માનવ શરીરમાં પ્રોટીનની ભૂમિકા

શરીર માટે પ્રોટીનનું મોટું મહત્વ તેમના કાર્યોને કારણે છે.

પ્રોટીનનાં પ્રસ્તુત મૂળભૂત કાર્યો, સામાન્ય માનવ જીવનને સુનિશ્ચિત કરવા માટે આ વર્ગના પદાર્થોનું મહત્વ સમજાવે છે.

19 મી સદીમાં, વૈજ્ scientistsાનિકોએ જણાવ્યું:

• પ્રોટીન શરીર અનન્ય છે, જીવનનો સાર,
• જીવંત વસ્તુઓ અને પર્યાવરણ વચ્ચે સતત ચયાપચયની જરૂર છે.

આ જોગવાઈઓ વર્તમાનમાં યથાવત્ છે.

પ્રોટીનની મૂળ રચના

પ્રોટીન કહેવાતા એક સરળ પ્રોટીનના વિશાળ મોલેક્યુલર એકમો રસાયણિક રીતે જોડાયેલા નાના બ્લોક્સ - સમાન અને વિવિધ ટુકડાઓવાળા એમિનો એસિડ દ્વારા રચાય છે. આવી રચનાત્મક રચનાઓને હેટરોપolyલિમર્સ કહેવામાં આવે છે. એમિનો એસિડના વર્ગના ફક્ત 20 પ્રતિનિધિઓ હંમેશાં કુદરતી પ્રોટીનમાં જોવા મળે છે. પ્રોટીનની મૂળ રચના કાર્બન - સી, નાઇટ્રોજન - એન, હાઇડ્રોજન - એચ, ઓક્સિજન - ઓ સલ્ફર - એસની ફરજિયાત હાજરી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. પ્રોટીન નામના જટિલ પ્રોટીનમાં, એમિનો એસિડના અવશેષો ઉપરાંત અન્ય પદાર્થો શામેલ હોય છે. તદનુસાર, ફોસ્ફરસ - પી, કોપર - ક્યુ, આયર્ન - ફે, આયોડિન - આઇ, સેલેનિયમ - સે તેમની રચનામાં હોઈ શકે છે.

કુદરતી પ્રોટીનનાં એમિનોકાર્બોક્સિલિક એસિડ્સને રાસાયણિક બંધારણ અને જૈવિક મહત્વ દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. રસાયણશાસ્ત્રીઓ, જૈવિક - દરેક માટે રસાયણિક વર્ગીકરણ મહત્વપૂર્ણ છે.

માનવ શરીરમાં હંમેશાં પરિવર્તનનાં બે પ્રવાહો હોય છે:

• ભંગાણ, ઓક્સિડેશન, ખાદ્ય ઉત્પાદનોનો નિકાલ,
• નવા આવશ્યક પદાર્થોના જૈવિક સંશ્લેષણ.

હંમેશાં કુદરતી પ્રોટીનમાં જોવા મળતા 12 એમિનો એસિડ્સ માનવ શરીરના જૈવિક સંશ્લેષણ દ્વારા બનાવી શકાય છે. તેઓને વિનિમયક્ષમ કહેવામાં આવે છે.

8 એમિનો એસિડ્સ મનુષ્યમાં ક્યારેય સંશ્લેષણ કરવામાં આવતા નથી. તેઓ અનિવાર્ય છે, નિયમિતપણે ખોરાક સાથે આપવો જોઈએ.

આવશ્યક એમિનો-કાર્બોક્સિલિક એસિડ્સની હાજરી અનુસાર, પ્રોટીનને બે વર્ગમાં વહેંચવામાં આવે છે.

• સંપૂર્ણ પ્રોટીનમાં માનવ શરીર દ્વારા જરૂરી બધા એમિનો એસિડ હોય છે. આવશ્યક એમિનો એસિડ્સના આવશ્યક સમૂહમાં કુટીર ચીઝ, ડેરી ઉત્પાદનો, મરઘાં, પશુઓના માંસ, દરિયાઇ અને તાજા પાણીની માછલીઓ, ઇંડાનાં પ્રોટીન હોય છે.

• ખામીયુક્ત પ્રોટીનમાં, એક અથવા વધુ મહત્વપૂર્ણ એસિડ્સનો અભાવ હોઈ શકે છે. આમાં પ્લાન્ટ પ્રોટીન શામેલ છે.

