शरीर को बनाने वाले कार्बनिक यौगिकों के चार सबसे महत्वपूर्ण वर्ग हैं: न्यूक्लिक एसिड, वसा, कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन। बाद वाले पर इस लेख में चर्चा की जाएगी।
प्रोटीन क्या है?
ये अमीनो एसिड से बने पॉलीमेरिक रासायनिक यौगिक हैं। प्रोटीन की एक जटिल संरचना होती है।
प्रोटीन का संश्लेषण कैसे होता है?
यह शरीर की कोशिकाओं में होता है। इस प्रक्रिया के लिए जिम्मेदार विशेष अंग हैं। ये राइबोसोम हैं। उनमें दो भाग होते हैं: छोटे और बड़े, जो ऑर्गेनेल के संचालन के दौरान संयुक्त होते हैं। अमीनो एसिड से पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को संश्लेषित करने की प्रक्रिया को अनुवाद कहा जाता है।
अमीनो एसिड क्या हैं?
इस तथ्य के बावजूद कि शरीर में असंख्य प्रकार के प्रोटीन होते हैं, केवल बीस अमीनो एसिड होते हैं जिनसे वे बन सकते हैं। विभिन्न प्रकार के प्रोटीन इन अमीनो एसिड के विभिन्न संयोजनों और अनुक्रमों के साथ-साथ अंतरिक्ष में निर्मित श्रृंखला के अलग-अलग स्थान के कारण प्राप्त होते हैं।
अमीनो एसिड में रासायनिक संरचना में उनके गुणों के विपरीत दो कार्यात्मक समूह होते हैं:कार्बोक्सिल और अमीनो समूह, साथ ही एक कट्टरपंथी: सुगंधित, स्निग्ध या हेट्रोसायक्लिक। इसके अलावा, रेडिकल में अतिरिक्त कार्यात्मक समूह हो सकते हैं। ये कार्बोक्सिल समूह, अमीनो समूह, एमाइड, हाइड्रॉक्सिल, गुआनाइड समूह हो सकते हैं। रेडिकल में सल्फर भी हो सकता है।
यहां उन एसिड की सूची दी गई है जिनसे प्रोटीन बनाया जा सकता है:
- अलैनिन;
- ग्लाइसिन;
- ल्यूसीन;
- वेलिन;
- आइसोल्यूसीन;
- थ्रेओनीन;
- सेरीन;
- ग्लूटामिक एसिड;
- एसपारटिक एसिड;
- ग्लूटामाइन;
- शतावरी;
- आर्जिनिन;
- लाइसिन;
- मेथियोनाइन;
- सिस्टीन;
- टायरोसिन;
- फेनिलएलनिन;
- हिस्टिडाइन;
- ट्रिप्टोफैन;
- प्रोलाइन।
इनमें से दस अपूरणीय हैं - जिन्हें मानव शरीर में संश्लेषित नहीं किया जा सकता है। ये वेलिन, ल्यूसीन, आइसोल्यूसीन, थ्रेओनीन, मेथियोनीन, फेनिलएलनिन, ट्रिप्टोफैन, हिस्टिडाइन, आर्जिनिन हैं। इनका सेवन भोजन के साथ करना चाहिए। इनमें से कई अमीनो एसिड मछली, बीफ, मांस, नट्स, फलियां में पाए जाते हैं।
प्रोटीन की प्राथमिक संरचना - यह क्या है?
