നു. ഓരോ കോശവും ഒട്ടുവളരെ വ്യത്യസ്‌ത എന്‍സൈമുകളെ ഉള്‍ക്കൊള്ളുന്നതായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഓരോ എന്‍സൈമിനും അതിന്റേതായ പ്രത്യേകനിർദിഷ്‌ടപ്രവർത്തനമുണ്ട്‌; യഥാകാലം യഥാസ്ഥാനം അവ അതു നിർവഹിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഒരു ലക്ഷത്തിലധികം എന്‍സൈമുകള്‍ പഠനവിധേയമായിട്ടുണ്ട്‌. മിക്കതും വർണരഹിതങ്ങളായ ഖരവസ്‌തുക്കളാണ്‌; ചിലതിനു പച്ചയും മറ്റു ചിലതിനു നീലയും വേറെ ചിലതിനു പച്ചകലർന്ന തവിട്ടും നിറങ്ങളുണ്ടായിരിക്കും. കോശത്തിനകത്തു നിർമിക്കപ്പെടുന്ന മിക്ക എന്‍സൈമുകളും ആ കോശത്തിനകത്തു തന്നെയാണ്‌ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്‌; ഇവയെ ആന്തര-എന്‍സൈമുകള്‍ (endoenzymes)എന്നു വിളിക്കുന്നു. ചില ജീവകോശങ്ങള്‍ എന്‍സൈമുകളെ പുറത്തേക്കു മോചിപ്പിക്കുകയും അവ കോശത്തിന്റെ ബാഹ്യപരിസരത്തിലെ രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ പ്രരകങ്ങളായി പ്രവർത്തിക്കുകയും 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 പ്രവർത്തനത്തിന്‌ അനുകൂലതമമായ (optimum) എന്തെന്നു നിർണയിക്കുന്ന ഘടകം. മൃഗങ്ങളിലെ എന്‍സൈം പ്രവർത്തനങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഏറ്റവും അനുകൂലമായ താപനില 40-50ºC-ഉം സസ്യങ്ങളിലേതിന്‌ 50-60ºC-ഉം ആണ്‌.
ജന്തുക്കളിൽ നടക്കുന്ന ആഹാരപചനത്തിന്റെയും യീസ്റ്റിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ പഞ്ചസാര കിണ്വനവിധേയമായി ആർക്കഹോള്‍ ഉണ്ടാകുന്ന പ്രക്രിയയുടെയും നിരീക്ഷണങ്ങളാണ്‌ എന്‍സൈം പഠനത്തിനു തുടക്കംകുറിച്ചത്‌. 1833-ൽ പേയന്‍ (payen), പെർസോസ്‌ (Persoz) എന്നീ ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്മാർ സ്റ്റാർച്ചിനെ പഞ്ചസാരയാക്കിമാറ്റുന്നതിനു പര്യാപ്‌തമായ ഒരു പദാർഥത്തെ മാള്‍ട്ട്‌-നിഷ്‌കർണത്തിൽനിന്ന്‌ ആൽക്കഹോള്‍ ഉപയോഗിച്ച്‌ അവക്ഷേപിച്ചതാണ്‌ എന്‍സൈം പ്രവർത്തനത്തിന്റെ അംഗീകാരത്തിന്‌ മാർഗദർശകമായ ആദ്യത്തെ കണ്ടുപിടിത്തം. അവർ സക്രിയമായ ആ പദാർഥത്തിന്‌ "ഡയസ്റ്റേസ്' എന്നു നാമകരണം ചെയ്‌തു. വിയോജനം(separation) എന്നർഥമുള്ള ഡയസ്റ്റസിസ്‌ - (Diastasis)എന്ന ഗ്രീക്കുപദത്തിൽ നിന്നാണ്‌ ഈ പേരിന്റെ വ്യുത്‌പത്തി കുറേക്കാലത്തേക്ക്‌ എല്ലാ എന്‍സൈമുകള്‍ക്കുംകൂടി പൊതുവായി "ഡയസ്റ്റേസ്' എന്നു വ്യവഹാരമുണ്ടായി. അതുപോലെ കിണ്വന(fermentation) പ്രക്രിയയെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി എന്‍സൈമുകള്‍ക്ക്‌ കിണ്വം (ferment)എന്ന ഒരു പൊതുനാമവും നടപ്പിലുണ്ടായിരുന്നു. 1878-ൽ ഒരു ജർമന്‍ ശരീരശാസ്‌ത്രജ്ഞനാണ്‌ "യീസ്റ്റിനകത്തു' എന്നർഥമുള്ള "എന്‍സൈം' എന്ന ഗ്രീക്കുപദം ഈ ഇനത്തിൽപ്പെട്ട യൗഗികങ്ങള്‍ക്കു നിർദേശിച്ചത്‌.
