ऑप्टिकली निष्क्रिय अमीनो आम्ल. अमीनो ऍसिडमध्ये आयसोमेरिझम असते

परिचय ................................................ ................................................................. ................3

1. अम्लीय अमीनो ऍसिडची रचना आणि गुणधर्म .................................. ......... 5

१.१. पदार्थ ................................................. .................................................... ........5

१.२. सेंद्रिय पदार्थ ................................................ ..................................................... ...५

१.३. हायड्रोकार्बन्सचे कार्यात्मक डेरिव्हेटिव्ह्ज ................................................... ................6

१.४. अमिनो आम्ल ................................................ ................................................................ ...............7

1.5. ग्लुटामिक ऍसिड ................................................ ..................................................... ......9

१.६ जैविक गुणधर्म................................................ ................................................................ .अकरा

2. अम्लीय अमीनो ऍसिडची ऑप्टिकल क्रिया ................................. .... .....12

२.१ चिरल रेणू................................................ ................................................................ ........13

2.2 ऑप्टिकल रोटेशनचे वैशिष्ट्य ................................. .............. पंधरा

2.3 ऑप्टिकल रोटेशन मोजणे................................................. .....................................१७

2.4 अम्लीय अमीनो ऍसिडच्या ऑप्टिकल रोटेशनवरील ज्ञात डेटा ............... 18

निष्कर्ष ................................................... ..................................................................... .........21

साहित्य ................................................... ..................................................................... .........22

परिचय
अमीनो ऍसिडचा शोध सहसा तीन शोधांशी संबंधित असतो:
1806 मध्ये, प्रथम अमीनो आम्ल व्युत्पन्न, शतावरी अमाइड, शोधला गेला.
1810 मध्ये, पहिले अमीनो ऍसिड, सिस्टिन शोधले गेले, जे प्रथिने नसलेल्या निसर्गाच्या वस्तूपासून वेगळे होते - मूत्रमार्गात दगड.
1820 मध्ये, अमीनो ऍसिड ग्लाइसिन प्रथमच प्रथिने हायड्रोलायझेटपासून वेगळे केले गेले आणि कमी-अधिक प्रमाणात पूर्णपणे शुद्ध केले गेले.

पण ग्लुटामिक ऍसिडचा शोध शांतपणे लागला. जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ हेनरिक रिथॉसेन यांनी 1866 मध्ये वनस्पती प्रथिने, विशेषतः गव्हाच्या ग्लूटेनपासून वेगळे केले. परंपरेनुसार, नवीन पदार्थाचे नाव त्याच्या स्त्रोताद्वारे दिले गेले: जर्मनमध्ये दास ग्लूटेन म्हणजे ग्लूटेन.
युरोप आणि यूएसए मध्ये वापरल्या जाणार्‍या ग्लूटामिक ऍसिड मिळविण्याचा संभाव्य मार्ग म्हणजे प्रथिनांचे हायड्रोलिसिस, उदाहरणार्थ, ज्या ग्लूटेनमधून हा पदार्थ प्रथम प्राप्त झाला होता. यूएसएसआरमध्ये सहसा गहू किंवा कॉर्न ग्लूटेन वापरले जाते - बीट मोलॅसेस. तंत्रज्ञान अगदी सोपे आहे: कच्चा माल कर्बोदकांमधे साफ केला जातो, 20% हायड्रोक्लोरिक ऍसिडसह हायड्रोलाइझ केला जातो, तटस्थ, ह्युमिक पदार्थ वेगळे केले जातात, इतर अमीनो ऍसिड एकाग्र आणि अवक्षेपित केले जातात. द्रावणात उरलेले ग्लुटामिक ऍसिड पुन्हा केंद्रित आणि स्फटिक बनते. उद्देशानुसार, अन्न किंवा वैद्यकीय, अतिरिक्त शुध्दीकरण आणि रीक्रिस्टलायझेशन चालते. या प्रकरणात ग्लूटामिक ऍसिडचे उत्पादन ग्लूटेनच्या वजनाच्या सुमारे 5% किंवा प्रथिनांच्या वजनाच्या 6% असते.

या कार्याचा उद्देश अम्लीय अमीनो ऍसिडच्या ऑप्टिकल क्रियाकलापांचा अभ्यास करणे आहे.

हे लक्ष्य साध्य करण्यासाठी, खालील कार्ये सेट केली गेली:
1. उदाहरण म्हणून ग्लुटामिक ऍसिड वापरून अम्लीय अमीनो ऍसिडचे गुणधर्म, रचना आणि जैविक महत्त्व यांचा अभ्यास करणे आणि साहित्याचे पुनरावलोकन तयार करणे.
2. अमीनो ऍसिडमधील ऑप्टिकल क्रियाकलापांचा अभ्यास करणे आणि त्यांच्या अभ्यासावरील साहित्याचे पुनरावलोकन तयार करणे.

धडा 1. अम्लीय अमीनो ऍसिडची रचना आणि गुणधर्म

एमिनो ऍसिडचा अभ्यास करण्यासाठी, मूलभूत गुणधर्म, रचना आणि अनुप्रयोगाचा अभ्यास करणे आवश्यक आहे, म्हणून या प्रकरणात आपण कार्बनच्या कार्यात्मक डेरिव्हेटिव्हच्या मुख्य प्रकारांचा विचार करू आणि ग्लूटामिक ऍसिडचा विचार करू.

१.१. पदार्थ

सर्व पदार्थ साधे (प्राथमिक) आणि जटिल मध्ये विभागलेले आहेत. साधे पदार्थ हे एका घटकाचे बनलेले असतात, तर जटिल पदार्थ दोन किंवा अधिक घटकांनी बनलेले असतात.
साधे पदार्थ, यामधून, धातू आणि नॉन-मेटल किंवा मेटलॉइड्समध्ये विभागले जातात. जटिल पदार्थ सेंद्रीय आणि अजैविक मध्ये विभागलेले आहेत: कार्बन संयुगे सहसा सेंद्रिय म्हणतात, इतर सर्व पदार्थांना अजैविक (कधीकधी खनिज) म्हणतात.
अजैविक पदार्थ एकतर रचनेनुसार (दोन-घटक, किंवा बायनरी, संयुगे आणि बहु-घटक संयुगे; ऑक्सिजन-युक्त, नायट्रोजन-युक्त, इ.) किंवा रासायनिक गुणधर्मांनुसार वर्गांमध्ये विभागले जातात, म्हणजे, कार्ये (अॅसिड-बेस, रेडॉक्स, इ. डी.), जे हे पदार्थ त्यांच्या कार्यात्मक वैशिष्ट्यांनुसार रासायनिक अभिक्रिया करतात. पुढे, सेंद्रिय पदार्थांचा विचार केला जाईल, कारण त्यात अमीनो ऍसिड समाविष्ट आहेत.

१.२. सेंद्रिय पदार्थ

सेंद्रिय पदार्थ - संयुगेचा एक वर्ग ज्यामध्ये कार्बन समाविष्ट आहे (कार्बाइड्स, कार्बोनिक ऍसिड, कार्बोनेट, कार्बन ऑक्साईड आणि सायनाइड्स वगळता).

सेंद्रिय संयुगे सहसा सहसंयोजक बंधांनी जोडलेल्या कार्बन अणूंच्या साखळी आणि या कार्बन अणूंना जोडलेल्या विविध घटकांपासून बनवले जातात. पद्धतशीरीकरणासाठी आणि सेंद्रिय पदार्थांना नाव देणे सोयीस्कर करण्यासाठी, ते रेणूंमध्ये कोणत्या वैशिष्ट्यपूर्ण गट आहेत यानुसार वर्गांमध्ये विभागले गेले आहेत. हायड्रोकार्बन्स आणि हायड्रोकार्बन्सच्या कार्यात्मक डेरिव्हेटिव्ह्जवर. फक्त कार्बन आणि हायड्रोजन असलेल्या संयुगेला हायड्रोकार्बन म्हणतात.

हायड्रोकार्बन्स अॅलिफॅटिक, अॅलिसायक्लिक आणि सुगंधी असू शकतात.
1) सुगंधी हायड्रोकार्बन्स अन्यथा अरेन्स म्हणतात.
2) अ‍ॅलिफॅटिक हायड्रोकार्बन्स, यामधून, अनेक संकुचित वर्गांमध्ये विभागले गेले आहेत, त्यापैकी सर्वात महत्वाचे आहेत:
- अल्केनेस (कार्बन अणू केवळ साध्या सहसंयोजक बंधांनी एकमेकांशी जोडलेले असतात);
- अल्केनेस (दुहेरी कार्बन-कार्बन बाँड असतात);

अल्किनेस (एक तिहेरी बंध असलेले, जसे की एसिटिलीन).

3) चक्रीय हायड्रोकार्बन्स - बंद कार्बन साखळीसह हायड्रोकार्बन्स. त्या बदल्यात, ते विभागले गेले आहेत:
-कार्बोसायक्लिक (सायकलमध्ये फक्त कार्बन अणू असतात)
- हेटरोसायक्लिक (सायकलमध्ये कार्बन अणू आणि इतर घटक असतात)

१.३. हायड्रोकार्बन्सचे कार्यात्मक डेरिव्हेटिव्ह्ज

हायड्रोकार्बन्सचे डेरिव्हेटिव्ह देखील आहेत. हे कार्बन आणि हायड्रोजन अणूंनी बनलेले संयुगे आहेत. हायड्रोकार्बन्सचा सांगाडा सहसंयोजक बंधांनी जोडलेल्या कार्बन अणूंपासून तयार केला जातो; कार्बन अणूंचे उर्वरित बंध हायड्रोजन अणूंना बांधण्यासाठी वापरले जातात. हायड्रोकार्बन सांगाडे अतिशय स्थिर असतात, कारण सिंगल आणि डबल कार्बन-कार्बन बाँडमधील इलेक्ट्रॉन जोड्या शेजारच्या दोन्ही कार्बन अणूंशी समान असतात.

हायड्रोकार्बन्समधील एक किंवा अधिक हायड्रोजन अणू विविध कार्यात्मक गटांसह बदलले जाऊ शकतात. या प्रकरणात, सेंद्रिय यौगिकांची विविध कुटुंबे तयार होतात.
वैशिष्ट्यपूर्ण कार्यशील गटांसह सेंद्रिय संयुगेच्या विशिष्ट कुटुंबांमध्ये अल्कोहोलचा समावेश होतो, ज्याच्या रेणूंमध्ये एक किंवा अधिक हायड्रॉक्सिल गट, अमाईन आणि एमिनो ऍसिड असतात ज्यात एमिनो गट असतात; कार्बोनिल गट आणि कार्बोक्सिल गटांसह ऍसिड असलेले केटोन्स.

हायड्रोकार्बन डेरिव्हेटिव्ह्जचे बरेच भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म त्या साखळीपेक्षा मुख्य हायड्रोकार्बन साखळीशी संलग्न असलेल्या कोणत्याही गटावर अवलंबून असतात.
माझ्या अभ्यासक्रमाचा उद्देश अमीनो ऍसिडचा अभ्यास करणे हा असल्याने, त्यावर लक्ष केंद्रित करूया.

१.४. अमिनो आम्ल

एमिनो ऍसिड हे अमिनो आणि कार्बोक्सिल दोन्ही गट असलेले संयुगे आहेत:

सामान्यतः अमीनो ऍसिड पाण्यात विरघळणारे आणि सेंद्रिय विद्राव्यांमध्ये अघुलनशील असतात. तटस्थ जलीय द्रावणांमध्ये, अमीनो ऍसिड द्विध्रुवीय आयन म्हणून अस्तित्वात असतात आणि उभय संयुगांप्रमाणे वागतात, म्हणजे. ऍसिड आणि बेस दोन्हीचे गुणधर्म.
निसर्गात 150 पेक्षा जास्त अमीनो आम्ल आहेत, परंतु केवळ 20 आवश्यक अमीनो आम्ले प्रथिने रेणू तयार करण्यासाठी मोनोमर म्हणून काम करतात. प्रथिनांमध्ये अमीनो ऍसिडचा समावेश कोणत्या क्रमाने केला जातो हे अनुवांशिक कोडद्वारे निर्धारित केले जाते.

वर्गीकरणानुसार, प्रत्येक अमिनो आम्लामध्ये किमान एक आम्ल आणि एक मूलभूत गट असतो. आर रॅडिकलच्या रासायनिक स्वरूपामध्ये एमिनो अॅसिड्स एकमेकांपासून भिन्न असतात, जे एमिनो अॅसिड रेणूमधील अणूंचा एक समूह आहे जो α-कार्बन अणूशी संबंधित असतो आणि प्रथिने संश्लेषणादरम्यान पेप्टाइड बाँडच्या निर्मितीमध्ये गुंतलेला नाही. जवळजवळ सर्व α-amino- आणि α-carboxyl गट प्रथिने रेणूच्या पेप्टाइड बंधांच्या निर्मितीमध्ये गुंतलेले असतात, तर मुक्त अमीनो ऍसिडसाठी विशिष्ट आम्ल-बेस गुणधर्म गमावतात. म्हणून, प्रथिने रेणूंच्या संरचनेची आणि कार्याची संपूर्ण विविधता अमीनो ऍसिड रॅडिकल्सच्या रासायनिक स्वरूप आणि भौतिक-रासायनिक गुणधर्मांशी संबंधित आहे.

आर गटाच्या रासायनिक संरचनेनुसार, अमीनो ऍसिडचे विभाजन केले जाते:
1) अॅलिफॅटिक (ग्लिसाइन, अॅलनाइन, व्हॅलाइन, ल्युसीन, आयसोल्युसिन);

2) हायड्रॉक्सिल-युक्त (सेरीन, थ्रोनिन);

3) सल्फर-युक्त (सिस्टीन, मेथिओनाइन);

4) सुगंधी (फेनिलॅलानिन, टायरोसिन, ट्रायट्रोफॅन);

5) अम्लीय आणि अमाइड्स (एस्पार्टिक ऍसिड, शतावरी, ग्लूटामिक ऍसिड, ग्लूटामाइन);

6) मूलभूत (आर्जिनिन, हिस्टिडाइन, लाइसिन);

7) इमिनो ऍसिड (प्रोलिन).

आर-ग्रुपच्या ध्रुवीयतेनुसार:

1) ध्रुवीय (ग्लिसाइन, सेरीन, थ्रोनिन, सिस्टीन, टायरोसिन, एस्पार्टिक ऍसिड, ग्लूटामिक ऍसिड, ऍस्पॅरागिन, ग्लूटामाइन, आर्जिनिन, लाइसिन, हिस्टिडाइन);
2) नॉन-ध्रुवीय (अलानाइन, व्हॅलिन, ल्युसीन, आयसोल्युसीन, मेथिओनाइन, फेनिलॅलानिन, ट्रिप्टोफॅन, प्रोलाइन).

आर-ग्रुपच्या आयनिक गुणधर्मांनुसार:

1) ऍसिडिक (एस्पार्टिक ऍसिड, ग्लूटामिक ऍसिड, सिस्टीन, टायरोसिन);
2) मूलभूत (आर्जिनिन, लाइसिन, हिस्टिडाइन);

3) तटस्थ (ग्लायसिन, अॅलनाइन, व्हॅलाइन, ल्युसीन, आयसोल्युसीन, मेथिओनाइन, फेनिलॅलानिन, सेरीन, थ्रोनिन, शतावरी, ग्लूटामाइन, प्रोलिन, ट्रिप्टोफॅन).

पौष्टिक मूल्यानुसार:

1) बदलण्यायोग्य (थ्रेओनाइन, मेथिओनाइन, व्हॅलिन, ल्युसीन, आयसोल्युसीन, फेनिलॅलानिन, ट्रिप्टोफॅन, लाइसिन, आर्जिनिन, हिस्टिडाइन);

2) अत्यावश्यक (ग्लिसाइन, अॅलानाइन, सेरीन, सिस्टीन, प्रोलिन, एस्पार्टिक ऍसिड, ग्लूटामिक ऍसिड, ऍस्पॅरागिन, ग्लूटामाइन, टायरोसिन).

ग्लूटामिक ऍसिडच्या गुणधर्मांचा अधिक तपशीलवार विचार करूया.

