प्रोटीन की बहुलक संरचना। प्रोटीन - मानव शरीर में उनकी भूमिका और खेल में वे कितने महत्वपूर्ण हैं

प्रोटीन है जरूरी निर्माण सामग्रीहमारा शरीर। शरीर की प्रत्येक कोशिका इसी से बनी है, यह सभी ऊतकों और अंगों का हिस्सा है। इसके अलावा, एक विशेष प्रकार का प्रोटीन भूमिका निभाता है एंजाइमोंतथा हार्मोनएक जीवित जीव में।

इसके निर्माण कार्य के अलावा, प्रोटीन भी हो सकता है ऊर्जा स्रोत... और अतिरिक्त प्रोटीन के मामले में, यकृत "विवेकपूर्ण" प्रोटीन को वसा में परिवर्तित करता है, जो शरीर में रिजर्व में जमा हो जाते हैं (ऐसी वसा से कैसे छुटकारा पाएं?)

मानव शरीर में शामिल हैं 22 अमीनो एसिड: शरीर उपलब्ध निर्माण सामग्री से 13 अमीनो एसिड का संश्लेषण स्वयं कर सकता है, और उनमें से 9 केवल भोजन के साथ ही प्राप्त कर सकता है।

शरीर द्वारा आत्मसात करने की प्रक्रिया में, प्रोटीन अमीनो एसिड में टूट जाते हैं, जो बदले में शरीर के विभिन्न हिस्सों को उनके बुनियादी कार्यों को करने के लिए आपूर्ति की जाती है। प्रोटीन (अमीनो एसिड के रूप में) रक्त का हिस्सा हैं, हार्मोनल सिस्टम के घटक हैं, थायरॉयड ग्रंथि, शरीर के विकास और विकास को प्रभावित करते हैं, शरीर के पानी और एसिड-बेस बैलेंस को नियंत्रित करते हैं।

प्रोटीन युक्त खाद्य पदार्थ:

उत्पाद के 100 ग्राम में अनुमानित मात्रा का संकेत दिया

+ 40 और प्रोटीन युक्त खाद्य पदार्थ ( उत्पाद के प्रति 100 ग्राम ग्राम की संख्या इंगित की गई है):
तुर्की	21,6		हैलबट	18,9		पनीर	17,9		उबला हुआ सॉसेज	12,1
मुर्गे की टान्ग	21,3		बछड़े का मांस	19,7		हिलसा	17,7		बाजरा	12,0
खरगोश का मांस	21,2		गाय का मांस	18,9		गोमांस जिगर	17,4		दलिया	11,9
गेरुआ	21		सूअर का जिगर	18,8		पोर्क किडनी	16,4		वसायुक्त सूअर का मांस	11,4
चिंराट	20,9		मेमने का जिगर	18,7		हेज़लनट	16,1		गेहूं की रोटी	7,7
चिकन के	20,8		चिकन के	18,7		एक प्रकार की समुद्री मछली	15,9		मक्खन पके हुए माल	7,6
सैल्मन	20,8		बादाम	18,6		दिल	15		चावल दलिया	7
सूरजमुखी के बीज	20,7		स्क्वीड	18		अखरोट	13,8		राई की रोटी	4,7
सौरी छोटा	20,4		छोटी समुद्री मछली	18		डॉक्टर की पकौड़ी	13,7		लो-फैट केफिर	3
भेड़े का मांस	20		कम वसा वाला पनीर	18		एक प्रकार का अनाज भूमिगत	12,6		दूध	2,8

दैनिक प्रोटीन की आवश्यकता

एक वयस्क के लिए अनुशंसित प्रोटीन की आवश्यकता शरीर के वजन के प्रति 1 किलो 0.8 ग्राम है। यह सूचक आदर्श शरीर के वजन की गणना के लिए तालिकाओं में पाया जा सकता है। इस मामले में किसी व्यक्ति के वास्तविक वजन को ध्यान में नहीं रखा जाता है, इस तथ्य के कारण कि अमीनो एसिड शरीर के कोशिका द्रव्यमान के लिए अभिप्रेत है, न कि शरीर में वसा के लिए।

डायटेटिक्स के नियमों के अनुसार, प्रोटीन भोजन दैनिक आहार के कुल कैलोरी सेवन का लगभग 15% होना चाहिए। यद्यपि यह संकेतक व्यक्ति की गतिविधि के प्रकार के साथ-साथ उसके स्वास्थ्य की स्थिति के आधार पर भिन्न हो सकता है।

प्रोटीन की आवश्यकता बढ़ जाती है:

• बीमारी के दौरान, विशेष रूप से सर्जरी के बाद, साथ ही ठीक होने की अवधि के दौरान।
• काम के दौरान मजबूत शारीरिक तनाव की आवश्यकता होती है।
• ठंड के मौसम में जब शरीर गर्म करने पर ज्यादा ऊर्जा खर्च करता है।
• शरीर की गहन वृद्धि और विकास के दौरान।
• खेल प्रतियोगिताओं के दौरान, साथ ही उनकी तैयारी भी।

प्रोटीन की आवश्यकता कम हो जाती है:

• गर्म मौसम के दौरान। यह शरीर में रासायनिक प्रक्रियाओं के कारण होता है जो गर्मी के संपर्क में आने पर होता है।
• उम्र केे साथ। वृद्धावस्था में शरीर का नवीनीकरण धीमा होता है, इसलिए कम प्रोटीन की आवश्यकता होती है।
• प्रोटीन के अवशोषण से जुड़े रोगों के लिए। इन्हीं बीमारियों में से एक है गाउट।

प्रोटीन आत्मसात

जब कोई व्यक्ति कार्बोहाइड्रेट का सेवन करता है तो उसके मुंह में होते ही उसके पाचन की प्रक्रिया शुरू हो जाती है। यह प्रोटीन के साथ अलग है। हाइड्रोक्लोरिक एसिड की मदद से ही इनका पाचन पेट में शुरू होता है। हालांकि, चूंकि प्रोटीन के अणु बहुत बड़े होते हैं, इसलिए प्रोटीन को पचाना मुश्किल होता है। प्रोटीन के आत्मसात करने में सुधार करने के लिए, सबसे अधिक सुपाच्य और सबसे हल्के रूप में प्रोटीन युक्त खाद्य पदार्थों का सेवन करना आवश्यक है। इनमें अंडे का प्रोटीन, साथ ही किण्वित दूध उत्पादों जैसे केफिर, किण्वित बेक्ड दूध, फेटा चीज़ आदि में निहित प्रोटीन शामिल हैं।

विभाजित खाद्य सिद्धांत के अनुसार, विभिन्न प्रकार की साग और पत्तेदार सब्जियों के साथ प्रोटीन खाद्य पदार्थ अच्छी तरह से चलते हैं। आधुनिक पोषण विशेषज्ञ दावा करते हैं कि प्रोटीन वसा और कार्बोहाइड्रेट की उपस्थिति में बेहतर अवशोषित होता है, जो शरीर के लिए ऊर्जा के मुख्य स्रोत हैं।

चूँकि प्रोटीनयुक्त भोजन कार्बोहाइड्रेट युक्त भोजन की तुलना में अधिक समय तक बना रहता है, अतः प्रोटीन के सेवन के बाद तृप्ति की अनुभूति अधिक समय तक रहती है।

प्रोटीन के उपयोगी गुण और शरीर पर इसका प्रभाव

प्रोटीन अपनी विशेषज्ञता के आधार पर शरीर में विभिन्न कार्य करते हैं। परिवहन प्रोटीनउदाहरण के लिए, शरीर की सभी कोशिकाओं को विटामिन, वसा और खनिजों के वितरण में शामिल हैं। प्रोटीन उत्प्रेरक शरीर में विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाओं को तेज करते हैं। ऐसे प्रोटीन भी होते हैं जो विभिन्न संक्रमणों से लड़ें, विभिन्न रोगों के प्रति एंटीबॉडी होने के नाते। इसके अलावा, प्रोटीन हैं महत्वपूर्ण अमीनो एसिड के स्रोतजिनकी आवश्यकता है निर्माण सामग्रीनई कोशिकाओं के लिए और मौजूदा कोशिकाओं को मजबूत करने के लिए।

आवश्यक तत्वों के साथ सहभागिता

प्रकृति में सब कुछ आपस में जुड़ा हुआ है, और सब कुछ हमारे शरीर में भी परस्पर क्रिया करता है। प्रोटीन, समग्र पारिस्थितिकी तंत्र के हिस्से के रूप में, हमारे शरीर के अन्य तत्वों - विटामिन, वसा और कार्बोहाइड्रेट के साथ बातचीत करते हैं। इसके अलावा, सरल अंतःक्रियाओं के अलावा, प्रोटीन एक पदार्थ के दूसरे पदार्थ में परिवर्तन में भी शामिल होते हैं।

विटामिन के लिए, खपत किए गए प्रत्येक ग्राम प्रोटीन के लिए, आपको 1 मिलीग्राम विटामिन सी का उपभोग करने की आवश्यकता होती है। विटामिन सी की कमी से केवल उतनी ही मात्रा में प्रोटीन अवशोषित होगा, जो शरीर में निहित विटामिन के लिए पर्याप्त है।

प्रोटीन और चेतावनियों के खतरनाक गुण

शरीर में प्रोटीन की कमी के लक्षण

• कमजोरी, ऊर्जा की कमी। प्रदर्शन का नुकसान।
• कामेच्छा में कमी। पर चिकित्सा अनुसंधानकुछ सेक्स हार्मोन की कमी हो सकती है।
• विभिन्न संक्रमणों के लिए कम प्रतिरोध।
• जिगर की खराबी, तंत्रिका और संचार प्रणाली, आंतों की कार्यप्रणाली, अग्न्याशय, चयापचय प्रक्रियाएं।
• स्नायु शोष विकसित होता है, बच्चों में शरीर की वृद्धि और विकास धीमा हो जाता है।

शरीर में अतिरिक्त प्रोटीन के लक्षण

• शरीर के अम्लीकरण के परिणामस्वरूप कंकाल प्रणाली की नाजुकता, जिससे हड्डियों से कैल्शियम का रिसाव होता है।
• शरीर में पानी के संतुलन का उल्लंघन, जिससे एडिमा और विटामिन का अपच भी हो सकता है।
• गाउट का विकास, जिसे पुराने दिनों में "अमीरों की बीमारी" कहा जाता था, शरीर में अतिरिक्त प्रोटीन का भी प्रत्यक्ष परिणाम है।
• अधिक वजन होने का परिणाम अत्यधिक प्रोटीन सेवन से भी हो सकता है। यह यकृत की गतिविधि के कारण होता है, जो शरीर के लिए अतिरिक्त प्रोटीन को वसा ऊतक में परिवर्तित करता है।
• कुछ वैज्ञानिक स्रोतों के अनुसार, कोलन कैंसर भोजन में प्यूरीन की मात्रा में वृद्धि का परिणाम हो सकता है।

शरीर की प्रोटीन सामग्री को प्रभावित करने वाले कारक

भोजन की संरचना और मात्रा... चूंकि शरीर अपने आप आवश्यक अमीनो एसिड को संश्लेषित नहीं कर सकता है।

उम्र।ज्ञातव्य है कि इन बचपनशरीर की वृद्धि और विकास के लिए आवश्यक प्रोटीन की मात्रा मध्यम आयु वर्ग के व्यक्ति की प्रोटीन आवश्यकता से 2 गुना अधिक होती है! बुढ़ापे में, सभी चयापचय प्रक्रियाएं बहुत धीमी गति से आगे बढ़ती हैं, और इसलिए, शरीर की प्रोटीन की आवश्यकता काफी कम हो जाती है।

शारीरिक श्रम और पेशेवर खेल... एथलीटों और गहन में शामिल लोगों के लिए स्वर और प्रदर्शन बनाए रखने के लिए शारीरिक श्रम, प्रोटीन सेवन में 2 गुना वृद्धि की आवश्यकता होती है, क्योंकि उनके शरीर में सभी चयापचय प्रक्रियाएं बहुत गहन होती हैं।