ബുക്‌ണർ എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്‍ 1897-ൽ യീസ്റ്റിനെ മണൽ കൂട്ടിക്കലർത്തിപ്പൊടിച്ചശേഷം ഹൈഡ്രാളിക്‌ പ്രസ്‌ ഉപയോഗിച്ച്‌ അതിലെ സാരാംശം പിഴിഞ്ഞെടുക്കുകയുണ്ടായി. കോശനിർമുക്തമായ ഈ ദ്രവ്യം പഞ്ചസാരയെ എളുപ്പം പുളിപ്പിക്കുന്നതായിക്കണ്ടു. കോശങ്ങളിൽനിന്ന്‌ എന്‍സൈമുകളെ വേർതിരിക്കാന്‍ സാധിക്കുമെന്നും സാധിക്കുകയില്ലെന്നുമുള്ള വിവാദത്തിന്‌ വിരാമമിടുവാന്‍ ഈ കണ്ടുപിടിത്തം സഹായകമായി. ജീവകോശങ്ങളിൽനിന്ന്‌ എന്‍സൈമുകളെ വേർപെടുത്തിയെടുക്കുകയും ശുദ്ധീകരിച്ചു തയ്യാറാക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയ്‌ക്ക്‌ അത്‌ പ്രാരംഭം കുറിച്ചു. ഈ പ്രക്രിയ ഇന്നും അഭംഗുരം നടന്നുവരുന്നു. പചനവ്യവസ്ഥയിൽ പങ്കെടുക്കുന്ന ബാഹ്യ-എന്‍സൈമുകളാണ്‌ ഇപ്രകാരം ലഭ്യമാക്കിയ ആദ്യത്തെ ചില എന്‍സൈമുകള്‍. പെപ്‌സിന്‍, ട്രിപ്‌സിന്‍ എന്നിവ ഇവയിലുള്‍പ്പെടുന്നു. ജെ.ബി. സ്‌മനർ (J.B. Sumner) 1926-ൽ യൂറിയേസ്‌ എന്ന ഒരു സസ്യ-എന്‍സൈം മിക്കവാറും ശുദ്ധമായ നിലയിൽ ക്രിസ്റ്റലീകരിച്ചെടുത്തതും മറ്റൊരു പ്രധാനസംഭവമായിരുന്നു. ഇന്നാകട്ടെ അനേകം എന്‍സൈമുകള്‍ ശുദ്ധനിലയിൽ ക്രിസ്റ്റലീകരിച്ചെടുക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു; അനേകശതം എന്‍സൈമുകള്‍ അത്ര ശുദ്ധനിലയിലല്ലെങ്കിലും ലഭ്യമാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. മാത്രമല്ല ബാഹ്യ-എന്‍സൈമുകളിൽനിന്ന്‌ ആന്തര-എന്‍സൈമുകളിലേക്കു ശാസ്‌ത്രജ്ഞരുടെ ശ്രദ്ധ ഇന്നു കൂടുതൽ പതിഞ്ഞിട്ടുമുണ്ട്‌. 875 ഓളം എന്‍സൈമുകള്‍ ഇന്ന്‌ അഭിനിർധാരിതങ്ങളാ(identified)യിട്ടുണ്ട്‌. ഇവയുടെ ഭൗതികവും രാസികവുമായ ഗുണധർമങ്ങളുടെ നിഷ്‌കൃഷ്‌ടമായ പഠനംമൂലം ജീവികളുടെ ശരീരത്തിൽ ഇവ വഹിക്കുന്ന പ്രത്യേക നിർദിഷ്‌ടങ്ങളായ പങ്കുകളെപ്പറ്റി സൂക്ഷ്‌മായ അറിവുകളും ഉണ്ടാകുവാനിടയായിട്ടുണ്ട്‌. ഇതിനെല്ലാംപുറമേ ഈ എന്‍സൈമുകളെ ശാസ്‌ത്രീയമായി വർഗീകരിക്കുന്നതിനും അവയ്‌ക്ക്‌ അന്വർഥങ്ങളും സംയുക്തികങ്ങളുമായ സംജ്ഞകള്‍ നൽകുന്നതിനും ഇന്നു സാധ്യമായിത്തീർന്നിരിക്കുന്നു. പെപ്‌സിന്‍, ട്രിപ്‌സിന്‍ എന്നിങ്ങനെ ചില പഴയ പേരുകള്‍ക്കു മാറ്റം വരുത്തിയിട്ടില്ല. മറ്റുള്ളവയുടെ പേരുകളെല്ലാം "ഏസ്‌' (ase) എന്ന ശബ്‌ദത്തിലാണ്‌ പുതിയ പദ്ധതിയനുസരിച്ച്‌ അവസാനിക്കുന്നത്‌. പേരിന്റെ ആദ്യഭാഗം അതാത്‌ എന്‍സൈമിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിനു പാത്രീഭൂതമായ കാര്യദ്രവ്യത്തിന്റെ (substrate) പ്രാതിനിധ്യം വഹിക്കുന്നതായിരിക്കും. ഉദാഹരണമായി സൂക്രാസിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന എന്‍സൈം "സൂക്രസ്‌' ആയി; കൊഴുപ്പുകളിൽ (lipids) പ്രവർത്തിക്കുന്ന എന്‍സൈം ലിപ്പേസ്‌ (lipase) ആയി. എന്നാൽ എന്‍സൈമുകളുടെ എണ്ണവും പ്രവർത്തനരീതിയും കൂടുതൽ കൂടുതൽ മനസ്സിലായിവന്നതോടുകൂടി "ഏസ്‌' പദ്ധതികാര്യനിർവഹണത്തിന്‌ അപര്യാപ്‌തമായിത്തീർന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്‌ ലാക്‌റ്റിക്‌ ആസിഡ്‌ എടുക്കാം. ഇതിൽ നിന്ന് രണ്ട്‌ ഹൈഡ്രജന്‍ നീക്കം ചെയ്‌തു പൈറൂവിക്‌ ആസിഡായി പരിണമിപ്പിക്കുന്ന ഒരു എന്‍സൈമുണ്ട്‌. നേരേമറിച്ച്‌ ഇതിനെ രണ്ടു ഓക്‌സിജനണുക്കളുമായി പ്രവർത്തിപ്പിച്ച്‌ അസറ്റിക്‌ ആസിഡാക്കി മാറ്റുന്നതിനു സഹായകമായ മറ്റൊരു എന്‍സൈമും ഉണ്ട്. ആദ്യത്തേത്‌ അനേകം ജന്തുക്കളിലും യീസ്റ്റിലും മറ്റും കാണാമെങ്കിൽ രണ്ടാമത്തേത്‌ മറ്റു ചില ബാക്‌റ്റീരിയയിൽ കാണാം. രണ്ട്‌ എന്‍സൈമുകള്‍ക്കും കാര്യദ്രവ്യം ലാക്‌റ്റിക്‌ ആസിഡ്‌ ആണെങ്കിൽ രണ്ടുവിധത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഇവയ്‌ക്കു "ലാക്‌റ്റേസ്‌' എന്ന ഒരേ പേര്‌ അനുപപന്നമാകയാൽ നാമകരണപ്രക്രിയയിൽ സാരള്യം ഭഞ്‌ജിക്കേണ്ടിവരികയും തന്മൂലം സങ്കീർണത അനുഭവപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതു പരിഹരിച്ചുകൊണ്ട്‌ ആദ്യത്തെ എന്‍സൈമിന്‌ "ലാക്‌റ്റേറ്റ്‌ ഡിഹൈഡ്രജനേസ്‌' എന്നും രണ്ടാമത്തേതിന്‌ "ലാക്‌റ്റേറ്റ്‌ ഓക്‌സിഡേസ്‌' എന്നും സംജ്ഞകള്‍ നൽകപ്പെട്ടു. ഈ നിർദേശം നാമകരണപ്രക്രിയയെ ഒന്നുകൂടി ശാസ്‌ത്രീയവും അർഥവത്തും ആക്കിയിട്ടുണ്ട്‌. പേരിൽനിന്നുതന്നെ ഓരോ എന്‍സൈമിനെക്കുറിച്ചും കാര്യമായ ചില അറിവുകള്‍ പ്രദാനം ചെയ്യാമെന്ന ഒരു അവസ്ഥയിലാണ്‌ ഇന്നു നാം എത്തിച്ചേർന്നിരിക്കുന്നത്‌.