1.5. ग्लुटामिक ऍसिड

ग्लूटामिक ऍसिड हे रचनातील सर्वात सामान्य प्रथिनेंपैकी एक आहे, शिवाय, उर्वरित 19 प्रोटीन अमीनो ऍसिडमध्ये त्याचे व्युत्पन्न ग्लूटामाइन देखील आहे, जे केवळ अतिरिक्त अमीनो गटात वेगळे आहे.
ग्लूटामिक ऍसिडला कधीकधी ग्लूटामिक ऍसिड देखील म्हणतात, कमी वेळा - अल्फा-अमिनोग्लुटेरिक. अत्यंत दुर्मिळ, जरी रासायनिकदृष्ट्या योग्य -
2-aminopentanedioic.
ग्लूटामिक ऍसिड हे एक न्यूरोट्रांसमीटर एमिनो ऍसिड देखील आहे, जो उत्तेजक अमीनो ऍसिड वर्गातील एक महत्त्वाचा सदस्य आहे.

रचना Fig.1 मध्ये दर्शविली आहे.

Fig.1 ग्लूटामिक ऍसिडचे स्ट्रक्चरल फॉर्म्युला

भौतिक-रासायनिक गुणधर्म

त्याच्या शुद्ध स्वरूपात एक पदार्थ, जो अविस्मरणीय रंगहीन क्रिस्टल्स आहे, पाण्यात खराब विद्रव्य. हायड्रॉक्सिल-युक्त अमीनो ऍसिडची ध्रुवीयता त्यांच्यामध्ये मोठ्या द्विध्रुवीय क्षणाच्या उपस्थितीमुळे आणि हायड्रोजन बंध तयार करण्याच्या OH गटांच्या क्षमतेमुळे आहे, म्हणून ग्लूटामिक ऍसिड थंड पाण्यात किंचित विरघळते, गरम पाण्यात विरघळते. तर प्रति 100 ग्रॅम पाण्यात 25 ° से, कमाल विद्राव्यता 0.89 ग्रॅम आहे, आणि 75 ° से - 5.24 ग्रॅम तापमानात अल्कोहोलमध्ये व्यावहारिकदृष्ट्या अघुलनशील आहे.

ग्लूटामिक ऍसिड आणि त्याचे आयन ग्लूटामेट सजीवांमध्ये मुक्त स्वरूपात तसेच कमी आण्विक वजन असलेल्या अनेक पदार्थांमध्ये आढळतात. शरीरात, ते एमिनोब्युटीरिक ऍसिडमध्ये डीकार्बोक्सिलेटेड होते आणि ट्रायकार्बोक्झिलिक ऍसिड चक्राद्वारे ते सक्सिनिक ऍसिडमध्ये बदलते.
ठराविक aliphatic α-amino ऍसिड. गरम केल्यावर ते Cu आणि Zn-अघुलनशील क्षारांसह 2-pyrrolidone-5-carboxylic किंवा pyroglutamic acid बनते. α-carboxyl गट प्रामुख्याने पेप्टाइड बंधांच्या निर्मितीमध्ये गुंतलेला आहे, काही प्रकरणांमध्ये, उदाहरणार्थ, नैसर्गिक ट्रिपेप्टाइड ग्लूटाथिओनमध्ये, γ-amino गट. एल-आयसोमरपासून पेप्टाइड्सच्या संश्लेषणामध्ये, α-NH2 गटासह, γ-कार्बोक्सिल गट संरक्षित केला जातो, ज्यासाठी ते बेंझिल अल्कोहोलसह एस्टरिफाइड केले जाते किंवा tert-butyl एस्टर उपस्थितीत आयसोब्युटीलीनच्या क्रियेद्वारे प्राप्त होते ऍसिडचे.

ग्लूटामिक ऍसिडची रासायनिक रचना तक्ता 1 मध्ये सादर केली आहे.

1.6 जैविक गुणधर्म

ग्लूटामिक ऍसिडचा उपयोग मध्यवर्ती मज्जासंस्थेतील स्किझोफ्रेनिया, सायकोसिस (सोमॅटोजेनिक, नशा, घुसळण), प्रतिक्रियात्मक अवस्था ज्यामध्ये थकवा, नैराश्य, मेनिंजायटीस आणि एन्सेफलायटीसचे परिणाम, विषारी न्यूरोपॅथीच्या पार्श्वभूमीच्या विरुद्ध लक्षणे आढळतात. आयसोनिकोटिनिक ऍसिड हायड्रॅझाइड्सचा वापर (थायमिन आणि पायरिडॉक्सिनच्या संयोजनात), यकृताचा कोमा. बालरोगात - मतिमंदता, सेरेब्रल पाल्सी, इंट्राक्रॅनियल जन्माच्या आघाताचे परिणाम, डाउन्स डिसीज, पोलिओमायलिटिस (तीव्र आणि पुनर्प्राप्ती कालावधी).त्याचे सोडियम मीठ खाद्यपदार्थांमध्ये चव वाढवणारे आणि संरक्षक म्हणून वापरले जाते. .

यात अनेक विरोधाभास आहेत, जसे की अतिसंवेदनशीलता, ताप, यकृत आणि / किंवा मूत्रपिंड निकामी होणे, नेफ्रोटिक सिंड्रोम, पोट आणि ड्युओडेनमचे पेप्टिक अल्सर, हेमॅटोपोएटिक अवयवांचे रोग, अशक्तपणा, ल्युकोपेनिया, चिडचिड, हिंसक मानसिक प्रतिक्रिया, लठ्ठपणा. वाढलेली उत्तेजितता, निद्रानाश, ओटीपोटात दुखणे, मळमळ, उलट्या - अशा प्रकारे उपचारांमध्ये दुष्परिणाम दिसून येतात. अतिसार, ऍलर्जीक प्रतिक्रिया, थंडी वाजून येणे, अल्पकालीन हायपरथर्मिया होऊ शकते; अशक्तपणा, ल्युकोपेनिया, तोंडी श्लेष्मल त्वचा जळजळ.

धडा 2. अम्लीय अमीनो ऍसिडची ऑप्टिकल क्रियाकलाप

हे कार्य पूर्ण करण्यासाठी, ऑप्टिकल क्रियाकलापांचा तपशीलवार विचार करणे आवश्यक आहे.

प्रकाश हा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन आहे जो मानवी डोळ्याद्वारे समजला जातो. नैसर्गिक आणि ध्रुवीकृत मध्ये विभागले जाऊ शकते. नैसर्गिक प्रकाशात, कंपन वेगवेगळ्या दिशेने निर्देशित केले जातात, त्वरीत आणि यादृच्छिकपणे एकमेकांना बदलतात (चित्र 2.a). आणि ज्या प्रकाशात दोलनांची दिशा कशीतरी क्रमाने किंवा एका विमानात असेल त्याला ध्रुवीकृत (Fig. 2.b) म्हणतात.

जेव्हा ध्रुवीकृत प्रकाश काही पदार्थांमधून जातो तेव्हा एक मनोरंजक घटना घडते: ज्या विमानात दोलन विद्युत क्षेत्राच्या रेषा असतात त्या अक्षाभोवती हळूहळू फिरते ज्याच्या बाजूने बीम जातो.

समतल-ध्रुवीकृत तरंगाच्या प्रकाश वेक्टरच्या दोलनाच्या दिशेने आणि या लहरीच्या प्रसाराच्या दिशेने जाणार्‍या विमानाला ध्रुवीकरणाचे समतल म्हणतात.
सेंद्रिय यौगिकांमध्ये प्रकाशाच्या ध्रुवीकरणाचे विमान फिरवण्यास सक्षम पदार्थ आहेत. या घटनेला ऑप्टिकल क्रियाकलाप म्हणतात आणि संबंधित पदार्थांना ऑप्टिकल सक्रिय म्हणतात.
ऑप्टिकल सक्रिय पदार्थ ऑप्टिकलच्या जोड्या म्हणून उद्भवतात
अँटीपोड्स - आयसोमर, ज्याचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म मुळात सामान्य परिस्थितीत समान असतात, एक अपवाद वगळता - ध्रुवीकरण विमानाच्या रोटेशनची दिशा.

२.१ चिरल रेणू

ग्लाइसिनचा अपवाद वगळता सर्व अमीनो ऍसिड त्यांच्या चिरल संरचनेमुळे ऑप्टिकली सक्रिय असतात.

आकृती 3, 1-ब्रोमो-1-आयोडोएथेनमध्ये दर्शविलेल्या रेणूमध्ये टेट्राहेड्रल कार्बन अणू चार भिन्न घटकांशी जोडलेला असतो. म्हणून, रेणूमध्ये सममिती घटक नाहीत. अशा रेणूंना असममित किंवा चिरल म्हणतात.

ग्लुटामिक ऍसिडमध्ये अक्षीय चिरालिटी असते. हे एका विशिष्ट अक्षाशी संबंधित घटकांच्या नॉन-प्लॅनर व्यवस्थेच्या परिणामी उद्भवते - चिरालिटीचा अक्ष. चीरालिटी अक्ष असममितपणे बदललेल्या एलीनमध्ये अस्तित्वात आहे. अॅलीनमधील एसपी-हायब्रीड कार्बन अणूमध्ये दोन परस्पर लंब पी-ऑर्बिटल्स असतात. शेजारच्या कार्बन अणूंच्या पी-ऑर्बिटल्ससह त्यांचे ओव्हरलॅप हे वस्तुस्थितीकडे नेत आहे की अॅलीनमधील घटक परस्परांमध्ये असतात. लंब विमाने. प्रतिस्थापित बायफेनिल्समध्येही अशीच परिस्थिती दिसून येते, ज्यामध्ये सुगंधी रिंगांना जोडणाऱ्या बंधाभोवती फिरणे कठीण असते, तसेच स्पायरोसायक्लिक यौगिकांमध्येही.

समतल ध्रुवीकृत प्रकाश एखाद्या कायरल पदार्थाच्या द्रावणातून जात असल्यास, ज्या विमानात कंपने होतात ते फिरू लागते. अशा रोटेशन कारणीभूत पदार्थ ऑप्टिकली सक्रिय म्हणतात. रोटेशनचा कोन पोलारिमीटर (चित्र 4) नावाच्या उपकरणाने मोजला जातो. प्रकाशाच्या ध्रुवीकरणाच्या समतल फिरण्याची पदार्थाची क्षमता विशिष्ट रोटेशनद्वारे दर्शविली जाते.

पदार्थाच्या आण्विक रचनेशी ऑप्टिकल क्रियाकलाप कसा संबंधित आहे ते पाहू. खाली चिरल रेणू आणि त्याचे आरशातील प्रतिबिंब (चित्र 5) ची अवकाशीय प्रतिमा आहे.

पहिल्या दृष्टीक्षेपात, असे वाटू शकते की हे समान रेणू आहे, जे वेगवेगळ्या प्रकारे चित्रित केले आहे. तथापि, जर आपण दोन्ही आकारांचे मॉडेल गोळा केले आणि ते एकत्र करण्याचा प्रयत्न केला जेणेकरून सर्व अणू एकमेकांशी जुळतील, आपण त्वरीत पाहू शकता की हे अशक्य आहे, म्हणजे. असे दिसून आले की रेणू त्याच्या मिरर प्रतिमेशी विसंगत आहे.

अशाप्रकारे, वस्तू म्हणून एकमेकांशी संबंधित दोन चिरल रेणू आणि त्याची आरशातील प्रतिमा एकसारखी नसतात. हे रेणू (पदार्थ) isomers आहेत, ज्यांना enantiomers म्हणतात. रेखीय ध्रुवीकृत प्रकाशाच्या डाव्या आणि उजव्या वर्तुळाकार ध्रुवीकृत घटकांसाठी एनंटिओमेरिक फॉर्म किंवा ऑप्टिकल अँटीपॉड्समध्ये भिन्न अपवर्तक निर्देशांक (वर्तुळाकार birefringence) आणि भिन्न मोलर विलोपन गुणांक (वर्तुळाकार डायक्रोइझम) असतात.

2.2 ऑप्टिकल रोटेशन वैशिष्ट्य

ऑप्टिकल रोटेशन म्हणजे ध्रुवीकरणाच्या समतलाला विचलित करण्याची पदार्थाची क्षमता जेव्हा विमान ध्रुवीकृत प्रकाश त्यातून जातो.
डाव्या आणि उजव्या गोलाकार ध्रुवीकरणासह प्रकाशाच्या असमान अपवर्तनामुळे ऑप्टिकल रोटेशन होते. समतल ध्रुवीकृत प्रकाश बीमचे फिरणे हे या वस्तुस्थितीमुळे होते की मध्यमाच्या असममित रेणूंमध्ये डाव्या आणि उजव्या गोलाकार ध्रुवीकरणासह प्रकाशासाठी भिन्न अपवर्तक निर्देशांक, τ आणि π असतात.
जर ध्रुवीकरणाचे विमान निरीक्षकाच्या उजवीकडे (घड्याळाच्या दिशेने) फिरत असेल, तर कनेक्शनला डेक्स्ट्रोरोटेटरी म्हणतात आणि विशिष्ट रोटेशन अधिक चिन्हासह रेकॉर्ड केले जाते. डावीकडे (घड्याळाच्या विरुद्ध दिशेने) फिरताना, जोडणीला डावीकडे म्हणतात आणि विशिष्ट रोटेशन वजा चिन्हाने रेकॉर्ड केले जाते.

प्रारंभिक स्थितीपासून ध्रुवीकरणाच्या समतल विचलनाचे प्रमाण, कोनीय अंशांमध्ये व्यक्त केले जाते, त्याला रोटेशनचा कोन म्हणतात आणि α ने दर्शविला जातो.

कोनाचे मूल्य ऑप्टिकली सक्रिय पदार्थाचे स्वरूप, पदार्थाच्या थराची जाडी, तापमान आणि प्रकाशाची तरंगलांबी यावर अवलंबून असते. रोटेशन कोन लेयरच्या जाडीच्या थेट प्रमाणात आहे. ध्रुवीकरणाचे विमान फिरवण्याच्या विविध पदार्थांच्या क्षमतेच्या तुलनात्मक मूल्यांकनासाठी, तथाकथित विशिष्ट रोटेशनची गणना केली जाते. विशिष्ट रोटेशन म्हणजे ध्रुवीकरणाच्या समतल रोटेशनला 1 मिलीलीटर व्हॉल्यूममध्ये 1 ग्रॅम पदार्थाच्या सामग्रीमध्ये रूपांतरित केल्यावर 1 डीएम जाडीच्या पदार्थाच्या थरामुळे होते.

च्या साठी द्रव पदार्थविशिष्ट रोटेशन सूत्राद्वारे निर्धारित केले जाते:

पदार्थांच्या समाधानासाठी:

(जेथे α अंशांमध्ये परिभ्रमणाचा मोजलेला कोन आहे; l द्रव थराची जाडी आहे, dm; c ही द्रावणाची एकाग्रता आहे, जी प्रति 100 मिली द्रावण ग्रॅममध्ये व्यक्त केली जाते; d ही द्रवाची घनता आहे)

विशिष्ट रोटेशनचे मूल्य अम्लीय अमीनो ऍसिडचे स्वरूप आणि त्याच्या एकाग्रतेवर देखील अवलंबून असते. बर्याच प्रकरणांमध्ये, विशिष्ट रोटेशन केवळ एका विशिष्ट एकाग्रता श्रेणीमध्ये स्थिर असते. एकाग्रतेच्या श्रेणीमध्ये ज्यामध्ये विशिष्ट रोटेशन स्थिर आहे, रोटेशनच्या कोनातून एकाग्रतेची गणना करणे शक्य आहे:

अनेक ऑप्टिकली सक्रिय पदार्थ रोटेशनचा कोन निश्चित स्थिर मूल्यामध्ये बदलतात. हे वेगवेगळ्या रोटेशन कोनांसह स्टिरिओसोमेरिक फॉर्मच्या मिश्रणाच्या उपस्थितीमुळे होते. काही काळानंतरच समतोल प्रस्थापित होतो. रोटेशनच्या कोनाचे मूल्य बदलण्यासाठी काही काळासाठी असलेल्या गुणधर्माला म्युटारोटेशन म्हणतात.
ध्रुवीकरणाच्या विमानाच्या रोटेशनच्या कोनाचे निर्धारण उपकरणांमध्ये केले जाते, वर नमूद केल्याप्रमाणे, तथाकथित ध्रुवीयमीटर (चित्र 4).