स्वास्थ्य के लिए प्रोटीन भोजन

जैसा कि हमने कहा, प्रोटीन के 2 बड़े समूह हैं: प्रोटीन जो स्रोत हैं स्थान लेने योग्यतथा स्थिरअमीनो अम्ल। केवल 9 अपूरणीय अमीनो एसिड हैं: थ्रेओनीन, मेथियोनीन, ट्रिप्टोफैन, लाइसिन, ल्यूसीन, आइसोल्यूसीन, फेनिलएलनिन, वेलिन। ये अमीनो एसिड हैं जिनकी हमारे शरीर को विशेष रूप से आवश्यकता होती है, क्योंकि ये केवल भोजन से ही अवशोषित होते हैं।

आधुनिक डायटेटिक्स में, इस तरह की एक अवधारणा है भरा हुआतथा अधूरा प्रोटीन... एक प्रोटीन भोजन जिसमें सभी आवश्यक अमीनो एसिड होते हैं, पूर्ण प्रोटीन कहलाते हैं; एक अधूरा प्रोटीन एक ऐसा भोजन है जिसमें केवल कुछ आवश्यक अमीनो एसिड होते हैं।

जिन खाद्य पदार्थों में पूर्ण, उच्च गुणवत्ता वाला प्रोटीन होता है उनमें मांस, डेयरी, समुद्री भोजन और सोया शामिल हैं। ऐसे उत्पादों की सूची में पहला स्थान अंडे का है, जिसे चिकित्सा मानदंडों द्वारा संपूर्ण प्रोटीन के लिए स्वर्ण मानक माना जाता है।

दोषपूर्ण प्रोटीन अक्सर नट्स, विभिन्न बीज, अनाज, सब्जियां, फलियां और कुछ फलों में पाया जाता है।

एक भोजन में पूर्ण प्रोटीन के साथ दोषपूर्ण प्रोटीन युक्त खाद्य पदार्थों को मिलाकर, आप दोषपूर्ण प्रोटीन की अधिकतम आत्मसात कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, अपने आहार में केवल थोड़ी मात्रा में पशु उत्पादों को शामिल करना पर्याप्त है, और शरीर के लिए लाभ महत्वपूर्ण होंगे।

प्रोटीन और शाकाहार

कुछ लोगों ने अपने नैतिक और नैतिक विश्वासों के कारण मांस उत्पादों को अपने आहार से पूरी तरह से बाहर कर दिया है। उनमें से सबसे प्रसिद्ध रिचर्ड गेरे, ब्लू लैगून स्टार ब्रुक शील्ड्स, शानदार पामेला एंडरसन और नायाब रूसी कॉमेडियन मिखाइल जादोर्नोव हैं।

हालांकि, शरीर को वंचित महसूस न करने के लिए, मछली और मांस के लिए एक पूर्ण प्रतिस्थापन आवश्यक है। जो लोग दूध, पनीर, अंडे का सेवन करते हैं, उनके लिए यह आसान है। जिन लोगों ने पशु प्रोटीन का पूरी तरह से परित्याग कर दिया है, उन्हें बहुत रचनात्मक होना चाहिए ताकि शरीर में प्रोटीन की कमी न हो। यह तेजी से बढ़ते बच्चे के शरीर के लिए विशेष रूप से सच है, जो अमीनो एसिड की कमी के साथ विकास और सामान्य विकास को धीमा करने में सक्षम है।

शरीर द्वारा पादप प्रोटीन को आत्मसात करने से संबंधित कुछ अध्ययनों के लिए धन्यवाद, यह ज्ञात हो गया है कि ऐसे प्रोटीन के कुछ संयोजन शरीर को आवश्यक अमीनो एसिड का एक पूरा सेट प्रदान कर सकते हैं। ये संयोजन हैं: मशरूम-अनाज; मशरूम-पागल; फलियां - अनाज; फलियां - नट, साथ ही विभिन्न प्रकार की फलियां, एक भोजन में संयुक्त।

लेकिन यह सिर्फ सिद्धांत है और समय बीत जाएगापूरी तरह से पुष्टि या अस्वीकृत होने से पहले।

पौधे आधारित प्रोटीन उत्पादों में, प्रोटीन सामग्री में "चैंपियन" का शीर्षक सोया जाता है। 100 ग्राम सोया में 30% से अधिक संपूर्ण प्रोटीन होता है। जापानी मिसो सूप, सोया मीट और सोया सॉस कुछ ऐसे व्यंजन हैं जो इस अद्भुत उत्पाद से बनाए जाते हैं। मशरूम, मसूर, बीन्स और मटर में 100 ग्राम में 28 से 25% दोषपूर्ण प्रोटीन होता है।

एवोकैडो प्रोटीन सामग्री में ताजा गाय के दूध के बराबर है (इसमें लगभग 14% प्रोटीन होता है)। इसके अलावा, फल में ओमेगा -6 पॉलीअनसेचुरेटेड फैटी एसिड और आहार फाइबर होता है। नट, एक प्रकार का अनाज, ब्रसेल्स स्प्राउट्स और गोभी, साथ ही पालक और शतावरी हमारे दूर को पूरा करते हैं पूरी सूचीवनस्पति प्रोटीन से भरपूर खाद्य पदार्थ।

दुबलेपन और सुंदरता की लड़ाई में प्रोटीन

जो लोग हमेशा फिट और सुंदर रहना चाहते हैं, उनके लिए पोषण विशेषज्ञ कसरत से पहले और बाद में एक निश्चित आहार पैटर्न का पालन करने की सलाह देते हैं:

1. 1 करने के लिए मांसपेशियां बनानाऔर एक स्पोर्ट्स फिगर हासिल करने के लिए, प्रशिक्षण से एक घंटे पहले प्रोटीन खाद्य पदार्थ खाने की सलाह दी जाती है। उदाहरण के लिए, आधा प्लेट पनीर या अन्य किण्वित दूध उत्पाद, चिकन स्तन या चावल के साथ टर्की, सलाद के साथ मछली, दलिया के साथ आमलेट।
2. 2 स्पोर्ट्स फिगर हासिल करने के लिए, प्रशिक्षण के बाद 20 मिनट के भीतर खाने की अनुमति है। इसके अलावा, आपको प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट वाले खाद्य पदार्थ खाने चाहिए, लेकिन वसा नहीं।
3. 3 यदि प्रशिक्षण लक्ष्य है सद्भाव खोजेंऔर अनुग्रह, मांसपेशियों के निर्माण के बिना, फिर प्रोटीन भोजन का सेवन कक्षा के अंत के 2 घंटे से पहले नहीं किया जाना चाहिए। प्रशिक्षण से पहले 5 घंटे तक प्रोटीन न लें। कक्षा से 2 घंटे पहले अंतिम भोजन (कार्बोहाइड्रेट)।
4. 4 और अब के बारे में उचित चयापचय बनाए रखनाजीव में। पोषण विशेषज्ञों के अनुसार दोपहर में प्रोटीन का सेवन करने की सलाह दी जाती है। वे लंबे समय तक तृप्ति की भावना रखते हैं, और यह भारी रात के भोजन की एक उत्कृष्ट रोकथाम है।
5. 5 सुन्दर त्वचा, रसीले और चमकदार बाल, मजबूत नाखून- आहार में पर्याप्त मात्रा में आवश्यक अमीनो एसिड की गतिविधि का परिणाम, विटामिन और ट्रेस तत्वों के संयोजन के साथ कार्य करना।

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प्रोटीन की संरचना में ऑर्गेनोजेनिक तत्व और सल्फर शामिल हैं। कुछ प्रोटीनों में फास्फोरस, सेलेनियम, धातु आदि होते हैं। प्रोटीन में रासायनिक तत्वों का प्रतिशत तालिका में प्रस्तुत सीमा के भीतर ऊतक या अंग के आधार पर भिन्न हो सकता है। 1.2.

चूंकि प्रोटीन बहुलक होते हैं, इसलिए वे अमीनो एसिड की एक श्रृंखला होते हैं। प्रोटीन अणु में अमीनो एसिड अनुक्रम हमेशा आनुवंशिक रूप से असाइन किया जाता है। इस मामले में, अमीनो एसिड की एक स्ट्रिंग अभी तक एक प्रोटीन नहीं है, अर्थात। यह एक प्रोटीन के कार्यों को करने में असमर्थ है। एक जीवित कोशिका में, प्रोटीन अमीनो एसिड के निराकार स्ट्रैंड नहीं होते हैं, बल्कि एक निश्चित स्थानिक विन्यास के साथ विशेष रूप से संरचित संरचनाएं होती हैं।

तालिका 1.2

एक प्रोटीन अणु के स्थानिक संगठन में चार स्तरों को प्रतिष्ठित किया जाता है। प्राथमिक संरचना -एक श्रृंखला में अमीनो एसिड का एक क्रम। माध्यमिक संरचना -अमीनो एसिड श्रृंखला ए-हेलिक्स के रूप में मुड़ जाती है। तृतीयक संरचना- पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की स्थानिक व्यवस्था एक कुंडल (गोलाकार प्रोटीन) के रूप में या एक फाइबर (फाइब्रिलर प्रोटीन) (चित्र। 1.4) के रूप में हो सकती है। गोलाकार प्रोटीन पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं, जिनमें अंडे का सफेद भाग, दूध कैसिइन और रक्त प्लाज्मा प्रोटीन शामिल हैं। फाइब्रिलर प्रोटीन या तो पानी में अघुलनशील होते हैं या खराब घुलनशील होते हैं, इनमें मांसपेशियों, हड्डियों और कुछ रक्त प्रोटीन (फाइब्रिन) के प्रोटीन शामिल होते हैं। चतुर्धातुक संरचना- कई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं का मिलन, जिसमें विभिन्न प्राथमिक, माध्यमिक और तृतीयक संरचनाएं हो सकती हैं।

तृतीयक और चतुर्धातुक संरचना की संरचना के आधार पर, प्रोटीन को सरल और जटिल में विभाजित किया जाता है। साधारण प्रोटीन - प्रोटीनकेवल अमीनो एसिड, जटिल प्रोटीन से मिलकर बनता है - प्रोटीनप्रोटीन और गैर-प्रोटीन भाग होते हैं। गैर-प्रोटीन भाग - सहायक कारकन्यूक्लिक एसिड, लिपिड, शर्करा, विटामिन, फॉस्फोरिक एसिड और अन्य यौगिकों द्वारा प्रतिनिधित्व किया जा सकता है।

एक प्रोटीन के गुण और संरचना इसमें शामिल अमीनो एसिड के सेट, उनकी कुल संख्या, एक दूसरे के साथ संबंध का क्रम और स्वयं अणु के स्थानिक विन्यास से निर्धारित होते हैं। एक एमिनो एसिड एक छोटा कार्बनिक यौगिक होता है जिसमें दो कार्यात्मक समूह होते हैं, जिनमें से एक में अम्लीय गुण होते हैं - एक कार्बोक्सिल समूह, दूसरा - एक एमिनो समूह, स्वयं को आधार के रूप में प्रकट करता है। सामान्य संरचनात्मक सूत्र इस प्रकार है:

COOH - कार्बोक्सिल समूह;

एनएच 2 - अमीनो समूह;

आर एक कट्टरपंथी है।

ग्रे में चिह्नित समूह अपरिवर्तित सभी अमीनो एसिड के लिए मौजूद है, और प्रत्येक अमीनो एसिड का अपना मूलक होता है - मूलक की संरचना के अनुसार, अमीनो एसिड स्वयं एक दूसरे से भिन्न होते हैं।

वर्तमान में, लगभग 200 अमीनो एसिड ज्ञात हैं, लेकिन उनमें से केवल 20 प्रोटीन (तालिका 1.3) में शामिल हैं, जिसके संबंध में उन्हें भी कहा जाता है

"मैजिक अमीनो एसिड"। अमीनो एसिड का मुख्य उद्देश्य शरीर में प्रोटीन अणुओं के निर्माण में भाग लेना है। लेकिन इसके अलावा, अमीनो एसिड स्वतंत्र रूप से तालिका में प्रस्तुत विभिन्न कार्य करते हैं। 1.3.

