জৈব অণুসমূহ

ব্যাকটিরিয়া থেকে শুরু করে উদ্ভিদ ও মানুষ পর্যন্ত সমস্ত সজীব বস্তুর শরীর প্রধানত কার্বন, হাইড্রোজেন, অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, ফসফরাস ও সালফার সমৃদ্ধ জৈব যৌগ দ্বারা গঠিত। সজীব কলার রাসায়নিক উপাদান বিশ্লেষণের পদ্ধতি হলো:

• ট্রাইক্লোরোঅ্যাসিটিক অ্যাসিড ($ ext{Cl}_3 ext{C-COOH}$) দ্বারা পেষণ: একটি সজীব কলা (যেমন পাতার টুকরো বা প্রাণীর যকৃৎ) নিয়ে হামানদিস্তায় ট্রাইক্লোরোঅ্যাসিটিক অ্যাসিড সহকারে ভালোভাবে পেষণ করে একটি ঘন মিশ্রণ বা স্লারি তৈরি করা হয়।
• ছাঁকন ও পৃথকীকরণ: স্লারিটিকে পাতলা সুতি কাপড়ের মধ্য দিয়ে ফিল্টার করলে দুটি স্পষ্ট রাসায়নিক অংশ পাওয়া যায়:
  • অ্যাসিড-দ্রাব্য অংশ (Filtrate): ছাঁকনি গলে টেস্টটিউবে জমা তরল। এতে ১৮ থেকে ৮০০ ডাল্টন আণবিক ভরবিশিষ্ট দ্রবীভূত যৌগ থাকে, যাদের ক্ষুদ্র জৈব অণু (Biomicromolecules) বলে (যেমন মনোস্যাকারাইড, অ্যামিনো অ্যাসিড, নাইট্রোজেন ক্ষারক, নিউক্লিওটাইড)। এটি সাইটোপ্লাজমের জলীয় উপাদানকে নির্দেশ করে।
  • অ্যাসিড-অদ্রাব্য অংশ (Retentate): ছাঁকনির ওপরে তলানি হিসেবে আটকে থাকা অংশ। এতে ১০,০০০ ডাল্টনের বেশি আণবিক ভরবিশিষ্ট পলিমার থাকে, যাদের বৃহৎ জৈব অণু (Biomacromolecules) বলে (যেমন প্রোটিন, পলিস্যাকারাইড এবং নিউক্লিক অ্যাসিড)।
• লিপিডের ব্যতিক্রমী অবস্থান: লিপিডের আণবিক ভর কখনোই ৮০০ ডাল্টনের বেশি নয় (পামিটিক অ্যাসিড ২৫৬ Da, লেসিথিন ৭৩৪ Da); তাই এটি প্রকৃতপক্ষে একটি ক্ষুদ্র অণু। কিন্তু লিপিড কোষপর্দা ও অঙ্গাণুর আবরণে সাজানো থাকে। পেষণের সময় পর্দাগুলি ছিঁড়ে গিয়ে গোলকাকার জল-অদ্রাব্য ভেসিকল (Liposomes) গঠন করে। অ্যাসিড দ্রবণে অদ্রাব্য এই ভেসিকলগুলি ছাঁকনির কাপড়ের ছিদ্র গলে যেতে পারে না, ফলে এরা রিটেনটেটে বৃহৎ অণুর সাথে আটকে থাকে।
• ভস্ম বিশ্লেষণ (Ash Analysis): কলার তাজা ওজন মেপে তাকে শুকিয়ে জল বাষ্পীভূত করে শুষ্ক ওজন নেওয়া হয়। এরপর উচ্চ তাপে সম্পূর্ণরূপে দহন করলে সমস্ত কার্বন ও নাইট্রোজেন যৌগ গ্যাস ($ ext{CO}_2, ext{H}_2 ext{O}$) হয়ে উড়ে যায়। অবশিষ্ট অজৈব ছাই বা ভস্মে ক্যালসিয়াম ($ ext{Ca}^{2+}$), ম্যাগনেসিয়াম ($ ext{Mg}^{2+}$), পটাসিয়াম ($ ext{K}^+$), ফসফেট ($ ext{PO}_4^{3-}$), সালফেট ($ ext{SO}_4^{2-}$) ইত্যাদি খনিজ মৌল শনাক্ত করা হয়।