श्रृंखला में अमीनो एसिड का यह क्रम है। प्रोटीन की प्राथमिक संरचना को जानकर, इसका सटीक रासायनिक सूत्र तैयार करना संभव है।
माध्यमिक संरचना
यह पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को मोड़ने का एक तरीका है। प्रोटीन विन्यास के दो प्रकार हैं: अल्फा हेलिक्स और बीटा संरचना। प्रोटीन की द्वितीयक संरचना प्रदान की जाती हैCO और NH समूहों के बीच हाइड्रोजन आबंध।
तृतीयक प्रोटीन संरचना
यह सर्पिल का स्थानिक अभिविन्यास है या जिस तरह से इसे एक निश्चित मात्रा में रखा गया है। यह डाइसल्फ़ाइड और पेप्टाइड रासायनिक बंधों द्वारा प्रदान किया जाता है।
तृतीयक संरचना के प्रकार के आधार पर, तंतुमय और गोलाकार प्रोटीन होते हैं। बाद वाले आकार में गोलाकार होते हैं। तंतुमय प्रोटीन की संरचना एक धागे की तरह होती है, जो बीटा संरचनाओं को ढेर करके या कई अल्फा संरचनाओं की समानांतर व्यवस्था द्वारा बनाई जाती है।
चतुष्कोणीय संरचना
यह प्रोटीन की विशेषता है जिसमें एक नहीं, बल्कि कई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं होती हैं। ऐसे प्रोटीनों को ओलिगोमेरिक कहा जाता है। अलग-अलग शृंखलाएं जो अपनी रचना बनाती हैं, प्रोटोमर्स कहलाती हैं। एक ओलिगोमेरिक प्रोटीन बनाने वाले प्रोटोमर्स में या तो समान या भिन्न प्राथमिक, द्वितीयक या तृतीयक संरचना हो सकती है।
विकृतीकरण क्या है?
यह प्रोटीन की चतुर्धातुक, तृतीयक, द्वितीयक संरचनाओं का विनाश है, जिसके परिणामस्वरूप यह अपने रासायनिक, भौतिक गुणों को खो देता है और अब शरीर में अपनी भूमिका को पूरा नहीं कर सकता है। यह प्रक्रिया प्रोटीन पर काम करने वाले उच्च तापमान (38 डिग्री सेल्सियस से, लेकिन यह आंकड़ा प्रत्येक प्रोटीन के लिए अलग-अलग है) या एसिड और क्षार जैसे आक्रामक पदार्थों के परिणामस्वरूप हो सकता है।
कुछ प्रोटीन पुनर्संयोजन में सक्षम हैं - उनकी मूल संरचना का नवीनीकरण।
प्रोटीन वर्गीकरण
रासायनिक संरचना को देखते हुए, उन्हें सरल और जटिल में विभाजित किया गया है।
साधारण प्रोटीन (प्रोटीन) वे होते हैं जिनमें केवल अमीनो एसिड होते हैं।
कॉम्प्लेक्स प्रोटीन (प्रोटीड्स) - जिनकी संरचना में प्रोस्थेटिक समूह होता है।
प्रोस्थेटिक समूह के प्रकार के आधार पर प्रोटीन को निम्न में विभाजित किया जा सकता है:
- लिपोप्रोटीन (लिपिड होते हैं);
- न्यूक्लियोप्रोटीन (न्यूक्लिक एसिड होते हैं);
- क्रोमोप्रोटीन (रंजक होते हैं);
- फॉस्फोप्रोटीन (उनकी संरचना में फॉस्फोरिक एसिड होता है);
- मेटालोप्रोटीन (धातु होते हैं);
- ग्लाइकोप्रोटीन (कार्बोहाइड्रेट होते हैं)।
इसके अलावा, तृतीयक संरचना के प्रकार के आधार पर एक गोलाकार और तंतुमय प्रोटीन होता है। दोनों सरल या जटिल हो सकते हैं।
तंतुमय प्रोटीन के गुण और शरीर में उनकी भूमिका