इन अमीनो एसिड का हिस्सा, अर्थात् 12, मानव शरीर में पर्याप्त या सीमित मात्रा में संश्लेषित किया जा सकता है। शरीर में पर्याप्त मात्रा में संश्लेषित अमीनो अम्ल कहलाते हैं गैर-आवश्यक अमीनो एसिड।इसमे शामिल है ऐलेनिन, शतावरी, एसपारटिक एसिड, ग्लाइसिन, ग्लूटामाइन, ग्लूटामिक एसिड, प्रोलाइन, सेरीन, टायरोसिन, सिस्टीन।अमीनो एसिड जो शरीर में सीमित मात्रा में संश्लेषित होते हैं, कहलाते हैं आंशिक रूप से गैर-आवश्यक अमीनो एसिड।ये अमीनो एसिड हैं arginineतथा हिस्टिडीन,एक वयस्क में, उन्हें आवश्यक मात्रा में संश्लेषित किया जाता है, और बच्चों में - अपर्याप्त।

तालिका 1.3

का एक संक्षिप्त विवरणअमीनो अम्ल

नाम	समारोह	एक स्रोत	जरूरत है, जी
तात्विक ऐमिनो अम्ल
अलनिन	ग्लूकोनेोजेनेसिस की प्रक्रिया में भाग लेते हुए, यकृत में ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाता है	जई के दाने, चावल के दाने, दूध और डेयरी उत्पाद, बीफ, सामन
arginine	प्रोटीन चयापचय (ऑर्निथिन चक्र) में भाग लेता है। घाव भरने में तेजी लाता है। ट्यूमर के गठन को रोकता है। जिगर को साफ करता है, प्रतिरक्षा प्रणाली को मजबूत करता है	अखरोट, पाइन नट, कद्दू के बीज, सूरजमुखी के बीज, तिल के बीज, सोयाबीन, दूध, मांस, मछली
asparagine	ट्रांस-एमिनेशन प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है। अमोनिया के संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। एसपारटिक एसिड अग्रदूत	फलियां, शतावरी, टमाटर, नट, बीज, दूध, मांस, अंडे, मछली, समुद्री भोजन
एस्पार्टिक अम्ल	डीएनए और आरएनए संश्लेषण की प्रक्रियाओं में ग्लूकोनोजेनेसिस और ग्लाइकोजन के बाद के भंडारण की प्रक्रिया में भाग लेता है। इम्युनोग्लोबुलिन के उत्पादन में तेजी लाता है	आलू, नारियल, मेवा, बीफ, पनीर, अंडे

विस्तार

नाम	समारोह	एक स्रोत	जरूरत है, जी
हिस्टडीन	हेमटोपोइजिस की प्रक्रियाओं में, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के निर्माण में भाग लेता है	अनाज, चावल, मांस
ग्लाइसिन	हार्मोन के उत्पादन में भाग लेता है। यह अन्य अमीनो एसिड के उत्पादन के लिए एक कच्चा माल है। तंत्रिका आवेगों के संचरण को रोकता है। काम को सक्रिय करता है प्रतिरक्षा तंत्र	अजमोद, मांस उत्पाद, डेयरी उत्पाद, मछली
glutamine	यह ग्लूटामिक एसिड का अग्रदूत है। छोटी आंत की कोशिकाओं और प्रतिरक्षा प्रणाली के काम में भाग लेता है। याददाश्त में सुधार करता है	आलू, अनाज, सोयाबीन, अखरोट, सूअर का मांस, बीफ, दूध
ग्लूटॉमिक अम्ल	नाइट्रोजन चयापचय में एक प्रमुख भूमिका निभाता है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की कोशिकाओं में पोटेशियम आयनों के स्थानांतरण में भाग लेता है और अमोनिया को निष्क्रिय करता है। रक्त शर्करा के सामान्यीकरण में भाग लेता है	पालक, मांस, दूध, मछली, पनीर
प्रोलाइन	कोलेजन संश्लेषण में भाग लेता है। घाव भरने को बढ़ावा देता है, त्वचा की बनावट में सुधार करता है	मांस, डेयरी उत्पाद, मछली, अंडे
सेरीन	अमीनो एसिड के संश्लेषण में, कई एंजाइमों के सक्रिय केंद्रों के निर्माण में भाग लेता है। विनिमय के लिए आवश्यक वसायुक्त अम्लऔर वसा	दूध के उत्पाद
टायरोसिन	मेलेनिन, डोपामाइन, एड्रेनालाईन, थायराइड हार्मोन के जैवसंश्लेषण में भाग लेता है। मस्तिष्क की गतिविधि को उत्तेजित करता है	तिल के बीज, कद्दू के बीज, बादाम, फल, डेयरी उत्पाद

विस्तार

नाम	समारोह	एक स्रोत	जरूरत है, जी
सिस्टीन	प्रोटीन अणुओं की तृतीयक संरचना के निर्माण में भाग लेता है। इसमें एंटीऑक्सीडेंट, एंटीकार्सिनोजेनिक और डिटॉक्सिफाइंग गुण होते हैं। वसा चयापचय में भाग लेता है	प्याज, लहसुन, लाल मिर्च, डेयरी उत्पाद, मांस, मछली (सामन), पनीर
तात्विक ऐमिनो अम्ल
वेलिन	मानसिक गतिविधि, गतिविधि और समन्वय को उत्तेजित करता है। मांसपेशियों के लिए ऊर्जा स्रोत।	डेयरी उत्पाद, मांस, कैवियार, अनाज, अनाज, फलियां, मशरूम, नट्स
आइसोल्यूसीन	केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के कार्यों को सामान्य करता है	डेयरी उत्पाद, मांस, मछली, अंडे, नट, सोया, राई, दाल
ल्यूसीन	हड्डियों, त्वचा, मांसपेशियों की बहाली को बढ़ावा देता है। रक्त शर्करा को कम करता है और वृद्धि हार्मोन की रिहाई को उत्तेजित करता है। कोलेस्ट्रॉल संश्लेषण में महत्वपूर्ण मध्यवर्ती	फलियां, चावल, गेहूं, नट, मांस
लाइसिन	कोलेजन के निर्माण में कैल्शियम चयापचय में भाग लेता है। वृद्धि, ऊतक की मरम्मत, हार्मोन के संश्लेषण, एंटीबॉडी के लिए आवश्यक	आलू, सेब, डेयरी उत्पाद, मांस, मछली, पनीर
मेथियोनीन	वसा, विटामिन, फॉस्फोलिपिड के चयापचय में भाग लेता है। बालों, त्वचा, नाखूनों के निर्माण के लिए आवश्यक। एक लिपोट्रोपिक प्रभाव है	मकई, पनीर, अंडे, मछली (पाइक पर्च, कैटफ़िश, स्टेलेट स्टर्जन, कॉड), जिगर
थ्रेओनीन	लीवर में वसा के जमाव को रोकता है। कोलेजन, इलास्टिन और इनेमल प्रोटीन के निर्माण को बढ़ावा देता है। प्रतिरक्षा सुरक्षा को मजबूत करता है	नट, बीज, फलियां, डेयरी उत्पाद, अंडे, मांस, मछली (सामन), पौधे उत्पाद

शेष आठ अमीनो एसिड मनुष्यों और जानवरों में संश्लेषित नहीं किए जा सकते हैं और उन्हें भोजन के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए, यही वजह है कि उनका नाम रखा गया तात्विक ऐमिनो अम्ल।इसमे शामिल है वेलिन, आइसोल्यूसीन, ल्यूसीन, लाइसिन, थ्रेओनीन, ट्रिप्टोफैन, फेनिलएलनिनतथा मेथियोनाइनऔर दो अमीनो एसिड को अलग-अलग प्रतिष्ठित किया जाना चाहिए - टायरोसिनतथा सिस्टीन,जो आंशिक रूप से अपरिवर्तनीय हैं, लेकिन इसलिए नहीं कि शरीर उन्हें संश्लेषित करने में सक्षम नहीं है, बल्कि इसलिए कि इन अमीनो एसिड के निर्माण के लिए आवश्यक अमीनो एसिड की आवश्यकता होती है। टायरोसिन को फेनिलएलनिन से संश्लेषित किया जाता है, और सिस्टीन के निर्माण के लिए सल्फर की आवश्यकता होती है, जिसे यह मेथियोनीन से उधार लेता है। प्रस्तुत जानकारी को अंजीर में दिखाए गए आरेख द्वारा चित्रित किया जा सकता है। 1.5.

प्रोटीन, या प्रोटीन, जटिल, उच्च आणविक भार कार्बनिक यौगिक होते हैं, जिनमें अमीनो एसिड होते हैं। वे जानवरों और पौधों के जीवों के सभी कोशिकाओं और ऊतकों के मुख्य, सबसे महत्वपूर्ण हिस्से का प्रतिनिधित्व करते हैं, जिसके बिना महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाएं नहीं की जा सकती हैं। प्रोटीन विभिन्न जानवरों और पौधों के जीवों में और एक ही जीव के विभिन्न कोशिकाओं और ऊतकों में उनकी संरचना और गुणों में समान नहीं होते हैं। विभिन्न आणविक संरचना के प्रोटीन अलग-अलग तरीकों से और जलीय खारा समाधानों में घुलते हैं, वे कार्बनिक सॉल्वैंट्स में नहीं घुलते हैं। प्रोटीन अणु में अम्लीय तथा क्षारकीय समूहों की उपस्थिति के कारण इसकी उदासीन अभिक्रिया होती है।

प्रोटीन किसी भी रासायनिक पदार्थ के साथ कई यौगिक बनाते हैं, जो उन्हें शरीर में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं में विशेष रूप से महत्वपूर्ण बनाता है और जीवन की सभी अभिव्यक्तियों और हानिकारक प्रभावों से इसकी सुरक्षा के आधार का प्रतिनिधित्व करता है। प्रोटीन एंजाइम, एंटीबॉडी, हीमोग्लोबिन, मायोग्लोबिन, कई हार्मोन का आधार बनाते हैं, और विटामिन के साथ जटिल परिसरों का निर्माण करते हैं।

वसा और कार्बोहाइड्रेट के साथ यौगिकों में प्रवेश करके, शरीर में प्रोटीन को उनके टूटने के दौरान वसा और कार्बोहाइड्रेट में परिवर्तित किया जा सकता है। पशु शरीर में, वे केवल अमीनो एसिड और उनके परिसरों - पॉलीपेप्टाइड्स से संश्लेषित होते हैं, और वे अकार्बनिक यौगिकों, वसा और कार्बोहाइड्रेट से नहीं बन सकते हैं। शरीर के बाहर, कई कम आणविक भार जैविक रूप से सक्रिय प्रोटीन पदार्थ संश्लेषित होते हैं, जो शरीर में पाए जाते हैं, उदाहरण के लिए, कुछ हार्मोन।

प्रोटीन और उनके वर्गीकरण के बारे में सामान्य जानकारी

प्रोटीन सबसे महत्वपूर्ण बायोऑर्गेनिक यौगिक हैं, जो न्यूक्लिक एसिड के साथ, जीवित पदार्थ में एक विशेष भूमिका निभाते हैं - इन यौगिकों के बिना जीवन असंभव है, क्योंकि एफ। एंगेल्स के अनुसार, जीवन प्रोटीन निकायों का एक विशेष अस्तित्व है, आदि।

"प्रोटीन प्राकृतिक बायोपॉलिमर हैं जो प्राकृतिक अल्फा-एमिनो एसिड की पॉलीकोंडेशन प्रतिक्रिया के उत्पाद हैं।"

प्राकृतिक अल्फा-एमिनो एसिड 18-23, उनका संयोजन अंतहीन रूप से बनता है एक बड़ी संख्या कीप्रोटीन अणुओं की किस्में जो विभिन्न जीवों की एक किस्म प्रदान करती हैं। इस प्रकार के जीवों के अलग-अलग व्यक्तियों के लिए भी, उनके अपने प्रोटीन की विशेषता होती है, और कई जीवों में कई प्रोटीन पाए जाते हैं।

प्रोटीन निम्नलिखित प्राथमिक संरचना की विशेषता है: वे कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, सल्फर और कुछ अन्य रासायनिक तत्वों द्वारा बनते हैं। मुख्य विशेषताप्रोटीन अणु उनमें नाइट्रोजन की अनिवार्य उपस्थिति है (परमाणु सी, एच, ओ के अलावा)।

प्रोटीन अणुओं में, एक "पेप्टाइड" बंधन का एहसास होता है, यानी कार्बोनिल समूह के सी परमाणु और अमीनो समूह के नाइट्रोजन परमाणु के बीच एक बंधन, जो प्रोटीन अणुओं की कुछ विशेषताओं को निर्धारित करता है। प्रोटीन अणु की साइड चेन में बड़ी संख्या में रेडिकल और कार्यात्मक समूह होते हैं, जो प्रोटीन अणु को "बहुक्रियाशील" बनाता है, जो कि भौतिक रासायनिक और जैव की एक महत्वपूर्ण विविधता में सक्षम है। रासायनिक गुण.