মেটাবলিজমের মধ্যবর্তী ও অন্তিম পদার্থগুলিকে মেটাবোলাইটস বলে:

• প্রাথমিক মেটাবোলাইটস: কোষের স্বাভাবিক বৃদ্ধি, বিকাশ ও মূল শারীরবৃত্তীয় কাজের সাথে প্রত্যক্ষভাবে যুক্ত যৌগ (যেমন গ্লুকোজ, অ্যামিনো অ্যাসিড, ফ্যাটি অ্যাসিড, নিউক্লিওটাইড, ATP)। সমস্ত সজীব কোষে এদের উপস্থিতি সার্বজনীন।
• গৌণ মেটাবোলাইটস: প্রধানত উদ্ভিদ, ছত্রাক ও অণুজীব দ্বারা তৈরি যৌগ যা তাদের প্রত্যক্ষ প্রাথমিক বৃদ্ধিতে অংশ না নিলেও আত্মরক্ষা, ক্ষত নিরাময় ও পরিবেশীয় ভূমিকা পালন করে। মানুষের চিকিৎসা ও বাণিজ্যে এদের গুরুত্ব অপরিসীম:

কার্বোহাইড্রেট হলো পলিহাইড্রক্সি অ্যালডিহাইড বা কিটোন এবং তাদের ঘনীভূত পলিমার, যাদের সাধারণ সংকেত $ ext{C}_n( ext{H}_2 ext{O})_n$:

• মনোস্যাকারাইড: সরলতম একক শর্করা যা আর্দ্রবিশ্লেষণে আরও ক্ষুদ্র শর্করায় পরিণত হয় না:
  • কার্বন সংখ্যার ভিত্তিতে: ট্রায়োজ ($n=3$: গ্লিসার্যালডিহাইড), পেন্টোজ ($n=5$: রাইবোজ $ ext{C}_5 ext{H}_{10} ext{O}_5$, ডিঅক্সিরাইবোজ $ ext{C}_5 ext{H}_{10} ext{O}_4$), হেক্সোজ ($n=6$: গ্লুকোজ, ফ্রুক্টোজ, গ্যালাকটোজ)।
  • কার্যকরী মূলকের ভিত্তিতে: অ্যালডোজ (অ্যালডিহাইড মূলকযুক্ত: গ্লুকোজ, রাইবোজ) এবং কিটোজ (কিটোন মূলকযুক্ত: ফ্রুক্টোজ, রাইবিউলোজ)।
• ডাইস্যাকারাইড: দুটি মনোস্যাকারাইড একক জল বিয়োজন দ্বারা গ্লাইকোসাইডিক বন্ধনে যুক্ত হয়ে গঠিত হয়:
  • মল্টোজ: $lpha$-D-গ্লুকোজ + $lpha$-D-গ্লুকোজ ($lpha-1,4$ বন্ধন); মুক্ত অ্যানোমেরিক C1 থাকায় এটি বিজারক শর্করা।
  • ল্যাকটোজ (দুগ্ধ শর্করা): $eta$-D-গ্যালাকটোজ + $eta$-D-গ্লুকোজ ($eta-1,4$ বন্ধন); বিজারক শর্করা।
  • সুক্রোজ (ইক্ষু শর্করা): $lpha$-D-গ্লুকোজ + $eta$-D-ফ্রুক্টোজ ($lpha-1,eta-2$ বন্ধন); উভয় অ্যানোমেরিক কার্বন বন্ধনে লিপ্ত থাকায় এটি অবিজারক শর্করা (Non-reducing sugar)।

অসংখ্য মনোস্যাকারাইড একক গ্লাইকোসাইডিক বন্ধন দ্বারা যুক্ত হয়ে গঠিত বৃহৎ অণু:

• হোমো-পলিস্যাকারাইড: একই প্রকার মনোস্যাকারাইড দ্বারা গঠিত:
  • স্টার্চ: উদ্ভিদের প্রধান সঞ্চিত খাদ্য। দুটি উপাদান নিয়ে গঠিত:
    • অ্যামাইলোজ (১৫–২০%): অশাখ $lpha-1,4$ গ্লুকোজ শৃঙ্খল; ডানাবর্তী হেলিক্স গঠন করে যার ভেতর আয়োডিন ($ ext{I}_2$) আটকে গিয়ে গাঢ় নীল-কালো বর্ণ ধারণ করে।
    • অ্যামাইলোপেকটিন (৮০–৮৫%): শাখাযুক্ত পলিমার; $lpha-1,4$ শৃঙ্খলের পাশাপাশি প্রতি ২৪–৩০ একক পর $lpha-1,6$ শাখা থাকে।
  • গ্লাইকোজেন (প্রাণিজ স্টার্চ): প্রাণীদেহের যকৃৎ ও পেশীতে সঞ্চিত খাদ্য। অ্যামাইলোপেকটিনের চেয়ে অনেক বেশি শাখাযুক্ত (প্রতি ৮–১২ একক পর $lpha-1,6$ শাখা)। আয়োডিনে লালচে-বেগুনি বর্ণ দেয়। এর ডান দিক বিজারক এবং বাম দিক অবিজারক প্রান্ত।
  • সেলুলোজ: উদ্ভিদ কোষ প্রাচীরের প্রধান উপাদান এবং জীবমণ্ডলের সর্বাধিক প্রাচুর্যপূর্ণ জৈব অণু। $eta$-D-গ্লুকোজের ঋজু, অশাখ শৃঙ্খল যা $eta-1,4$ গ্লাইকোসাইডিক বন্ধনে যুক্ত। শৃঙ্খলগুলি হাইড্রোজেন বন্ধনে আবদ্ধ হয়ে দৃঢ় মাইক্রোফাইব্রিল তৈরি করে। হেলিক্স কুন্ডলী না থাকায় এটি আয়োডিনের সাথে কোনো বর্ণ দেয় না।
  • ইনুলিন: ফ্রুক্টোজের সরল পলিমার (ডালিয়া উদ্ভিদের মূলে থাকে); বৃক্কের গ্লোমেরুলার ফিলট্রেশন রেট (GFR) মাপতে ব্যবহৃত হয়।
• হেটারো-পলিস্যাকারাইড: একাধিক প্রকার শর্করা ডেরিভেটিভ দ্বারা গঠিত:
  • কাইটিন: N-অ্যাসিটাইলগ্লুকোসামিন (NAG)-এর $eta-1,4$ হোমোপলিমার; আর্থ্রোপোডার শক্ত বহিঃকঙ্কাল এবং ছত্রাকের কোষ প্রাচীর গঠন করে। সেলুলোজের পর দ্বিতীয় সর্বাধিক প্রাচুর্যপূর্ণ জৈব অণু।
  • পেপটিডোগ্লাইক্যান: ব্যাকটেরিয়া প্রাচীরে NAG ও NAM-এর সাথে পেপটাইড শৃঙ্খলের সংযোগ।
  • হায়ালিউরোনিক অ্যাসিড: সাইনোভিয়াল তরল ও চোখে পিচ্ছিলকারক হিসেবে উপস্থিত।

লিপিড হলো জলে অদ্রবণীয় কিন্তু জৈব দ্রাবকে (ইথার, বেনজিন, ক্লোরোফর্ম) সহজে দ্রবণীয় জৈব অণু। এদের মধ্যে প্রচুর শক্তি সঞ্চিত থাকে:

হাইড্রোকার্বন শৃঙ্খলযুক্ত জৈব কার্বক্সিলিক অ্যাসিড ($R- ext{COOH}$), যেখানে কার্বন সংখ্যা ১ থেকে ২৯ পর্যন্ত হতে পারে:

• সম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিড: কার্বন শৃঙ্খলে কোনো কার্বন-কার্বন দ্বিবন্ধন থাকে না ($ ext{C-C}$ একক বন্ধন); সাধারণ তাপমাত্রায় কঠিন (গলনাঙ্ক বেশি), যেমন পামিটিক অ্যাসিড (১৬ কার্বন: $ ext{CH}_3( ext{CH}_2)_{14} ext{COOH}$) এবং স্টিয়ারিক অ্যাসিড (১৮ কার্বন: $ ext{CH}_3( ext{CH}_2)_{16} ext{COOH}$)।
• অসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিড: কার্বন শৃঙ্খলে এক বা একাধিক দ্বিবন্ধন ($ ext{C=C}$) থাকে; সাধারণ তাপমাত্রায় তরল (তেল):
  • মনো-আনস্যাচুরেটেড (MUFA): একটি দ্বিবন্ধনযুক্ত, যেমন ওলেইক অ্যাসিড (১৮:১)।
  • পলি-আনস্যাচুরেটেড (PUFA): একাধিক দ্বিবন্ধনযুক্ত, যেমন লিনোলেইক অ্যাসিড (১৮:২), লিনোলেনিক অ্যাসিড (১৮:৩) এবং অ্যারাকিডোনিক অ্যাসিড (২০ কার্বন, ৪টি দ্বিবন্ধন)।
  • অপরিহার্য ফ্যাটি অ্যাসিড: লিনোলেইক ও লিনোলেনিক অ্যাসিড মানবদেহে তৈরি হতে পারে না, খাদ্যের মাধ্যমে গ্রহণ করতে হয়।

ট্রাইহাইড্রক্সি অ্যালকোহল গ্লিসারল (প্রোপেন-১,২,৩-ট্রাইঅল)-এর সাথে ফ্যাটি অ্যাসিডের এস্টার যৌগ:

• ট্রাইগ্লিসারাইড (ট্রাইঅ্যাসাইলগ্লিসারল): গ্লিসারলের তিনটি $- ext{OH}$ মূলকের সাথে তিনটি ফ্যাটি অ্যাসিডের কার্বক্সিল মূলক যুক্ত হয়ে তিনটি এস্টার বন্ধন ($-COO-$) সৃষ্টি করে। প্রাণীদেহের অ্যাডিপোজ কলায় সঞ্চিত প্রধান শক্তিভাণ্ডার।
• ফ্যাট বনাম তেল: সম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডযুক্ত গ্লিসারাইড সাধারণ তাপমাত্রায় জমাট বেঁধে ফ্যাট (ঘি, চর্বি) গঠন করে; অসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডযুক্ত গ্লিসারাইড কম গলনাঙ্কের জন্য তরল তেল (সর্ষের তেল, তিলের তেল) হিসেবে থাকে।

ফসফরাস ও পোলার গ্রুপযুক্ত লিপিড যা জৈব ঝিল্লির প্রধান ভিত্তি:

• লেসিথিন (ফসফাটিডিলকোলিন): গ্লিসারলের দুটি কার্বনে ফ্যাটি অ্যাসিড এবং তিন নম্বর কার্বনে ফসফেট মূলকের সাথে কোলিন নামক নাইট্রোজেনাস ক্ষারক যুক্ত থাকে।
• উভকামী (Amphipathic) প্রকৃতি: এর একটি পোলার জলআকর্ষী (হাইড্রোফিলিক) মস্তক এবং দুটি নন-পোলার জলবিকর্ষী (হাইড্রোফোবিক) পুচ্ছ থাকে, যা কোষপর্দায় লিপিড দ্বি-স্তর তৈরিতে সাহায্য করে।

চারটি বলয় সমন্বিত সাইক্লোপেন্টানোপারহাইড্রোফেনানথ্রিন নিউক্লিয়াস যুক্ত জটিল লিপিড:

• কোলেস্টেরল: প্রাণী কোষপর্দার গুরুত্বপূর্ণ উপাদান; এটি পর্দার তারল্য বজায় রাখে এবং স্টেরয়েড হরমোন (টেস্টোস্টেরন, ইস্ট্রোজেন, কর্টিসোল), ভিটামিন ডি ও পিত্তলবণের পূর্বসূরি হিসেবে কাজ করে।

অ্যামিনো অ্যাসিড হলো প্রতিস্থাপিত মিথেন অণু যার কেন্দ্রীয় $lpha$-কার্বনে চারটি ভিন্ন গ্রুপ যুক্ত থাকে: (১) অ্যামিনো মূলক ($- ext{NH}_2$), (২) কার্বক্সিল মূলক ($- ext{COOH}$), (৩) হাইড্রোজেন পরমাণু ($- ext{H}$), এবং (৪) পরিবর্তনশীল পার্শ্ব-শৃঙ্খল ($- ext{R}$ মূলক):

• R-মূলকের ভিত্তিতে শ্রেণিবিভাগ:
  • প্রশম / অ্যালিফ্যাটিক: গ্লাইসিন ($ ext{R} = - ext{H}$, সরলতম, আলোক নিষ্ক্রিয়/অপ্রতিসম কার্বনহীন), অ্যালানিন ($ ext{R} = - ext{CH}_3$), ভ্যালিন।
  • অম্লীয়: অতিরিক্ত কার্বক্সিল গ্রুপযুক্ত; গ্লুটামিক অ্যাসিড, অ্যাসপার্টিক অ্যাসিড।
  • ক্ষারীয়: অতিরিক্ত অ্যামিনো গ্রুপযুক্ত; লাইসিন, আর্জিনিন, হিস্টিডিন।
  • অ্যারোমেটিক: বেনজিন বলয়যুক্ত; ফিনাইলঅ্যালানিন, টাইরোসিন, ট্রিপটোফ্যান।
  • সালফারযুক্ত: সিস্টাইন (ডাইসালফাইড সেতু $- ext{S}- ext{S}-$ গঠন করে), মেথিওনিন।
• সুইটার-আয়ন (Zwitterion): জলীয় দ্রবণে বা আইসো-ইলেকট্রিক বিন্দুতে (pI) অ্যামিনো অ্যাসিডের কার্বক্সিল গ্রুপ প্রোটন ত্যাগ করে ($- ext{COO}^-$) এবং অ্যামিনো গ্রুপ প্রোটন গ্রহণ করে ($- ext{NH}_3^+$), ফলে দ্বিমেরুযুক্ত প্রশম সুইটার-আয়ন সৃষ্টি হয়।

প্রোটিন হলো অ্যামিনো অ্যাসিডের হেটারোপলিমার। একটি অ্যামিনো অ্যাসিডের $lpha$-কার্বক্সিল মূলকের সাথে সংলগ্ন অ্যামিনো অ্যাসিডের $lpha$-অ্যামিনো মূলক যুক্ত হয়ে এক অণু জল নির্গত করে সমযোজী অ্যামাইড বন্ধন গঠন করে, যাকে পেপটাইড বন্ধন ($- ext{CO}- ext{NH}-$) বলে। প্রতিটি পলিপেপটাইডের বাম প্রান্তে মুক্ত অ্যামিনো গ্রুপ (N-প্রান্ত) এবং ডান প্রান্তে মুক্ত কার্বক্সিল গ্রুপ (C-প্রান্ত) থাকে।

নিউক্লিক অ্যাসিড (DNA ও RNA) হলো নিউক্লিওটাইড নামক এককের পুনরাবৃত্তিতে গঠিত পলিমার। প্রতিটি নিউক্লিওটাইড তিনটি অংশ নিয়ে গঠিত:

• নাইট্রোজেন ক্ষারক:
  • পিউরিন (দ্বি-বলয় বিষমচাক্রিক ক্ষারক): ৯ সদস্যের বলয়; অ্যাডেনিন (A) এবং গুয়ানিন (G)।
  • পিরিমিডিন (এক-বলয় বিষমচাক্রিক ক্ষারক): ৬ সদস্যের বলয়; সাইটোসিন (C), থাইমিন (T) (কেবল DNA-তে) এবং ইউরাসিল (U) (কেবল RNA-তে)।
• পেন্টোজ শর্করা: ৫ কার্বনযুক্ত শর্করা; RNA-তে $eta$-D-রাইবোজ ($ ext{C}_5 ext{H}_{10} ext{O}_5$) এবং DNA-তে ২'-ডিঅক্সিরাইবোজ ($ ext{C}_5 ext{H}_{10} ext{O}_4$, যার C2' কার্বনে অক্সিজেন থাকে না)।
• ফসফেট গ্রুপ: ফসফরিক অ্যাসিড ($ ext{H}_3 ext{PO}_4$) যা শর্করার ৫'-হাইড্রক্সিলের সাথে এস্টার বন্ধনে যুক্ত থাকে।

• নিউক্লিওসাইড: নাইট্রোজেন ক্ষারক + পেন্টোজ শর্করা; শর্করার C1' এবং ক্ষারকের N9 (পিউরিন) বা N1 (পিরিমিডিন)-এর মাঝে N-গ্লাইকোসাইডিক বন্ধন থাকে (যেমন অ্যাডেনোসিন, গুয়ানোসিন, সাইটিডিন, থাইমিডিন)।
• নিউক্লিওটাইড: নিউক্লিওসাইডের C5' কার্বনে ফসফেট যুক্ত হলে তাকে নিউক্লিওটাইড বলে (যেমন অ্যাডিনাইলিক অ্যাসিড / AMP, ATP)।
• ফসফোডাইএস্টার বন্ধন: একটি নিউক্লিওটাইডের শর্করার ৩'-OH মূলকের সাথে পরবর্তী নিউক্লিওটাইডের ৫'-ফসফেট যুক্ত হয়ে $৩'-৫'$ ফসফোডাইএস্টার বন্ধন তৈরি করে পলিনিউক্লিওটাইড শৃঙ্খল গঠন করে ($৫' o ৩'$ মেরুত্ব)।

ডিএনএ-র সর্বজনীন গ্রহণযোগ্য মডেলের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি হলো:

• বিপরীত সমান্তরাল দ্বি-সূত্রক: দুটি পলিনিউক্লিওটাইড সূত্রক একটি সাধারণ অক্ষের চারদিকে ডানাবর্তে পেঁচিয়ে থাকে। একটি সূত্রকের দিক $৫' o ৩'$ হলে অপর সূত্রকের দিক হয় $৩' o ৫'$।
• বহিঃস্থ মেরুদণ্ড: পর্যায়ক্রমিক শর্করা ও ফসফেট গ্রুপ দ্বারা গঠিত; জলবিকর্ষী ক্ষারকগুলি ভেতরের দিকে অক্ষের সাথে লম্বভাবে অবস্থান করে।
• পরিপূরক ক্ষারক জোড়: পিউরিন সর্বদা পিরিমিডিনের সাথে হাইড্রোজেন বন্ধনে আবদ্ধ হয়:
  • অ্যাডেনিন থাইমিনের সাথে: ২টি হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা ($A = T$)।
  • গুয়ানিন সাইটোসিনের সাথে: ৩টি হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা ($G \equiv C$)।
• B-DNA-র জ্যামিতিক মাপ:
  • পিচ: এক পূর্ণ ঘূর্ণনের দৈর্ঘ্য $৩.৪ ext{ nm}$ ($৩৪ ext{ \AA}$)।
  • ক্ষারক জোড়: প্রতি পূর্ণ পাকে ১০টি ক্ষারক জোড় (bp) থাকে।
  • দূরত্ব: পরপর দুটি ক্ষারক জোড়ের দূরত্ব $০.৩৪ ext{ nm}$ ($৩.৪ ext{ \AA}$)।
  • ব্যাস: দ্বি-সর্পিলের ব্যাস সর্বদা স্থির $২.০ ext{ nm}$ ($২০ ext{ \AA}$)।
• চারগাফের নীতি: দ্বিসূত্রী ডিএনএ-তে $[A] = [T]$ এবং $[G] = [C]$; মোট পিউরিন সমান মোট পিরিমিডিন ($[A+G] = [T+C]$)।

