इष्टतम pH जिस पर मानव आहार नाल (human alimentary canal) के एंज़ाइम पेप्सिन और ट्रिप्सिन कार्य करते हैं, वे हैं
- (a)क्रमशः pH 2·0 और 7·9
- (b)क्रमशः pH 4·5 और 3·5
- (c)क्रमशः pH 9·5 और 4·5
- (d)क्रमशः pH 7·0 और 8·0
उत्तर
क्यों
सही उत्तर — A, क्रमशः pH 2·0 और 7·9। पेप्सिन आमाशय का प्रोटीन-पाचक एंज़ाइम है, जहाँ हाइड्रोक्लोरिक अम्ल अंतर्वस्तु को प्रबल रूप से अम्लीय बनाए रखता है, इसलिए पेप्सिन लगभग 2 के बहुत कम pH पर सक्रिय रहता है। ट्रिप्सिन आगे छोटी आंत में काम करता है, जिसकी अंतर्वस्तु अग्न्याशयी रस और पित्त से क्षारीय बनी रहती है, अतः उसकी सर्वोत्तम सक्रियता pH 8 के आसपास होती है। ‘पेप्सिन के लिए लगभग 2 और ट्रिप्सिन के लिए लगभग 8’ का यही युग्म विकल्प (a) देता है।
अन्य विकल्प क्यों गलत हैं
- (b)क्रमशः pH 4·5 और 3·5 — दोनों मान हल्के अम्लीय हैं। पेप्सिन को कहीं अधिक अम्लीय परिवेश चाहिए (लगभग pH 2) और ट्रिप्सिन को क्षारीय (लगभग pH 8), इसलिए कोई भी आँकड़ा नहीं बैठता।
- (c)क्रमशः pH 9·5 और 4·5 — यह रसायन को उलट देता है : इसमें पेप्सिन क्षारीय माध्यम में और ट्रिप्सिन अम्लीय माध्यम में काम करता दिखाया गया है, जो आमाशय-बनाम-आंत की वास्तविकता का ठीक उलटा है।
- (d)क्रमशः pH 7·0 और 8·0 — ट्रिप्सिन का मान (लगभग 8) तो सही है, किंतु पेप्सिन का उदासीन pH 7 गलत है — उदासीन pH पर पेप्सिन लगभग निष्क्रिय रहता है और उसे अम्लीय आमाशय (लगभग pH 2) चाहिए।
अवधारणा
प्रत्येक एंज़ाइम pH की एक सँकरी पट्टी में सबसे तेज़ काम करता है, जिसे उसका इष्टतम कहते हैं और जो उस परिवेश से तय होता है जहाँ वह सामान्यतः कार्य करता है। आमाशय में स्रावित पेप्सिन एक अम्ल-प्रेमी प्रोटीएज़ है, जिसका इष्टतम pH 2 के निकट है; अग्न्याशयी रस के साथ छोटी आंत में पहुँचने वाला ट्रिप्सिन एक क्षार-प्रेमी प्रोटीएज़ है, जिसका इष्टतम pH 8 के निकट है।
यह प्रश्न जाँचता है कि आप प्रत्येक पाचक एंज़ाइम को उसके गृह-अंग की अम्लीयता से मिला सकते हैं या नहीं। आमाशय अम्लीय है (हाइड्रोक्लोरिक अम्ल), छोटी आंत क्षारीय है (अग्न्याशय और पित्त से बाइकार्बोनेट), इसलिए सही उत्तर में पेप्सिन के साथ कम pH और ट्रिप्सिन के साथ अधिक pH होना चाहिए। जो विकल्प दोनों मान अम्लीय रखते हैं, या अम्ल और क्षार को आपस में बदल देते हैं, वे केवल इसी तर्क से निरस्त हो जाते हैं।
मुख्य तथ्य
- पेप्सिन आमाशय में कार्य करता है और उसका इष्टतम pH लगभग 2 (प्रबल अम्लीय) है।
- ट्रिप्सिन छोटी आंत में कार्य करता है और उसका इष्टतम pH लगभग 8 (क्षारीय) है।