വർഗീകരണം. ഏതു തരത്തിലുള്ള രാസപ്രക്രിയയെയാണ്‌ ഇതു പ്രരിപ്പിക്കുന്നത്‌ എന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ 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, കാർബോ ഹൈഡ്രറ്റുകള്‍, ഫോസ്‌ഫേറ്റുകള്‍ എന്നിവയെ ജലീയവിശ്ലേഷണ വിധേയമാക്കുന്നതിന്‌ സഹായിക്കുന്നവയാണ്‌. കാര്യദ്രവ്യത്തിൽനിന്ന്‌ ഒരു ഗ്രൂപ്പ്‌ നീക്കം ചെയ്യാന്‍ സഹായിക്കുന്ന എന്‍സൈമുകള്‍ ലിയേസുകള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. എന്നാൽ ലിഗേസുകള്‍ രണ്ട്‌ തന്മാത്രകളെ തമ്മിൽ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്‌ സഹായമേകുന്നു. സമരൂപികളായ യൗഗികങ്ങളുടെ അന്യോന്യ പരിവർത്തനപ്രക്രിയകളെ സഹായിക്കുന്നവയാണ്‌ ആറാമത്തെയിനമായ ഐസൊമെറേസുകള്‍.
ഗുണധർമങ്ങള്‍. എന്‍സൈമുകളിൽ മിക്കവയും സരളമോ സങ്കീർണമോ ആയ പ്രാട്ടീനുകളാണ്‌. അതുകൊണ്ടുതന്നെ പ്രാട്ടീനുകളുടെ എല്ലാ ഗുണധർമങ്ങളും ഇവ പ്രകാശിപ്പിക്കുന്നു. എന്‍സൈമുകള്‍ ഉത്‌പ്രരകങ്ങളായതിനാൽ രാസപ്രവർത്തനങ്ങള്‍ ഇവയുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ അതിവേഗത്തിൽ നടക്കുന്നു. പ്രത്യേക നിർദിഷ്‌ടത്വം (specificity) ഇവയുടെ പ്രത്യേകതയാണ്‌. ചില എന്‍സൈമുകള്‍ക്ക്‌ ഒരേ ഒരു രാസപ്രതിപ്രവർത്തനത്തെ മാത്രമേ സ്വാധീനിക്കാന്‍ കഴിയുകയുള്ളു.
എന്‍സൈമിന്റെ പ്രവർത്തനഫലമായി ഉണ്ടാകുന്ന ഉത്‌പ്രരണ പ്രക്രിയയുടെ യഥാർഥ ക്രിയാതന്ത്രം കൃത്യമായി അറിവായിട്ടില്ല. ചിലരുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ ഇവ രാസപ്രവർത്തനത്തിന്‌ തുടക്കമിടുന്നവയാണ്‌. മറ്റു ചിലരുടെ മതമനുസരിച്ച്‌ മന്ദവേഗത്തിൽ നടക്കാറുള്ള രാസപ്രക്രിയയെ ഇവ ത്വരിപ്പിക്കുന്നു. ഈ വിഷയത്തിൽ മൈക്കേലിസ്‌, മെന്റണ്‍ എന്നീ ശാസ്‌ത്രകാരന്മാരുടെ "എന്‍സൈം-കാര്യദ്രവ്യ-സങ്കീർണസിദ്ധാന്തമാണ്‌ പരക്കെ സ്വീകരിച്ചിട്ടുള്ളത്‌. രക്തത്തിൽ അനേകം എന്‍സൈമുകള്‍ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്‌. ഇവയിൽ ചിലത്‌ രോഗലക്ഷണങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടവയാണ്‌. രോഗാവസ്ഥയിൽ ചില പ്രധാനാവയവകോശങ്ങള്‍ക്ക്‌ കേടുപറ്റുമ്പോള്‍ അവയിൽ നിന്നുദ്‌ഭവിക്കുന്ന എന്‍സൈമുകള്‍ രക്തത്തിൽ കലരുകയും ചെയ്യും. ചില രോഗങ്ങള്‍ക്ക്‌ എന്‍സൈം ചികിത്സയും നല്‌കിവരുന്നുണ്ട്‌. രസതന്ത്രം, ജൈവശാസ്‌ത്രം, വൈദ്യശാസ്‌ത്രം എന്നീ മേഖലകളിലെ ശാസ്‌ത്രകാരന്മാരുടെ ശ്രദ്ധ ഏറെ ആകർഷിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു ഗവേഷണ മേഖലയാണ്‌ എന്‍സൈമിന്റേത്‌ എന്നതും എടുത്തുപറയേണ്ടതുണ്ട്‌.
