K2KARAKORAM
मराठीEnglish
ॲप उघडा

राज्य मंडळ · इयत्ता 11 · जीवशास्त्र

धडा ६: जैव रेणू (Biomolecules)

7 संकल्पना · उत्तरांसह 56 सराव प्रश्न · वाचन मोफत

हा धडा या भाषेतही: English

जैवरेणूंची ओळख, एकशर्करा आणि द्विशर्करा

इयत्ता ९–१० शी जोड

इयत्ता ९–१० मध्ये शिकलेल्या अन्नघटकांचा (कर्बोदके, मेद, प्रथिने) आणि DNA चा हा रासायनिक सखोल अभ्यास आहे.

रोजच्या जीवनातून

चहात साखर विरघळते आणि दुधात लॅक्टोज असतो; दोन्ही कर्बोदके, पण एक ‘सुक्रोज’ आणि दुसरा ‘लॅक्टोज’ - रेणूंच्या रचनेत फरक.

सोपी व्याख्या

Biomolecules = सजीवांतील रासायनिक रेणू. Macromolecules : polysaccharides, proteins, nucleic acids (polymers); micromolecules : lipids, इ. Carbohydrates Cx(H₂O)y : monosaccharide (CH₂O)n, disaccharide, polysaccharide.

जैवरेणू आणि द्विशर्कराBiomoleculesMacromolecules (बहुवारिक)Micromoleculesकर्बोदके → monosaccharideप्रथिने → amino acidन्यूक्लिक अम्ल → nucleotideLipids (मेद), secondary metabolites(अजैविक : prime, macro, trace elements)Carbohydrate : Cx(H₂O)y ; H : O = 2 : 1द्विशर्कराबनते (condensation)प्रकारSucroseGlucose + Fructosenon-reducingLactoseGlucose + GalactosereducingMaltoseGlucose + GlucosereducingGlycosidic bond = दोन शर्करांना जोडणारे बंध; मोनोसॅकराइड सर्व reducing

आकृतीत : जैवरेणूंचे वर्गीकरण आणि तीन द्विशर्करा.

नियम 1 : Monosaccharides — (CH₂O)n, n = 3–7 : triose, tetrose, pentose (ribose/deoxyribose), hexose (glucose, fructose, galactose). Aldose (–CHO : glucose) आणि ketose (C=O : fructose). सर्व reducing sugars (Benedict's reagent). Glucose रक्तात सुमारे 90 mg/100 mL.

  • सोपे : Glucose = रक्त साखर; fructose = फळ साखर; galactose = लॅक्टोज चा भाग.
  • मध्यम : Ribose RNA मध्ये, deoxyribose DNA मध्ये.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Benedict's test : Cu²⁺ → Cu⁺ (reducing sugar).

नियम 2 : Disaccharides — दोन monosaccharides condensation ने (पाणी निघून, ऊर्जा लागते) glycosidic bond. Sucrose = glucose + fructose (non-reducing); lactose = glucose + galactose; maltose = 2 glucose (दोन्ही reducing). आतड्यात hydrolysis ने monosaccharides.

  • सोपे : C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → 2 C₆H₁₂O₆ (hydrolysis).
  • मध्यम : Sucrose = ऊस साखर; lactose = दूध साखर; maltose = malt साखर.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Disaccharide पेशीपटलातून जाऊ शकत नाही; म्हणून तोडावे लागते.
लक्षात ठेवा

Sucrose = G+F (non-reducing); lactose = G+Ga; maltose = G+G.

सामान्य चूक व CET सापळा

‘Sucrose reducing’ चूक. सापळा : ‘Fructose aldose’ चूक (ketose).

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "SuFG, LGGa, MGG : Sucrose (F+G), Lactose (G+Ga), Maltose (G+G)".

फरक ओळखा

शर्कराबनतेReducing?
SucroseG + Fनाही
LactoseG + Gaहोय
MaltoseG + Gहोय

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Carbohydrate चे सामान्य सूत्र?
  2. 2Monosaccharide चे उदाहरण द्या.
  3. 3Glycosidic bond म्हणजे?
मध्यम
  1. 4Sucrose कोणत्या घटकांनी बनते?
  2. 5Lactose कोठे आढळते?
  3. 6Reducing sugar म्हणजे?
आव्हानात्मक
  1. 7Aldose आणि ketose मधील फरक.
  2. 8Condensation आणि hydrolysis मधील फरक.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1Cx(H₂O)y.
  2. 2Glucose / fructose / galactose.
  3. 3दोन शर्करांना जोडणारा बंध.
  4. 4Glucose + fructose.
  5. 5दुधात.
  6. 6मुक्त aldehyde/ketone मुळे Benedict's reagent ला अपकर्षित करणारी शर्करा.
  7. 7Aldose मध्ये –CHO; ketose मध्ये C=O.
  8. 8पाणी निघून जोडणे / पाणी घालून तोडणे.

बहुशर्करा

रोजच्या जीवनातून

तांदळाचा भात, ब्रेड आणि कपड्याचा सुती धागा - तिन्हींत ग्लुकोजची बनलेली साखळी, फक्त साखळीची रचना वेगळी.

सोपी व्याख्या

Polysaccharides = अनेक monosaccharides ची polymerization. Homopolysaccharide (एकाच शर्करेचे : starch, glycogen, cellulose) आणि heteropolysaccharide (hyaluronic acid, heparin, chondroitin sulphate).

Starch, glycogen आणि celluloseAmyloseअशाखित, कुंडलाकारAmylopectinशाखित; पाण्यात विरघळत नाहीGlycogenखूप जास्त शाखा; यकृत व स्नायूCelluloseβ-glucose; सरळ साखळ्या + H-बंधStarch = वनस्पतींचे साठा अन्न | Glycogen = प्राण्यांचे | Cellulose = भित्तिकाHomo = एकाच प्रकारची शर्करा | Hetero = वेगवेगळी (hyaluronic acid, heparin)Chitin (कीटकांचे कवच) = polysaccharide

आकृतीत : Amylose, amylopectin, glycogen आणि cellulose यांची रचना.

नियम 1 : Starch आणि glycogen — Starch = वनस्पतींचे साठा अन्न; α-glucose; amylose (अशाखित, कुंडलाकार, गरम पाण्यात colloidal) आणि amylopectin (शाखित, पाण्यात अविद्राव्य). Glycogen = जास्त शाखा असलेला amylopectin; प्राण्यांचे साठा अन्न, यकृत आणि स्नायू.

  • सोपे : Starch + iodine = निळा रंग (साधी चाचणी).
  • मध्यम : Glycogen = ‘प्राण्यांचे starch’.
  • परीक्षेसाठी (CET) : गरज पडल्यास glycogen → glucose (hydrolysis).

नियम 2 : Cellulose आणि इतर — Cellulose = β-glucose ची सरळ साखळी; शेजारच्या साखळ्यांत H-बंध म्हणून बळकट; वनस्पतींची पेशीभित्तिका. Chitin = कीटकांच्या बाह्यांकालाचे polysaccharide. Heteropolysaccharide : hyaluronic acid, heparin, रक्तगट-पदार्थ.

  • सोपे : कापूस ≈ शुद्ध cellulose.
  • मध्यम : Polysaccharide चे गुणधर्म : लांबी, शाखा, घडी.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Polysaccharide मोठे म्हणून पेशीबाहेर जात नाही.
लक्षात ठेवा

Starch (α, वनस्पती), glycogen (प्राणी), cellulose (β, भित्तिका).

सामान्य चूक व CET सापळा

‘Cellulose α-glucose चे’ चूक (β). सापळा : ‘Amylose शाखित’ चूक.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "Starch = Store, Cellulose = Cell wall, Glycogen = Go (liver/muscle)".