प्रोटीन अणुओं की विस्तृत विविधता और उनकी संरचना और गुणों की जटिलता के कारण, प्रोटीन के आधार पर कई अलग-अलग वर्गीकरण होते हैं विभिन्न संकेत... आइए उनमें से कुछ पर एक नजर डालते हैं।

I. संरचना के अनुसार, प्रोटीन के दो समूह प्रतिष्ठित हैं:

1. प्रोटीन (सरल प्रोटीन; उनके अणु केवल प्रोटीन से बनते हैं, उदाहरण के लिए, अंडे का एल्ब्यूमिन)।

2. प्रोटीन - जटिल प्रोटीन, जिसके अणु प्रोटीन और गैर-प्रोटीन घटकों से बने होते हैं।

प्रोटीन को कई समूहों में बांटा गया है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं:

1) ग्लाइकोप्रोटीन (प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट का एक जटिल यौगिक);

2) लिपोप्रोटीन (प्रोटीन और वसा अणुओं (लिपिड) का एक परिसर);

3) न्यूक्लियोप्रोटीन (प्रोटीन अणुओं और न्यूक्लिक एसिड अणुओं का एक परिसर)।

द्वितीय. अणु के आकार के अनुसार, प्रोटीन के दो समूह प्रतिष्ठित हैं:

1. गोलाकार प्रोटीन - एक प्रोटीन अणु का एक गोलाकार आकार (गोलाकार आकार) होता है, उदाहरण के लिए, अंडे के एल्ब्यूमिन का एक अणु; ऐसे प्रोटीन या तो पानी में घुलनशील होते हैं या कोलाइडल घोल बनाने में सक्षम होते हैं।

2. तंतुमय प्रोटीन - इन पदार्थों के अणु तंतु (तंतु) के रूप में होते हैं, उदाहरण के लिए पेशी मायोसिन, रेशमी तंतु। फाइब्रिलर प्रोटीन पानी में अघुलनशील होते हैं, वे संरचनाएं बनाते हैं जो सिकुड़ा हुआ, यांत्रिक, रूप-निर्माण और सुरक्षात्मक कार्यों को लागू करते हैं, साथ ही साथ अंतरिक्ष में शरीर की क्षमता को भी लागू करते हैं।

III. विभिन्न सॉल्वैंट्स में उनकी घुलनशीलता के अनुसार, प्रोटीन को कई समूहों में विभाजित किया जाता है, जिनमें से निम्नलिखित सबसे महत्वपूर्ण हैं:

1. पानी में घुलनशील।

2. वसा में घुलनशील।

प्रोटीन के अन्य वर्गीकरण हैं।

प्राकृतिक अल्फा-एमिनो एसिड का संक्षिप्त लक्षण वर्णन

प्राकृतिक अल्फा अमीनो एसिड एक प्रकार का अमीनो एसिड है। अमीनो एसिड एक बहुक्रियाशील कार्बनिक पदार्थ है जिसमें कम से कम दो कार्यात्मक समूह होते हैं - एक अमीनो समूह (-NH 2) और एक कार्बोक्सिल (कार्बोक्जिलिक, बाद वाला अधिक सही है) समूह (-COOH)।

अल्फा अमीनो एसिड अमीनो एसिड होते हैं जिनमें अमीनो और कार्बोक्सिल समूह एक कार्बन परमाणु पर स्थित होते हैं। उनका सामान्य सूत्र NH 2 CH (R) COOH है। नीचे कुछ प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले अल्फा अमीनो एसिड के लिए सूत्र दिए गए हैं; वे पॉलीकोंडेशन प्रतिक्रिया के समीकरणों को लिखने के लिए सुविधाजनक रूप में लिखे गए हैं और उस मामले में उपयोग किए जाते हैं जब कुछ पॉलीपेप्टाइड प्राप्त करने की प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण (योजनाएं) लिखना आवश्यक होता है:

1) ग्लाइसिन (एमिनोएसेटिक एसिड) - एमएच 2 सीएच 2 सीओओएच;

2) अलैनिन - एनएच 2 सीएच (सीएच 3) सीओओएच;

3) फेनिलएलनिन - NH 2 CH (CH 2 C 6 H 5) COOH;

4) सेरीन - एनएच 2 सीएच (सीएच 2 ओएच) सीओओएच;

5) एसपारटिक एसिड - NH 2 CH (CH 2 COOH) COOH;

6) सिस्टीन - एनएच 2 सीएच (सीएच 2 एसएच) सीओओएच, आदि।

कुछ प्राकृतिक अल्फा-एमिनो एसिड में दो अमीनो समूह (उदाहरण के लिए, लाइसिन), दो कार्बोक्सी समूह (उदाहरण के लिए, एस्पार्टिक और ग्लूटामिक एसिड), हाइड्रॉक्साइड (OH) समूह (उदाहरण के लिए, टायरोसिन), चक्रीय हो सकते हैं (उदाहरण के लिए, प्रोलाइन) )

चयापचय पर प्राकृतिक अल्फा-एमिनो एसिड के प्रभाव की प्रकृति से, उन्हें गैर-आवश्यक और अपरिवर्तनीय में विभाजित किया जाता है। आवश्यक अमीनो एसिड आवश्यक रूप से भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करना चाहिए।

प्रोटीन अणुओं की संरचना का संक्षिप्त विवरण

प्रोटीन, एक जटिल संरचना के अलावा, प्रोटीन अणुओं की एक जटिल संरचना द्वारा भी विशेषता है। प्रोटीन अणुओं की संरचना चार प्रकार की होती है।

1. प्राथमिक संरचना को पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अल्फा-एमिनो एसिड अवशेषों के क्रम की विशेषता है। उदाहरण के लिए, एक टेट्रापेप्टाइड (चार अमीनो एसिड अणुओं के पॉलीकोंडेशन द्वारा निर्मित एक पॉलीपेप्टाइड) एला-फेन-थायरो-सेरीन एक पेप्टाइड बॉन्ड द्वारा एक दूसरे से जुड़े एलेनिन, फेनिलएलनिन, टायरोसिन और सेरीन अवशेषों का एक क्रम है।

2. प्रोटीन अणु की द्वितीयक संरचना पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की स्थानिक व्यवस्था है। यह अलग हो सकता है, लेकिन सबसे आम अल्फा सर्पिल है, जो सर्पिल के एक निश्चित "पिच" की विशेषता है, सर्पिल के अलग-अलग घुमावों के बीच का आकार और दूरी।

प्रोटीन अणु की द्वितीयक संरचना की स्थिरता हेलिक्स के अलग-अलग घुमावों के बीच विभिन्न रासायनिक बंधों के उद्भव से सुनिश्चित होती है। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण भूमिका हाइड्रोजन बांड की है (समूहों के परमाणु के नाभिक में ड्राइंग द्वारा महसूस किया गया - NH 2 या = NH में इलेक्ट्रॉनिक खोलऑक्सीजन या नाइट्रोजन परमाणु), आयनिक बंधन (आयनों -СОО - और - NH + 3 या = NH + 2 के इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के कारण महसूस किया गया) और अन्य प्रकार के बंधन।

3. प्रोटीन अणुओं की तृतीयक संरचना अल्फा-हेलिक्स, या अन्य संरचना की स्थानिक व्यवस्था द्वारा विशेषता है। ऐसी संरचनाओं की स्थिरता माध्यमिक संरचना के समान संचार के कारण होती है। तृतीयक संरचना की प्राप्ति के परिणामस्वरूप, प्रोटीन अणु का एक "सबयूनिट" उत्पन्न होता है, जो बहुत जटिल अणुओं के लिए विशिष्ट होता है, और अपेक्षाकृत सरल अणुओं के लिए, तृतीयक संरचना परिमित होती है।

4. प्रोटीन अणु की चतुर्धातुक संरचना प्रोटीन अणुओं की उपइकाइयों की स्थानिक व्यवस्था है। यह हीमोग्लोबिन जैसे जटिल प्रोटीन की विशेषता है।

प्रोटीन अणुओं की संरचना के प्रश्न पर विचार करते हुए, जीवित प्रोटीन की संरचना - मूल संरचना और मृत प्रोटीन की संरचना के बीच अंतर करना आवश्यक है। जीवित पदार्थ (देशी प्रोटीन) में एक प्रोटीन एक उजागर प्रोटीन से अलग होता है जिसमें यह एक जीवित प्रोटीन के गुणों को खो सकता है। एक उथले प्रभाव को विकृतीकरण कहा जाता है, जिसमें भविष्य में एक जीवित प्रोटीन के गुणों को बहाल किया जा सकता है। विकृतीकरण के प्रकारों में से एक प्रतिवर्ती जमावट है। अपरिवर्तनीय जमावट के साथ, देशी प्रोटीन एक "मृत प्रोटीन" में बदल जाता है।

प्रोटीन के भौतिक, भौतिक रासायनिक और रासायनिक गुणों का संक्षिप्त विवरण

प्रोटीन अणुओं के गुणों का उनके जैविक और पारिस्थितिक गुणों की प्राप्ति के लिए बहुत महत्व है। तो, द्वारा कुल अवस्थाप्रोटीन को ठोस के रूप में वर्गीकृत किया जाता है जो पानी या अन्य सॉल्वैंट्स में घुलनशील या अघुलनशील हो सकता है। प्रोटीन की अधिकांश जैव-पारिस्थितिकीय भूमिका किसके द्वारा निर्धारित की जाती है भौतिक गुण... तो, कोलाइडल सिस्टम बनाने के लिए प्रोटीन अणुओं की क्षमता उनके निर्माण, उत्प्रेरक और अन्य कार्यों को निर्धारित करती है। पानी और अन्य सॉल्वैंट्स में प्रोटीन की अघुलनशीलता, उनकी तंतुमयता सुरक्षात्मक और रूप बनाने वाले कार्यों आदि को निर्धारित करती है।

