अमीनो अम्लों का संक्रमण, अमीनो समूह के प्रारंभिक पदार्थ से कीटो अम्ल में अमोनिया के निर्माण के बिना अंतर-आणविक स्थानांतरण की प्रक्रिया है। आइए इस प्रतिक्रिया की विशेषताओं के साथ-साथ इसके जैविक अर्थ पर अधिक विस्तार से विचार करें।
खोज इतिहास
अमीनो एसिड संक्रमण प्रतिक्रिया की खोज सोवियत रसायनज्ञ क्रिट्ज़मैन और ब्रेनस्टीन ने 1927 में की थी। वैज्ञानिकों ने मांसपेशियों के ऊतकों में ग्लूटामिक एसिड के डीमिनेशन की प्रक्रिया पर काम किया है और पाया है कि जैसे ही पाइरुविक और ग्लूटामिक एसिड मांसपेशियों के ऊतकों के समरूप में जोड़े जाते हैं, ऐलेनिन और α-ketoglutaric एसिड बनते हैं। खोज की विशिष्टता यह थी कि यह प्रक्रिया अमोनिया के गठन के साथ नहीं थी। प्रयोगों के दौरान, वे यह पता लगाने में कामयाब रहे कि अमीनो एसिड का संक्रमण एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया है।
जब प्रतिक्रियाएँ आगे बढ़ीं, तो उत्प्रेरक के रूप में विशिष्ट एंजाइमों का उपयोग किया गया, जिन्हें अमीनोफेरेज़ (ट्रांसमामिनेज़) कहा जाता था।
प्रक्रिया सुविधाएँ
संक्रमण में शामिल अमीनो एसिड मोनोकारबॉक्सिलिक यौगिक हो सकते हैं। प्रयोगशाला अध्ययनों में, यह पाया गया कि संक्रमणकीटो एसिड के साथ शतावरी और ग्लूटामाइन जानवरों के ऊतकों में होता है।
अमीनो समूह के स्थानांतरण में सक्रिय भागीदारी पाइरिडोक्सल फॉस्फेट लेती है, जो ट्रांसएमिनेस का एक कोएंजाइम है। अंतःक्रिया की प्रक्रिया में इससे पाइरिडोक्सामाइन फॉस्फेट बनता है। एंजाइम इस प्रक्रिया के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं: ऑक्सीडेज, पाइरिडोक्सामिनेज।
प्रतिक्रिया तंत्र
अमीनो एसिड के संक्रमण की व्याख्या सोवियत वैज्ञानिकों शेम्याकिन और ब्राउनस्टीन ने की थी। सभी ट्रांसएमिनेस में कोएंजाइम पाइरिडोक्सल फॉस्फेट होता है। यह जिस संचरण प्रतिक्रिया को तेज करता है वह तंत्र में समान है। प्रक्रिया दो चरणों में आगे बढ़ती है। सबसे पहले, पाइरिडोक्सल फॉस्फेट अमीनो एसिड से एक कार्यात्मक समूह लेता है, जिसके परिणामस्वरूप कीटो एसिड और पाइरिडोक्सामाइन फॉस्फेट का निर्माण होता है। दूसरे चरण में, यह α-keto एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है, पाइरिडोक्सल फॉस्फेट, संबंधित कीटो एसिड, अंतिम उत्पादों के रूप में बनता है। इस तरह की बातचीत में, पाइरिडोक्सल फॉस्फेट अमीनो समूह का वाहक है।
इस तंत्र द्वारा अमीनो एसिड के संक्रमण की पुष्टि वर्णक्रमीय विश्लेषण विधियों द्वारा की गई थी। वर्तमान में, जीवित प्राणियों में इस तरह के एक तंत्र की उपस्थिति के लिए नए सबूत हैं।
विनिमय प्रक्रियाओं में मूल्य
अमीनो एसिड ट्रांसएमिनेशन क्या भूमिका निभाता है? इस प्रक्रिया का मूल्य काफी बड़ा है। ये प्रतिक्रियाएं पौधों और सूक्ष्मजीवों में, जानवरों के ऊतकों में रासायनिक, भौतिक, के उच्च प्रतिरोध के कारण आम हैं।जैविक कारक, डी- और एल-एमिनो एसिड के संबंध में पूर्ण स्टीरियोकेमिकल विशिष्टता।
एमिनो एसिड के संक्रमण के जैविक अर्थ का कई वैज्ञानिकों द्वारा विश्लेषण किया गया है। यह चयापचय अमीनो एसिड प्रक्रियाओं में एक विस्तृत अध्ययन का विषय बन गया है। शोध के दौरान, ट्रांसडेमिनेशन का उपयोग करके अमीनो एसिड के संक्रमण की प्रक्रिया की संभावना के बारे में एक परिकल्पना सामने रखी गई थी। यूलर ने पाया कि जानवरों के ऊतकों में केवल एल-ग्लूटामिक एसिड उच्च दर पर अमीनो एसिड से बहिष्कृत होता है, इस प्रक्रिया को ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है।