2.3 ऑप्टिकल रोटेशनचे मोजमाप

ध्रुवीकरणाच्या विमानाच्या रोटेशनच्या कोनाचे निर्धारण पोलरीमीटर नावाच्या उपकरणांमध्ये केले जाते. हे पोलारिमीटर मॉडेल वापरण्याचे नियम डिव्हाइसच्या सूचनांमध्ये सेट केले आहेत. निर्धार, एक नियम म्हणून, सोडियमच्या डी - रेषेसाठी 20 सी तापमानात केले जाते.

पोलरीमीटरच्या डिझाइन आणि ऑपरेशनचे सामान्य तत्त्व खालीलप्रमाणे आहे. प्रकाश स्रोतातील बीम पिवळ्या प्रकाश फिल्टरद्वारे ध्रुवीकरण प्रिझममध्ये निर्देशित केला जातो. निकोल प्रिझममधून जात असताना, प्रकाशाचा किरण ध्रुवीकृत केला जातो, त्याची कंपन फक्त एका विमानात बनते. समतल ध्रुवीकृत प्रकाश क्युवेटमधून ऑप्टिकली सक्रिय पदार्थाच्या द्रावणासह जातो. या प्रकरणात, प्रकाशाच्या ध्रुवीकरणाच्या विमानाचे विचलन सेकंद, फिरणारे, निकोल प्रिझम (विश्लेषक) वापरून निर्धारित केले जाते, जे पदवीधर स्केलशी कठोरपणे जोडलेले आहे. वेगवेगळ्या ब्राइटनेसच्या दोन किंवा तीन भागांमध्ये विभागलेले, आयपीसद्वारे निरीक्षण केलेले महत्त्वपूर्ण क्षेत्र, विश्लेषक फिरवून समान रीतीने प्रकाशित केले जावे. रोटेशनचे प्रमाण स्केलवरून वाचले जाते. डिव्हाइसचा शून्य बिंदू तपासण्यासाठी, चाचणी सोल्यूशनशिवाय समान मोजमाप केले जातात. ध्रुवीकरणाच्या विमानाची दिशा सामान्यतः विश्लेषकाच्या रोटेशनच्या दिशेने सेट केली जाते. घरगुती ध्रुवीय मीटरची रचना अशी आहे की, एकसमान "प्रकाशित दृश्य क्षेत्र प्राप्त करण्यासाठी, तुम्हाला विश्लेषक उजवीकडे वळवावे लागेल, म्हणजे घड्याळाच्या दिशेने, तर अभ्यासाधीन पदार्थ डेक्सट्रोरोटेटरी होता, जो चिन्हाद्वारे दर्शविला जातो. + (अधिक) किंवा d. जेव्हा तुम्ही विश्लेषक घड्याळाच्या उलट दिशेने फिरवता, तेव्हा आम्हाला डावे रोटेशन मिळते, जे चिन्हाने सूचित केले जाते - (वजा) किंवा I.

इतर साधनांमध्ये, रोटेशनची अचूक दिशा वारंवार मोजमापाद्वारे निर्धारित केली जाते, जी द्रव थराच्या अर्ध्या जाडीसह किंवा अर्ध्या एकाग्रतेसह चालते. जर या प्रकरणात रोटेशनचा कोन किंवा प्राप्त झाला, तर आपण असे गृहीत धरू शकतो की पदार्थ डेक्स्ट्रोरोटेटरी आहे. जर रोटेशनचा नवीन कोन 90 - किंवा 180 - असेल, तर पदार्थाचे डावे रोटेशन असते. विशिष्ट रोटेशन तापमानावर फारसे अवलंबून नसते, तथापि, अचूक मोजमापांसाठी क्युवेटचे तापमान नियंत्रण आवश्यक आहे. ऑप्टिकल रोटेशनवरील डेटासह, वापरलेले सॉल्व्हेंट आणि द्रावणातील पदार्थाची एकाग्रता दर्शवणे आवश्यक आहे, उदाहरणार्थ [α]o \u003d 27.3 पाण्यात (C \u003d 0.15 g / ml).

सोल्यूशन्समध्ये ऑप्टिकली सक्रिय पदार्थांची परिमाणात्मक सामग्री स्थापित करण्यासाठी आणि त्यांची शुद्धता तपासण्यासाठी दोन्ही पोलरीमेट्रिक निर्धारांचा वापर केला जातो.

2.4 अम्लीय अमीनो ऍसिडच्या ऑप्टिकल रोटेशनवरील ज्ञात डेटा
समान कॉन्फिगरेशनसह संयुगे समान प्रभावाखाली रोटेशनमध्ये समान बदल दर्शवतात या सामान्य नियमाच्या आधारावर, संयुगांच्या वैयक्तिक गटांबद्दल अनेक विशिष्ट नियम तयार केले गेले आहेत. यापैकी एक नियम अमिनो आम्लांना लागू होतो आणि त्यात असे म्हटले आहे की आम्लीय द्रावणातील सर्व नैसर्गिक अमीनो आम्लांचे (एल-सिरीज) ऑप्टिकल रोटेशन उजवीकडे सरकते. पुन्हा एकदा आठवा: हा नियम अशा प्रकारे समजू नये की उजव्या रोटेशनमध्ये वाढ होणे आवश्यक आहे: "उजवीकडे शिफ्ट" म्हणजे डाव्या रोटेशनमध्ये घट देखील होऊ शकते. अम्लीय द्रावणातील काही अमीनो ऍसिडच्या फिरण्यांवरील डेटा टेबलमध्ये खाली दिलेला आहे. 2.

ऑप्टिकल रोटेशनच्या अभ्यासात, असे आढळून आले की गॅस टप्प्यापासून सोल्युशनमध्ये रेणूच्या संक्रमणादरम्यान, संक्रमणाची तरंगलांबी लक्षणीयरीत्या बदलते (सरासरी ~ 5 एनएम), तर अभ्यास केलेल्या सोल्यूशन्समध्ये ते नगण्यपणे भिन्न असतात (~ 0.5 एनएम). हे दर्शविले आहे की सोल्यूशन्समधील आयसोमर रेणूंच्या द्विध्रुवीय क्षणातील बदलात घट झाल्यामुळे, मुख्य इलेक्ट्रॉनिक संक्रमणाच्या तरंगलांबीची शिफ्ट कमी होते आणि वाढत्या ध्रुवीय क्षमतेसह वाढते. विविध सोल्युशनमधील आयसोमर रेणूंच्या संक्रमणाच्या रोटेशनल फोर्सची गणना केली जाते. एका वेगळ्या रेणूपासून द्रावणाकडे जाताना संक्रमणांच्या रोटेशनल फोर्सची मूल्ये जोरदारपणे बदलतात हे दर्शविले आहे. विविध सोल्यूशन्समध्ये ध्रुवीकरण समतलच्या विशिष्ट रोटेशनचे वर्णक्रमीय अवलंबन प्लॉट केलेले आहे. तसेच 100-300 nm च्या श्रेणीमध्ये, जेव्हा संक्रमणाची तरंगलांबी रेडिएशनच्या तरंगलांबीशी जुळते तेव्हा अनुनाद दिसून येतो. एल - आयसोमरच्या सोल्युशनमधील रेडिएशनच्या ध्रुवीकरण समतलाचे विशिष्ट रोटेशन ~ 50 deg * m2 / kg वरून 240 nm वर 1 deg * m / kg 650 nm वर, आणि D isomer च्या द्रावणात तरंगलांबी वाढल्याने कमी होते. 360 nm वर ~ 5 deg * m2/kg आणि 650 nm वर ~ 2 deg*m2/kg पर्यंत. हे पुष्टी आहे की सोल्यूशनच्या वाढत्या एकाग्रतेसह रोटेशनचा कोन रेषीयपणे वाढतो. हे दर्शविले आहे की सॉल्व्हेंट रेणूंच्या वाढत्या ध्रुवीकरणक्षमतेसह, ध्रुवीकरण समतलच्या विशिष्ट रोटेशनची मूल्ये वाढतात आणि दोन्ही आयसोमरच्या सोल्यूशनमधील रेणूंच्या ध्रुवीकरणक्षमतेत वाढ झाल्यामुळे ते कमी होतात.

ग्लूटामिक ऍसिडच्या एल आणि डीएल आयसोमर्सच्या ऑप्टिकल रोटेशनच्या अभ्यासात, असे दिसून आले आहे की 4000 ते 5000 च्या श्रेणीमध्ये विसंगत रेडिएशनच्या ध्रुवीकरणाच्या समतल रोटेशनचा कोन 4280 च्या तरंगलांबीवर जास्तीत जास्त असतो आणि वाढत्या प्रमाणात कमी होतो. रेडिएशन तरंगलांबी. तसेच, लेसर किरणोत्सर्गाच्या ध्रुवीकरणाच्या समतल रोटेशनचा कोन 1.6% च्या एकाग्रतेत -5° पर्यंत वाढतो A लांब तरंगलांबी, = 650 nm आणि X = 532 nm साठी -9° पर्यंत. एकाग्रता असे आढळून आले की ग्लूटामिक ऍसिडच्या तटस्थ (पीएच = 7) द्रावणात ऑप्टिकल क्रियाकलाप जास्तीत जास्त असतो आणि द्रावणांची आम्लता आणि क्षारता वाढल्याने कमी होते. ग्लूटामिक ऍसिडच्या रेसमिक स्वरूपाच्या जलीय द्रावणामध्ये रोटेशन क्षमतेची अनुपस्थिती दर्शविली गेली.

निष्कर्ष

कामाच्या दरम्यान, ऍसिडिक अमीनो ऍसिडच्या गुणधर्मांवर, ग्लूटामिक ऍसिडच्या ऑप्टिकल रोटेशनची यंत्रणा आणि वैशिष्ट्ये यावर एक साहित्य पुनरावलोकन तयार केले गेले.
अशा प्रकारे, अभ्यासक्रमाच्या कार्याचे उद्दिष्ट पूर्णपणे साध्य झाले आहे.

साहित्य

1. इंटरनेट संसाधन.URL: http://redreferat.ru/Otkritie-aminokislot-art2411.html

2. ग्लिंका एन.एल. सामान्य रसायनशास्त्र. 24वी आवृत्ती. - एल. केमिस्ट्री, 1985. 37 पी.

3. खोमचेन्को जीपी. विद्यापीठातील विद्यार्थ्यांसाठी रसायनशास्त्रावरील पुस्तिका. 2002. 57 पी.

4. फ्रेममेंटल एम. कृतीत रसायनशास्त्र. 2 तासात. भाग 1: प्रति. इंग्रजीतून. - एम.: मीर, 1998. ३११ पृ.

5. लेहनिंगर ए. बायोकेमिस्ट्रीची मूलभूत तत्त्वे: 3 खंडांमध्ये. टी. 1. जग,६२ पी.

6. व्ही. जी. झिर्याकोव्ह. सेंद्रीय रसायनशास्त्र. - 6 वी आवृत्ती, स्टिरियोटाइपिकल. - एम. ​​केमिस्ट्री १९४ पी.

7. शेंड्रिक ए.एन. प्रथिने रसायनशास्त्र. रचना, गुणधर्म, संशोधन पद्धती 22 c

8. मोलोनी एम. जी. उत्तेजक अमीनो ऍसिडस्. उत्पादन अहवाल. 2002. 99 पी.

9. रसायनशास्त्र आणि विषशास्त्र. डेटाबेस. पदार्थांच्या गुणधर्मांचा डेटाबेस.

URL: http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=1841

10. Knunyants I.L. केमिकल एनसायक्लोपीडिया खंड 1. 163s.

11. ई.ए. व्याल्यख, एस.ए. इलारिओनोव्ह, ए.व्ही. झ्डानोव. "अमीनो ऍसिड रचनेवर संशोधन" जर्नलमध्ये प्रकाशित "पाणी: रसायनशास्त्र आणि पर्यावरणशास्त्र" 2012 साठी क्रमांक 2, pp. 76-82.

12. फार्माकोलॉजिकल संदर्भ पुस्तक "रशिया® RLS® च्या औषधांची नोंदणी"

13. फ्रेमंटल एम. कृतीत रसायनशास्त्र. 2 तासात. भाग 2: प्रति. इंग्रजीतून. - एम. ​​मीर

३५० से.

14. एच.-डी. जाकुबके, एच. एश्काईत. अमीनो ऍसिडस्, पेप्टाइड्स, प्रथिने. मॉस्को "मीर" 1985. 23 पी.

15. वायझमन एफ. एल. सेंद्रिय रसायनशास्त्राची मूलभूत तत्त्वे: ट्यूटोरियलविद्यापीठांसाठी: प्रति. इंग्रजीतून. / एड. A. A. पोटेखिना. - सेंट पीटर्सबर्ग: रसायनशास्त्र 103 पी.

16. Huey D.N मधील उतारा. "अकार्बनिक रसायनशास्त्र" 202 c

17. पासेट B. V., Antipov M. A. - रासायनिक फार्मास्युटिकल्स आणि प्रतिजैविकांच्या उत्पादनातील तांत्रिक विश्लेषण आणि नियंत्रणावर कार्यशाळा. 54 पी.

18. पोटापोव्ह व्ही.एम. स्टिरिओकेमिस्ट्री 1976 211.

19. नोसाचेन्को व्ही.एस. मास्टरचा थीसिस "ग्लूटामिक ऍसिड आयसोमर्सच्या सोल्यूशन्सच्या ऑप्टिकल रोटेशनचा संख्यात्मक अभ्यास" व्होल्गोग्राड 2013. 39 पी.

20. एस्पिडोव्हा एम.ए. डिप्लोमा कार्य "ग्लूटामिक ऍसिडच्या जलीय द्रावणाच्या ऑप्टिकल रोटेशनच्या वर्णक्रमीय वैशिष्ट्यांचा प्रायोगिक अभ्यास" व्होल्गोग्राड 2013.

अमिनो आम्ल

अमिनो आम्ल

अमिनो आम्ल

कार्बोक्सिल (-COOH) आणि अमीनो गट (-NH 2) असलेल्या सेंद्रिय संयुगांचा एक वर्ग; ऍसिड आणि बेस दोन्हीचे गुणधर्म आहेत. ते सर्व जीवांमध्ये नायट्रोजनयुक्त पदार्थांच्या चयापचयात भाग घेतात (संप्रेरक, जीवनसत्त्वे, मध्यस्थ, रंगद्रव्ये, प्युरीन आणि पायरीमिडीन बेस, अल्कलॉइड्स इत्यादींच्या जैवसंश्लेषणातील प्रारंभिक संयुग). 150 पेक्षा जास्त नैसर्गिक अमीनो आम्ल आहेत. सुमारे 20 अत्यावश्यक अमीनो आम्ले मोनोमेरिक युनिट्स म्हणून काम करतात ज्यामधून सर्व प्रथिने तयार केली जातात (त्यामध्ये अमीनो आम्लांचा समावेश कोणत्या क्रमाने केला जातो हे अनुवांशिक कोडद्वारे निर्धारित केले जाते). बहुतेक सूक्ष्मजीव आणि वनस्पती त्यांना आवश्यक असलेल्या अमीनो ऍसिडचे संश्लेषण करतात; प्राणी आणि मानव अन्नापासून प्राप्त तथाकथित आवश्यक अमीनो ऍसिड तयार करण्यास सक्षम नाहीत. पॉलिमाइड्स, रंग आणि औषधांच्या निर्मितीसाठी प्रारंभिक उत्पादने म्हणून अन्न, खाद्य समृद्ध करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या अनेक अमीनो ऍसिडचे औद्योगिक संश्लेषण (रासायनिक आणि सूक्ष्मजीवशास्त्रीय) मास्टर केले गेले आहे.