प्रोटीन के भौतिक रासायनिक गुणों में विकृतीकरण और जमावट की उनकी क्षमता शामिल है। जमावट स्वयं कोलाइडल प्रणालियों में प्रकट होता है, जो किसी भी जीवित पदार्थ का आधार होते हैं। जमावट के दौरान, कण अपने आसंजन के कारण बड़े हो जाते हैं। जमावट छिपाया जा सकता है (यह केवल एक माइक्रोस्कोप के तहत देखा जा सकता है) और स्पष्ट - इसका संकेत प्रोटीन की वर्षा है। जमावट अपरिवर्तनीय है, जब जमावट कारक की कार्रवाई की समाप्ति के बाद, कोलाइडल प्रणाली की संरचना को बहाल नहीं किया जाता है, और प्रतिवर्ती होता है, जब जमावट कारक को हटाने के बाद कोलाइडल प्रणाली को बहाल किया जाता है।

प्रतिवर्ती जमावट का एक उदाहरण नमक के घोल की क्रिया के तहत अंडे के एल्ब्यूमिन प्रोटीन का अवक्षेपण है, जबकि घोल के पतला होने पर या अवक्षेप को आसुत जल में स्थानांतरित करने पर प्रोटीन अवक्षेप घुल जाता है।

पानी के क्वथनांक तक गर्म करने पर एल्ब्यूमिन प्रोटीन की कोलाइडल संरचना का विनाश अपरिवर्तनीय जमावट का एक उदाहरण है। मृत्यु (पूर्ण) पर, जीवित पदार्थ पूरे सिस्टम के अपरिवर्तनीय जमावट के कारण मृत हो जाता है।

प्रोटीन अणुओं में बड़ी संख्या में कार्यात्मक समूहों की उपस्थिति के साथ-साथ प्रोटीन अणुओं में पेप्टाइड और अन्य बंधनों की उपस्थिति के कारण प्रोटीन के रासायनिक गुण बहुत विविध होते हैं। पारिस्थितिक और जैविक दृष्टिकोण से, सबसे महत्वपूर्ण प्रोटीन अणुओं की हाइड्रोलाइज करने की क्षमता है (यह अंततः प्राकृतिक अल्फा-एमिनो एसिड का मिश्रण पैदा करता है जो किसी दिए गए अणु के निर्माण में भाग लेता है, इस मिश्रण में अन्य पदार्थ हो सकते हैं, यदि प्रोटीन एक प्रोटीन था), ऑक्सीकरण के लिए (इसके उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड, पानी, नाइट्रोजन यौगिक हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, यूरिया, फास्फोरस यौगिक, आदि)।

प्रोटीन "जले हुए सींग" या "जले हुए पंख" की गंध की रिहाई के साथ जलते हैं, जिसे पर्यावरणीय प्रयोगों का संचालन करते समय जानना आवश्यक है। प्रोटीन (बाय्यूरेटोवा, ज़ैंथोप्रोटीन, आदि) के लिए विभिन्न रंग प्रतिक्रियाएं होती हैं, उनके बारे में अधिक - रसायन विज्ञान के दौरान।

प्रोटीन के पारिस्थितिक और जैविक कार्यों का संक्षिप्त विवरण

कोशिकाओं और पूरे शरीर में प्रोटीन की पारिस्थितिक और जैविक भूमिका के बीच अंतर करना आवश्यक है।

कोशिकाओं में प्रोटीन की पारिस्थितिक और जैविक भूमिका

इस तथ्य के कारण कि प्रोटीन (न्यूक्लिक एसिड के साथ) जीवन के पदार्थ हैं, कोशिकाओं में उनके कार्य बहुत विविध हैं।

1. प्रोटीन अणुओं का सबसे महत्वपूर्ण कार्य संरचनात्मक कार्य है, जिसमें यह तथ्य शामिल है कि प्रोटीन कोशिका बनाने वाली सभी संरचनाओं का सबसे महत्वपूर्ण घटक है, जिसमें यह विभिन्न रासायनिक यौगिकों के एक परिसर का हिस्सा है।

2. जैव विविधता की एक विशाल विविधता के दौरान प्रोटीन सबसे महत्वपूर्ण अभिकर्मक है रासायनिक प्रतिक्रिएं, जीवित पदार्थ के सामान्य कामकाज को सुनिश्चित करना, इसलिए, यह एक अभिकर्मक कार्य द्वारा विशेषता है।

3. सजीव पदार्थों में अभिक्रियाएं केवल जैविक उत्प्रेरकों-एंजाइमों की उपस्थिति में ही संभव होती हैं, और जैसा कि जैव रासायनिक अध्ययनों के परिणामस्वरूप स्थापित किया गया था, वे एक प्रोटीन प्रकृति के होते हैं, इसलिए प्रोटीन भी एक उत्प्रेरक कार्य करते हैं।

4. यदि आवश्यक हो, तो जीवों में प्रोटीन का ऑक्सीकरण होता है और इस प्रकार मुक्त होता है, जिससे एटीपी संश्लेषित होता है, अर्थात। प्रोटीन एक ऊर्जावान कार्य भी करते हैं, लेकिन इस तथ्य के कारण कि ये पदार्थ जीवों के लिए विशेष मूल्य के हैं (उनकी जटिल संरचना के कारण), प्रोटीन का ऊर्जावान कार्य जीवों द्वारा केवल महत्वपूर्ण परिस्थितियों में ही महसूस किया जाता है।

5. प्रोटीन एक भंडारण कार्य भी कर सकते हैं, क्योंकि वे जीवों (विशेष रूप से पौधों) के लिए एक प्रकार का "डिब्बाबंद" पदार्थ और ऊर्जा हैं जो उनके प्रारंभिक विकास (जानवरों के लिए - अंतर्गर्भाशयी, पौधों के लिए - भ्रूण के विकास तक के उद्भव तक प्रदान करते हैं) एक युवा जीव - एक अंकुर)।

कई प्रोटीन कार्य कोशिकाओं और पूरे शरीर दोनों की विशेषता हैं, इसलिए, उनकी चर्चा नीचे की गई है।

जीवों में प्रोटीन की पारिस्थितिक और जैविक भूमिका (सामान्य रूप से)

1. कोशिकाओं और जीवों में प्रोटीन विशेष संरचनाएं बनाते हैं (अन्य पदार्थों के साथ मिलकर) जो संकेतों को समझने में सक्षम होते हैं वातावरणजलन के रूप में, जिसके कारण "उत्तेजना" की स्थिति उत्पन्न होती है, जिसके लिए शरीर एक निश्चित प्रतिक्रिया के साथ प्रतिक्रिया करता है, अर्थात। कोशिका और पूरे जीव में प्रोटीन के लिए, बोधगम्य कार्य विशेषता है।

2. प्रोटीन को एक प्रवाहकीय कार्य (कोशिकाओं और पूरे शरीर में दोनों) की विशेषता होती है, इस तथ्य से मिलकर कि कोशिका (जीव) की कुछ संरचनाओं में उत्पन्न होने वाली उत्तेजना को संबंधित केंद्र (कोशिका) में प्रेषित किया जाता है। या जीव), जिसमें एक जीव या कोशिका की एक निश्चित प्रतिक्रिया (प्रतिक्रिया) बनती है जो आने वाले संकेत के लिए होती है।

3. कई जीव अंतरिक्ष में घूमने में सक्षम हैं, जो कोशिका या जीव की संरचनाओं की अनुबंध करने की क्षमता के कारण संभव है, और यह संभव है क्योंकि फाइब्रिलर संरचना के प्रोटीन में एक सिकुड़ा हुआ कार्य होता है।

4. विषमपोषी जीवों के लिए, प्रोटीन, दोनों अलग-अलग और अन्य पदार्थों के साथ मिश्रण में, खाद्य उत्पाद हैं, अर्थात्, वे एक ट्रॉफिक फ़ंक्शन द्वारा विशेषता हैं।

मनुष्यों के उदाहरण पर विषमपोषी जीवों में प्रोटीन परिवर्तन की संक्षिप्त विशेषताएँ

भोजन में प्रोटीन मिलता है मुंह, जहां उन्हें लार से सिक्त किया जाता है, दांतों से कुचल दिया जाता है और एक सजातीय द्रव्यमान (सावधानीपूर्वक चबाने के साथ) में बदल दिया जाता है, और ग्रसनी और अन्नप्रणाली के माध्यम से वे पेट में प्रवेश करते हैं (बाद में प्रवेश करने से पहले, यौगिकों के रूप में प्रोटीन के साथ कुछ भी नहीं होता है)।

पेट में, भोजन की गांठ गैस्ट्रिक रस से संतृप्त होती है, जो गैस्ट्रिक ग्रंथियों का स्राव है। आमाशय रसहाइड्रोजन क्लोराइड और एंजाइम युक्त एक जलीय प्रणाली है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण (प्रोटीन के लिए) पेप्सिन है। अम्लीय वातावरण में पेप्सिन पेप्टोन में प्रोटीन हाइड्रोलिसिस की प्रक्रिया का कारण बनता है। भोजन का घोल तब छोटी आंत के पहले खंड में प्रवेश करता है - ग्रहणी, जिसमें अग्नाशयी वाहिनी खुलती है, जो अग्नाशयी रस का स्राव करती है, जिसमें एक क्षारीय माध्यम और एंजाइमों का एक परिसर होता है, जिसमें से ट्रिप्सिन प्रोटीन हाइड्रोलिसिस की प्रक्रिया को तेज करता है और ले जाता है यह अंत तक, यानी प्राकृतिक अल्फा-एमिनो एसिड के मिश्रण की उपस्थिति तक (वे घुलनशील होते हैं और आंतों के विली द्वारा रक्त में अवशोषित किए जा सकते हैं)।

अमीनो एसिड का यह मिश्रण अंतरालीय द्रव में प्रवेश करता है, और वहां से - शरीर की कोशिकाओं में, जिसमें वे (एमिनो एसिड) विभिन्न परिवर्तनों से गुजरते हैं। इन यौगिकों का एक भाग किसी दिए गए जीव की विशेषता प्रोटीन के संश्लेषण के लिए सीधे उपयोग किया जाता है, दूसरा संक्रमण या बहरापन के अधीन होता है, शरीर के लिए आवश्यक नए यौगिक देता है, तीसरा ऑक्सीकरण होता है और शरीर के लिए आवश्यक ऊर्जा का स्रोत होता है। अपने महत्वपूर्ण कार्यों को साकार करने के लिए।

प्रोटीन के इंट्रासेल्युलर परिवर्तनों की कुछ विशेषताओं पर ध्यान देना आवश्यक है। यदि जीव विषमपोषी और एककोशिकीय है, तो खाद्य संरचना में प्रोटीन कोशिका द्रव्य या विशेष पाचक रिक्तिका में कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं, जहां वे एंजाइमों की क्रिया के तहत हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं, और फिर कोशिकाओं में अमीनो एसिड के लिए वर्णित के रूप में सब कुछ आगे बढ़ता है। सेलुलर संरचनाओं को लगातार नवीनीकृत किया जा रहा है, इसलिए "पुराने" प्रोटीन को "नए" के साथ बदल दिया जाता है, जबकि पूर्व को अमीनो एसिड का मिश्रण प्राप्त करने के लिए हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है।

प्रोटीन के परिवर्तन में स्वपोषी जीवों की अपनी विशेषताएं होती हैं। प्राथमिक प्रोटीन (मेरिस्टेम कोशिकाओं में) अमीनो एसिड से संश्लेषित होते हैं, जो प्राथमिक कार्बोहाइड्रेट (वे प्रकाश संश्लेषण के दौरान उत्पन्न हुए) और अकार्बनिक नाइट्रोजन युक्त पदार्थों (नाइट्रेट्स या अमोनियम लवण) के परिवर्तनों के उत्पादों से संश्लेषित होते हैं। स्वपोषी जीवों की दीर्घजीवी कोशिकाओं में प्रोटीन संरचनाओं का प्रतिस्थापन विषमपोषी जीवों से भिन्न नहीं होता है।

नाइट्रोजन संतुलन

प्रोटीन, अमीनो एसिड से युक्त, मुख्य यौगिक हैं जो जीवन की प्रक्रियाओं में निहित हैं। इसलिए, प्रोटीन और उनके क्लेवाज उत्पादों के आदान-प्रदान को ध्यान में रखना बेहद जरूरी है।