ग्लूटामिक एसिड के डिमिनेशन और ट्रांसएमिनेशन की प्रक्रियाएं प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाएं हैं।
नैदानिक महत्व
अमीनो एसिड ट्रांसएमिनेशन का उपयोग कैसे किया जाता है? इस प्रक्रिया का जैविक महत्व नैदानिक परीक्षणों के संचालन की संभावना में निहित है। उदाहरण के लिए, एक स्वस्थ व्यक्ति के रक्त सीरम में 15 से 20 यूनिट ट्रांसएमिनेस होते हैं। कार्बनिक ऊतक घावों के मामले में, कोशिका विनाश देखा जाता है, जो घाव से रक्त में ट्रांसएमिनेस की रिहाई की ओर जाता है।
रोधगलन के मामले में, सचमुच 3 घंटे के बाद, एस्पार्टेट एमिनोट्रांस्फरेज का स्तर 500 यूनिट तक बढ़ जाता है।
अमीनो एसिड ट्रांसएमिनेशन का उपयोग कैसे किया जाता है? जैव रसायन में एक ट्रांसएमिनेस परीक्षण शामिल है, जिसके परिणामों के अनुसार रोगी का निदान किया जाता है, और पहचानी गई बीमारी के उपचार के प्रभावी तरीकों का चयन किया जाता है।
रोगों के क्लिनिक में नैदानिक उद्देश्यों के लिए विशेष किट का उपयोग किया जाता हैलैक्टेट डिहाइड्रोजनेज, क्रिएटिन किनसे, ट्रांसएमिनेस गतिविधि का तेजी से पता लगाने के लिए रसायन।
गुर्दे, यकृत, अग्न्याशय के रोगों के साथ-साथ तीव्र कार्बन टेट्राक्लोराइड विषाक्तता के मामले में हाइपरट्रांसएमिनेसीमिया मनाया जाता है।
तीव्र यकृत संक्रमण का पता लगाने के लिए आधुनिक निदान में अमीनो एसिड के संक्रमण और बहरापन का उपयोग किया जाता है। यह जिगर की कुछ समस्याओं में ऐलेनिन एमिनोट्रांस्फरेज में तेज वृद्धि के कारण होता है।
संक्रमण प्रतिभागी
इस प्रक्रिया में ग्लूटामिक एसिड की विशेष भूमिका होती है। पौधों और जानवरों के ऊतकों में व्यापक वितरण, अमीनो एसिड के लिए स्टीरियोकेमिकल विशिष्टता और उत्प्रेरक गतिविधि ने ट्रांसएमिनेस को अनुसंधान प्रयोगशालाओं में अध्ययन का विषय बना दिया है। सभी प्राकृतिक अमीनो एसिड (मेथियोनीन को छोड़कर) संक्रमण के दौरान α-ketoglutaric एसिड के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कीटो- और ग्लूटामिक एसिड बनता है। यह ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज की क्रिया के तहत बहरापन से गुजरता है।
ऑक्सीडेटिव डीमिनेशन विकल्प
इस प्रक्रिया के प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष प्रकार हैं। प्रत्यक्ष बहरापन में उत्प्रेरक के रूप में एकल एंजाइम का उपयोग शामिल है; प्रतिक्रिया उत्पाद कीटो एसिड और अमोनिया है। यह प्रक्रिया ऑक्सीजन की उपस्थिति मानकर एरोबिक तरीके से या अवायवीय तरीके से (ऑक्सीजन अणुओं के बिना) आगे बढ़ सकती है।
ऑक्सीडेटिव डीमिनेशन की विशेषताएं
एमीनो एसिड के डी-ऑक्सीडेस एरोबिक प्रक्रिया के उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं, और एल-एमिनो एसिड के ऑक्सीडेस कोएंजाइम के रूप में कार्य करेंगे। ये पदार्थ मानव शरीर में मौजूद होते हैं, लेकिन वे न्यूनतम गतिविधि दिखाते हैं।
ग्लूटामिक एसिड के लिए ऑक्सीडेटिव डिमिनेशन का एनारोबिक वेरिएंट संभव है, ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। यह एंजाइम सभी जीवित जीवों के माइटोकॉन्ड्रिया में मौजूद होता है।