अमिनो आम्ल

एमिनो ऍसिडस्, सेंद्रिय (कार्बोक्झिलिक ( सेमी.कार्बोक्सिक ऍसिडस्)) ऍसिड, ज्यामध्ये एक अमीनो गट (- NH 2) असतो. प्रथिने आणि कार्बोहायड्रेट्सच्या चयापचयात भाग घ्या, जीवांसाठी महत्त्वपूर्ण संयुगे तयार करा (उदाहरणार्थ, प्युरिन ( सेमी.प्युरिन बेस) आणि पायरीमिडीन बेस ( सेमी.पायरीमिडाइन बेस), जे न्यूक्लिक अॅसिडचा अविभाज्य भाग आहेत ( सेमी.न्यूक्लेइक ऍसिडस्)), हार्मोन्सचा भाग आहेत ( सेमी.हार्मोन्स), जीवनसत्त्वे ( सेमी.जीवनसत्त्वे, अल्कलॉइड्स ( सेमी.अल्कलॉइड्स), रंगद्रव्ये ( सेमी.रंगद्रव्य (जीवशास्त्रात), विष ( सेमी.टॉक्सिन्स), प्रतिजैविक ( सेमी.प्रतिजैविक, इ.; डायहाइड्रोक्सीफेनिलॅनिन (डीओपीए) आणि जी-अमीनोब्युटीरिक ऍसिड मज्जातंतूंच्या आवेगांच्या प्रसारामध्ये मध्यस्थ म्हणून काम करतात ( सेमी.मज्जातंतू आवेग). सजीवांच्या पेशी आणि ऊतींमध्ये सुमारे 300 भिन्न अमीनो ऍसिड आढळतात, परंतु त्यापैकी फक्त 20 लिंक्स (मोनोमर्स) म्हणून काम करतात ज्यापासून पेप्टाइड्स तयार केले जातात ( सेमी.पेप्टाइड्स) आणि प्रथिने ( सेमी.सर्व जीवांचे PROTEINS (सेंद्रिय संयुगे)) (म्हणून त्यांना प्रोटीन अमीनो ऍसिड म्हणतात). प्रथिनांमधील या अमीनो ऍसिडचा क्रम न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमात एन्कोड केलेला असतो ( सेमी.संबंधित जनुकांचे न्यूक्लियोटाइड्स (अनुवांशिक कोड पहा ( सेमी.अनुवांशिक कोड)). उरलेली अमीनो आम्ल मुक्त रेणूंच्या स्वरूपात आणि बद्ध स्वरूपात आढळते. अनेक अमिनो आम्ल फक्त काही विशिष्ट जीवांमध्ये आढळतात आणि काही असे आहेत जे वर्णन केलेल्या अनेक जीवांपैकी फक्त एकामध्ये आढळतात. अमीनो ऍसिडच्या शोधाचा इतिहासपहिले अमिनो आम्ल शतावरी आहे ( सेमी.एस्परागिन) - 1806 मध्ये शोधला गेला, प्रथिनांमध्ये आढळणारे शेवटचे अमीनो ऍसिड थ्रोनिन आहे ( सेमी. Threonine) - 1938 मध्ये ओळखले गेले. प्रत्येक अमीनो ऍसिडचे एक क्षुल्लक (पारंपारिक) नाव असते, काहीवेळा ते प्रकाशनाच्या स्त्रोताशी संबंधित असते. उदाहरणार्थ, गव्हाच्या ग्लूटेनमध्ये (इंग्रजी ग्लूटेन - ग्लूटेन) ग्लूटामिक ऍसिड - शतावरीमध्ये प्रथम शतावरी (शतावरी) शोधण्यात आली, ग्लाइसिनला त्याच्या गोड चवसाठी (ग्रीक ग्लाइकीस - गोड) असे नाव देण्यात आले. अमीनो ऍसिडची रचना आणि गुणधर्मकोणत्याही अमिनो आम्लाचे सामान्य संरचनात्मक सूत्र खालीलप्रमाणे दर्शविले जाऊ शकते: कार्बोक्सिल गट (- COOH) आणि अमीनो गट (- NH 2) समान a-कार्बन अणूशी जोडलेले आहेत (अणूंची संख्या कार्बोक्सिल गटातील आहे. ग्रीक वर्णमाला अक्षरे - a, b, g, इ.). एमिनो अॅसिड्स साइड ग्रुपच्या संरचनेत भिन्न असतात, किंवा साइड चेन (रॅडिकल आर), ज्याचे आकार, आकार, प्रतिक्रिया भिन्न असतात, जलीय माध्यमातील अमीनो ऍसिडची विद्राव्यता आणि त्यांचे विद्युत शुल्क निर्धारित करतात. आणि फक्त प्रोलिन येथे ( सेमी. PROLINE), बाजूचा गट केवळ ए-कार्बन अणूलाच नाही तर अमिनो गटाशी देखील जोडलेला असतो, परिणामी चक्रीय रचना तयार होते. तटस्थ वातावरणात आणि क्रिस्टल्समध्ये, -अमीनो ऍसिड्स द्विध्रुवीय किंवा zwitterions ( सेमी. ZWITTER IONS). म्हणून, उदाहरणार्थ, एमिनो अॅसिड ग्लाइसिनचे सूत्र - NH 2 -CH 2 -COOH - NH 3 + -CH 2 -COO - असे लिहिणे अधिक योग्य होईल. फक्त सर्वात सोप्या अमिनो आम्ल, ग्लाइसिनमध्ये, हायड्रोजन अणू मूलगामी म्हणून कार्य करतो. उर्वरित अमीनो ऍसिडसाठी, -कार्बन अणूमधील चारही घटक भिन्न आहेत (म्हणजे, -कार्बन कार्बन अणू असममित आहे). म्हणून, या अमीनो ऍसिडमध्ये ऑप्टिकल क्रिया असते ( सेमी.ऑप्टिकल अॅक्टिव्हिटी) (ध्रुवीकृत प्रकाशाचे विमान फिरवण्यास सक्षम) आणि दोन ऑप्टिकल आयसोमर्स - एल (डाव्या हाताने) आणि डी (उजव्या हाताने) स्वरूपात अस्तित्वात असू शकतात. तथापि, सर्व नैसर्गिक अमीनो आम्ले एल-अमीनो आम्ले आहेत. ग्लूटामिक ऍसिडचे डी-आयसोमर्स अपवाद आहेत. सेमी.ग्लूटामिक ऍसिड), अॅलनाइन ( सेमी. ALANIN), व्हॅलिन ( सेमी. VALINE), फेनिलॅलानिन ( सेमी.फेनिलॅलानिन), ल्युसीन ( सेमी. LEUCINE) आणि इतर अनेक अमीनो ऍसिड जे बॅक्टेरियाच्या सेल भिंतीमध्ये आढळतात; डी-कॉन्फॉर्मेशन एमिनो अॅसिड काही पेप्टाइड प्रतिजैविकांचा भाग आहेत ( सेमी.अँटीबायोटिक्स) (अॅक्टिनोमायसिन्स, बॅसिट्रासिन, ग्रामिसिडिनसह ( सेमी. GRAMICIDINS) A आणि S), अल्कलॉइड्स ( सेमी.अल्कलॉइड्स) एर्गॉट इ. अमीनो ऍसिड वर्गीकरणप्रथिने बनविणारे अमीनो ऍसिड त्यांच्या बाजूच्या गटांच्या वैशिष्ट्यांनुसार वर्गीकृत केले जातात. उदाहरणार्थ, जैविक pH मूल्यांवर (सुमारे pH 7.0) पाण्याशी असलेल्या त्यांच्या संबंधांवर आधारित, नॉन-ध्रुवीय किंवा हायड्रोफोबिक अमीनो ऍसिड ध्रुवीय किंवा हायड्रोफिलिकपेक्षा वेगळे केले जातात. याव्यतिरिक्त, ध्रुवीय अमीनो ऍसिडमध्ये तटस्थ (अचार्ज न केलेले) अमीनो ऍसिड वेगळे केले जातात; त्यात एक अम्लीय (कार्बोक्सिल) आणि एक मूलभूत गट (अमीनो गट) असतो. जर वरीलपैकी एकापेक्षा जास्त गट अमिनो आम्लामध्ये असतील तर त्यांना अनुक्रमे अम्लीय आणि मूलभूत म्हणतात. बहुतेक सूक्ष्मजीव आणि वनस्पती त्यांना आवश्यक असलेली सर्व अमिनो आम्ल साध्या रेणूंमधून तयार करतात. याउलट, प्राणी जीव त्यांना आवश्यक असलेल्या काही अमीनो ऍसिडचे संश्लेषण करू शकत नाहीत. त्यांना अशी अमीनो ऍसिड तयार स्वरूपात मिळावी, म्हणजेच अन्नासह. म्हणून, पौष्टिक मूल्याच्या आधारावर, अमीनो ऍसिड आवश्यक आणि गैर-आवश्यक असे विभागले जातात. व्हॅलिन हे मानवांसाठी आवश्यक अमीनो आम्लांपैकी एक आहे. सेमी. VALINE), थ्रोनिन ( सेमी.थ्रेओनाईन), ट्रिप्टोफॅन ( सेमी.ट्रिप्टोफॅन), फेनिलॅलानिन ( सेमी.फेनिलॅलानिन), मेथिओनाइन ( सेमी. METIONINE), लाइसिन ( सेमी.लाइसिन), ल्युसीन ( सेमी.ल्युसीन), आयसोल्युसीन ( सेमी. ISOLEUCINE), आणि हिस्टिडाइन देखील मुलांसाठी अपरिहार्य आहे ( सेमी.हिस्टिडाइन) आणि आर्जिनिन ( सेमी.आर्जिनिन). शरीरात अत्यावश्यक अमीनो ऍसिडच्या कमतरतेमुळे चयापचय विकार, मंद वाढ आणि विकास होतो. दुर्मिळ (नॉन-स्टँडर्ड) अमीनो ऍसिड वैयक्तिक प्रथिनांमध्ये आढळतात, जे राइबोसोमवर प्रथिने संश्लेषणादरम्यान किंवा पूर्ण झाल्यानंतर (प्रथिनांचे तथाकथित-अनुवादात्मक बदल) सामान्य अमीनो ऍसिडच्या बाजूच्या गटांच्या विविध रासायनिक परिवर्तनांमुळे तयार होतात. (पहा प्रथिने ( सेमी. PROTEINS (सेंद्रिय संयुगे))). उदाहरणार्थ, कोलेजनच्या रचनेत ( सेमी.कोलेजेन) (कनेक्टिव्ह टिश्यू प्रोटीन) मध्ये हायड्रॉक्सीप्रोलिन आणि हायड्रॉक्सीलिसिन यांचा समावेश होतो, जे अनुक्रमे प्रोलिन आणि लाइसिनचे डेरिव्हेटिव्ह आहेत; स्नायू प्रथिने मायोसिन मध्ये सेमी.मायोसिन) मेथिलिसिन आहे; फक्त प्रथिने इलेस्टिनमध्ये ( सेमी.इलास्टिन) मध्ये लाइसिन डेरिव्हेटिव्ह - डेसमोसिन असते. अमीनो ऍसिडचा वापरअमीनो ऍसिडचा मोठ्या प्रमाणावर खाद्य पदार्थ म्हणून वापर केला जातो ( सेमी.पोषण पूरक). उदाहरणार्थ, लाइसिन, ट्रिप्टोफॅन, थ्रोनिन आणि मेथिओनाइन हे शेतातील जनावरांचे खाद्य समृद्ध करतात, ग्लूटामिक ऍसिड (मोनोसोडियम ग्लूटामेट) च्या सोडियम मीठाची भर घातल्याने अनेक उत्पादनांना मांसाहारी चव मिळते. मिश्रणात किंवा स्वतंत्रपणे, चयापचय विकार आणि पाचन तंत्राच्या रोगांसह, मध्यवर्ती मज्जासंस्थेच्या काही रोगांसाठी (g-aminobutyric आणि glutamic acids, DOPA) औषधांमध्ये एमिनो ऍसिडचा वापर केला जातो. अमीनो ऍसिडचा वापर औषधे, रंग, सुगंधी द्रव्ये, डिटर्जंट, कृत्रिम तंतू आणि फिल्म्स इत्यादींच्या निर्मितीमध्ये केला जातो. घरगुती आणि वैद्यकीय गरजांसाठी, तथाकथित सूक्ष्मजीवांच्या मदतीने अमीनो ऍसिड मिळवले जातात. सूक्ष्मजीवशास्त्रीय संश्लेषण ( सेमी.मायक्रोबायोलॉजिकल सिंथेसिस) (लाइसिन, ट्रिप्टोफॅन, थ्रोनिन); ते नैसर्गिक प्रथिने (प्रोलिन ( सेमी.प्रोलाइन), सिस्टीन ( सेमी.सिस्टीन), आर्जिनिन ( सेमी.आर्जिनिन), हिस्टिडाइन ( सेमी.हिस्टिडाइन). परंतु सर्वात आशादायक म्हणजे रासायनिक संश्लेषणाच्या पद्धती आणि एन्झाईम्स वापरण्याच्या मिश्रित पद्धती ( सेमी.एन्झाइम्स).

प्रथिने

(प्रथिने), जटिल नायट्रोजन-युक्त संयुगे, सजीव पदार्थाचे सर्वात वैशिष्ट्यपूर्ण आणि महत्त्वाचे (न्यूक्लिक अॅसिडसह) घटक. प्रथिने अनेक आणि विविध कार्ये करतात. बहुतेक प्रथिने रासायनिक अभिक्रिया उत्प्रेरित करणारे एंजाइम असतात. शारीरिक प्रक्रियांचे नियमन करणारे अनेक हार्मोन्स देखील प्रथिने असतात. कोलेजन आणि केराटिन सारखी स्ट्रक्चरल प्रथिने हाडांच्या ऊती, केस आणि नखे यांचे मुख्य घटक आहेत. स्नायूंच्या आकुंचनशील प्रथिनांमध्ये त्यांची लांबी बदलण्याची क्षमता असते, यांत्रिक कार्य करण्यासाठी रासायनिक ऊर्जा वापरतात. प्रथिने हे अँटीबॉडीज आहेत जे विषारी पदार्थांना बांधतात आणि तटस्थ करतात. काही प्रथिने जी बाह्य प्रभावांना (प्रकाश, वास) प्रतिसाद देऊ शकतात ते इंद्रीयांमध्ये रिसेप्टर्स म्हणून काम करतात ज्यांना चिडचिड जाणवते. सेलच्या आत आणि पेशीच्या पडद्यावर स्थित अनेक प्रथिने नियामक कार्य करतात. 19 व्या शतकाच्या पूर्वार्धात अनेक रसायनशास्त्रज्ञ आणि त्यापैकी जे. फॉन लीबिग हे हळूहळू या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की प्रथिने ही नायट्रोजनयुक्त संयुगांचा एक विशेष वर्ग आहे. "प्रोटीन्स" हे नाव (ग्रीक प्रोटोस - प्रथम) 1840 मध्ये डच केमिस्ट जी. मुल्डर यांनी प्रस्तावित केले होते. भौतिक गुणधर्मप्रथिने घन अवस्थेत पांढरे असतात, परंतु द्रावणात रंगहीन असतात, जोपर्यंत ते हिमोग्लोबिनसारखे काही क्रोमोफोर (रंगीत) गट घेत नाहीत. वेगवेगळ्या प्रथिनांच्या पाण्यात विद्राव्यता मोठ्या प्रमाणात बदलते. हे pH आणि द्रावणातील क्षारांच्या एकाग्रतेनुसार देखील बदलते, ज्यामुळे एक प्रथिने इतर प्रथिनांच्या उपस्थितीत निवडकपणे अवक्षेपण करेल अशा परिस्थिती निवडू शकतो. ही "साल्टिंग आउट" पद्धत प्रथिने वेगळे आणि शुद्ध करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते. शुद्ध केलेले प्रथिने बहुतेक वेळा द्रावणातून क्रिस्टल्सच्या रूपात बाहेर पडतात. इतर यौगिकांच्या तुलनेत, प्रथिनांचे आण्विक वजन खूप मोठे आहे - कित्येक हजार ते लाखो डाल्टन. म्हणून, अल्ट्रासेंट्रीफ्यूगेशन दरम्यान, प्रथिने अवक्षेपित होतात आणि त्याशिवाय, वेगवेगळ्या दरांनी. प्रथिने रेणूंमध्ये सकारात्मक आणि नकारात्मक चार्ज केलेल्या गटांच्या उपस्थितीमुळे, ते विद्युत क्षेत्रात वेगवेगळ्या वेगाने फिरतात. इलेक्ट्रोफोरेसीस यावर आधारित आहे - जटिल मिश्रणातून वैयक्तिक प्रथिने वेगळे करण्यासाठी वापरली जाणारी पद्धत. प्रथिनांचे शुद्धीकरण देखील क्रोमॅटोग्राफीद्वारे केले जाते. रासायनिक गुणधर्मरचना. प्रथिने पॉलिमर आहेत, म्हणजे. पुनरावृत्ती होणार्‍या मोनोमर युनिट्स किंवा सबयुनिट्सपासून साखळ्यांसारखे तयार केलेले रेणू, ज्याची भूमिका a-amino ऍसिडद्वारे खेळली जाते. अमीनो ऍसिडचे सामान्य सूत्र