फरक ओळखा

पदार्थएकककार्य
Starchα-glucoseवनस्पती साठा
Glycogenα-glucoseप्राणी साठा
Celluloseβ-glucoseभित्तिका

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Starch चे दोन प्रकार.
  2. 2Glycogen कोठे साठते?
  3. 3Cellulose कशाचे बनते?
मध्यम
  1. 4Homo- आणि heteropolysaccharide एक-एक उदाहरण.
  2. 5Chitin कोठे आढळते?
  3. 6Cellulose मजबूत का?
आव्हानात्मक
  1. 7Amylose आणि amylopectin मधील फरक.
  2. 8Polysaccharide चे जैविक महत्त्व.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1Amylose, amylopectin.
  2. 2यकृत आणि स्नायू.
  3. 3β-glucose.
  4. 4Starch; hyaluronic acid.
  5. 5कीटकांच्या बाह्यांकालात.
  6. 6सरळ साखळ्या + शेजारी H-बंध.
  7. 7अशाखित कुंडलाकार / शाखित, अविद्राव्य.
  8. 8साठा अन्न; पेशी-भित्तिका/पटल; ऊर्जा.

मेद (Lipids)

रोजच्या जीवनातून

तूप, तेल आणि मेण - तिन्ही पाण्यात मिसळत नाहीत; हेच मेद-गटाचे सामान्य वैशिष्ट्य.

सोपी व्याख्या

Lipids = fatty acids व त्यांचे derivatives; पाण्यात अविद्राव्य, organic solvents मध्ये विद्राव्य; H : O > 2 : 1. वर्ग : simple (fats, waxes), compound (phospholipids, glycolipids) आणि derived (sterols, cholesterol).

Fatty acids, triglyceride आणि phospholipidCOOHSaturated (दुहेरी बंध नाही)COOHUnsaturated (≥1 दुहेरी बंध)glycerol3 fatty acids = triglyceride (fat)ester बंधPhospholipid : polar head + 2 tails(पटलाचा द्विस्तर)Wax : लांब fatty acid + लांब alcoholSteroid/cholesterol : चार रिंग; वनस्पतीत phytosterolEssential fatty acids : linoleic, linolenic (आहारातून)

आकृतीत : Saturated/unsaturated fatty acid, triglyceride आणि phospholipid.

नियम 1 : Fatty acids आणि fats — Fatty acid = hydrocarbon साखळी + –COOH. Saturated : दुहेरी बंध नाही (palmitic, stearic). Unsaturated : ≥1 दुहेरी बंध (oleic, linoleic). Triglyceride = glycerol + 3 fatty acids (ester बंध). Unsaturated = सामान्य तापमानाला द्रव (oil); hydrogenation → vanaspati. उपयोग : साठा अन्न, उष्णतारोधक, आघात-शोषक.

  • सोपे : लोणी/तूप = मुख्यतः saturated; तेल = unsaturated.
  • मध्यम : त्वचेखालील चरबी उष्णता टिकवते.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Linoleic, linolenic = essential fatty acids.

नियम 2 : Wax, compound lipids आणि sterols — Wax = लांब fatty acid + लांब alcohol; पाणी-अभेद्य आवरण (केस, पाने, मधमाशी). Phospholipid = glycerol + 2 fatty acids + phosphate (+ N-group); polar head + non-polar tails → पटलाचा द्विस्तर. Glycolipid = साखर असलेले (मेंदू, myelin). Cholesterol = steroid; adrenal hormones, लैंगिक हार्मोन्स, vitamin D चा स्रोत; वनस्पतींत phytosterol; Dioscorea → diosgenin.

  • सोपे : Phospholipid amphipathic.
  • मध्यम : Cholesterol प्राण्यांतच; वनस्पतींत नाही.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Diosgenin = गर्भनिरोधक गोळ्यांचा कच्चा माल.
लक्षात ठेवा

Saturated = दुहेरी बंध नाही (घन); unsaturated = ≥1 (द्रव); phospholipid = पटल.

सामान्य चूक व CET सापळा

‘Cholesterol वनस्पतींत’ चूक. सापळा : ‘Oil मध्ये saturated’ चूक.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "Sat = Solid (साठलेले); Unsat = Unique liquid (दुहेरी बंध)".