উৎসেচক হলো প্রোটিন দ্বারা গঠিত জৈব অনুঘটক (ব্যতিক্রম অনুঘটনীয় আরএনএ বা রাইবোজাইম, যেমন ২৩এস rRNA)। এরা বিক্রিয়ার গতিবেগ $১০^৬$ থেকে $১০^{১২}$ গুণ বৃদ্ধি করে, সাবস্ট্রেটের প্রতি অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট এবং মৃদু শারীরবৃত্তীয় অবস্থায় কাজ করে।

বিক্রিয়ক অণুগুলিকে উৎপাদে পরিণত হতে হলে একটি নির্দিষ্ট শক্তি বাধা বা সক্রিয়করণ শক্তি ($E_a$) অতিক্রম করে অস্থায়ী ট্রানজিশন স্টেটে পৌঁছাতে হয়:

• উৎসেচক-সাবস্ট্রেট জটিল ($ES$): উৎসেচকের ত্রিমাত্রিক সক্রিয় স্থানে সাবস্ট্রেট আবদ্ধ হয়: $$ ext{E} + ext{S} ightleftharpoons ext{ES} o ext{EP} o ext{E} + ext{P}$$
• সক্রিয়করণ শক্তি হ্রাস: সাবস্ট্রেট আবদ্ধ হলে এর রাসায়নিক বন্ধনগুলি বিকৃত ও দুর্বল হয়ে যায়, ফলে ট্রানজিশন স্টেটের শক্তির স্তর নিচে নেমে আসে ($E_a$ হ্রাস পায়)। তবে এটি বিক্রিয়ার মোট মুক্ত শক্তি পরিবর্তন ($\Delta G$) বা সাম্যাবস্থা ধ্রুবক ($K_{eq}$) পরিবর্তন করে না।

• সাবস্ট্রেট ঘনত্ব ($[S]$): সাবস্ট্রেট বাড়ালে প্রাথমিক বেগ ($v_0$) প্রথমে দ্রুত বাড়ে এবং পরে সমস্ত সক্রিয় স্থান সম্পৃক্ত হলে সর্বোচ্চ বেগে ($V_{\max}$) পৌঁছায়। মাইকেলিস ধ্রুবক ($K_m$) হলো সেই সাবস্ট্রেট ঘনত্ব যাতে বেগ অর্ধ-সর্বোচ্চ ($rac{1}{2}V_{\max}$) হয়। $K_m$ কম হলে সাবস্ট্রেটের প্রতি উৎসেচকের আকর্ষণ বেশি হয়।
• উষ্ণতা: একটি অনুকূল উষ্ণতায় (মানুষের ক্ষেত্রে প্রায় ৩৭°C) উৎসেচক সর্বাধিক সক্রিয় থাকে। কম উষ্ণতায় এটি নিষ্ক্রিয় হয় এবং উচ্চ উষ্ণতায় প্রোটিনের ত্রিমাত্রিক গঠন ভেঙে বিকৃত (Denatured) হয়ে যায়। ($Q_{10} pprox ২$)।
• pH: প্রতিটি উৎসেচকের একটি নির্দিষ্ট অনুকূল pH থাকে (পেপসিন pH ১.৫–২.০, লালারসীয় অ্যামাইলেজ pH ৬.৮, ট্রিপসিন pH ৮.০)।