<="" div="" style="border-style: none;">जेथे R हा हायड्रोजन अणू किंवा काही सेंद्रिय गट आहे. प्रथिने रेणू (पॉलीपेप्टाइड साखळी) मध्ये तुलनेने कमी प्रमाणात एमिनो ऍसिड किंवा अनेक हजार मोनोमर युनिट्स असू शकतात. साखळीतील एमिनो ऍसिडचे कनेक्शन शक्य आहे कारण त्यांच्या प्रत्येकामध्ये दोन भिन्न रासायनिक गट आहेत: मूलभूत गुणधर्मांसह एक अमिनो गट, NH2 आणि आम्लयुक्त कार्बोक्सिल गट, COOH. हे दोन्ही गट कार्बन अणूला जोडलेले आहेत. एका अमिनो आम्लाचा कार्बोक्सिल गट दुसर्‍या अमिनो आम्लाच्या अमिनो गटाशी अमाइड (पेप्टाइड) बंध तयार करू शकतो:

<="" div="" style="border-style: none;">अशाप्रकारे दोन अमिनो आम्ल जोडल्यानंतर, दुसऱ्या अमिनो आम्लाला तिसरे जोडून साखळी वाढवता येते, इ. वरील समीकरणावरून दिसून येते की, जेव्हा पेप्टाइड बाँड तयार होतो तेव्हा पाण्याचा रेणू सोडला जातो. ऍसिडस्, अल्कालिस किंवा प्रोटीओलाइटिक एन्झाईम्सच्या उपस्थितीत, प्रतिक्रिया उलट दिशेने पुढे जाते: पॉलीपेप्टाइड साखळी पाण्याच्या व्यतिरिक्त अमीनो ऍसिडमध्ये क्लीव्ह केली जाते. या प्रतिक्रियेला हायड्रोलिसिस म्हणतात. हायड्रोलिसिस उत्स्फूर्तपणे पुढे जाते आणि पॉलीपेप्टाइड शृंखलामध्ये एमिनो अॅसिड एकत्र करण्यासाठी उर्जेची आवश्यकता असते. सर्व अमिनो आम्लांमध्ये कार्बोक्झिल गट आणि अमाइड गट (किंवा त्‍यासारखा इमाईड गट - अमिनो आम्ल प्रोलाइन) सर्व अमिनो आम्लांमध्‍ये असतात, तर अमिनो आम्लांमधील फरक त्या गटाच्या प्रकृतीनुसार किंवा "बाजूने" ठरवला जातो. साखळी", जी वर R या अक्षराने दर्शविली आहे. बाजूच्या साखळीची भूमिका एक हायड्रोजन अणू, अमिनो ऍसिड ग्लाइसिन सारख्या, आणि हिस्टिडाइन आणि ट्रिप्टोफॅन सारख्या काही मोठ्या गटाद्वारे देखील खेळली जाऊ शकते. काही बाजूच्या साखळ्या रासायनिकदृष्ट्या निष्क्रिय असतात, तर काही अत्यंत प्रतिक्रियाशील असतात. अनेक हजारो वेगवेगळ्या अमीनो आम्लांचे संश्लेषण केले जाऊ शकते आणि निसर्गात अनेक भिन्न अमीनो आम्ल आढळतात, परंतु प्रथिने संश्लेषणासाठी फक्त 20 प्रकारची अमीनो आम्ल वापरली जातात: अॅलानाइन, आर्जिनिन, एस्पॅरॅजिन, एस्पार्टिक आम्ल, व्हॅलिन, हिस्टिडाइन, ग्लायसीन, ग्लूटामाइन, ग्लूटामिन. ऍसिड, आयसोल्युसीन, ल्युसीन, लाइसिन, मेथिओनाइन, प्रोलाइन, सेरीन, टायरोसिन, थ्रोनिन, ट्रिप्टोफॅन, फेनिलॅलानिन आणि सिस्टीन (प्रथिनेमध्ये, सिस्टीन डायमर - सिस्टिन म्हणून उपस्थित असू शकतात). हे खरे आहे की, काही प्रथिनांमध्ये नियमितपणे येणार्‍या वीस व्यतिरिक्त इतर अमीनो ऍसिड असतात, परंतु प्रथिनांमध्ये समाविष्ट झाल्यानंतर सूचीबद्ध केलेल्या वीसपैकी कोणत्याही बदलामुळे ते तयार होतात. ऑप्टिकल क्रियाकलाप.ग्लाइसिनचा अपवाद वगळता सर्व अमीनो ऍसिडमध्ये ए-कार्बन अणूला चार वेगवेगळे गट जोडलेले असतात. भूमितीच्या दृष्टीने, चार भिन्न गट दोन प्रकारे जोडले जाऊ शकतात आणि त्यानुसार दोन संभाव्य कॉन्फिगरेशन, किंवा दोन आयसोमर, त्याच्या आरशाच्या प्रतिमेवर एक वस्तू म्हणून एकमेकांशी संबंधित आहेत, म्हणजे. जसे की डाव्या हातापासून उजवीकडे. एका कॉन्फिगरेशनला डावीकडे, किंवा डाव्या हाताने (L), आणि दुसर्‍याला उजव्या हाताने, किंवा उजव्या हाताने (D) म्हणतात, कारण असे दोन आयसोमर ध्रुवीकृत प्रकाशाच्या विमानाच्या फिरण्याच्या दिशेने भिन्न असतात. प्रथिनांमध्ये फक्त एल-अमीनो ऍसिड आढळतात (अपवाद ग्लाइसिन आहे; ते फक्त एका स्वरूपात दर्शविले जाऊ शकते, कारण त्याच्या चार गटांपैकी दोन समान आहेत), आणि त्या सर्वांमध्ये ऑप्टिकल क्रियाकलाप आहेत (फक्त एक आयसोमर असल्याने). डी-अमीनो ऍसिड निसर्गात दुर्मिळ आहेत; ते काही प्रतिजैविकांमध्ये आणि जीवाणूंच्या सेल भिंतीमध्ये आढळतात.

एमिनो ऍसिड रेणूमधील असममित कार्बन अणू येथे टेट्राहेड्रॉनच्या मध्यभागी ठेवलेल्या बॉलच्या रूपात चित्रित केले आहे. चार पर्यायी गटांची सादर केलेली मांडणी एल-कॉन्फिगरेशनशी संबंधित आहे, सर्व नैसर्गिक अमीनो ऍसिडचे वैशिष्ट्य.