फरक ओळखा

वर्गउदाहरणकार्य
SimpleFat, waxसाठा, आवरण
CompoundPhospholipidपटल
DerivedCholesterolहार्मोन्स

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Fatty acid म्हणजे काय?
  2. 2Saturated आणि unsaturated मधील फरक.
  3. 3Triglyceride कशाचे बनते?
मध्यम
  1. 4Phospholipid चे कार्य.
  2. 5Wax चे दोन उपयोग.
  3. 6Cholesterol पासून कोणते पदार्थ?
आव्हानात्मक
  1. 7Glycolipid कोठे आढळते?
  2. 8Vanaspati कसे तयार होते?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1Hydrocarbon साखळी + –COOH.
  2. 2दुहेरी बंध नाही / आहे.
  3. 31 glycerol + 3 fatty acids.
  4. 4पेशीपटलाचा द्विस्तर.
  5. 5पाणी-अभेद्य आवरण; मधमाशीचे पोळे.
  6. 6Adrenal/sex hormones, vitamin D.
  7. 7मेंदू, myelin sheath.
  8. 8Unsaturated तेलाचे hydrogenation.

प्रथिने

रोजच्या जीवनातून

डाळ, अंडी आणि दुधातील प्रथिने स्नायू बनवतात; केस-नखेसुद्धा प्रथिनांचे (keratin). हे सर्व 20 amino acids च्या विविध जोडणीतून.

सोपी व्याख्या

Proteins = amino acids चे polymer, peptide bond (–COOH + –NH₂) ने जोडलेले; 20 प्रकारचे amino acids. Berzelius (1830) = ‘protein’ (proteios = प्रथम). Amphoteric; isoelectric point वर निव्वळ आवेश शून्य.

प्रथिनाचे चार रचना-स्तर१) Primary : amino acids चा क्रम (peptide bond)α-helixpleated sheet (H-बंध)२) Secondary : H-बंधांनी helix / pleated sheet३) Tertiary : S–S (disulphide) इ. बंधांनी 3D घडी४) Quaternary : अनेक subunits (Hb)Simple, Conjugated,Derived

आकृतीत : प्रथिनाच्या चार रचना-स्तर : primary, secondary, tertiary, quaternary.

नियम 1 : रचनेचे स्तर — Primary : amino acids चा क्रम. Secondary : α-helix (उजवे, keratin) किंवा β-pleated sheet (रेशीम), H-बंधांनी. Tertiary : disulphide (S–S) इ. बंधांनी 3D घडी (myoglobin, enzymes). Quaternary : अनेक subunits (haemoglobin).

  • सोपे : चार स्तर : 1° क्रम → 2° helix/sheet → 3° घडी → 4° subunits.
  • मध्यम : पूर्ण प्रथिन = कार्यक्षम 3D आकार.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Basic protein (histone) pH 7.4 ला cation; acidic (रक्त प्रथिने) anion.

नियम 2 : प्रथिनांचे वर्गीकरण — Simple : फक्त amino acids (albumin, histone, globulin). Conjugated : प्रथिन + prosthetic group - haemoglobin (globin + haem), nucleoprotein, glycoprotein, mucoprotein, lipoprotein. Derived : hydrolysis पासून (metaproteins, peptones).

  • सोपे : अंड्याचा पांढरा भाग = albumin (उकळल्यावर गोठतो).
  • मध्यम : Haem = लोह-रंगद्रव्य; globin = प्रथिन.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Peptone/metaprotein निसर्गात आढळत नाहीत; तयार होतात.
लक्षात ठेवा

Peptide bond; 20 amino acids; 4 रचना-स्तर; Hb = conjugated + quaternary.

सामान्य चूक व CET सापळा

‘Peptide bond –OH व –OH मध्ये’ चूक (–COOH आणि –NH₂). सापळा : Hb simple protein - चूक.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "1-2-3-4 : Order → Helix → Fold → Subunits".

