प्रोटीन - वे कैसे बनते हैं, उनके गुण क्या हैं?

प्रोटीन एक जटिल रासायनिक संरचना और महान विविधता वाले कार्बनिक यौगिक हैं। ये अमीनो एसिड से बने पॉलिमर हैं, जबकि अमीनो एसिड पेप्टाइड बॉन्ड द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं। एक प्रोटीन में अमीनो एसिड की संख्या भिन्न होती है, कभी-कभी यह 1000 तक भी पहुंच जाती है। मानव शरीर में, लगभग 65% पानी होता है, और 20% प्रोटीन होता है, इसलिए, मानव शरीर के मुख्य घटकों में से एक है। वे क्या विशेषता रखते हैं? हम उन्हें कैसे विभाजित कर सकते हैं? इसकी जांच - पड़ताल करें!

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1. प्रोटीन क्या हैं?

प्रोटीन (प्रोटीन) बहु-आणविक बायोपॉलिमर हैं जो पेप्टाइड बॉन्ड्स -CONH- द्वारा एक साथ जुड़े अमीनो एसिड से बने होते हैं। वे हर जीवित जीव और वायरस में पाए जाते हैं। उनका संश्लेषण राइबोसोम की भागीदारी के साथ होता है - विशेष कोशिका अंग।

2. प्रोटीन की संरचना

एकल कोशिका में संश्लेषित प्रोटीन श्रृंखला घोल में स्वतंत्र रूप से तैरते हुए एक धागे की तरह होती है, जो कोई भी आकार ले सकती है (इसे तकनीकी रूप से एक यादृच्छिक गेंद कहा जाता है)। हालांकि, यह तह की प्रक्रिया से गुजरता है, जिसके परिणामस्वरूप यह कम या ज्यादा कठोर स्थानिक संरचना बनाता है, जिसे देशी प्रोटीन की संरचना या संरचना कहा जाता है।

आमतौर पर, केवल वे अणु जो इस तरह की संरचना में मुड़े होते हैं, किसी दिए गए प्रोटीन के लिए उचित जैव रासायनिक भूमिका निभा सकते हैं। हालांकि, तृतीयक संरचना के बिना प्रोटीन हैं जो नियम के अपवाद हैं।

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स्थानिक पैमाने को देखते हुए, प्रोटीन की पूरी संरचना को चार स्तरों पर वर्णित किया जा सकता है:

  • प्राथमिक प्रोटीन संरचना (प्राथमिक प्रोटीन संरचना, अमीनो एसिड अनुक्रम) - एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड का क्रम;
  • प्रोटीन माध्यमिक संरचना - पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं के टुकड़ों की स्थानिक व्यवस्था। इन संरचनाओं में शामिल हैं:
    • अल्फा हेलिक्स;
    • बीटा हारमोनिका;
    • बीटा मोड़।
  • प्रोटीन तृतीयक संरचना - माध्यमिक संरचना के तत्वों की पारस्परिक स्थिति;
  • प्रोटीन चतुर्धातुक संरचना - पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं और संभवतः गैर-प्रोटीन संरचनाओं (प्रोस्थेटिक समूह) की पारस्परिक स्थिति: ग्लाइकोप्रोटीन में शर्करा, लिपोप्रोटीन में लिपिड, न्यूक्लियोप्रोटीन में न्यूक्लिक एसिड, क्रोमोप्रोटीन में रंग और फॉस्फोप्रोटीन में शेष फॉस्फोरिक एसिड।

प्रोटीन किन तत्वों से मिलकर बनता है? ये:

  • कार्बन (50-55%);
  • ऑक्सीजन (19-24%);
  • नाइट्रोजन (15-18%);
  • हाइड्रोजन (6-8%);
  • सल्फर (0.3-3%);
  • फास्फोरस (0-0.5%)।

उनकी संरचना में कभी-कभी धातु के उद्धरण Zn2 +, Fe2 +, Mg2 +, Cu2 +, Co2 +, Mn2 + और कई अन्य शामिल होते हैं। उपर्युक्त रचना अमीनो एसिड की संरचना के साथ मेल नहीं खाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि अधिकांश प्रोटीन में अन्य अणु उनके अमीनो एसिड अवशेषों से जुड़े होते हैं।

इसके अलावा, शर्करा जुड़ी होती है, और कई अलग-अलग कार्बनिक यौगिक जो कोएंजाइम के रूप में कार्य करते हैं, साथ ही धातु आयनों को हाइड्रोजन बांड या सहसंयोजक द्वारा जोड़ा जा सकता है।

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3. प्रोटीन गुण

जब प्रोटीन को एक निश्चित तापमान से ऊपर एक घोल या ठोस अवस्था में गर्म किया जाता है, तो वे विकृतीकरण की प्रक्रिया से गुजरते हैं (प्रोटीन फाइबर को एक टुकड़े में काट दिया जाता है)। यह एक संरचना परिवर्तन है, जिसके परिणामस्वरूप प्रोटीन जैविक रूप से सक्रिय होना बंद कर देता है। इसका एक अच्छा उदाहरण अंडे को उबालना या भूनना है - इस मामले में यही प्रक्रिया चल रही है।