- आमाशय की अम्लीयता हाइड्रोक्लोरिक अम्ल से आती है; आंत्रीय क्षारीयता अग्न्याशयी बाइकार्बोनेट और पित्त से।
- पेप्सिन और ट्रिप्सिन — दोनों प्रोटीन का पाचन करते हैं, किंतु विपरीत pH परिवेशों में।
पेप्सिन अम्ल-प्रेमी है (pH ~2), ट्रिप्सिन क्षार-प्रेमी (pH ~8); केवल विकल्प (a) दोनों से मेल खाता है।
आगे की तैयारी
सामान्य भ्रम
- पेप्सिन को बहुत अम्लीय pH (लगभग 2) चाहिए, उदासीन या क्षारीय नहीं — उसके लिए 7 के आसपास का मान न चुनें।
- ट्रिप्सिन क्षारीय छोटी आंत में काम करता है, इसलिए उसका इष्टतम 7 से ऊपर है, नीचे नहीं।
किसी नामित पाचक एंज़ाइम का इष्टतम pH बताने को कहा जाता है, अथवा एंज़ाइमों को आंत्र-मार्ग के उस अम्लीय या क्षारीय भाग से सुमेलित करने को जहाँ वे कार्य करते हैं।
संबंधित PYQ
कथन (A) : हमारे भोजन के सभी प्रोटीन केवल छोटी आंत में ही पचते हैं। कारण (R) : अग्न्याशय से आने वाले प्रोटीन-पाचक एंज़ाइम छोटी आंत में मुक्त किए जाते हैं।
- (a) A और R दोनों अलग-अलग सही हैं और R, A का सही स्पष्टीकरण है
- (b) A और R दोनों अलग-अलग सही हैं किंतु R, A का सही स्पष्टीकरण नहीं है
- (c) A सही है किंतु R गलत है
- (d) A गलत है किंतु R सही है
उत्तर(d) A गलत है किंतु R सही है — प्रोटीन का पाचन आमाशय में पेप्सिन से आरंभ होता है और छोटी आंत में ट्रिप्सिन जैसे अग्न्याशयी प्रोटीएज़ों से पूरा होता है, अतः वह ‘केवल’ छोटी आंत में नहीं होता।
यह उसी आमाशय-में-पेप्सिन बनाम आंत-में-ट्रिप्सिन वाले विभाजन पर टिका है, जिसे Q133 उनके इष्टतम pH मानों के माध्यम से जाँचता है।
NDA_GAT_2024_I_Q81पाचक एंज़ाइम का वही विषय — वह अग्न्याशय की भूमिका पूछता है, जिसका रस क्षारीय छोटी आंत को ट्रिप्सिन (तथा लाइपेज़, ऐमिलेज़) देता है — वही एंज़ाइम जिसे Q133 में पेप्सिन के साथ रखा गया है। उत्तर : (c) लाइपेज़, ऐमिलेज़ और प्रोटीएज़ का स्राव।
अभ्यास
- अभ्यास प्रश्न — वास्तविक PYQ नहीं
प्रोटीन-पाचक एंज़ाइम पेप्सिन मानव आहार नाल के किस भाग में सर्वाधिक सक्रिय होता है ?
- (a)मुख
- (b)आमाशय
- (c)छोटी आंत
- (d)बड़ी आंत
उत्तर(b) आमाशय — पेप्सिन को आमाशय में हाइड्रोक्लोरिक अम्ल से बना अम्लीय माध्यम (लगभग pH 2) चाहिए। - अभ्यास प्रश्न — वास्तविक PYQ नहीं
मनुष्य में एंज़ाइम ट्रिप्सिन की सक्रियता के लिए इष्टतम pH किसके सबसे निकट है ?
- (a)pH 2
- (b)pH 5
- (c)pH 8
- (d)pH 11
उत्तर(c) pH 8 — ट्रिप्सिन क्षारीय छोटी आंत में कार्य करता है, इसलिए उसका इष्टतम लगभग pH 8 है।