फरक ओळखा

प्रकारउदाहरणखास
SimpleAlbuminफक्त amino acids
ConjugatedHaemoglobin+ prosthetic group
DerivedPeptonehydrolysis पासून

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Peptide bond म्हणजे काय?
  2. 2किती प्रकारचे amino acids?
  3. 3Primary structure म्हणजे?
मध्यम
  1. 4α-helix कोणत्या बंधांनी स्थिर?
  2. 5Quaternary structure चे उदाहरण.
  3. 6Prosthetic group म्हणजे?
आव्हानात्मक
  1. 7Simple आणि conjugated protein फरक.
  2. 8Isoelectric point म्हणजे?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1एका amino acid चे –COOH आणि दुसऱ्याचे –NH₂ यांचा बंध.
  2. 220.
  3. 3Amino acids चा रेषीय क्रम.
  4. 4Hydrogen बंध.
  5. 5Haemoglobin.
  6. 6Conjugated प्रथिनातील प्रथिन-नसलेला भाग (उदा. haem).
  7. 7फक्त amino acids / प्रथिन + non-protein गट.
  8. 8जिथे प्रथिनाचा निव्वळ आवेश शून्य होतो ते pH.

न्यूक्लिक अम्ले

रोजच्या जीवनातून

आपल्या शरीराची रेसिपी DNA मध्ये लिहिलेली; RNA ती रेसिपी वाचून प्रथिने बनवते.

सोपी व्याख्या

Nucleic acids = nucleotides चे polymer (DNA आणि RNA). Nucleotide = pentose sugar + phosphate + nitrogen base; nucleoside = sugar + base. Bases : purines (A, G), pyrimidines (C, T, U).

DNA आणि RNAPhosphateSugar (5C)N-baseNucleotide = P + sugar + base | Nucleoside = sugar + basePurines (दोन रिंग) : A, G | Pyrimidines (एक रिंग) : C, T, UAT=GC≡TA=CG≡AT=GC≡5′ ↔ 3′ antiparallel; A=T (2), G≡C (3 H-बंध)Watson–Crick; Chargaff : A=T, G=CRNAएकेरी साखळी; ribose; U (T नाही)mRNA : message (cistron)rRNA : ribosome (80–90%)tRNA : clover-leaf; anticodonDNA : deoxyribose + TDNA दुहेरी (वळण 34 Å, 3.4 Å अंतर)Miescher 1869 ने nucleic acid शोधले; Fuelgen 1924 : गुणसूत्रात DNA

आकृतीत : Nucleotide, DNA double helix (A=T, G≡C) आणि RNA चे प्रकार.

नियम 1 : DNA — Watson–Crick : दोन antiparallel polynucleotide साखळ्या, double helix; A–T (2 H-बंध), G–C (3). Sugar = deoxyribose. एक वळण 34 Å; जोड्यांतील अंतर 3.4 Å; व्यास 20 Å. Chargaff : purine = pyrimidine (A=T, G=C). Phosphodiester बंध : 5′ ते 3′. काही virus मध्ये एकेरी DNA (ϕX174).

  • सोपे : A–T = 2, G–C = 3 H-बंध.
  • मध्यम : Watson–Crick ने स्वतः प्रयोग केले नाहीत; Franklin, Wilkins यांच्या डेटाचे विश्लेषण.
  • परीक्षेसाठी (CET) : DNA केंद्रक, mitochondria, chloroplast मध्ये.

नियम 2 : RNA — एकेरी साखळी; ribose; U (T नाही); काही virus (TMV) मध्ये जनुकीय द्रव्य. तीन प्रकार : mRNA (सूचना; cistron; ~3%), rRNA (ribosome चा 50–60%; ~80–90%), tRNA (70–80 nucleotides; clover-leaf; anticodon; amino acid 3′ टोकाला).

  • सोपे : DNA : deoxyribose + T; RNA : ribose + U.
  • मध्यम : Anticodon (tRNA) ↔ codon (mRNA) जुळते.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Miescher (1869) ने पूमधून nucleic acid वेगळे केले.
लक्षात ठेवा

DNA : दुहेरी, T, deoxyribose; RNA : एकेरी, U, ribose; A–T 2, G–C 3.

सामान्य चूक व CET सापळा

‘RNA मध्ये thymine’ चूक. सापळा : ‘G–C ला 2 H-बंध’ चूक (3).

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "AT = 2 (दोन अक्षरे), GC = 3 (तीन ‘G-C-’ ?) → A–T 2, G–C 3 ; Pyrimidines = CUT".