यह प्रोटीन की तृतीयक या चतुर्धातुक संरचना के अपरिवर्तनीय नुकसान के कारण होता है। मजबूत एसिड और बेस, भारी धातु के लवण, एल्डिहाइड, कम आणविक अल्कोहल और विकिरण के प्रभाव में भी विकृतीकरण हो सकता है। अपवाद सरल प्रोटीन हैं जो विकृतीकरण की ओर ले जाने वाले कारक को हटाने के बाद पुनर्विकास (विकृतीकरण के विपरीत) की प्रक्रिया से गुजर सकते हैं।

समाधान में नमक की उच्च सांद्रता से प्रोटीन का एक छोटा अंश स्थायी रूप से विकृत हो जाता है, लेकिन प्रक्रिया आमतौर पर प्रतिवर्ती होती है, जिससे प्रोटीन को अलग और अलग किया जा सकता है।

पिघलने के संबंध में, प्रोटीन का एक विशिष्ट तापमान नहीं होता है जिस पर यह प्रतिक्रिया होगी। यह यौगिक आमतौर पर पानी में अच्छी तरह से घुलनशील होता है। जिन प्रोटीनों में यह गुण नहीं होता उनमें अन्य शामिल हैं त्वचा, बालों (जैसे कोलेजन, इलास्टिन) या मांसपेशियों (मायोसिन) में तंतुमय प्रोटीन।

कुछ प्रोटीन तनु क्षारों या अम्लों में या कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील हो सकते हैं। क्या प्रोटीन घुलनशील है, समाधान में अकार्बनिक लवण की एकाग्रता से बहुत प्रभावित होता है, जहां कम नमक एकाग्रता प्रोटीन की घुलनशीलता को सकारात्मक रूप से प्रभावित करती है।

हालांकि, यदि सांद्रता अधिक है, तो सॉल्वेट शेल क्षतिग्रस्त हो जाता है, जिससे प्रोटीन समाधान से बाहर हो जाते हैं। इस प्रक्रिया में, प्रोटीन संरचना को कोई नुकसान नहीं होता है, इसलिए यह प्रतिवर्ती है। इसका नाम प्रोटीन को नमकीन बनाने की प्रक्रिया है।

हाइड्रेशन पानी के कणों को बांधने के लिए प्रोटीन की क्षमता है। अगर हमें सूखे प्रोटीन का नमूना भी मिलता है, तो उसमें पानी के अणु होंगे।

प्रोटीन सभी जैविक प्रक्रियाओं में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे दूसरों के बीच में लेते हैं जैविक प्रणालियों में कई परिवर्तनों के उत्प्रेरण में भाग लेते हुए, वे सुरक्षात्मक एंटीबॉडी के रूप में कार्य करते हैं, अणुओं और आयनों के परिवहन में भाग लेते हैं, और रिसेप्टर प्रोटीन के रूप में तंत्रिका आवेगों के संचरण में भी भाग लेते हैं।

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4. प्रोटीन का विभाजन

प्रोटीन को उनकी संरचना और संरचना के कारण सरल और जटिल में विभाजित किया जाता है। यह ध्यान देने योग्य है कि यह प्रोटीन का एकमात्र विभाजन नहीं है।

साधारण प्रोटीन (प्रोटीन) में केवल अमीनो एसिड होते हैं। हम उन्हें इसमें विभाजित करते हैं:

  • फिलामेंटस प्रोटीन (कोलेजन, केराटिन, फाइब्रिनोजेन, फाइब्रोइन, इलास्टिन);
  • एल्बुमिन;
  • मायोसिन और एक्टिन;
  • ग्लोब्युलिन।

जटिल प्रोटीन (पूर्व में प्रोटीन):

  • क्रोमोप्रोटीन;
  • न्यूक्लियोप्रोटीन;
  • लिपोप्रोटीन;
  • ग्लाइकोप्रोटीन;
  • मेटालोप्रोटीन।

5. प्रोटीन के कार्य

प्रोटीन कई महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, जिनमें शामिल हैं:

  • वृद्धि और विभेदन नियंत्रण;
  • प्रतिरक्षाविज्ञानी - इम्युनोग्लोबुलिन;
  • एंजाइमेटिक कटैलिसीस;
  • परिवहन - ट्रांसफरिन, हीमोग्लोबिन;
  • झिल्ली पारगम्यता नियंत्रण;
  • व्यवस्थित गति - मांसपेशियों में ऐंठन;
  • भंडारण - फेरिटिन;
  • तंत्रिका आवेगों का उत्पादन और संचरण;
  • संरचनात्मक, भवन संरचना;
  • सेल पालन;
  • नियामक;
  • जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का क्रम।
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