पसीने में नाइट्रोजन बहुत कम होता है, इसलिए आमतौर पर पसीने पर नाइट्रोजन का विश्लेषण नहीं किया जाता है। भोजन के साथ निगली गई नाइट्रोजन की मात्रा और मूत्र और मल में निहित नाइट्रोजन की मात्रा को 6.25 (16%) से गुणा किया जाता है और दूसरे को पहले मान से घटा दिया जाता है। नतीजतन, शरीर में प्रवेश करने और इसके द्वारा आत्मसात करने वाले नाइट्रोजन की मात्रा निर्धारित की जाती है।

जब भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करने वाली नाइट्रोजन की मात्रा मूत्र और मल में नाइट्रोजन की मात्रा के बराबर हो जाती है, यानी डिमिनेशन के दौरान बनी होती है, तो नाइट्रोजन संतुलन होता है। नाइट्रोजन संतुलन, एक नियम के रूप में, एक स्वस्थ वयस्क जीव की विशेषता है।

जब शरीर को आपूर्ति की गई नाइट्रोजन की मात्रा उत्सर्जित नाइट्रोजन की मात्रा से अधिक होती है, तो एक सकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन होता है, अर्थात, शरीर में प्रवेश करने वाले प्रोटीन की मात्रा क्षय से गुजरने वाले प्रोटीन की मात्रा से अधिक होती है। एक सकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन एक स्वस्थ बढ़ते जीव की विशेषता है।

जब आहार में प्रोटीन की मात्रा बढ़ जाती है, तो मूत्र में नाइट्रोजन की मात्रा भी बढ़ जाती है।

और, अंत में, जब शरीर को आपूर्ति की गई नाइट्रोजन की मात्रा उत्सर्जित नाइट्रोजन की मात्रा से कम होती है, तो एक नकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन होता है, जिसमें प्रोटीन का टूटना इसके संश्लेषण से अधिक हो जाता है और शरीर का हिस्सा प्रोटीन नष्ट हो जाता है। . यह प्रोटीन भुखमरी के दौरान होता है और जब शरीर के लिए आवश्यक अमीनो एसिड की आपूर्ति नहीं होती है। आयनकारी विकिरण की बड़ी खुराक के संपर्क में आने के बाद भी नकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन पाया गया, जिससे अंगों और ऊतकों में प्रोटीन का टूटना बढ़ा।

प्रोटीन इष्टतम समस्या

शरीर के अपक्षयी प्रोटीनों को फिर से भरने के लिए आवश्यक खाद्य प्रोटीन की न्यूनतम मात्रा, या विशेष रूप से कार्बोहाइड्रेट आहार के साथ शरीर के प्रोटीन के टूटने की मात्रा को पहनने की दर के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है। एक वयस्क में, इस गुणांक का न्यूनतम मान प्रति दिन लगभग 30 ग्राम प्रोटीन होता है। हालांकि यह राशि पर्याप्त नहीं है।

वसा और कार्बोहाइड्रेट प्लास्टिक के प्रयोजनों के लिए आवश्यक न्यूनतम से अधिक प्रोटीन की खपत को प्रभावित करते हैं, क्योंकि वे न्यूनतम से अधिक प्रोटीन को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा को छोड़ते हैं। सामान्य आहार वाले कार्बोहाइड्रेट पूर्ण भुखमरी की तुलना में प्रोटीन के टूटने को 3-3.5 गुना अधिक कम करते हैं।

एक वयस्क के लिए पर्याप्त मात्रा में कार्बोहाइड्रेट और वसा युक्त मिश्रित भोजन और शरीर का वजन 70 किलोग्राम है, प्रति दिन प्रोटीन का मान 105 ग्राम है।

प्रोटीन की मात्रा जो शरीर की वृद्धि और महत्वपूर्ण गतिविधि को पूरी तरह से सुनिश्चित करती है, उसे इष्टतम प्रोटीन के रूप में नामित किया गया है और यह एक व्यक्ति के लिए बराबर है जो हल्के काम के साथ प्रति दिन 100-125 ग्राम प्रोटीन, कड़ी मेहनत के साथ - 165 ग्राम तक, और साथ में बहुत भारी काम - 220-230 ग्राम।

प्रति दिन प्रोटीन की मात्रा वजन के हिसाब से भोजन की कुल मात्रा का कम से कम 17% और ऊर्जा के संदर्भ में 14% होनी चाहिए।

पूर्ण और दोषपूर्ण प्रोटीन

भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करने वाले प्रोटीन को जैविक रूप से पूर्ण और जैविक रूप से दोषपूर्ण में विभाजित किया जाता है।

जैविक रूप से पूर्ण प्रोटीन वे होते हैं जिनमें पशु शरीर में प्रोटीन के संश्लेषण के लिए आवश्यक सभी अमीनो एसिड पर्याप्त मात्रा में होते हैं। शरीर के विकास के लिए आवश्यक पूर्ण प्रोटीन की संरचना में निम्नलिखित आवश्यक अमीनो एसिड शामिल हैं: लाइसिन, ट्रिप्टोफैन, थ्रेओनीन, ल्यूसीन, आइसोल्यूसीन, हिस्टिडाइन, आर्जिनिन, वेलिन, मेथियोनीन, फेनिलएलनिन। इन अमीनो एसिड से अन्य अमीनो एसिड, हार्मोन आदि बन सकते हैं। टायरोसिन फेनिलएलनिन से बनता है, हार्मोन थायरोक्सिन और एड्रेनालाईन टाइरोसिन से बनता है, और हिस्टामाइन हिस्टिडाइन से बनता है। मेथियोनीन थायराइड हार्मोन के निर्माण में शामिल है और कोलीन, सिस्टीन और ग्लूटाथियोन के निर्माण के लिए आवश्यक है। यह रेडॉक्स प्रक्रियाओं, नाइट्रोजन चयापचय, वसा के आत्मसात और सामान्य मस्तिष्क गतिविधि के लिए आवश्यक है। लाइसिन हेमटोपोइजिस में शामिल है, शरीर के विकास को बढ़ावा देता है। ट्रिप्टोफैन भी वृद्धि के लिए आवश्यक है, ऊतक संश्लेषण में सेरोटोनिन, विटामिन पीपी के निर्माण में शामिल है। लाइसिन, सिस्टीन और वेलिन हृदय गतिविधि को उत्तेजित करते हैं। भोजन में सिस्टीन की कम सामग्री बालों के विकास को रोकती है, रक्त शर्करा को बढ़ाती है।

जैविक दोषपूर्ण प्रोटीन वे होते हैं जिनमें एक भी अमीनो एसिड की कमी होती है जिसे पशु जीवों द्वारा संश्लेषित नहीं किया जा सकता है।

प्रोटीन का जैविक मूल्य शरीर में प्रोटीन की मात्रा से मापा जाता है, जो 100 ग्राम खाद्य प्रोटीन से बनता है।

मांस, अंडे और दूध में निहित पशु मूल के प्रोटीन सबसे पूर्ण (70-95%) हैं। गिलहरी वनस्पति मूलकम जैविक मूल्य है, उदाहरण के लिए, राई की रोटी, मक्का (60%), आलू, खमीर (67%) के प्रोटीन।

पशु प्रोटीन - जिलेटिन, जिसमें ट्रिप्टोफैन और टायरोसिन नहीं होता है, दोषपूर्ण है। गेहूं और जौ में लाइसिन कम है, मकई में लाइसिन और ट्रिप्टोफैन कम है।

कुछ अमीनो एसिड एक दूसरे की जगह लेते हैं, उदाहरण के लिए फेनिलएलनिन टायरोसिन की जगह लेता है।

दो दोषपूर्ण प्रोटीन, जिनमें विभिन्न अमीनो एसिड की कमी होती है, एक साथ एक संपूर्ण प्रोटीन आहार बना सकते हैं।

प्रोटीन संश्लेषण में यकृत की भूमिका

यकृत रक्त प्लाज्मा में निहित प्रोटीन को संश्लेषित करता है: एल्ब्यूमिन, ग्लोब्युलिन (गामा ग्लोब्युलिन के अपवाद के साथ), फाइब्रिनोजेन, न्यूक्लिक एसिड और कई एंजाइम, जिनमें से कुछ केवल यकृत में संश्लेषित होते हैं, उदाहरण के लिए, यूरिया के निर्माण में शामिल एंजाइम।

शरीर में संश्लेषित प्रोटीन अंगों, ऊतकों और कोशिकाओं, एंजाइमों और हार्मोन (प्रोटीन का प्लास्टिक मूल्य) का हिस्सा होते हैं, लेकिन शरीर द्वारा विभिन्न प्रोटीन यौगिकों के रूप में संग्रहीत नहीं होते हैं। इसलिए, प्रोटीन का वह हिस्सा जिसमें एंजाइमों की भागीदारी के साथ प्लास्टिक का मूल्य नहीं होता है, बहरा हो जाता है - यह विभिन्न नाइट्रोजन उत्पादों में ऊर्जा की रिहाई के साथ टूट जाता है। लीवर प्रोटीन का आधा जीवन 10 दिनों का होता है।

विभिन्न परिस्थितियों में प्रोटीन पोषण

इलाज न किए गए प्रोटीन को शरीर द्वारा एलिमेंटरी कैनाल के अलावा अवशोषित नहीं किया जा सकता है। एलिमेंटरी कैनाल (पैरेंट्रल) के बाहर पेश किया गया प्रोटीन शरीर से एक सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया प्राप्त करता है।

विभाजित प्रोटीन के अमीनो एसिड और उनके यौगिकों - पॉलीपेप्टाइड्स - को शरीर की कोशिकाओं में लाया जाता है, जिसमें एंजाइमों के प्रभाव में, प्रोटीन जीवन भर लगातार संश्लेषित होते रहते हैं। खाद्य प्रोटीन मुख्य रूप से प्लास्टिक महत्व के हैं।

शरीर के विकास की अवधि के दौरान - बचपन और किशोरावस्था में - प्रोटीन संश्लेषण विशेष रूप से महान होता है। वृद्धावस्था में प्रोटीन संश्लेषण कम हो जाता है। नतीजतन, शरीर में वृद्धि, प्रतिधारण या प्रतिधारण की प्रक्रिया में, प्रोटीन बनाने वाले रसायन होते हैं।

समस्थानिकों का उपयोग करके विनिमय के अध्ययन से पता चला है कि कुछ अंगों में 2-3 दिनों के भीतर, लगभग सभी प्रोटीनों का लगभग आधा क्षय हो जाता है और प्रोटीन की समान मात्रा शरीर (पुनरुत्थान) द्वारा फिर से संश्लेषित होती है। प्रत्येक जीव में, विशिष्ट प्रोटीन संश्लेषित होते हैं, जो अन्य ऊतकों और अन्य जीवों के प्रोटीन से भिन्न होते हैं।

वसा और कार्बोहाइड्रेट की तरह, अमीनो एसिड जो शरीर के निर्माण के लिए उपयोग नहीं किए जाते हैं, ऊर्जा की रिहाई के साथ टूट जाते हैं।

अमीनो एसिड, जो शरीर की मरने वाली, सड़ने वाली कोशिकाओं के प्रोटीन से बनते हैं, ऊर्जा की रिहाई के साथ परिवर्तनों से भी गुजरते हैं।

सामान्य परिस्थितियों में, एक वयस्क के लिए प्रति दिन आवश्यक प्रोटीन की मात्रा शरीर के वजन के प्रति 1 किलो 1.5-2.0 ग्राम है, लंबे समय तक ठंड 3.0-3.5 ग्राम की स्थिति में, बहुत कठिन शारीरिक श्रम 3.0-3.5 ग्राम के साथ।