फरक ओळखा

मुद्दाDNARNA
साखळीदुहेरीएकेरी
SugarDeoxyriboseRibose
BaseA, T, G, CA, U, G, C

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Nucleotide कशाचे बनते?
  2. 2Nucleoside आणि nucleotide मधील फरक.
  3. 3Purines आणि pyrimidines कोणते?
मध्यम
  1. 4DNA मध्ये A–T आणि G–C ला किती H-बंध?
  2. 5Chargaff चा नियम.
  3. 6RNA चे तीन प्रकार.
आव्हानात्मक
  1. 7tRNA चा आकार आणि anticodon.
  2. 8DNA आणि RNA मधील तीन फरक.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1Sugar + phosphate + nitrogen base.
  2. 2Nucleoside मध्ये phosphate नाही.
  3. 3Purines A, G; pyrimidines C, T, U.
  4. 42 आणि 3.
  5. 5A=T आणि G=C (purine = pyrimidine).
  6. 6mRNA, rRNA, tRNA.
  7. 7Clover-leaf; mRNA च्या codon शी जुळणारे 3 nucleotides.
  8. 8साखळी दुहेरी/एकेरी; sugar deoxyribose/ribose; T / U.

एन्झाइम : स्वरूप, वर्गीकरण आणि क्रिया-पद्धती

रोजच्या जीवनातून

दूध दह्यात बदलण्यासाठी थोडे विरजण पुरे; तसेच थोडेसे एन्झाइम अनेक अभिक्रियांना वेग देते, पण स्वतः तसेच राहते.

सोपी व्याख्या

Enzyme = जैव-उत्प्रेरक (बहुतेक प्रथिन; ribozyme = RNA). Substrate वर कार्य करते; active site मध्ये substrate जुळते. Buchner (Gk en + zyme = यीस्टमध्ये) ने ‘enzyme’ शब्द दिला.

Enzyme ची क्रिया आणि सहा वर्गLock and KeyenzymeFischer 1894 : active site = ठराविक आकारInduced FitEE–SKoshland 1959 : substrate मुळे आकार बदलतोApoenzyme (प्रथिन) + prosthetic group = HoloenzymeCo-enzyme (सेंद्रिय, उदा. NAD, FMN) | Co-factor (धातू-आयन : Mg, Fe, Zn)1 OxidoreductasesH/O हस्तांतर2 Transferasesगट हस्तांतर3 Hydrolasesपाणी वापरून तोडणे4 Lyasesदुहेरी बंध सोडून गट काढणे5 Isomerasesरचना बदल6 LigasesATP वापरून जोडणेEnzyme = प्रथिन(ribozyme = RNA)Buchner : ‘enzyme’ शब्द

आकृतीत : Lock-and-key आणि induced-fit; holoenzyme; सहा enzyme वर्ग.

नियम 1 : स्वरूप आणि गुणधर्म — Apoenzyme (प्रथिन) + prosthetic group = holoenzyme; co-enzyme (सेंद्रिय : NAD, FMN) आणि co-factor (धातू-आयन : Mg, Fe, Zn). गुणधर्म : प्रथिन, 3D आकार, उत्प्रेरक, specificity, तापमान-pH संवेदनशील. Endo- आणि exo-enzymes. नामकरण : substrate + -ase (protease, sucrase).

  • सोपे : Papain = पपईतून; bromelain = अननसातून.
  • मध्यम : Sucrase स्वतःच्या वजनाच्या 1,00,000 पट sucrose तोडते.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Catalase चे co-factor Fe; peptidases चे Mn.

नियम 2 : वर्गीकरण आणि क्रिया-पद्धती — सहा वर्ग : Oxidoreductases (alcohol dehydrogenase), Transferases (glucokinase), Hydrolases (amylase, sucrase), Lyases (decarboxylase), Isomerases, Ligases (ATP लागते). क्रिया : substrate → active site → enzyme–substrate complex → product. Lock-and-key (Fischer 1894) आणि induced fit (Koshland 1959; अधिक मान्य).