अमीनो ऍसिडचा क्रम.पॉलीपेप्टाइड साखळीतील एमिनो अॅसिड्स यादृच्छिकपणे व्यवस्थित नसतात, परंतु एका विशिष्ट क्रमाने असतात आणि या क्रमानेच प्रथिनांची कार्ये आणि गुणधर्म निर्धारित होतात. 20 प्रकारच्या अमीनो ऍसिडचा क्रम बदलून, आपण मोठ्या संख्येने भिन्न प्रथिने मिळवू शकता, जसे आपण वर्णमालाच्या अक्षरांमधून बरेच भिन्न मजकूर बनवू शकता. भूतकाळात, प्रथिनाचा अमीनो आम्लाचा क्रम ठरवण्यासाठी अनेकदा अनेक वर्षे लागायची. थेट निश्चय करणे हे अजूनही एक कठीण काम आहे, जरी असे उपकरण तयार केले गेले आहेत जे ते स्वयंचलितपणे पार पाडू देतात. संबंधित जनुकाचा न्यूक्लियोटाइड क्रम ठरवणे आणि त्यापासून प्रथिनांचा अमीनो आम्ल क्रम मिळवणे सहसा सोपे असते. आजपर्यंत, अनेक शेकडो प्रथिनांचे अमीनो ऍसिड अनुक्रम आधीच निर्धारित केले गेले आहेत. डीकोड केलेल्या प्रथिनांची कार्ये सामान्यतः ज्ञात असतात आणि यामुळे तयार झालेल्या समान प्रथिनांच्या संभाव्य कार्यांची कल्पना करण्यास मदत होते, उदाहरणार्थ, घातक निओप्लाझममध्ये. जटिल प्रथिने.फक्त अमीनो ऍसिड असलेल्या प्रथिनांना साधे म्हणतात. तथापि, बर्‍याचदा, धातूचा अणू किंवा काही रासायनिक संयुगे जे अमिनो आम्ल नसतात ते पॉलीपेप्टाइड साखळीला जोडलेले असतात. अशा प्रथिनांना कॉम्प्लेक्स म्हणतात. हिमोग्लोबिनचे उदाहरण आहे: त्यात लोह पोर्फिरिन असते, जे त्याला लाल रंग देते आणि ऑक्सिजन वाहक म्हणून कार्य करण्यास अनुमती देते. बहुतेक जटिल प्रथिनांच्या नावांमध्ये संलग्न गटांच्या स्वरूपाचे संकेत असतात: ग्लायकोप्रोटीनमध्ये साखर असते, चरबी लिपोप्रोटीनमध्ये असते. जर एन्झाइमची उत्प्रेरक क्रिया संलग्न गटावर अवलंबून असेल तर त्याला कृत्रिम गट म्हणतात. बहुतेकदा, काही जीवनसत्व कृत्रिम गटाची भूमिका बजावते किंवा त्याचा भाग असतो. व्हिटॅमिन ए, उदाहरणार्थ, डोळयातील पडदा प्रथिनांपैकी एकाशी जोडलेले, त्याची प्रकाशाची संवेदनशीलता निर्धारित करते. तृतीयक रचना. प्रथिनांचा (प्राथमिक रचना) एमिनो अॅसिडचा क्रम महत्त्वाचा नाही, तर तो अवकाशात कसा ठेवला जातो. पॉलीपेप्टाइड साखळीच्या संपूर्ण लांबीच्या बाजूने, हायड्रोजन आयन नियमित हायड्रोजन बंध तयार करतात, जे त्यास सर्पिल किंवा थर (दुय्यम संरचना) चे आकार देतात. अशा हेलिकेस आणि लेयर्सच्या संयोगातून, पुढील क्रमाचा एक संक्षिप्त फॉर्म उद्भवतो - प्रथिनेची तृतीयक रचना. साखळीचे मोनोमेरिक दुवे धारण करणार्‍या बंधांभोवती, लहान कोनातून फिरणे शक्य आहे. म्हणून, पूर्णपणे भौमितिक दृष्टिकोनातून, कोणत्याही पॉलीपेप्टाइड साखळीसाठी संभाव्य कॉन्फिगरेशनची संख्या अमर्यादपणे मोठी आहे. प्रत्यक्षात, प्रत्येक प्रथिने सामान्यत: फक्त एका कॉन्फिगरेशनमध्ये अस्तित्वात असते, जे त्याच्या अमीनो ऍसिडच्या अनुक्रमाने निर्धारित केले जाते. ही रचना कठोर नाही, ती "श्वास घेते" असे दिसते - ते एका विशिष्ट सरासरी कॉन्फिगरेशनमध्ये चढ-उतार होते. शृंखला एका कॉन्फिगरेशनमध्ये दुमडली जाते ज्यामध्ये मुक्त ऊर्जा (काम करण्याची क्षमता) कमीतकमी असते, ज्याप्रमाणे सोडलेल्या स्प्रिंगला कमीतकमी मुक्त उर्जेशी संबंधित अवस्थेत संकुचित केले जाते. अनेकदा, दोन सिस्टीन अवशेषांमधील डायसल्फाइड (-S-S-) बॉन्डद्वारे साखळीचा एक भाग कठोरपणे दुस-याशी जोडलेला असतो. यामुळेच अंशतः अमीनो ऍसिडमधील सिस्टीन विशेष महत्त्वाची भूमिका बजावते. प्रथिनांच्या संरचनेची जटिलता इतकी मोठी आहे की प्रथिनांच्या तृतीयक संरचनेची गणना करणे अद्याप शक्य नाही, जरी त्याचा एमिनो आम्ल अनुक्रम ज्ञात आहे. परंतु प्रथिने क्रिस्टल्स मिळवणे शक्य असल्यास, त्याची तृतीयक रचना क्ष-किरण विवर्तनाद्वारे निर्धारित केली जाऊ शकते. संरचनात्मक, आकुंचनशील आणि इतर काही प्रथिनांमध्ये, साखळ्या लांबलचक असतात आणि अनेक किंचित दुमडलेल्या साखळ्या शेजारी फायब्रिल्स बनवतात; फायब्रिल्स, यामधून, मोठ्या फॉर्मेशन्समध्ये दुमडल्या जातात - तंतू. तथापि, द्रावणातील बहुतेक प्रथिने गोलाकार असतात: साखळ्या गोलाकारात गुंडाळलेल्या असतात, जसे की बॉलमधील सूत. या कॉन्फिगरेशनमध्ये मुक्त ऊर्जा कमीतकमी आहे, कारण हायड्रोफोबिक ("वॉटर-रिपेलिंग") अमीनो ऍसिड ग्लोब्यूलमध्ये लपलेले असतात आणि हायड्रोफिलिक ("पाणी-आकर्षित") अमीनो ऍसिड त्याच्या पृष्ठभागावर असतात. अनेक प्रथिने अनेक पॉलीपेप्टाइड चेनचे कॉम्प्लेक्स असतात. या संरचनेला प्रथिनांची चतुर्थांश रचना म्हणतात. हिमोग्लोबिनचा रेणू, उदाहरणार्थ, चार उपघटकांनी बनलेला असतो, त्यातील प्रत्येक एक गोलाकार प्रथिने असतो. स्ट्रक्चरल प्रथिने, त्यांच्या रेखीय कॉन्फिगरेशनमुळे, तंतू तयार करतात ज्यामध्ये तन्य शक्ती खूप जास्त असते, तर ग्लोब्युलर कॉन्फिगरेशन प्रथिनांना इतर संयुगांसह विशिष्ट परस्परसंवादात प्रवेश करण्यास अनुमती देते. ग्लोब्यूलच्या पृष्ठभागावर, साखळ्यांच्या योग्य बिछानासह, पोकळीचा एक विशिष्ट प्रकार दिसून येतो, ज्यामध्ये प्रतिक्रियाशील रासायनिक गट असतात. जर हे प्रथिन एंजाइम असेल, तर एखाद्या पदार्थाचा दुसरा, सामान्यतः लहान, रेणू अशा पोकळीत प्रवेश करतो, जसे की लॉकमध्ये प्रवेश करते; या प्रकरणात, पोकळीत स्थित रासायनिक गटांच्या प्रभावाखाली रेणूच्या इलेक्ट्रॉन क्लाउडचे कॉन्फिगरेशन बदलते आणि हे त्यास विशिष्ट प्रकारे प्रतिक्रिया देण्यास भाग पाडते. अशा प्रकारे, एन्झाइम प्रतिक्रिया उत्प्रेरित करते. अँटीबॉडी रेणूंमध्ये पोकळी देखील असतात ज्यामध्ये विविध परदेशी पदार्थ बांधतात आणि त्यामुळे ते निरुपद्रवी बनतात. "की आणि लॉक" मॉडेल, जे इतर यौगिकांसह प्रथिनांच्या परस्परसंवादाचे स्पष्टीकरण देते, एंझाइम आणि ऍन्टीबॉडीजची विशिष्टता समजून घेणे शक्य करते, म्हणजे. केवळ विशिष्ट संयुगांवर प्रतिक्रिया देण्याची त्यांची क्षमता. विविध प्रकारच्या जीवांमध्ये प्रथिने. भिन्न वनस्पती आणि प्राण्यांच्या प्रजातींमध्ये समान कार्य करणारी प्रथिने आणि म्हणून समान नाव धारण करणारी प्रथिने देखील समान कॉन्फिगरेशन असतात. तथापि, त्यांच्या अमीनो ऍसिडच्या क्रमामध्ये ते काहीसे वेगळे आहेत. प्रजाती एका सामान्य पूर्वजापासून विचलित झाल्यामुळे, काही अमीनो आम्ल विशिष्ट स्थानांवर इतरांसह उत्परिवर्तनांद्वारे बदलले जातात. आनुवंशिक रोगांना कारणीभूत ठरणारे हानिकारक उत्परिवर्तन नैसर्गिक निवडीद्वारे टाकून दिले जातात, परंतु फायदेशीर किंवा कमीतकमी तटस्थ जतन केले जाऊ शकतात. दोन जैविक प्रजाती एकमेकांच्या जितक्या जवळ आहेत, तितके कमी फरक त्यांच्या प्रथिनांमध्ये आढळतात. काही प्रथिने तुलनेने त्वरीत बदलतात, इतर खूप पुराणमतवादी असतात. नंतरच्यामध्ये, उदाहरणार्थ, सायटोक्रोम सी, बहुतेक सजीवांमध्ये आढळणारे एक श्वसन एंझाइम समाविष्ट आहे. मानव आणि चिंपांझीमध्ये, त्याचे अमीनो आम्ल अनुक्रम एकसारखे असतात, तर गव्हाच्या सायटोक्रोम सीमध्ये, केवळ 38% अमिनो आम्ल भिन्न असल्याचे दिसून आले. मानव आणि बॅक्टेरिया यांची तुलना करताना, सायटोक्रोम्समधील समानता (येथे फरक 65% एमिनो ऍसिडवर परिणाम करतात) अजूनही पाहिले जाऊ शकतात, जरी जीवाणू आणि मानवांचे सामान्य पूर्वज सुमारे दोन अब्ज वर्षांपूर्वी पृथ्वीवर राहत होते. आजकाल, विविध जीवांमधील उत्क्रांती संबंध प्रतिबिंबित करणारे फायलोजेनेटिक (वंशानुगत) वृक्ष तयार करण्यासाठी अमीनो ऍसिड अनुक्रमांची तुलना सहसा वापरली जाते. विकृतीकरण.संश्लेषित प्रोटीन रेणू, फोल्डिंग, स्वतःचे कॉन्फिगरेशन प्राप्त करते. तथापि, हे कॉन्फिगरेशन गरम करून, pH बदलून, सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्सच्या क्रियेद्वारे आणि अगदी त्याच्या पृष्ठभागावर बुडबुडे दिसेपर्यंत द्रावणाला फक्त आंदोलन करून नष्ट केले जाऊ शकते. अशा प्रकारे बदललेल्या प्रथिनाला विकृत म्हणतात; ते त्याची जैविक क्रिया गमावते आणि सहसा अघुलनशील बनते. विकृत प्रोटीनची सुप्रसिद्ध उदाहरणे म्हणजे उकडलेले अंडी किंवा व्हीप्ड क्रीम. लहान प्रथिने, ज्यामध्ये फक्त शंभर एमिनो ऍसिड असतात, ते पुनर्निर्मित करण्यास सक्षम असतात, म्हणजे. मूळ कॉन्फिगरेशन पुन्हा मिळवा. परंतु बहुतेक प्रथिने फक्त गोंधळलेल्या पॉलीपेप्टाइड साखळ्यांच्या वस्तुमानात रूपांतरित होतात आणि त्यांचे पूर्वीचे कॉन्फिगरेशन पुनर्संचयित करत नाहीत. सक्रिय प्रथिने वेगळे करण्यातील मुख्य अडचणींपैकी एक म्हणजे त्यांची विकृतीकरणाची अत्यंत संवेदनशीलता. प्रथिनांचा हा गुणधर्म अन्न उत्पादनांच्या जतनामध्ये उपयुक्त ठरतो: उच्च तापमान सूक्ष्मजीवांचे एन्झाईम अपरिवर्तनीयपणे कमी करते आणि सूक्ष्मजीव मरतात. प्रथिने संश्लेषणप्रथिने संश्लेषणासाठी, सजीवामध्ये एंजाइमची एक प्रणाली असणे आवश्यक आहे जे एक अमीनो आम्ल दुसर्‍याला जोडू शकते. माहितीचा स्त्रोत देखील आवश्यक आहे जो कोणते अमीनो ऍसिड जोडले जावे हे निर्धारित करेल. शरीरात हजारो प्रकारची प्रथिने असल्याने आणि त्या प्रत्येकामध्ये सरासरी अनेकशे अमीनो ऍसिड असतात, आवश्यक माहिती खरोखरच प्रचंड असली पाहिजे. जीन्स बनवणाऱ्या न्यूक्लिक अॅसिड रेणूंमध्ये ते संग्रहित केले जाते (चुंबकीय टेपवर रेकॉर्ड कसे संग्रहित केले जाते त्याप्रमाणे). देखील पहाआनुवंशिकता; न्यूक्लीक ऍसिडस्. एंजाइम सक्रिय करणे.एमिनो ऍसिडपासून संश्लेषित केलेली पॉलीपेप्टाइड साखळी नेहमीच अंतिम स्वरूपात प्रथिने नसते. अनेक एंझाइम्स प्रथम निष्क्रिय पूर्ववर्ती म्हणून संश्लेषित केले जातात आणि दुसरे एन्झाइम शृंखलाच्या एका टोकापासून काही अमीनो ऍसिड काढून टाकल्यानंतरच सक्रिय होतात. काही पाचक एंझाइम, जसे की ट्रिप्सिन, या निष्क्रिय स्वरूपात संश्लेषित केले जातात; साखळीचा टर्मिनल तुकडा काढून टाकल्यामुळे हे एंजाइम पाचन तंत्रात सक्रिय होतात. संप्रेरक इन्सुलिन, ज्याच्या सक्रिय स्वरूपात रेणूमध्ये दोन लहान साखळ्या असतात, एकाच साखळीच्या स्वरूपात संश्लेषित केले जातात, तथाकथित. proinsulin. मग या साखळीचा मधला भाग काढून टाकला जातो आणि उर्वरित तुकडे एकमेकांना बांधतात, सक्रिय हार्मोन रेणू तयार करतात. प्रथिनांना विशिष्ट रासायनिक गट जोडल्यानंतरच जटिल प्रथिने तयार होतात आणि या जोडणीसाठी अनेकदा एन्झाइमची देखील आवश्यकता असते. चयापचय अभिसरण.कार्बन, नायट्रोजन किंवा हायड्रोजनच्या किरणोत्सर्गी समस्थानिकेसह लेबल केलेल्या एमिनो ऍसिडसह प्राण्यांना खाद्य दिल्यानंतर, लेबल त्याच्या प्रथिनांमध्ये त्वरीत समाविष्ट केले जाते. जर लेबल केलेले अमीनो ऍसिड शरीरात प्रवेश करणे थांबवते, तर प्रथिनांमधील लेबलचे प्रमाण कमी होऊ लागते. या प्रयोगांवरून असे दिसून येते की परिणामी प्रथिने आयुष्याच्या शेवटपर्यंत शरीरात साठवली जात नाहीत. ते सर्व, काही अपवादांसह, गतिमान स्थितीत असतात, सतत अमीनो ऍसिडमध्ये विघटित होतात आणि नंतर पुन्हा संश्लेषित होतात. पेशी मरतात आणि नष्ट होतात तेव्हा काही प्रथिने तुटतात. हे सर्व वेळ घडते, उदाहरणार्थ, लाल रक्तपेशी आणि उपकला पेशी आतड्याच्या आतील पृष्ठभागावर अस्तर करतात. याव्यतिरिक्त, प्रथिनांचे विघटन आणि पुनर्संश्लेषण देखील जिवंत पेशींमध्ये होते. विचित्रपणे, त्यांच्या संश्लेषणापेक्षा प्रथिनांच्या विघटनाबद्दल कमी माहिती आहे. तथापि, काय स्पष्ट आहे, प्रोटीओलाइटिक एंजाइम विघटनात गुंतलेले असतात, जे प्रथिने पाचक मुलूखातील एमिनो ऍसिडमध्ये मोडतात. वेगवेगळ्या प्रथिनांचे अर्धे आयुष्य वेगळे असते - अनेक तासांपासून ते अनेक महिने. अपवाद फक्त कोलेजन रेणू आहे. एकदा तयार झाल्यानंतर, ते स्थिर राहतात आणि नूतनीकरण किंवा बदलले जात नाहीत. तथापि, कालांतराने, त्यांचे काही गुणधर्म, विशेषत: लवचिकता, बदलतात आणि ते नूतनीकरण न केल्यामुळे, त्वचेवर सुरकुत्या दिसणे यासारखे काही वय-संबंधित बदल याचा परिणाम आहेत. कृत्रिम प्रथिने.रसायनशास्त्रज्ञांनी अमीनो आम्लांचे पॉलिमरायझेशन कसे करावे हे फार पूर्वीपासून शिकले आहे, परंतु अमीनो आम्ल यादृच्छिकपणे एकत्र केले जातात, ज्यामुळे अशा पॉलिमरायझेशनची उत्पादने नैसर्गिक पदार्थांशी थोडीशी साधर्म्य ठेवतात. हे खरे आहे की दिलेल्या क्रमाने अमीनो ऍसिड एकत्र करणे शक्य आहे, ज्यामुळे काही जैविक दृष्ट्या सक्रिय प्रथिने, विशेषत: इंसुलिन मिळवणे शक्य होते. ही प्रक्रिया खूपच क्लिष्ट आहे आणि अशा प्रकारे केवळ तेच प्रथिने मिळवणे शक्य आहे ज्यांच्या रेणूंमध्ये सुमारे शंभर एमिनो ऍसिड असतात. त्याऐवजी इच्छित अमीनो ऍसिड अनुक्रमाशी संबंधित जनुकाचा न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम संश्लेषित करणे किंवा वेगळे करणे श्रेयस्कर आहे आणि नंतर या जनुकाचा जीवाणूमध्ये परिचय करून देणे, जे प्रतिकृतीद्वारे मोठ्या प्रमाणात इच्छित उत्पादन तयार करेल. तथापि, या पद्धतीचे त्याचे तोटे देखील आहेत. देखील पहाअनुवांशिक अभियांत्रिकी. प्रथिने आणि पोषणजेव्हा शरीरातील प्रथिने अमीनो ऍसिडमध्ये मोडतात तेव्हा या अमीनो ऍसिडचा प्रथिने संश्लेषणासाठी पुन्हा वापर केला जाऊ शकतो. त्याच वेळी, अमीनो ऍसिड स्वतःच क्षय होण्याच्या अधीन असतात, जेणेकरून ते पूर्णपणे वापरले जात नाहीत. हे देखील स्पष्ट आहे की वाढ, गर्भधारणा आणि जखमेच्या उपचार दरम्यान, प्रथिने संश्लेषण निकृष्टतेपेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे. शरीर सतत काही प्रथिने गमावते; हे केस, नखे आणि त्वचेच्या पृष्ठभागावरील प्रथिने आहेत. म्हणून, प्रथिनांच्या संश्लेषणासाठी, प्रत्येक जीवाला अन्नातून अमीनो ऍसिड मिळणे आवश्यक आहे. अमीनो ऍसिडचे स्त्रोत.हिरवी वनस्पती CO2, पाणी आणि अमोनिया किंवा नायट्रेट्समधून प्रथिनांमध्ये आढळणारी सर्व 20 अमीनो ऍसिडचे संश्लेषण करतात. अनेक जीवाणू साखर (किंवा काही समतुल्य) आणि निश्चित नायट्रोजनच्या उपस्थितीत अमीनो ऍसिडचे संश्लेषण करण्यास सक्षम असतात, परंतु साखर शेवटी हिरव्या वनस्पतींद्वारे पुरवली जाते. प्राण्यांमध्ये, अमीनो ऍसिडचे संश्लेषण करण्याची क्षमता मर्यादित आहे; हिरवीगार झाडे किंवा इतर प्राणी खाऊन ते अमिनो आम्ल मिळवतात. पचनसंस्थेमध्ये, शोषलेली प्रथिने अमीनो ऍसिडमध्ये मोडली जातात, नंतरचे शोषले जातात आणि दिलेल्या जीवाचे वैशिष्ट्यपूर्ण प्रथिने त्यांच्यापासून तयार केले जातात. शोषलेले कोणतेही प्रथिन शरीराच्या संरचनेत समाविष्ट केले जात नाही. अपवाद फक्त असा आहे की अनेक सस्तन प्राण्यांमध्ये, मातृ प्रतिपिंडांचा काही भाग प्लेसेंटाद्वारे गर्भाच्या रक्ताभिसरणात अखंडपणे जाऊ शकतो आणि आईच्या दुधाद्वारे (विशेषतः रुमिनंट्समध्ये) जन्मानंतर लगेचच नवजात अर्भकाला हस्तांतरित केले जाऊ शकते. प्रथिनांची गरज.हे स्पष्ट आहे की जीवन टिकवून ठेवण्यासाठी, शरीराला अन्नातून विशिष्ट प्रमाणात प्रथिने मिळणे आवश्यक आहे. तथापि, या गरजेचा आकार अनेक घटकांवर अवलंबून असतो. शरीराला उर्जेचा स्त्रोत (कॅलरी) आणि त्याच्या संरचना तयार करण्यासाठी सामग्री म्हणून दोन्ही अन्नाची आवश्यकता असते. प्रथम स्थानावर ऊर्जेची गरज आहे. याचा अर्थ असा की जेव्हा आहारात काही कर्बोदके आणि चरबी असतात, तेव्हा आहारातील प्रथिने त्यांच्या स्वतःच्या प्रथिनांच्या संश्लेषणासाठी वापरली जात नाहीत, तर कॅलरीजचा स्रोत म्हणून वापरली जातात. दीर्घकाळ उपवास केल्याने, तुमची स्वतःची प्रथिने देखील उर्जेच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी खर्च होतात. जर आहारात कर्बोदके पुरेसे असतील तर प्रथिनांचे प्रमाण कमी करता येते. नायट्रोजन शिल्लक. सरासरी अंदाजे. एकूण प्रथिन वस्तुमानांपैकी 16% नायट्रोजन आहे. जेव्हा प्रथिने बनवणारी अमीनो ऍसिडस् तोडली जातात तेव्हा त्यातील नायट्रोजन शरीरातून मूत्रात आणि (काही प्रमाणात) विविध नायट्रोजनयुक्त संयुगांच्या रूपात विष्ठेतून बाहेर टाकले जाते. म्हणून, प्रथिने पोषणाच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन करण्यासाठी नायट्रोजन शिल्लक म्हणून अशा निर्देशकाचा वापर करणे सोयीचे आहे, म्हणजे. शरीरात घेतलेल्या नायट्रोजनचे प्रमाण आणि दररोज उत्सर्जित होणारे नायट्रोजन यांच्यातील फरक (ग्रॅममध्ये). प्रौढ व्यक्तीमध्ये सामान्य पोषणासह, हे प्रमाण समान असते. वाढत्या जीवामध्ये, उत्सर्जित नायट्रोजनचे प्रमाण इनकमिंगच्या प्रमाणापेक्षा कमी असते, म्हणजे. शिल्लक सकारात्मक आहे. आहारात प्रथिनांच्या कमतरतेसह, शिल्लक नकारात्मक आहे. जर आहारात पुरेशा कॅलरीज असतील, परंतु त्यामध्ये प्रथिने पूर्णपणे अनुपस्थित असतील तर शरीर प्रथिने वाचवते. त्याच वेळी, प्रथिने चयापचय मंदावतो आणि प्रथिने संश्लेषणामध्ये अमीनो ऍसिडचा पुन्हा वापर शक्य तितक्या कार्यक्षमतेने पुढे जातो. तथापि, नुकसान अपरिहार्य आहे, आणि नायट्रोजनयुक्त संयुगे अजूनही मूत्र आणि अंशतः विष्ठेमध्ये उत्सर्जित होतात. प्रथिने उपासमारीच्या वेळी शरीरातून दररोज उत्सर्जित होणारे नायट्रोजन हे प्रथिनांच्या रोजच्या कमतरतेचे मोजमाप म्हणून काम करू शकते. आहारात या कमतरतेच्या समतुल्य प्रथिनांचा समावेश करून नायट्रोजन संतुलन पुनर्संचयित करणे शक्य आहे असे मानणे स्वाभाविक आहे. मात्र, तसे नाही. एवढी प्रथिने मिळाल्यानंतर, शरीर कमी कार्यक्षमतेने अमीनो ऍसिड वापरण्यास सुरवात करते, म्हणून नायट्रोजन संतुलन पुनर्संचयित करण्यासाठी काही अतिरिक्त प्रथिने आवश्यक असतात. जर आहारातील प्रथिनांचे प्रमाण नायट्रोजन संतुलन राखण्यासाठी आवश्यक असलेल्या प्रमाणापेक्षा जास्त असेल तर यापासून कोणतेही नुकसान होणार नाही असे दिसते. अतिरीक्त अमीनो ऍसिडचा उपयोग उर्जेचा स्रोत म्हणून केला जातो. विशेषतः उल्लेखनीय उदाहरण म्हणजे एस्किमो, जे कमी कार्बोहायड्रेट आणि नायट्रोजन संतुलन राखण्यासाठी आवश्यकतेपेक्षा दहापट जास्त प्रथिने घेतात. तथापि, बहुतेक प्रकरणांमध्ये, उर्जा स्त्रोत म्हणून प्रथिने वापरणे फायदेशीर नाही, कारण आपण प्रथिनांच्या समान प्रमाणात असलेल्या कार्बोहायड्रेट्सच्या प्रमाणात जास्त कॅलरीज मिळवू शकता. गरीब देशांमध्ये, लोकसंख्येला आवश्यक कॅलरी कर्बोदकांमधे मिळतात आणि कमीतकमी प्रथिने वापरतात. जर शरीराला आवश्यक प्रमाणात कॅलरीज नॉन-प्रथिनेयुक्त पदार्थांच्या रूपात मिळत असतील, तर नायट्रोजन संतुलन राखणाऱ्या प्रथिनांचे किमान प्रमाण अंदाजे असते. दररोज 30 ग्रॅम. ब्रेडच्या चार स्लाइस किंवा 0.5 लिटर दुधात अंदाजे तितकेच प्रथिने असतात. थोडी मोठी रक्कम सामान्यतः इष्टतम मानली जाते; 50 ते 70 ग्रॅम पर्यंत शिफारस केली जाते. अत्यावश्यक अमीनो ऍसिडस्.आतापर्यंत, प्रथिने संपूर्ण मानली जात आहेत. दरम्यान, प्रथिने संश्लेषण होण्यासाठी, शरीरात सर्व आवश्यक अमीनो ऍसिड असणे आवश्यक आहे. प्राण्यांचे शरीर स्वतःच काही अमीनो ऍसिडचे संश्लेषण करण्यास सक्षम आहे. त्यांना अदलाबदल करण्यायोग्य म्हणतात, कारण ते आहारात उपस्थित असणे आवश्यक नाही - हे फक्त महत्वाचे आहे की, सर्वसाधारणपणे, नायट्रोजनचा स्त्रोत म्हणून प्रथिने घेणे पुरेसे आहे; मग, अत्यावश्यक अमीनो ऍसिडच्या कमतरतेसह, शरीर त्यांना जास्त प्रमाणात उपस्थित असलेल्या खर्चावर संश्लेषित करू शकते. उर्वरित "अत्यावश्यक" अमीनो ऍसिडचे संश्लेषण केले जाऊ शकत नाही आणि ते अन्नासह अंतर्भूत केले पाहिजे. व्हॅलिन, ल्युसीन, आयसोल्युसिन, थ्रेओनाइन, मेथिओनाइन, फेनिलॅलानिन, ट्रिप्टोफॅन, हिस्टिडाइन, लाइसिन आणि आर्जिनिन हे मानवांसाठी आवश्यक आहेत. (जरी आर्जिनिन शरीरात संश्लेषित केले जाऊ शकते, तरीही ते एक आवश्यक अमीनो आम्ल मानले जाते कारण नवजात आणि वाढत्या मुलांमध्ये त्याची कमतरता असते. यापैकी काही अमीनो ऍसिडचे आहारातील सेवन, दुसरीकडे, प्रौढांसाठी अनावश्यक असू शकते.) अत्यावश्यक अमीनो आम्लांची यादी अमीनो आम्लांची यादी इतर पृष्ठवंशीयांमध्ये आणि कीटकांमध्येही जवळपास सारखीच असते. प्रथिनांचे पौष्टिक मूल्य सामान्यतः वाढत्या उंदरांना खाऊ घालून आणि प्राण्यांच्या वजनावर लक्ष ठेवून निर्धारित केले जाते. प्रथिनांचे पौष्टिक मूल्य.प्रथिनांचे पौष्टिक मूल्य अत्यावश्यक अमीनो ऍसिडद्वारे निर्धारित केले जाते ज्याची सर्वात जास्त कमतरता असते. हे एका उदाहरणाने स्पष्ट करू. आपल्या शरीरातील प्रथिने साधारणतः असतात. 2% ट्रिप्टोफॅन (वजनानुसार). असे म्हणूया की आहारामध्ये 1% ट्रिप्टोफॅन असलेले 10 ग्रॅम प्रथिने समाविष्ट आहेत आणि त्यामध्ये इतर आवश्यक अमीनो ऍसिड देखील आहेत. आमच्या बाबतीत, या सदोष प्रथिनांपैकी 10 ग्रॅम मूलत: संपूर्ण 5 ग्रॅमच्या समतुल्य आहे; उर्वरित 5 ग्रॅम केवळ उर्जेचा स्रोत म्हणून काम करू शकतात. लक्षात घ्या की अमीनो अॅसिड शरीरात व्यावहारिकरित्या साठवले जात नसल्यामुळे आणि प्रथिने संश्लेषण होण्यासाठी, सर्व अमीनो अॅसिड एकाच वेळी उपस्थित असणे आवश्यक आहे, आवश्यक अमीनो अॅसिडच्या सेवनाचा परिणाम तेव्हाच शोधला जाऊ शकतो जेव्हा ते सर्व शरीरात प्रवेश करतात. त्याच वेळी शरीर. बहुतेक प्राण्यांच्या प्रथिनांची सरासरी रचना मानवी शरीरातील प्रथिनांच्या सरासरी रचनेच्या जवळपास असते, म्हणून जर आपल्या आहारात मांस, अंडी, दूध आणि चीज यांसारख्या पदार्थांचा समावेश असेल तर आपल्याला एमिनो ऍसिडच्या कमतरतेचा सामना करण्याची शक्यता नाही. तथापि, प्रथिने आहेत, जसे की जिलेटिन (कोलेजन विकृतीचे उत्पादन), ज्यामध्ये फारच कमी आवश्यक अमीनो ऍसिड असतात. भाजीपाला प्रथिने, जरी ते या अर्थाने जिलेटिनपेक्षा चांगले असले तरी, अत्यावश्यक अमीनो ऍसिडमध्ये देखील कमी आहेत; विशेषत: त्यांच्यामध्ये लायसिन आणि ट्रिप्टोफॅन कमी असतात. तथापि, पूर्णपणे शाकाहार आहार हा कोणत्याही प्रकारे अस्वास्थ्यकर नसतो, जोपर्यंत तो शरीराला अत्यावश्यक अमीनो ऍसिड पुरवण्यासाठी पुरेसा भाजीपाला प्रथिनांचा थोडासा मोठा वापर करत नाही. बहुतेक प्रथिने बियांमधील वनस्पतींमध्ये, विशेषत: गहू आणि विविध शेंगांच्या बियांमध्ये आढळतात. शतावरी सारख्या तरुण कोंबांमध्ये देखील प्रथिने भरपूर असतात. आहारातील सिंथेटिक प्रथिने.कॉर्न प्रोटीनसारख्या अपूर्ण प्रथिनांमध्ये थोड्या प्रमाणात सिंथेटिक अत्यावश्यक अमीनो ऍसिडस् किंवा प्रथिने समृद्ध करून, नंतरचे पौष्टिक मूल्य लक्षणीयरीत्या वाढवू शकते, म्हणजे. त्यामुळे प्रथिनांचे प्रमाण वाढते. नायट्रोजनचा स्रोत म्हणून नायट्रेट्स किंवा अमोनिया जोडून पेट्रोलियम हायड्रोकार्बन्सवर बॅक्टेरिया किंवा यीस्ट वाढण्याची दुसरी शक्यता आहे. अशा प्रकारे मिळविलेले सूक्ष्मजीव प्रथिने कुक्कुटपालन किंवा पशुधनासाठी खाद्य म्हणून काम करू शकतात किंवा मानवाद्वारे थेट सेवन केले जाऊ शकतात. तिसरी, मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाणारी, पद्धत रुमिनंट्सचे शरीरविज्ञान वापरते. ruminants मध्ये, पोटाच्या प्रारंभिक विभागात, तथाकथित. रुमेनमध्ये, जीवाणू आणि प्रोटोझोआचे विशेष प्रकार आहेत जे दोषपूर्ण वनस्पती प्रथिने अधिक संपूर्ण सूक्ष्मजीव प्रथिनांमध्ये रूपांतरित करतात आणि ते, पचन आणि शोषणानंतर, प्राणी प्रथिनांमध्ये बदलतात. युरिया, स्वस्त कृत्रिम नायट्रोजनयुक्त संयुग, पशुधनाच्या खाद्यामध्ये जोडले जाऊ शकते. रुमेनमध्ये राहणारे सूक्ष्मजीव यूरिया नायट्रोजनचा वापर कर्बोदकांमधे (ज्यापैकी फीडमध्ये बरेच काही आहे) प्रथिनांमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी करतात. पशुधनाच्या आहारातील सर्व नायट्रोजनपैकी सुमारे एक तृतीयांश युरियाच्या स्वरूपात येऊ शकतो, ज्याचा अर्थ, विशिष्ट प्रमाणात, रासायनिक प्रथिने संश्लेषण. यूएसए मध्ये, ही पद्धत प्रथिने मिळविण्याच्या मार्गांपैकी एक म्हणून महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. साहित्य