शरीर के वजन के प्रति 1 किलो प्रति 3.0-3.5 ग्राम से अधिक प्रोटीन की मात्रा में वृद्धि तंत्रिका तंत्र, यकृत और गुर्दे की गतिविधि को बाधित करती है।

लिपिड, उनका वर्गीकरण और शारीरिक भूमिका

लिपिड ऐसे पदार्थ होते हैं जो पानी में अघुलनशील होते हैं और कार्बनिक यौगिकों (शराब, क्लोरोफॉर्म, आदि) में घुल जाते हैं। लिपिड में तटस्थ वसा, वसा जैसे पदार्थ (लिपोइड्स) और कुछ विटामिन (ए, डी, ई, के) शामिल हैं। लिपिड का एक प्लास्टिक अर्थ होता है और ये सभी कोशिकाओं और सेक्स हार्मोन का हिस्सा होते हैं।

तंत्रिका तंत्र और अधिवृक्क ग्रंथियों की कोशिकाओं में विशेष रूप से कई लिपिड होते हैं। उनमें से एक महत्वपूर्ण हिस्सा शरीर द्वारा ऊर्जा सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है।

पाठ संख्या 58। प्रोटीन प्राकृतिक बहुलक हैं। प्रोटीन की संरचना और संरचना।

"जीवन प्रोटीन निकायों के अस्तित्व का एक तरीका है"

एफ एंगेल्स।

हम जिन जीवों को जानते हैं उनमें से कोई भी प्रोटीन के बिना पूर्ण नहीं है। प्रोटीन पोषक तत्वों के रूप में काम करते हैं, वे चयापचय को नियंत्रित करते हैं, एंजाइम की भूमिका निभाते हैं - चयापचय उत्प्रेरक, पूरे शरीर में ऑक्सीजन के हस्तांतरण और इसके अवशोषण को बढ़ावा देते हैं, तंत्रिका तंत्र के कामकाज में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, मांसपेशियों के संकुचन के यांत्रिक आधार हैं, आनुवंशिक जानकारी, आदि के हस्तांतरण में भाग लें।

प्रोटीन (पॉलीपेप्टाइड्स) - α-एमिनो एसिड अवशेषों से जुड़े बायोपॉलिमर जुड़े पेप्टाइड(एमाइड) बांड। इन बायोपॉलिमर में 20 प्रकार के मोनोमर होते हैं। अमीनो एसिड ऐसे मोनोमर हैं। प्रत्येक प्रोटीन अपनी रासायनिक संरचना द्वारा एक पॉलीपेप्टाइड है। कुछ प्रोटीन कई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं से बने होते हैं। अधिकांश प्रोटीन में औसतन 300-500 अमीनो एसिड अवशेष होते हैं। कई बहुत कम प्राकृतिक प्रोटीन, लंबाई में 3-8 अमीनो एसिड और बहुत लंबे बायोपॉलिमर होते हैं, जिनकी लंबाई 1500 से अधिक अमीनो एसिड होती है। प्रोटीन मैक्रोमोलेक्यूल के गठन को α-एमिनो एसिड की पॉलीकोंडेशन प्रतिक्रिया के रूप में दर्शाया जा सकता है:

निर्माण के माध्यम से अमीनो एसिड एक दूसरे के साथ जुड़ते हैं नया कनेक्शनकार्बन और नाइट्रोजन परमाणुओं के बीच - पेप्टाइड (एमाइड):

एक डाइपेप्टाइड दो अमीनो एसिड (एए) से प्राप्त किया जा सकता है, एक ट्रिपेप्टाइड तीन अमीनो एसिड से प्राप्त किया जा सकता है, और पॉलीपेप्टाइड्स (प्रोटीन) बड़ी संख्या में एए से प्राप्त होते हैं।

प्रोटीन कार्य

प्रकृति में प्रोटीन के कार्य सार्वभौमिक हैं। प्रोटीन मस्तिष्क, आंतरिक अंगों, हड्डियों, त्वचा, बाल आदि में पाए जाते हैं। मुख्य स्रोत α - एक जीवित जीव के लिए अमीनो एसिड खाद्य प्रोटीन होते हैं, जो एंजाइमी हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप जठरांत्र पथदेनाα - अमीनो अम्ल। बहुतα - अमीनो एसिड शरीर में संश्लेषित होते हैं, और कुछ प्रोटीन के संश्लेषण के लिए आवश्यक होते हैं α - अमीनो एसिड शरीर में संश्लेषित नहीं होते हैं और बाहर से आने चाहिए। इन अमीनो एसिड को आवश्यक कहा जाता है। इनमें वेलिन, ल्यूसीन, थ्रेओनीन, मेथियोनीन, ट्रिप्टोफैन आदि शामिल हैं। (तालिका देखें)। कुछ मानव रोगों में, आवश्यक अमीनो एसिड की सूची का विस्तार हो रहा है।

· उत्प्रेरक कार्य - विशिष्ट प्रोटीन - उत्प्रेरक (एंजाइम) की मदद से किया जाता है। उनकी भागीदारी से शरीर में विभिन्न चयापचय और ऊर्जा प्रतिक्रियाओं की गति बढ़ जाती है।

एंजाइम जटिल अणुओं (अपचय) और उनके संश्लेषण (उपचय), साथ ही साथ डीएनए प्रतिकृति और मैट्रिक्स आरएनए संश्लेषण के दरार की प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। कई हजार एंजाइम ज्ञात हैं। उनमें से, जैसे, उदाहरण के लिए, पेप्सिन, पाचन के दौरान प्रोटीन को तोड़ता है।

· परिवहन समारोह - एक अंग से दूसरे अंग में विभिन्न पदार्थों का बंधन और वितरण (परिवहन)।

तो, लाल रक्त कोशिकाओं हीमोग्लोबिन का प्रोटीन ऑक्सीजन के साथ फेफड़ों में जुड़कर ऑक्सीहीमोग्लोबिन में बदल जाता है। रक्तप्रवाह के साथ अंगों और ऊतकों तक पहुंचने पर, ऑक्सीहीमोग्लोबिन टूट जाता है और ऑक्सीजन छोड़ देता है, जो ऊतकों में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।

· सुरक्षात्मक कार्य - बैक्टीरिया और वायरस की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप शरीर में प्रवेश करने वाले या दिखाई देने वाले पदार्थों को बांधना और बेअसर करना।

सुरक्षात्मक कार्य शरीर में गठित विशिष्ट प्रोटीन (एंटीबॉडी - इम्युनोग्लोबुलिन) द्वारा किया जाता है (भौतिक, रासायनिक और प्रतिरक्षा रक्षा)। उदाहरण के लिए, सुरक्षात्मक कार्य रक्त प्लाज्मा प्रोटीन फाइब्रिनोजेन द्वारा किया जाता है, रक्त जमावट में भाग लेता है और इस तरह रक्त की हानि को कम करता है।

· सिकुड़ा हुआ कार्य (एक्टिन, मायोसिन) - प्रोटीन की परस्पर क्रिया, अंतरिक्ष में गति, हृदय के संकुचन और विश्राम के परिणामस्वरूप, अन्य आंतरिक अंगों की गति होती है।

· संरचनात्मक कार्य - प्रोटीन कोशिका संरचना का आधार बनते हैं। उनमें से कुछ (संयोजी ऊतक के कोलेजन, बालों, नाखूनों और त्वचा के केराटिन, संवहनी दीवार के इलास्टिन, ऊन के केराटिन, रेशम फाइब्रोइन, आदि) लगभग विशेष रूप से एक संरचनात्मक कार्य करते हैं।

लिपिड के संयोजन में, प्रोटीन कोशिका झिल्ली और अंतःकोशिकीय संरचनाओं के निर्माण में शामिल होते हैं।

· हार्मोनल (नियामक) कार्य - ऊतकों, कोशिकाओं या जीवों के बीच संकेतों को संचारित करने की क्षमता।

वे प्रोटीन द्वारा किए जाते हैं जो चयापचय को नियंत्रित करते हैं। वे हार्मोन को संदर्भित करते हैं जो ग्रंथियों में उत्पन्न होते हैं। आंतरिक स्राव, शरीर के कुछ अंग और ऊतक।

· पोषाहार कार्य - आरक्षित प्रोटीन द्वारा किया जाता है, जो ऊर्जा और पदार्थ के स्रोत के रूप में संग्रहीत होते हैं।

उदाहरण के लिए: कैसिइन, अंडे का एल्ब्यूमिन, अंडा प्रोटीन भ्रूण के विकास और विकास का समर्थन करता है, और दूध प्रोटीन नवजात शिशु के लिए पोषण के स्रोत के रूप में काम करता है।

प्रोटीन के विभिन्न कार्य α-एमिनो एसिड संरचना और उनके अत्यधिक संगठित मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।

प्रोटीन के भौतिक गुण

प्रोटीन बहुत लंबे अणु होते हैं जो पेप्टाइड बॉन्ड से जुड़े अमीनो एसिड इकाइयों से बने होते हैं। ये प्राकृतिक बहुलक हैं प्रोटीन का आणविक भार कई हजार से लेकर कई दसियों लाख तक होता है। उदाहरण के लिए, दूध एल्ब्यूमिन का आणविक भार 17,400, रक्त फाइब्रिनोजेन - 400,000, और वायरल प्रोटीन - 50,000,000 है। प्रत्येक पेप्टाइड और प्रोटीन में श्रृंखला में अमीनो एसिड अवशेषों की एक कड़ाई से परिभाषित संरचना और अनुक्रम होता है, जो उनकी अनूठी जैविक विशिष्टता को निर्धारित करता है।प्रोटीन की मात्रा जीव की जटिलता की डिग्री (ई। कोलाई - 3000, और मानव शरीर में 5 मिलियन से अधिक प्रोटीन) की विशेषता है।

हमारे जीवन में सबसे पहला प्रोटीन जो हमें पता चलता है, वह है मुर्गी के अंडे का एल्ब्यूमिन - यह पानी में अत्यधिक घुलनशील होता है, गर्म होने पर दही (जब हम अंडे फ्राई करते हैं), और जब गर्मी में लंबे समय तक संग्रहीत किया जाता है, तो यह गिर जाता है, अंडा बासी हो जाता है। लेकिन प्रोटीन न केवल अंडे के छिलके के नीचे छिपा होता है। बाल, नाखून, पंजे, फर, पंख, खुर, त्वचा की बाहरी परत - ये सभी लगभग पूरी तरह से एक अन्य प्रोटीन, केराटिन से बने होते हैं। केरातिन पानी में नहीं घुलता है, जमता नहीं है, जमीन में नहीं गिरता है: इसमें प्राचीन जानवरों के सींग और साथ ही हड्डियाँ संरक्षित हैं। और गैस्ट्रिक जूस में निहित प्रोटीन पेप्सिन अन्य प्रोटीनों को नष्ट करने में सक्षम है, यही पाचन की प्रक्रिया है। सामान्य सर्दी और फ्लू के उपचार में प्रोटीन इंटरफेरॉन का उपयोग किया जाता है, क्योंकि इन रोगों का कारण बनने वाले विषाणुओं को मारता है। और सांप के जहर का प्रोटीन इंसान की जान लेने में सक्षम होता है।

प्रोटीन वर्गीकरण

दृष्टिकोण से पोषण का महत्वप्रोटीन, उनकी अमीनो एसिड संरचना और तथाकथित आवश्यक अमीनो एसिड की सामग्री द्वारा निर्धारित, प्रोटीन को उप-विभाजित किया जाता है पूर्ण तथा दोषपूर्ण ... संपूर्ण प्रोटीन में मुख्य रूप से पशु मूल के प्रोटीन शामिल होते हैं, जिलेटिन को छोड़कर, जो एक कमी प्रोटीन है। दोषपूर्ण प्रोटीन मुख्य रूप से पौधे की उत्पत्ति के होते हैं। हालांकि, कुछ पौधों (आलू, फलियां, आदि) में पूर्ण प्रोटीन होता है। पशु प्रोटीन में से मांस, अंडे, दूध आदि के प्रोटीन शरीर के लिए विशेष रूप से मूल्यवान होते हैं।

पेप्टाइड श्रृखंलाओं के अतिरिक्त अनेक प्रोटीनों में गैर-अमीनो अम्ल के टुकड़े भी होते हैं, इस कसौटी के अनुसार प्रोटीनों को दो बड़े समूहों में बांटा गया है - सरल और जटिल प्रोटीन (प्रोटीड्स)। साधारण प्रोटीन में केवल अमीनो एसिड श्रृंखला होती है, जटिल प्रोटीन में गैर-अमीनो एसिड के टुकड़े भी होते हैं ( उदाहरण के लिए, हीमोग्लोबिन में आयरन होता है).