  • सोपे : OTHLIL = Oxido, Trans, Hydro, Lyases, Iso, Ligases.
  • मध्यम : Lock = enzyme; key = substrate.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Induced fit : active site लवचिक, substrate ने आकार बदलतो.
लक्षात ठेवा

Holoenzyme = apoenzyme + cofactor; 6 वर्ग; induced fit अधिक मान्य.

सामान्य चूक व CET सापळा

‘सर्व enzymes प्रथिन’ - ribozyme अपवाद. सापळा : ‘Lock-and-key लवचिक’ चूक.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "OTHLIL = 1 Oxido, 2 Trans, 3 Hydro, 4 Lyase, 5 Iso, 6 Ligase".

फरक ओळखा

वर्गकार्यउदाहरण
Hydrolasesपाण्याने तोडणेAmylase
LigasesATP ने जोडणेPyruvate carboxylase
Isomerasesरचना बदलXylose isomerase

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Enzyme म्हणजे काय?
  2. 2Apoenzyme आणि holoenzyme मधील फरक.
  3. 3Co-enzyme आणि co-factor.
मध्यम
  1. 4सहा enzyme वर्गांची नावे.
  2. 5Amylase कोणत्या वर्गात?
  3. 6Lock-and-key मॉडेल कोणी दिले?
आव्हानात्मक
  1. 7Induced fit मध्ये काय घडते?
  2. 8Active site म्हणजे?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1जैव-उत्प्रेरक (बहुधा प्रथिन).
  2. 2प्रथिनभाग / प्रथिन + prosthetic group.
  3. 3सेंद्रिय (NAD) / धातू-आयन (Mg).
  4. 4Oxidoreductases, Transferases, Hydrolases, Lyases, Isomerases, Ligases.
  5. 5Hydrolases.
  6. 6Emil Fischer (1894).
  7. 7Substrate मुळे active site चा आकार बदलतो.
  8. 8Enzyme चे substrate जुळण्याचे ठिकाण.

एन्झाइमवर परिणाम करणारे घटक, चयापचय आणि दुय्यम चयापचयी

रोजच्या जीवनातून

उन्हाळ्यात पीठ लवकर आंबते, पण जास्त उकळल्यावर दही खराब होते; एन्झाइमला योग्य तापमान आणि pH लागते.

सोपी व्याख्या

Enzyme activity वर परिणाम : substrate concentration, enzyme concentration, तापमान, pH, co-enzymes/activators/inhibitors. Metabolism = सर्व रासायनिक क्रियांची बेरीज : catabolism + anabolism. Secondary metabolites = वाढीला अनावश्यक पण उपयुक्त रेणू.

एन्झाइम-क्रियेवरील घटक आणि चयापचय[S]KmVmax/2Substrate°C37°CतापमानpH29.5pHpepsin = 2 | trypsin = 9.54°C ने निष्क्रिय; 60–70°C ने denatureCatabolism : मोठे → लहान, ATP मिळतोAnabolism : लहान → मोठे, ATP लागतो⇄Metabolic pool : पेशीतील रेणूंचा साठा; कर्बोदक ↔ चरबी बदलता येतेSecondary metabolites : terpenes, phenolics, nitrogen-compounds (alkaloids)Morphine (Papaver) = पहिला alkaloid; tannins; औषधे, संरक्षक

आकृतीत : Substrate, तापमान आणि pH चे आलेख; catabolism/anabolism आणि secondary metabolites.

Live आकृती

एन्झाइमवर परिणाम करणारे घटक, चयापचय आणि दुय्यम चयापचयी

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

नियम 1 : घटक — Substrate : वाढवल्यास वेग वाढतो - आलेख rectangular hyperbola, Vmax पर्यंत. Km (Michaelis–Menten) = Vmax/2 वेळची substrate concentration; Km कमी = affinity जास्त. Enzyme : वाढवल्यास वेग वाढतो. तापमान : बहुतेक एन्झाइम 20–35°C मध्ये चांगले (मानवी शरीरात optimum सुमारे 37°C); 40°C नंतर झपाट्याने denature, 60–70°C ला नष्ट; 4°C ला निष्क्रिय (तात्पुरते). pH : pepsin 2, trypsin 9.5. Inhibitor वेग कमी, activator वाढवतो.

