चरण 1: प्रश्न को समझना:
प्रश्न में पूछा गया है कि केल्विन चक्र के पहले चरण, यानी कार्बोक्सिलीकरण (carboxylation), को उत्प्रेरित करने वाला एंजाइम कौन सा है।
चरण 2: केल्विन चक्र के कार्बोक्सिलीकरण चरण का विश्लेषण:
• केल्विन चक्र का पहला चरण वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड (CO\(_2\)) का स्थिरीकरण है।
• इस अभिक्रिया में, CO\(_2\) एक 5-कार्बन यौगिक, राइबुलोज-1,5-बिस्फॉस्फेट (RuBP), के साथ जुड़ता है।
• इस अभिक्रिया को RuBP कार्बोक्सीलेज-ऑक्सीजीनेज नामक एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है, जिसे आमतौर पर रुबिस्को (RuBisCO) कहा जाता है।
• यह अभिक्रिया एक अस्थायी 6-कार्बन मध्यवर्ती बनाती है जो तुरंत 3-फॉस्फोग्लिसरेट (PGA) के दो अणुओं में टूट जाता है।
• रुबिस्को पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला एंजाइम है।
चरण 3: अन्य विकल्पों का मूल्यांकन:
• (A) पीईपी कार्बोक्सीलेज (PEP carboxylase): यह एंजाइम C\(_4\) पौधों की मीजोफिल कोशिकाओं में CO\(_2\) का स्थिरीकरण करता है, जहाँ यह CO\(_2\) को फॉस्फोइनोलपाइरुवेट (PEP) से जोड़ता है।
• (C) कार्बोक्सीपेप्टीडेज (Carboxypeptidase): यह एक प्रोटीन-पाचक एंजाइम है जो पॉलीपेप्टाइड के कार्बोक्सिल सिरे से अमीनो अम्लों को हटाता है।
• (D) हेक्सोकाइनेज (Hexokinase): यह ग्लाइकोलिसिस का पहला एंजाइम है, जो ग्लूकोज का फॉस्फोरिलीकरण करता है।
चरण 4: अंतिम उत्तर:
केल्विन चक्र में कार्बोक्सिलीकरण के लिए आवश्यक एंजाइम RuBP कार्बोक्सीलेज-ऑक्सीजीनेज (रुबिस्को) है। अतः, विकल्प (B) सही है।