सामान्य प्रकार की संरचना के अनुसार, प्रोटीन को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

1. तंतुमय प्रोटीन - पानी में अघुलनशील, पॉलिमर बनाते हैं, उनकी संरचना आमतौर पर अत्यधिक नियमित होती है और मुख्य रूप से विभिन्न श्रृंखलाओं के बीच बातचीत द्वारा समर्थित होती है। लम्बी तंतुमय संरचना वाले प्रोटीन। कई तंतुमय प्रोटीनों की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं एक अक्ष पर एक दूसरे के समानांतर होती हैं और लंबे रेशे (तंतु) या परतें बनाती हैं।

अधिकांश फाइब्रिलर प्रोटीन पानी में अघुलनशील होते हैं। तंतुमय प्रोटीन में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, α-केराटिन्स (वे लगभग सभी सूखे वजन के लिए खाते हैंबाल, ऊन के प्रोटीन, सींग, खुर, नाखून, तराजू, पंख), कोलेजन - कण्डरा और उपास्थि का प्रोटीन, फाइब्रोइन - रेशम प्रोटीन)।

2. गोलाकार प्रोटीन - पानी में घुलनशील, अणु का सामान्य आकार कमोबेश गोलाकार होता है। गोलाकार और तंतुमय प्रोटीन के बीच, उपसमूह प्रतिष्ठित हैं। ग्लोबुलर प्रोटीन में एंजाइम, इम्युनोग्लोबुलिन, एक प्रोटीन प्रकृति के कुछ हार्मोन (उदाहरण के लिए, इंसुलिन), साथ ही अन्य प्रोटीन शामिल हैं जो परिवहन, नियामक और सहायक कार्य करते हैं।

3. झिल्ली प्रोटीन - कोशिका झिल्ली को पार करने वाले डोमेन होते हैं, लेकिन उनमें से कुछ भाग झिल्ली से अंतरकोशिकीय वातावरण और कोशिका के कोशिका द्रव्य में फैल जाते हैं। झिल्ली प्रोटीन रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करते हैं, अर्थात, वे सिग्नल ट्रांसमिशन करते हैं, और विभिन्न पदार्थों के ट्रांसमेम्ब्रेन परिवहन भी प्रदान करते हैं। प्रोटीन-ट्रांसपोर्टर विशिष्ट होते हैं, उनमें से प्रत्येक झिल्ली से केवल कुछ अणुओं या एक निश्चित प्रकार के संकेत से गुजरता है।

प्रोटीन पशु और मानव भोजन का एक अभिन्न अंग हैं। एक जीवित जीव मुख्य रूप से प्रोटीन की उपस्थिति में एक निर्जीव जीव से भिन्न होता है। जीवित जीवों को प्रोटीन अणुओं की एक विशाल विविधता और उनके उच्च क्रम की विशेषता है, जो एक जीवित जीव के उच्च संगठन को निर्धारित करता है, साथ ही साथ स्थानांतरित करने, अनुबंध करने, प्रजनन करने की क्षमता, चयापचय करने की क्षमता और कई शारीरिक प्रक्रियाओं को निर्धारित करता है।

प्रोटीन संरचना

फिशर एमिल हरमन, जर्मन कार्बनिक रसायनज्ञ और जैव रसायनज्ञ। 1899 में उन्होंने प्रोटीन के रसायन पर काम करना शुरू किया। 1901 में बनाए गए अमीनो एसिड विश्लेषण की ईथर पद्धति का उपयोग करते हुए, एफ। प्रोटीन टूटने के उत्पादों को गुणात्मक और मात्रात्मक रूप से निर्धारित करने वाला पहला था, वेलिन, प्रोलाइन (1901), और हाइड्रॉक्सीप्रोलाइन (1902) की खोज की, और प्रयोगात्मक रूप से साबित किया कि अमीनो एसिड अवशेष एक पेप्टाइड बंधन द्वारा जुड़े हुए हैं; 1907 में एक 18-सदस्यीय पॉलीपेप्टाइड को संश्लेषित किया। एफ। ने प्रोटीन हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप प्राप्त सिंथेटिक पॉलीपेप्टाइड्स और पेप्टाइड्स की समानता को दिखाया। एफ. भी टैनिन के अध्ययन में लगा हुआ था। F. ने ऑर्गेनिक केमिस्ट्स का एक स्कूल बनाया। सेंट पीटर्सबर्ग एकेडमी ऑफ साइंसेज के विदेशी संवाददाता सदस्य (1899)। नोबेल पुरस्कार (1902)।

विविध α-एमिनो एसिड संरचना और उनके अत्यधिक संगठित मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है।

प्रोटीन संरचनात्मक संगठन के 4 स्तर हैं:

1. प्राथमिक संरचना - पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में α-एमिनो एसिड अवशेषों का एक परिभाषित अनुक्रम।
2. माध्यमिक संरचना – ए) पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की रचना, के बीच कई हाइड्रोजन बांडों द्वारा तय की गई समूह एन-एचऔर सी = ओ। द्वितीयक संरचना के मॉडलों में से एक α-हेलिक्स है। बी) एक और मॉडल - β-फार्म("फोल्डेड शीट"), जिसमें इंटरचेन (इंटरमॉलिक्युलर) एच-बॉन्ड प्रबल होते हैं।

1. प्रोटीन अणुओं की संरचना। प्रोटीन कार्बनिक पदार्थ होते हैं, जिनके अणुओं में कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन, और कभी-कभी सल्फर और अन्य रासायनिक तत्व शामिल होते हैं।
2. प्रोटीन संरचना। प्रोटीन मैक्रोमोलेक्यूल्स होते हैं जिनमें दसियों, सैकड़ों अमीनो एसिड होते हैं। विभिन्न प्रकार के अमीनो एसिड (लगभग 20 प्रकार) जो प्रोटीन बनाते हैं।
3. प्रोटीन की प्रजाति विशिष्टता - प्रोटीन में अंतर जिससे संबंधित जीव बनते हैं विभिन्न प्रकार, अमीनो एसिड की संख्या, उनकी विविधता, प्रोटीन अणुओं में यौगिक के क्रम से निर्धारित होता है। एक ही प्रजाति के विभिन्न जीवों में प्रोटीन की विशिष्टता अंगों और ऊतकों (ऊतक असंगति) की अस्वीकृति का कारण है जब उन्हें एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में प्रत्यारोपित किया जाता है।
4. प्रोटीन संरचना - अंतरिक्ष में प्रोटीन अणुओं का एक जटिल विन्यास, विभिन्न प्रकार के द्वारा समर्थित रासायनिक बन्ध- आयनिक, हाइड्रोजन, सहसंयोजक। प्रोटीन की प्राकृतिक अवस्था। विकृतीकरण विभिन्न कारकों के प्रभाव में प्रोटीन अणुओं की संरचना का उल्लंघन है - ताप, विकिरण, रसायनों की क्रिया। विकृतीकरण के उदाहरण: अंडे उबालते समय प्रोटीन के गुणों में परिवर्तन, से प्रोटीन का संक्रमण तरल अवस्थामकड़ी के जाले का निर्माण करते समय एक ठोस में।
5. शरीर में प्रोटीन की भूमिका:

• उत्प्रेरक प्रोटीन उत्प्रेरक होते हैं जो शरीर की कोशिकाओं में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर को बढ़ाते हैं। एंजाइम जैविक उत्प्रेरक हैं;
• संरचनात्मक। प्रोटीन - प्लाज्मा झिल्ली के तत्व, साथ ही उपास्थि, हड्डियां, पंख, नाखून, बाल, सभी ऊतक और अंग;
• ऊर्जा। शरीर की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए आवश्यक ऊर्जा की रिहाई के साथ ऑक्सीकरण करने के लिए प्रोटीन अणुओं की क्षमता;
• सिकुड़ा हुआ एक्टिन और मायोसिन प्रोटीन हैं जो मांसपेशियों के तंतुओं का निर्माण करते हैं और इन प्रोटीनों के अणुओं की विकृतीकरण की क्षमता के कारण उनका संकुचन सुनिश्चित करते हैं;
• मोटर। कई एककोशिकीय जीवों की गति, साथ ही शुक्राणु, सिलिया और फ्लैगेला का उपयोग करते हुए, जिसमें प्रोटीन शामिल हैं;
• परिवहन। उदाहरण के लिए, हीमोग्लोबिन एक प्रोटीन है जो एरिथ्रोसाइट्स का हिस्सा है और ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के हस्तांतरण को प्रदान करता है;
• भंडारण। शरीर में आरक्षित पोषक तत्वों के रूप में प्रोटीन का संचय, उदाहरण के लिए, अंडे, दूध, पौधों के बीज में;
• सुरक्षात्मक। एंटीबॉडी, फाइब्रिनोजेन, थ्रोम्बिन - प्रतिरक्षा और रक्त के थक्के के विकास में शामिल प्रोटीन;
• नियामक। हार्मोन पदार्थ होते हैं, जो तंत्रिका तंत्र के साथ, शरीर के कार्यों के विनोदी विनियमन प्रदान करते हैं। रक्त शर्करा के नियमन में हार्मोन इंसुलिन की भूमिका।

1. प्रजनन और इसका अर्थ। प्रजनन समान जीवों का प्रजनन है, जो कई सहस्राब्दियों तक प्रजातियों के अस्तित्व को सुनिश्चित करता है, प्रजातियों के व्यक्तियों की संख्या में वृद्धि, जीवन की निरंतरता में योगदान देता है। जीवों का अलैंगिक, लैंगिक और वानस्पतिक प्रजनन।
2. असाहवासिक प्रजनन - सबसे प्राचीन रास्ता... एक जीव अलैंगिक प्रजनन में भाग लेता है, जबकि दो व्यक्ति अक्सर यौन प्रजनन में भाग लेते हैं। पौधों में, बीजाणु का उपयोग करके अलैंगिक प्रजनन - एक विशेष कोशिका। शैवाल, काई, घोड़े की पूंछ, लिरे, फर्न के बीजाणुओं द्वारा प्रजनन। पौधों से बीजाणुओं का बाहर निकलना, उनका अंकुरण और अनुकूल परिस्थितियों में उनसे नए पुत्री जीवों का विकास। बड़ी संख्या में बीजाणुओं की मृत्यु जो स्वयं को प्रतिकूल परिस्थितियों में पाते हैं। बीजाणुओं से नए जीवों के उभरने की संभावना कम होती है, क्योंकि उनमें कुछ पोषक तत्व होते हैं और अंकुर उन्हें मुख्य रूप से पर्यावरण से अवशोषित करते हैं।
3. वनस्पति प्रचार - वानस्पतिक अंगों की मदद से पौधों का प्रजनन: ऊपर या भूमिगत शूट, जड़ का हिस्सा, पत्ती, कंद, बल्ब। एक जीव या उसके भाग के वानस्पतिक प्रजनन में भागीदारी। बेटी के पौधे की समानता मदर प्लांट से होती है, क्योंकि इससे मां के जीव का विकास जारी रहता है। बेटी के बाद से प्रकृति में वानस्पतिक प्रजनन की अधिक दक्षता और प्रसार