एलिफैटिक अमीनो एसिड - कार्बोक्जिलिक एसिड के डेरिवेटिव - प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित किए जाते हैं। वे कई महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इनके आधार पर कुछ प्रकार की दवाएं बनाई जाती हैं।
एलिफैटिक अमीनो एसिड - यह क्या है?
अमीनो एसिड मानव शरीर और अन्य जानवरों में महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, क्योंकि वे प्रोटीन के निर्माण के लिए न्यूरोट्रांसमीटर और "बिल्डिंग ब्लॉक्स" हैं। उचित चयापचय के लिए भी इनकी आवश्यकता होती है।
एलिफैटिक अमीनो एसिड विभिन्न प्रकार के एमिनोकारबॉक्सिलिक अमीनो एसिड होते हैं जिसमें अमीनो और कार्बोक्सिल समूह एक स्निग्ध कार्बन परमाणु से बंधे होते हैं। शब्द "एलिफैटिक" किसी दिए गए तत्व के परमाणुओं की रैखिक या शाखित श्रृंखलाओं को संदर्भित करता है।
जीवों से पृथक किए गए अधिकांश अमीनो एसिड स्निग्ध हैं। रसायन विज्ञान में, वे मुख्य रूप से इन पदार्थों के रोजमर्रा के नामों का उपयोग मूल प्रोटीन के अनुसार करते हैं, जिससे वे प्राप्त किए गए थे, क्योंकि व्यवस्थित नामकरण के अनुसार उनके बहुत बोझिल नाम हैं।
संरचना द्वारा कनेक्शन के प्रकार
एलिफैटिक अमीनो एसिड, अमीनो और कार्बोक्सिल समूहों की स्थिति के आधार पर, निम्न प्रकारों में विभाजित हैं:
- अल्फा आइसोमर्स। इनमें पौधों, सूक्ष्मजीवों और जानवरों में पाए जाने वाले अधिकांश प्राकृतिक यौगिक शामिल हैं। वे उल्कापिंडों में भी पाए जाते हैं, और इन पदार्थों की संरचना स्थलीय जीवों की तरह ही होती है।
- बेटा-एमिनो एसिड। एक उदाहरण β-अलैनिन है, जो कोएंजाइम ए का हिस्सा है। उत्तरार्द्ध फैटी एसिड के संश्लेषण और ऑक्सीकरण में शामिल है।
- गामा आइसोमर्स। इस समूह के सबसे प्रतिभाशाली प्रतिनिधियों में से एक -एमिनोब्यूट्रिक एसिड (जीएबीए) है, जो तंत्रिका तंत्र का सबसे महत्वपूर्ण न्यूरोट्रांसमीटर है जो तंत्रिका प्रक्रियाओं के निषेध, उत्तेजना के कमजोर और दमन के लिए जिम्मेदार है।
ग्लाइसीन को छोड़कर सभी अल्फा-प्रकार के अमीनो एसिड में एक असममित संरचना होती है, दो दर्पण प्रतिबिंबों के रूप में मौजूद होते हैं जो अंतरिक्ष (एल- और डी-एमिनो एसिड) में संयोजित नहीं होते हैं और प्राकृतिक ऑप्टिकल गतिविधि रखते हैं। सबसे महत्वपूर्ण एल-एमिनो एसिड ग्लाइसीन, ऐलेनिन, सेरीन, सिस्टीन, एसपारटिक एसिड, टायरोसिन, ल्यूसीन, ग्लूटामाइन, आइसोल्यूसीन, आर्जिनिन, लाइसिन, प्रोलाइन हैं।
एलिफैटिक अमीनो एसिड के उदाहरण नीचे दिए गए चित्र में दिखाए गए हैं।
अन्य मानदंडों के अनुसार पदार्थों के प्रकार
प्रोटीन संश्लेषण में स्निग्ध अमीनो एसिड की भागीदारी की प्रकृति के अनुसार एक वर्गीकरण भी है।
- एल-श्रृंखला से प्रोटीनोजेनिक यौगिक, जो आरएनए के नियंत्रण में राइबोसोम में प्रोटीन से जुड़े होते हैं। उन्हेंअनुक्रम आनुवंशिक रूप से एन्कोडेड है। ऐसे केवल बीस अमीनो एसिड होते हैं।
- गैर-प्रोटीनोजेनिक (गैर-कोडिंग), प्रोटीन का हिस्सा नहीं, बल्कि महत्वपूर्ण कार्य करना (मुख्य रूप से चयापचय प्रक्रियाओं में भागीदारी)। उनमें से कुछ विषाक्त और मनुष्यों के लिए जहरीले हैं।
एसिड-बेस गुणों के अनुसार, एलीफैटिक अमीनो एसिड को 3 प्रकारों में बांटा गया है:
- अम्लीय (एसपारटिक और ग्लूटामिक एसिड);
- तटस्थ, जिसमें समान संख्या में मूल और अम्लीय समूह होते हैं;
- बेसिक (हिस्टिडाइन, आर्जिनिन, लाइसिन और अन्य)।
भौतिक और रासायनिक विशेषताएं
निम्नलिखित गुण स्निग्ध अमीनो एसिड के लिए विशिष्ट हैं:
- क्रिस्टलीय अवस्था में द्विध्रुवीय आयनों के रूप में संरचना;
- उच्च गलनांक (α-एमिनो एसिड का स्पष्ट मान नहीं होता);
- पानी में अच्छी घुलनशीलता और क्षार, अम्ल के जलीय घोल;
- एम्फोटेरिक;
- अम्लीय वातावरण में मूल गुण और इसके विपरीत;
- यदि माध्यम का पीएच आइसोइलेक्ट्रिक बिंदु से अधिक है, तो एलीफैटिक अमीनो एसिड क्षार के साथ लवण बनाते हैं, जो पानी में अच्छी तरह से घुल जाते हैं।
इन पदार्थों के मिश्रण को उनके सोडियम या पोटेशियम लवण के साथ रासायनिक विश्लेषण के लिए उपयोग किए जाने वाले बफर समाधान बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।
संश्लेषण
बीप्रयोगशाला परिस्थितियों में, इन यौगिकों का उत्पादन एक कठिन कार्य है, क्योंकि वे वैकल्पिक रूप से सक्रिय हैं, और प्राकृतिक परिस्थितियों में उनका उत्पादन एंजाइमों की भागीदारी के साथ होता है। इसलिए, केवल रेसमिक अमीनो एसिड, जो ऑप्टिकल आइसोमर्स का मिश्रण हैं, रासायनिक रूप से प्राप्त होते हैं।
प्रारंभिक सामग्री के रूप में, α-halocarboxylic एसिड का उपयोग किया जाता है, जो अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करने पर स्निग्ध अमीनो एसिड देता है। प्राप्त करने के अन्य तरीके हैं - कीटो एसिड और उनके डेरिवेटिव से रिडक्टिव एमिनेशन की प्रक्रिया में, मैलोनिक एस्टर, एमिनोएसेटिक एसिड (ग्लाइसिन) से। औद्योगिक पैमाने पर अमीनो एसिड के संश्लेषण के लिए, सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाता है। जेनेटिक इंजीनियरिंग की मदद से इन पदार्थों को विशेष रूप से विकसित सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्पादित प्रोटीन अणुओं से अलग किया जाता है।
प्रकृति में भूमिका
केवल पौधों और सूक्ष्मजीवों में, 200 से अधिक स्निग्ध अमीनो एसिड की पहचान की गई है, और कुल मिलाकर आज उनमें से पांच सौ से अधिक हैं। वे जीवाणुरोधी पदार्थों (जैसे पेनिसिलिन) का हिस्सा हैं जो सूक्ष्मजीव उत्पन्न करते हैं और अधिकांश जीवाणुओं की कोशिका भित्ति भी बनाते हैं।
जानवरों के शरीर में, ये पदार्थ निम्नलिखित मुख्य कार्य करते हैं:
- प्रोटीन, एंजाइम, हार्मोन, कोएंजाइम और अन्य महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिकों का संश्लेषण;
- जैविक रूप से सक्रिय अमीन (डोपामाइन, नॉरपेनेफ्रिन, एपिनेफ्रीन, सेरोटोनिन और अन्य) का निर्माण;
- तंत्रिका आवेगों और चयापचय प्रक्रियाओं के संचरण में भागीदारी।
मानव मस्तिष्क की कोशिकाओं में अमीनो एसिड की भागीदारी के साथ एक सक्रिय चयापचय होता है, जिसकी सांद्रता रक्त प्लाज्मा की तुलना में 7 गुना अधिक होती है।
चिकित्सा अनुप्रयोग
औषधीय प्रयोजनों के लिए इन यौगिकों का उपयोग नाइट्रोजन तत्वों के आदान-प्रदान और जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के संश्लेषण में भाग लेने की उनकी क्षमता पर आधारित है। ऐसी कई दवाएं हैं जिनमें एलिफैटिक अमीनो एसिड होते हैं। नीचे सूचीबद्ध उनमें से कुछ और चिकित्सीय अभ्यास में उनके उपयोग हैं।
- ग्लूटामिक एसिड - सीएनएस पैथोलॉजी, मिर्गी, मनोविकृति, बच्चों में मानसिक मंदता, सेरेब्रल पाल्सी, डाउन रोग।
- मेथियोनीन - विषाक्त जिगर की क्षति (सिरोसिस, आर्सेनिक, क्लोरोफॉर्म और अन्य विषाक्त पदार्थों के साथ विषाक्तता), साथ ही पुरानी शराब, मधुमेह मेलेटस में इस अंग के रोग।
- एमिनालोन एक न्यूरोट्रोपिक एजेंट है।
- सिस्टीन - मोतियाबिंद के लिए।
- एसिटाइलसिस्टीन - श्वसन तंत्र के रोगों में म्यूकोलाईटिक के रूप में।