  • सोपे : Km कमी म्हणजे enzyme-substrate बंध मजबूत.
  • मध्यम : थंडीने enzyme नष्ट होत नाही; उष्णतेने नष्ट होते.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Catalase + potato + H₂O₂ = बुडबुडे; उकळलेला बटाटा = नाही.

नियम 2 : चयापचय आणि दुय्यम चयापचयी — Catabolism : जटिल → साधे, ATP मिळतो (starch → glucose). Anabolism : साधे → जटिल, ऊर्जा लागते (glucose → glycogen). Metabolic pool : पेशीतील रेणूंचा साठा; कर्बोदके ↔ चरबी. Secondary metabolites : terpenes, phenolics, N-compounds (alkaloids); उदा. morphine (Papaver somniferum), tannins; औषधे, चव, अन्न-संरक्षक.

  • सोपे : Catabolism = तोडणे; anabolism = बांधणे.
  • मध्यम : Morphine = पहिला शोधलेला alkaloid.
  • परीक्षेसाठी (CET) : Glucosinolates = कोबीचा वास व कीडसंरक्षण.
लक्षात ठेवा

Km = Vmax/2; मानवी एन्झाइम optimum 37°C; pepsin 2, trypsin 9.5; catabolism ATP देते, anabolism ATP वापरते.

सामान्य चूक व CET सापळा

‘Km जास्त = affinity जास्त’ चूक (उलट). सापळा : ‘Anabolism ऊर्जा सोडते’ चूक.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "Low Km = Love (affinity) जास्त; Catabolism = Cut, Anabolism = Assemble".

फरक ओळखा

मुद्दाCatabolismAnabolism
क्रियातोडणेबांधणे
ऊर्जाATP मिळतोATP लागतो
उदाहरणStarch → glucoseGlucose → glycogen

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Optimum तापमान किती?
  2. 2Pepsin आणि trypsin चे optimum pH.
  3. 3Km म्हणजे काय?
मध्यम
  1. 4कमी Km काय दर्शवतो?
  2. 5Inhibitor आणि activator मधील फरक.
  3. 6Catabolism आणि anabolism एक-एक उदाहरण.
आव्हानात्मक
  1. 7Metabolic pool म्हणजे?
  2. 8Secondary metabolites चे दोन उपयोग.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1सुमारे 37°C.
  2. 22 आणि 9.5.
  3. 3Vmax/2 ला असलेली substrate concentration.
  4. 4Enzyme-substrate affinity जास्त.
  5. 5क्रिया कमी करतो / वाढवतो.
  6. 6Starch → glucose; glucose → glycogen.
  7. 7पेशीतील रेणूंचा साठा ज्यावर enzymes कार्य करतात.
  8. 8औषधे (morphine); अन्न-संरक्षक/चव.

संपूर्ण धड्याची झटपट उजळणी

संकल्पनामुख्य तथ्य
DisaccharidesSucrose G+F (non-red); lactose G+Ga; maltose G+G
PolysaccharidesStarch α, glycogen α, cellulose β
LipidsTriglyceride = glycerol + 3 FA; phospholipid = पटल
ProteinsPeptide bond; 4 स्तर; Hb conjugated
Nucleic acidsA–T 2, G–C 3; RNA = U + ribose
Enzymes6 वर्ग; induced fit; holoenzyme
घटक37°C; pepsin 2 / trypsin 9.5; Km = Vmax/2

🎯 परीक्षेसाठी सर्वाधिक महत्त्वाचे मुद्दे

  • Sucrose, lactose, maltose चे घटक.
  • Starch, glycogen, cellulose तुलना.
  • प्रथिनाचे चार रचना-स्तर.
  • DNA आणि RNA यांतील फरक; Chargaff नियम.
  • Enzyme चे सहा वर्ग आणि induced fit.
  • Km, optimum तापमान आणि pH.
अभ्यासाचा मंत्र

आधी संकल्पना समजा → आकृती काढा → मुद्दे लक्षात ठेवा → स्वतः प्रश्न सोडवा.