एमिनो अॅसिड (एए) - सेंद्रिय रेणू ज्यात मूलभूत अमीनो गट (-NH 2), एक आम्लयुक्त कार्बोक्सिल गट (-COOH), आणि प्रत्येक AA साठी अद्वितीय असलेल्या सेंद्रिय आर रेडिकल (किंवा साइड चेन) असतात.

एमिनो ऍसिड रचना

शरीरातील अमीनो ऍसिडची कार्ये

AA च्या जैविक गुणधर्मांची उदाहरणे. जरी निसर्गात 200 पेक्षा जास्त भिन्न एए आढळले असले तरी, त्यापैकी फक्त एक दशांश प्रथिनांमध्ये समाविष्ट केले जातात, इतरांमध्ये इतर जैविक कार्ये आहेत:

• ते प्रथिने आणि पेप्टाइड्सचे बिल्डिंग ब्लॉक्स आहेत
• AA पासून प्राप्त झालेल्या अनेक जैविक दृष्ट्या महत्त्वाच्या रेणूंचे पूर्ववर्ती. उदाहरणार्थ, टायरोसिन हे थायरॉक्सिन आणि त्वचेचे रंगद्रव्य मेलेनिन या संप्रेरकाचे अग्रदूत आहे, टायरोसिन हे DOPA (डायऑक्सी-फेनिलॅलानिन) या संयुगाचाही अग्रदूत आहे. हे आवेग प्रसारासाठी एक न्यूरोट्रांसमीटर आहे मज्जासंस्था. ट्रिप्टोफॅन हे व्हिटॅमिन बी 3 - निकोटिनिक ऍसिडचे अग्रदूत आहे
• सल्फरचे स्त्रोत - सल्फर असलेले एके.
• AA अनेक चयापचय मार्गांमध्ये सामील आहेत, जसे की ग्लुकोनोजेनेसिस - शरीरातील ग्लुकोजचे संश्लेषण, फॅटी ऍसिडचे संश्लेषण इ.

कार्बोक्सिल गटाच्या सापेक्ष एमिनो गटाच्या स्थितीनुसार, AA अल्फा, α-, बीटा, β- आणि गॅमा, γ असू शकते.

अल्फा अमिनो गट कार्बोक्सिल गटाला लागून असलेल्या कार्बनशी संलग्न आहे:

बीटा-अमीनो गट कार्बोक्सिल गटातील 2 रा कार्बनवर स्थित आहे

गामा - कार्बोक्सिल गटातील 3 रा कार्बनवरील एमिनो गट

प्रथिनांच्या रचनेत फक्त अल्फा-एए समाविष्ट आहे

अल्फा-एए प्रथिनांचे सामान्य गुणधर्म

1 - ऑप्टिकल क्रियाकलाप - अमीनो ऍसिडचा गुणधर्म

ग्लाइसिनचा अपवाद वगळता सर्व AAs, ऑप्टिकल क्रियाकलाप प्रदर्शित करतात, पासून किमान एक समाविष्ट करा असममित कार्बन अणू (चिरल अणू).

असममित कार्बन अणू म्हणजे काय? हा एक कार्बन अणू आहे ज्याला चार भिन्न रासायनिक घटक जोडलेले आहेत. ग्लाइसिन ऑप्टिकल क्रियाकलाप का प्रदर्शित करत नाही? त्याच्या रॅडिकलमध्ये फक्त तीन भिन्न पर्याय आहेत, म्हणजे. अल्फा कार्बन असममित नाही.

ऑप्टिकल क्रियाकलाप म्हणजे काय? याचा अर्थ द्रावणातील AA दोन आयसोमरमध्ये असू शकतो. Dextrorotatory isomer (+), ज्यात ध्रुवीकृत प्रकाशाचे विमान उजवीकडे फिरवण्याची क्षमता आहे. डाव्या हाताचा आयसोमर (-), ज्यात प्रकाशाच्या ध्रुवीकरणाचे विमान डावीकडे फिरवण्याची क्षमता आहे. दोन्ही आयसोमर प्रकाशाच्या ध्रुवीकरणाचे विमान समान प्रमाणात, परंतु विरुद्ध दिशेने फिरवू शकतात.

2 - ऍसिड-बेस गुणधर्म

आयनीकरण करण्याच्या त्यांच्या क्षमतेच्या परिणामी, या प्रतिक्रियेचे खालील समतोल लिहिले जाऊ शकते:

आर-सीओओएच<------->R-C00-+H+

आर- NH 2<--------->R-NH3+

या प्रतिक्रिया उलट करता येण्याजोग्या असल्यामुळे, याचा अर्थ असा की ते आम्ल (फॉरवर्ड रिअॅक्शन) किंवा बेस (रिव्हर्स रिअॅक्शन) म्हणून काम करू शकतात, जे एमिनो अॅसिडचे उम्फोटेरिक गुणधर्म स्पष्ट करतात.

Zwitter ion - एके मालमत्ता

फिजियोलॉजिकल पीएच मूल्यावर (सुमारे 7.4) सर्व तटस्थ अमीनो ऍसिड zwitterions म्हणून उपस्थित आहेत - एक नॉन-प्रोटोनेटेड कार्बोक्झिल गट आणि एक प्रोटोनेटेड अमीनो गट (चित्र 2). एमिनो अॅसिड आयसोइलेक्ट्रिक पॉइंट (IEP) पेक्षा अधिक मूलभूत सोल्यूशनमध्ये, AA मधील अमिनो गट -NH3 + प्रोटॉन दान करतो. IET AA पेक्षा अधिक अम्लीय द्रावणात, AA मध्ये कार्बोक्झिल गट -COO - प्रोटॉन स्वीकारतो. अशाप्रकारे, AA कधीकधी ऍसिडसारखे वागते, तर इतर वेळी बेससारखे, द्रावणाच्या pH वर अवलंबून असते.