माध्यमिक संरचना के आधार पर इन्हें तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है:
- अल्फा स्ट्रक्चरल। इनमें केरातिन, मायोसिन, ट्रोपोमायोसिन और अन्य शामिल हैं।
- बीटा स्ट्रक्चरल। उदाहरण के लिए, फाइब्रोइन।
- कोलेजन। यह एक प्रोटीन है जिसकी एक विशेष माध्यमिक संरचना है जो न तो अल्फा हेलिक्स है और न ही बीटा संरचना है।
तीनों समूहों के तंतुमय प्रोटीन की विशेषताएं यह हैं कि उनके पास एक तंतुमय तृतीयक संरचना होती है और यह पानी में भी अघुलनशील होती है।
चलो मुख्य तंतुमय प्रोटीन के बारे में अधिक विस्तार से क्रम में बात करते हैं:
- केराटिन्स। यह विभिन्न प्रोटीनों का एक पूरा समूह है जो बाल, नाखून, पंख, ऊन, सींग, खुर आदि का मुख्य घटक है।इसके अलावा, इस समूह का तंतुमय प्रोटीन, साइटोकैटिन, कोशिकाओं का हिस्सा है, जो साइटोस्केलेटन बनाता है।
- मायोसिन। यह एक पदार्थ है जो मांसपेशी फाइबर का हिस्सा है। एक्टिन के साथ, यह फाइब्रिलर प्रोटीन सिकुड़ा हुआ है और मांसपेशियों के कामकाज को सुनिश्चित करता है।
- ट्रोपोमायोसिन। इस पदार्थ में दो परस्पर जुड़े अल्फा हेलिकॉप्टर होते हैं। यह मांसपेशियों का भी हिस्सा है।
- फाइब्राइन। यह प्रोटीन कई कीड़ों और अरचिन्ड द्वारा स्रावित होता है। यह वेब और रेशम का मुख्य घटक है।
- कोलेजन। यह मानव शरीर में सबसे प्रचुर मात्रा में फाइब्रिलर प्रोटीन है। यह tendons, उपास्थि, मांसपेशियों, रक्त वाहिकाओं, त्वचा आदि का हिस्सा है। यह पदार्थ ऊतक लोच प्रदान करता है। उम्र के साथ शरीर में कोलेजन का उत्पादन कम होता जाता है, जिसके परिणामस्वरूप त्वचा पर झुर्रियां पड़ने लगती हैं, टेंडन और लिगामेंट कमजोर हो जाते हैं, आदि।
अगला, प्रोटीन के दूसरे समूह पर विचार करें।
गोलाकार प्रोटीन: किस्में, गुण और जैविक भूमिका
इस समूह के पदार्थ गेंद के आकार के होते हैं। वे पानी, क्षार, लवण और अम्ल के घोल में घुलनशील हो सकते हैं।
शरीर में सबसे आम गोलाकार प्रोटीन हैं:
- एल्ब्यूमिन: ओवलब्यूमिन, लैक्टलबुमिन, आदि।
- ग्लोब्युलिन: रक्त प्रोटीन (जैसे हीमोग्लोबिन, मायोग्लोबिन), आदि।
उनमें से कुछ के बारे में अधिक जानकारी:
- ओवलब्यूमिन। यह प्रोटीन 60 प्रतिशत अंडे का सफेद भाग होता है।
- लैक्टलबुमिन। दूध का मुख्य घटक।
- हीमोग्लोबिन। यह जटिल हैगोलाकार प्रोटीन, जिसमें कृत्रिम समूह के रूप में हीम होता है, एक वर्णक समूह है जिसमें लोहा होता है। हीमोग्लोबिन लाल रक्त कोशिकाओं में पाया जाता है। यह एक प्रोटीन है जो ऑक्सीजन को बांधने और उसका परिवहन करने में सक्षम है।
- मायोग्लोबिन। यह हीमोग्लोबिन के समान एक प्रोटीन है। यह एक ही कार्य करता है - ऑक्सीजन ले जाना। ऐसा प्रोटीन मांसपेशियों (धारीदार और हृदय) में पाया जाता है।
अब आप सरल और जटिल, तंतुमय और गोलाकार प्रोटीन के बीच बुनियादी अंतर जानते हैं।