• প্রতিযোগিতামূলক প্রতিরোধ (Competitive Inhibition): প্রতিরোধকের গঠন সাবস্ট্রেটের সমরূপ হওয়ায় এটি সক্রিয় স্থানের জন্য সাবস্ট্রেটের সাথে লড়াই করে:
  • গতিবিদ্যা: $V_{\max}$ অপরিবর্তিত থাকে (প্রচুর সাবস্ট্রেট যোগ করে বাধা দূর করা যায়); কিন্তু আপাত $K_m$ বৃদ্ধি পায়।
  • উদাহরণ: সাকসিনেট ডিহাইড্রোজিনেজের ওপর ম্যালোনেট-এর বাধা; ব্যাকটেরিয়ার ফলিক অ্যাসিড তৈরিতে সালফা ড্রাগ।
• অপ্রতিযোগিতামূলক প্রতিরোধ (Non-competitive Inhibition): প্রতিরোধক সক্রিয় স্থানের বাইরে অ্যালোস্টেরিক স্থানে যুক্ত হয়ে সক্রিয় স্থানের গঠন নষ্ট করে দেয়:
  • গতিবিদ্যা: $V_{\max}$ হ্রাস পায়; কিন্তু $K_m$ অপরিবর্তিত থাকে।
  • উদাহরণ: কোষীয় শ্বসনে সাইটোক্রোম সি অক্সিডেজের ওপর সায়ানাইড ($ ext{CN}^-$) বিষক্রিয়া।

বিক্রিয়ার প্রকৃতির ওপর ভিত্তি করে উৎসেচক ৬টি প্রধান শ্রেণিতে বিভক্ত:

1. অক্সিডোরিডাক্টেজ / ডিহাইড্রোজিনেজ: জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া ঘটায়, যেমন অ্যালকোহল ডিহাইড্রোজিনেজ।
2. ট্রান্সফারেজ: এক অণু থেকে অন্য অণুতে কার্যকরী মূলক স্থানান্তর করে, যেমন হেক্সোকাইনেজ।
3. হাইড্রোলেজ: জলের সাহায্যে বন্ধন আর্দ্রবিশ্লেষণ করে, যেমন পেপসিন, অ্যামাইলেজ, লাইপেজ।
4. লায়েজ: জল সংযোজন ছাড়াই বন্ধন ভেঙে দ্বিবন্ধন সৃষ্টি করে, যেমন অ্যালডোলেজ।
5. আইসোমারেজ: আইসোমার রূপান্তর ঘটায়, যেমন ট্রায়োজ ফসফেট আইসোমারেজ।
6. লাইগেজ (সিন্থেটেজ): ATP ভেঙে দুটি অণুকে সংযুক্ত করে, যেমন DNA লাইগেজ।

উৎসেচকের অনুঘটনীয় কাজের জন্য প্রয়োজনীয় অপ্রোটিন উপাদানকে কো-ফ্যাক্টর বলে। সম্পূর্ণ সক্রিয় উৎসেচককে হলোএনজাইম বলে, যা প্রোটিন অংশ (অ্যাপোএনজাইম) এবং অপ্রোটিন অংশ (কো-ফ্যাক্টর) নিয়ে গঠিত। কো-ফ্যাক্টর তিন প্রকার:

• প্রস্থেটিক গ্রুপ: অ্যাপোএনজাইমের সাথে স্থায়ী ও দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ জৈব উপাদান:
  • উদাহরণ: ক্যাটালেজ ও পারঅক্সিডেজের হিম (Heme) গ্রুপ।
• কো-এনজাইম: শিথিলভাবে যুক্ত জৈব উপাদান; মূলত জলে দ্রবণীয় ভিটামিন থেকে উৎপন্ন:
  • $ ext{NAD}^+$ ও $ ext{NADP}^+$: এতে ভিটামিন B3 (নিয়াসিন) থাকে।
  • FAD: এতে ভিটামিন B2 (রাইবোফ্লাভিন) থাকে।
  • কো-এনজাইম A: এতে ভিটামিন B5 (প্যান্টোথেনিক অ্যাসিড) থাকে।
• ধাতব আয়ন সক্রিয়ক: সক্রিয় স্থানে সন্নিবেশ বন্ধন গঠন করে:
  • $ ext{Zn}^{2+}$: কার্বনিক অ্যানহাইড্রেজ এবং কার্বক্সিপেপটাইডেজ-এর সহ-উপাদান।
  • $ ext{Mg}^{2+}$: হেক্সোকাইনেজ সহ সমস্ত কাইনেজ উৎসেচকের সহ-উপাদান।