अप्रत्यक्ष ऑक्सीडेटिव डीमिनेशन में, दो चरणों को प्रतिष्ठित किया जाता है। सबसे पहले, अमीनो समूह को मूल अणु से कीटो यौगिक में स्थानांतरित किया जाता है, एक नया कीटो और अमीनो एसिड बनता है। इसके अलावा, केटोस्केलेटन विशिष्ट तरीकों से अपचयित होता है, ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र और ऊतक श्वसन में भाग लेता है, अंतिम उत्पाद पानी और कार्बन डाइऑक्साइड होंगे। भुखमरी के मामले में, ग्लूकोनेोजेनेसिस में ग्लूकोज अणुओं को बनाने के लिए ग्लूकोजेनिक अमीनो एसिड के कार्बन कंकाल का उपयोग किया जाएगा।
दूसरे चरण में डीमिनेशन द्वारा अमीनो समूह का उन्मूलन शामिल है। मानव शरीर में एक समान प्रक्रिया केवल ग्लूटामिक एसिड के लिए ही संभव है। इस बातचीत के परिणामस्वरूप, α-ketoglutaric एसिड और अमोनिया बनते हैं।
निष्कर्ष
एस्पार्टेट एमिनोट्रांस्फरेज और ऐलेनिन एमिनोट्रांस्फरेज के संक्रमण के दो एंजाइमों की गतिविधि का निर्धारण दवा में आवेदन पाया गया है। ये एंजाइम α-ketoglutaric एसिड के साथ विपरीत रूप से बातचीत कर सकते हैं, अमीनो एसिड से कार्यात्मक अमीनो समूहों को इसमें स्थानांतरित कर सकते हैं,कीटो यौगिकों और ग्लूटामिक एसिड का निर्माण। इस तथ्य के बावजूद कि हृदय की मांसपेशियों और यकृत के रोगों में इन एंजाइमों की गतिविधि बढ़ जाती है, एएसटी के लिए रक्त सीरम में और हेपेटाइटिस में एएलटी के लिए अधिकतम गतिविधि पाई जाती है।
अमीनो एसिड प्रोटीन अणुओं के संश्लेषण के साथ-साथ कई अन्य सक्रिय जैविक यौगिकों के निर्माण में अपरिहार्य हैं जो शरीर में चयापचय प्रक्रियाओं को नियंत्रित कर सकते हैं: हार्मोन, न्यूरोट्रांसमीटर। इसके अलावा, वे कोलीन, क्रिएटिन सहित गैर-प्रोटीन नाइट्रोजन युक्त पदार्थों के संश्लेषण में नाइट्रोजन परमाणुओं के दाता हैं।
अमीनो अम्लों के उपापचय का उपयोग एडीनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक अम्ल के संश्लेषण के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जा सकता है। अमीनो एसिड का ऊर्जा कार्य भुखमरी की प्रक्रिया में और साथ ही मधुमेह मेलेटस में विशेष महत्व रखता है। अमीनो एसिड चयापचय आपको एक जीवित जीव में होने वाले कई रासायनिक परिवर्तनों के बीच संबंध स्थापित करने की अनुमति देता है।
मानव शरीर में लगभग 35 ग्राम मुक्त अमीनो एसिड होते हैं, और उनकी रक्त सामग्री 3565 मिलीग्राम / डीएल होती है। इनमें से बड़ी मात्रा में भोजन से शरीर में प्रवेश होता है, इसके अलावा, वे अपने स्वयं के ऊतकों में होते हैं, वे कार्बोहाइड्रेट से भी बन सकते हैं।
कई कोशिकाओं में (एरिथ्रोसाइट्स को छोड़कर) उनका उपयोग न केवल प्रोटीन संश्लेषण के लिए किया जाता है, बल्कि प्यूरीन, पाइरीमिडीन न्यूक्लियोटाइड्स, बायोजेनिक एमाइन, मेम्ब्रेन फॉस्फोलिपिड्स के निर्माण के लिए भी किया जाता है।
दिन के दौरान, मानव शरीर में लगभग 400 ग्राम प्रोटीन यौगिक अमीनो एसिड में टूट जाते हैं, और रिवर्स प्रक्रिया लगभग इतनी ही मात्रा में होती है।
फैब्रिकअपचय के मामले में प्रोटीन अन्य कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण के लिए अमीनो एसिड की लागत को वहन करने में सक्षम नहीं हैं।
विकास की प्रक्रिया में, मानवता ने अपने आप कई अमीनो एसिड को संश्लेषित करने की क्षमता खो दी है, इसलिए, शरीर को उन्हें पूर्ण रूप से प्रदान करने के लिए, इन नाइट्रोजन युक्त यौगिकों को भोजन से प्राप्त करना आवश्यक है।. जिन रासायनिक प्रक्रियाओं में अमीनो एसिड भाग लेते हैं, वे अभी भी रसायनज्ञों और चिकित्सकों द्वारा अध्ययन का विषय हैं।