एमिनो ऍसिडची सामान्य मालमत्ता म्हणून ध्रुवीयता

फिजियोलॉजिकल pH वर, AA zwitter आयन म्हणून उपस्थित असतात. सकारात्मक चार्ज अल्फा-एमिनो ग्रुपद्वारे वाहून जातो आणि नकारात्मक चार्ज कार्बोक्झिलिक असतो. अशा प्रकारे, AA रेणूच्या दोन्ही टोकांवर दोन विरुद्ध शुल्के तयार होतात, रेणूमध्ये ध्रुवीय गुणधर्म असतात.

आयसोइलेक्ट्रिक पॉइंट (IEP) ची उपस्थिती अमीनो ऍसिडचा गुणधर्म आहे

ज्या pH मूल्यावर अमिनो आम्लाचे निव्वळ विद्युत शुल्क शून्य असते आणि त्यामुळे ते विद्युत क्षेत्रात फिरू शकत नाही त्याला IEP म्हणतात.

अतिनील प्रकाशात शोषून घेण्याची क्षमता ही सुगंधी अमीनो ऍसिडची गुणधर्म आहे

फेनिलॅलानिन, हिस्टिडाइन, टायरोसिन आणि ट्रिप्टोफॅन 280 एनएम वर शोषून घेतात. अंजीर वर. या AAs च्या मोलर एक्सटीन्क्शन गुणांक (ε) ची मूल्ये प्रदर्शित केली जातात. स्पेक्ट्रमच्या दृश्यमान भागामध्ये, अमीनो ऍसिड शोषून घेत नाहीत, म्हणून ते रंगहीन असतात.

AA आयसोमरच्या दोन प्रकारांमध्ये असू शकते: एल-आयसोमर आणि डी- आयसोमर जे आरशातील प्रतिमा आहेत आणि α-कार्बन अणूभोवती रासायनिक गटांच्या व्यवस्थेमध्ये भिन्न आहेत.

प्रथिनांमधील सर्व अमीनो आम्ले एल-कॉन्फिगरेशन, एल-अमीनो अॅसिडमध्ये असतात.

अमीनो ऍसिडचे भौतिक गुणधर्म

अमीनो ऍसिड त्यांच्या ध्रुवीयतेमुळे आणि चार्ज केलेल्या गटांच्या उपस्थितीमुळे बहुतेक पाण्यात विरघळणारे असतात. ते ध्रुवीय मध्ये विरघळणारे आणि नॉन-ध्रुवीय सॉल्व्हेंट्समध्ये अघुलनशील असतात.

AAs मध्ये उच्च वितळण्याचा बिंदू असतो, जो त्यांच्या क्रिस्टल जाळीला आधार देणार्‍या मजबूत बंधांची उपस्थिती दर्शवितो.

सामान्य AK चे गुणधर्म सर्व AK साठी समान आहेत आणि बर्याच बाबतीत अल्फा-अमीनो गट आणि अल्फा-कार्बोक्सिल गटाद्वारे निर्धारित केले जातात. AAs मध्ये विशिष्ट गुणधर्म देखील असतात जे त्यांच्या अद्वितीय बाजूच्या साखळीद्वारे निर्धारित केले जातात.

अमीनो ऍसिडची ऑप्टिकल क्रियाकलाप

ग्लाइसीन वगळता सर्व अमीनो ऍसिडमध्ये एक चिरल कार्बन अणू असतो आणि ते एन्टिओमर्स म्हणून येऊ शकतात:

रेखीय ध्रुवीकृत प्रकाशाच्या डाव्या आणि उजव्या गोलाकार ध्रुवीकृत घटकांसाठी एन्टिओमेरिक फॉर्म किंवा ऑप्टिकल अॅनिटिपॉड्समध्ये भिन्न अपवर्तक निर्देशांक आणि भिन्न मोलर एक्सटीन्क्शन गुणांक (वर्तुळाकार डायक्रोइझम) असतात. ते रेखीय ध्रुवीकृत प्रकाशाच्या दोलनाचे विमान फिरवतात समान कोनपण उलट दिशेने. रोटेशन अशा प्रकारे होते की दोन्ही प्रकाश घटक ऑप्टिकली सक्रिय माध्यमातून वेगवेगळ्या वेगाने जातात आणि टप्प्यात स्थलांतरित होतात.

पोलरीमीटरवर निर्धारित केलेल्या रोटेशन 6 च्या कोनातून विशिष्ट रोटेशन निश्चित केले जाऊ शकते.

जेथे c ही द्रावणाची एकाग्रता आहे, l ही थर जाडी आहे, म्हणजेच पोलारिमीटर ट्यूबची लांबी.

आण्विक रोटेशन देखील वापरले जाते, म्हणजे, [बी] 1 मोलचा संदर्भ देते.

हे लक्षात घ्यावे की एकाग्रतेवर ऑप्टिकल रोटेशनचे अवलंबित्व केवळ पहिल्या अंदाजात लक्षणीय आहे. श्रेणी c=1h2 मध्ये, संबंधित मूल्ये एकाग्रतेतील बदलापासून जवळजवळ स्वतंत्र असतात.

जर सतत बदलणाऱ्या तरंगलांबीसह रेषीय ध्रुवीकृत प्रकाशाचा वापर ऑप्टिकली सक्रिय कंपाऊंडचे आण्विक रोटेशन मोजण्यासाठी केला जातो, तर एक वैशिष्ट्यपूर्ण स्पेक्ट्रम प्राप्त होतो. कमी होत असलेल्या तरंगलांबीसह आण्विक रोटेशनची मूल्ये वाढल्यास, एक सकारात्मक कापूस प्रभाव बोलतो, उलट बाबतीत, नकारात्मक. विशेषत: लक्षणीय प्रभाव संबंधित एन्टिओमर्सच्या शोषक बँडच्या मॅक्सिमाशी संबंधित तरंगलांबीवर दिसून येतात: रोटेशन बदलांचे चिन्ह. ही घटना, ज्याला ऑप्टिकल रोटेशन डिस्पर्शन (ORD) म्हणून ओळखले जाते, सर्कुलर डायक्रोइझम (CD) सोबत ऑप्टिकली सक्रिय संयुगांच्या संरचनात्मक अभ्यासात वापरले जाते.

आकृती 1 L- आणि D-alanine चे ORD वक्र दाखवते आणि आकृती 2 D- आणि L- methionine चे CD स्पेक्ट्रा दाखवते. 200-210 nm क्षेत्रामध्ये कार्बोनिल बँडची स्थिती आणि रोटेशन pH वर जोरदार अवलंबून असते. सर्व अमीनो ऍसिडसाठी, असे गृहीत धरले जाते की एल-कॉन्फिगरेशनसह, सकारात्मक प्रभाव प्रकट होतो, डी-कॉन्फिगरेशनसह, नकारात्मक कॉटन प्रभाव.

आकृती क्रं 1.

अंजीर.2.

अमीनो ऍसिडचे कॉन्फिगरेशन आणि रचना

प्रोटीनोजेनिक अमीनो ऍसिडचे कॉन्फिगरेशन डी-ग्लूकोजशी संबंधित आहे; इ. फिशर यांनी १८९१ मध्ये हा दृष्टिकोन मांडला होता. फिशरच्या अवकाशीय सूत्रांमध्ये, कायरल कार्बन अणूमधील घटक त्यांच्या निरपेक्ष कॉन्फिगरेशनशी सुसंगत स्थान व्यापतात. आकृती D - आणि L-alanine ची सूत्रे दर्शवते.

अमिनो आम्लाचे कॉन्फिगरेशन ठरवण्यासाठी फिशरची योजना सर्व बी - अमीनो आम्लांना चिरल बी - कार्बन अणूसह लागू आहे.

हे आकृतीवरून दिसून येते की एल-अमीनो आम्ल हे रेडिकलच्या स्वरूपावर अवलंबून डेक्स्ट्रोरोटेटरी (+) किंवा लेव्होरोटेटरी (-) असू शकते. बहुसंख्य नैसर्गिकरित्या उद्भवणारे β-amino ऍसिड आहेत एल- पंक्ती त्यांना enantiomorphs, म्हणजे डी-अमीनो ऍसिड, फक्त सूक्ष्मजीवांद्वारे संश्लेषित केले जातात आणि त्यांना म्हणतात " गैर-नैसर्गिक" अमीनो ऍसिड.

(R,S) नामांकनानुसार, बहुतेक "नैसर्गिक" किंवा L-amino ऍसिडचे S-कॉन्फिगरेशन असते.

डी - आणि एल-आयसोमर्ससाठी द्विमितीय प्रतिमेमध्ये, पर्यायांचा एक विशिष्ट क्रम स्वीकारला जातो. डी-अमीनो आम्लासाठी, कार्बोक्झिल गट शीर्षस्थानी दर्शविला जातो, त्यानंतर घड्याळाच्या दिशेने अमिनो गट, बाजूची साखळी आणि हायड्रोजन अणू दर्शविला जातो. एल-अमीनो ऍसिडमध्ये पर्यायांचा उलट क्रम असतो, बाजूची साखळी नेहमी तळाशी असते.

थ्रेओनाईन, आयसोल्युसीन आणि हायड्रॉक्सीप्रोलीन या अमिनो आम्लांमध्ये चिरालिटीची दोन केंद्रे आहेत.

सध्या, क्ष-किरण विवर्तन विश्लेषण आणि एंजाइमॅटिक पद्धती आणि सीडी आणि ओआरडी स्पेक्ट्राचा अभ्यास वापरून अमीनो ऍसिडच्या परिपूर्ण कॉन्फिगरेशनचे निर्धारण केले जाते.

काही अमीनो ऍसिडसाठी, त्यांच्या कॉन्फिगरेशन आणि चव यांच्यातील संबंध आहे, उदाहरणार्थ, L-Trp, L-Phe, L-Tyr, L-Leu ला कडू चव असते, तर त्यांचे D-enantiomers गोड असतात. ग्लाइसिनची गोड चव फार पूर्वीपासून ज्ञात आहे. ग्लूटामिक ऍसिडचे मोनोसोडियम मीठ - मोनोसोडियम ग्लूटामेट - अन्न उद्योगात वापरल्या जाणार्‍या चव गुणांचे सर्वात महत्वाचे वाहक आहे. विशेष म्हणजे, एस्पार्टिक ऍसिड आणि फेनिलॅलानिनचे डायपेप्टाइड डेरिव्हेटिव्ह एक तीव्र गोड चव प्रदर्शित करते. एटी गेल्या वर्षेअमीनो ऍसिडचे स्टिरिओकेमिस्ट्री मुख्यत्वे स्वरूपाच्या समस्यांच्या अभ्यासाच्या दिशेने विकसित होत आहे. विविध भौतिक पद्धतींचा वापर करून केलेले अभ्यास, विशेषत: उच्च-रिझोल्यूशन न्यूक्लियर मॅग्नेटिक रेझोनान्स (NMR) स्पेक्ट्रोस्कोपी, हे दर्शविते की अमिनो ऍसिडच्या b - आणि c-C अणूंवरील घटक विशिष्ट कॉन्फिगरेशनमध्ये असणे पसंत करतात. NMR स्पेक्ट्रोस्कोपीचा उपयोग घन स्थितीत आणि द्रावणात रचनात्मक विश्लेषण करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. रचनात्मक विश्लेषण प्रथिने आणि पेप्टाइड्सच्या रचनात्मक वर्तनाबद्दल महत्त्वपूर्ण माहिती प्रदान करते.

एमिनो गटाच्या स्थितीनुसार अमीनो ऍसिडचे आयसोमेरिझम

2 रा कार्बन अणूच्या सापेक्ष अमीनो गटाच्या स्थितीनुसार, α-, β-, γ- आणि इतर अमीनो ऍसिड वेगळे केले जातात.

α- आणि β- अॅलनाइनचे रूप

सस्तन प्राण्यांसाठी, α-amino ऍसिड हे सर्वात वैशिष्ट्यपूर्ण आहेत.

परिपूर्ण कॉन्फिगरेशनद्वारे आयसोमेरिझम

रेणूच्या परिपूर्ण कॉन्फिगरेशननुसार, डी- आणि एल-फॉर्म वेगळे केले जातात. आयसोमर्समधील फरक संबंधित आहेत परस्पर व्यवस्थाकाल्पनिक टेट्राहेड्रॉनच्या शिरोबिंदूवर स्थित चार पर्यायी गट, ज्याचा केंद्र α-स्थितीत कार्बन अणू आहे. त्याच्या आजूबाजूला रासायनिक गटांची फक्त दोन संभाव्य व्यवस्था आहेत.

कोणत्याही जीवाच्या प्रथिनांमध्ये फक्त एक स्टिरिओइसोमर असतो, सस्तन प्राण्यांसाठी ते एल-अमीनो ऍसिड असते.

एल- आणि डी- अॅलनाइनचे स्वरूप

तथापि, ऑप्टिकल आयसोमर्स उत्स्फूर्त नॉन-एंझाइमॅटिक होऊ शकतात racemization, म्हणजे एल-आकार डी-आकार बनतो.

तुम्हाला माहिती आहेच, टेट्राहेड्रॉन ही एक कठोर रचना आहे ज्यामध्ये शिरोबिंदू स्वैरपणे हलवणे अशक्य आहे.

त्याच प्रकारे, कार्बन अणूच्या आधारे तयार केलेल्या रेणूंसाठी, क्ष-किरण विवर्तन विश्लेषणाद्वारे स्थापित ग्लिसेराल्डिहाइड रेणूची रचना कॉन्फिगरेशन मानक म्हणून घेतली जाते. हे मान्य आहे की सर्वात जास्त अत्यंत ऑक्सिडाइज्डकार्बन अणू (आकृतीमध्ये ते शीर्षस्थानी ठेवलेले आहे) शी संबंधित आहे असममितएक कार्बन अणू. रेणूमध्ये असा ऑक्सिडाइज्ड अणू ग्लिसेराल्डिहाइडअल्डीहाइड गट म्हणून काम करते अलानाइन- UNO गट. असममित कार्बनमधील हायड्रोजन अणू ग्लिसेराल्डिहाइड प्रमाणेच व्यवस्थित केला जातो.

डेंटीनमध्ये, दात मुलामा चढवणे च्या प्रथिने, एल-एस्पार्टेट रेसिमायझेशनचा दर प्रति वर्ष 0.10% आहे. मुलांमध्ये दात तयार करताना, फक्त एल-एस्पार्टेट वापरला जातो. हे वैशिष्ट्य, इच्छित असल्यास, शताब्दीचे वय निर्धारित करण्यास अनुमती देते. जीवाश्मांच्या अवशेषांसाठी, रेडिओआयसोटोप पद्धतीसह, प्रथिनेमधील अमीनो ऍसिडचे रेसिमायझेशनचे निर्धारण देखील वापरले जाते.

ऑप्टिकल क्रियाकलापानुसार आयसोमर्सचे विभाजन

ऑप्टिकल क्रियाकलापांद्वारे, अमीनो ऍसिड उजव्या - आणि डाव्या हाताने विभागले जातात.

एमिनो ऍसिडमध्ये असममित α-कार्बन अणू (चिरल सेंटर) च्या उपस्थितीमुळे त्याच्या सभोवतालच्या रासायनिक गटांची फक्त दोन व्यवस्था शक्य होते. यामुळे एकमेकांमधील पदार्थांमध्ये विशेष फरक होतो, म्हणजे बदल ध्रुवीकृत प्रकाशाच्या विमानाच्या फिरण्याची दिशासमाधानातून जात आहे. पोलरीमीटर वापरून रोटेशनचा कोन निश्चित केला जातो. रोटेशनच्या कोनानुसार, डेक्सट्रोरोटेटरी (+) आणि लेव्होरोटेटरी (–) आयसोमर्स वेगळे केले जातात.