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एंजाइम सक्रिय स्थल और pH

इस सिमुलेशन के बारे में

एंजाइम सक्रिय स्थल और pH एक इंटरएक्टिव 3D बायोकेमिस्ट्री लैब है जो यह दिखाती है कि ग्लोबुलर एंजाइम विशिष्ट सब्सट्रेट्स को कैसे पहचानते हैं और प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। छात्र सब्सट्रेट को उत्पादों में विभाजित करने वाले प्रेरित-फिट कन्फॉर्मेशनल हग को ट्रिगर करने के लिए हरे सब्सट्रेट अणु को मूर्तिकला सक्रिय-स्थल क्लेफ्ट में खींचते हैं। वे सक्रिय स्थल में लाल प्रतिस्पर्धी संदमक या साइड एलोस्टेरिक पॉकेट में बैंगनी गैर-प्रतिस्पर्धी संदमक भी खींच सकते हैं। तापमान, घोल pH, और सब्सट्रेट सांद्रता के लिए स्लाइडर्स प्रतिक्रिया दर, सक्रिय स्थल संरूपण, बंधे हुए एंजाइम के प्रतिशत, और प्रभावी Vmax के लिए लाइव रीडआउट अपडेट करते हैं।

विद्यार्थी क्या खोज सकते हैं

  • हरे सब्सट्रेट अणु को चमकते हुए सक्रिय-स्थल क्लेफ्ट में खींचें और दो उत्पाद लोब जारी करने से पहले प्रेरित फिट द्वारा एंजाइम जबड़े को बंद होते देखें।
  • तापमान को 46 °C से ऊपर बढ़ाएं और देखें कि थर्मल विकृति सक्रिय स्थल को नष्ट कर देती है और प्रतिक्रिया दर को गिरा देती है जिससे एंजाइम जबड़े खुल जाते हैं।
  • प्रतिस्पर्धी संदमक चुनें और यह देखने के लिए सब्सट्रेट सांद्रता को 100 mM तक बढ़ाएं कि उच्च सब्सट्रेट स्तर प्रतिस्पर्धी अवरोधक को कैसे मात दे सकता है।
  • एलोस्टेरिक पॉकेट को बांधने के लिए गैर-प्रतिस्पर्धी संदमक चुनें और निरीक्षण करें कि अधिक सब्सट्रेट क्यों नहीं जोड़ने से Vmax पुनर्स्थापित हो सकता है।
  • तटस्थ pH 7 इष्टतम खोजने के लिए घोल pH को 1 से 14 तक स्वाइप करें और मजबूत एसिड या क्षार में विकृति का निरीक्षण करें।

अधिगम उद्देश्य

  1. 1एंजाइम-सब्सट्रेट उत्प्रेरण के प्रेरित-फिट मॉडल और एंजाइम सक्रियण ऊर्जा को कैसे कम करते हैं, इसकी व्याख्या करें।
  2. 2वर्णन करें कि अत्यधिक उच्च तापमान या अत्यधिक pH मान सक्रिय स्थल के अपरिवर्तनीय विकृतीकरण का कारण क्यों बनते हैं।
  3. 3सक्रिय स्थल पर प्रतिस्पर्धी संदमन और एलोस्टेरिक स्थल पर गैर-प्रतिस्पर्धी संदमन के बीच अंतर करें।
  4. 4पूर्वानुमान लगाएं कि सब्सट्रेट सांद्रता संदमकों की उपस्थिति और अनुपस्थिति में प्रतिक्रिया दर को कैसे प्रभावित करती है।

शिक्षकों के आम सवाल

लॉक-एंड-की मॉडल और प्रेरित फिट के बीच क्या अंतर है?

क्लासिक लॉक-एंड-की मॉडल सक्रिय स्थल को पूरी तरह से कठोर मानता था। आधुनिक प्रेरित-फिट मॉडल से पता चलता है कि जैसे-जैसे सब्सट्रेट बांधता है, लचीला प्रोटीन जबड़ा इसके चारों ओर कसकर ढल जाता है, उत्प्रेरण को तेज करने के लिए सब्सट्रेट बंधों को तनाव देता है।

एंजाइम 45 °C से ऊपर क्यों विकृत हो जाते हैं?

इष्टतम तापमान तक, गर्मी आणविक टकराव को बढ़ाती है। मानव एंजाइमों में लगभग 45 °C से ऊपर, थर्मल कंपन कमजोर हाइड्रोजन और आयनिक बंधों को तोड़ देता है जो 3D तृतीयक संरचना को एक साथ रखते हैं, सक्रिय स्थल को अनफल्ड करते हैं।

प्रतिस्पर्धी और गैर-प्रतिस्पर्धी संदमक कैसे भिन्न होते हैं?

एक प्रतिस्पर्धी संदमक सब्सट्रेट से मिलता जुलता है और सक्रिय स्थल के लिए सीधे प्रतिस्पर्धा करता है, इसलिए अतिरिक्त सब्सट्रेट जोड़ना इसे दूर कर सकता है। एक गैर-प्रतिस्पर्धी संदमक एक अलग एलोस्टेरिक स्थल को बांधता है, जिससे सक्रिय स्थल विकृत हो जाता है ताकि सब्सट्रेट स्तर की परवाह किए बिना अधिकतम वेग Vmax कम हो जाए।

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