ફૂડ પ્રોટીનની ગુણવત્તાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, તબીબી વિશ્વ સમુદાય તેમની તુલના "આદર્શ" પ્રોટીન સાથે કરે છે, જેણે આવશ્યક અને આવશ્યક આવશ્યક એમિનો એસિડ્સના પ્રમાણને સખત રીતે ચકાસાયેલ છે. પ્રકૃતિમાં, એક "આદર્શ" પ્રોટીન અસ્તિત્વમાં નથી. પ્રાણી પ્રોટીન તરીકે તેની નજીકમાં. વનસ્પતિ પ્રોટીન ઘણીવાર એક અથવા વધુ એમિનો એસિડ્સના માનક એકાગ્રતા માટે પૂરતા નથી. જો ગુમ થયેલ પદાર્થ ઉમેરવામાં આવે છે, તો પ્રોટીન પૂર્ણ થઈ જશે.

છોડ અને પ્રાણી મૂળના પ્રોટીનના મુખ્ય સ્ત્રોત

ખાદ્ય રસાયણશાસ્ત્રના વ્યાપક અભ્યાસમાં રોકાયેલા ઘરેલું વૈજ્ .ાનિક સમુદાયમાં, પ્રોફેસરો એ.પી. નેચેવ, તેના સાથીઓ અને વિદ્યાર્થીઓનું જૂથ બહાર આવે છે. ટીમે રશિયન બજારમાં ઉપલબ્ધ મુખ્ય ખોરાક ઉત્પાદનોમાં પ્રોટીન સામગ્રી નક્કી કરી.

• મહત્વપૂર્ણ! ઓળખાતી આકૃતિઓ 100 ગ્રામ ઉત્પાદનમાં પ્રોટીન સામગ્રી વિશે અખાદ્ય ભાગમાંથી મુક્ત થાય છે.

• પ્રોટીનની સૌથી મોટી માત્રા સોયા, કોળાના બીજ અને મગફળીમાં (34.9 - 26.3 ગ્રામ) મળી આવે છે.
• 20 થી 30 ગ્રામ મૂલ્ય વટાણા, કઠોળ, પિસ્તા અને સૂર્યમુખીના બીજમાં જોવા મળે છે.
• બદામ, કાજુ, હેઝલનટ્સ 15 થી 20 જીઆર સુધીની સંખ્યા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.
• અખરોટ, પાસ્તા, મોટાભાગના અનાજ (ચોખા, મકાઈના લોખંડ સિવાય) માં 100 ગ્રામ ઉત્પાદન દીઠ 10 થી 15 ગ્રામ પ્રોટીન હોય છે.
• ચોખા, મકાઈની કપચી, બ્રેડ, લસણ, સૂકા જરદાળુ 5 થી 10 જીઆર સુધીની રેન્જમાં આવે છે.
• 100 ગ્રામ કોબી, મશરૂમ્સ, બટાટા, prunes, કેટલાક સલાદ જાતોમાં, પ્રોટીનનું પ્રમાણ 2 થી 5 ગ્રામ છે.
• કિસમિસ, મૂળા, ગાજર, મીઠી મરીમાં થોડું પ્રોટીન હોય છે, તેના સૂચકાંકો 2 ગ્રામ કરતા વધારે નથી.

જો તમે અહીં કોઈ છોડની findબ્જેક્ટ શોધી શક્યા ન હો, તો તેમાં પ્રોટીનની સાંદ્રતા ખૂબ ઓછી છે અથવા તે ત્યાં બિલકુલ નથી. ઉદાહરણ તરીકે, ફળોના જ્યુસમાં ખૂબ જ ઓછી પ્રોટીન હોય છે, કુદરતી વનસ્પતિ તેલમાં - બિલકુલ નથી.

• માછલીના રો, સખત અને પ્રોસેસ્ડ ચીઝ અને સસલાના માંસમાં (21.1 થી 28.9 ગ્રામ સુધી) મહત્તમ પ્રોટીન સાંદ્રતા જોવા મળી હતી.
• મોટી સંખ્યામાં ઉત્પાદનોમાં 15 થી 10 ગ્રામ પ્રોટીન હોય છે. આ એક પક્ષી, દરિયાઈ માછલી (કેપેલીન સિવાય), cattleોરનું માંસ, ઝીંગા, સ્ક્વિડ, કુટીર ચીઝ, ફેટા પનીર, તાજા પાણીની માછલી છે.
• કેપેલીન, ચિકન ઇંડા, ડુક્કરનું માંસ 100 ગ્રામ ઉત્પાદન દીઠ 12.7 થી 15 ગ્રામ પ્રોટીન ધરાવે છે.
• દહીં, દહીં પનીર 5 - 7.1 જી.આર. નંબરો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.
• દૂધ, કેફિર, આથોવાળા બેકડ દૂધ, ખાટા ક્રીમ, ક્રીમમાં 2.8 થી 3 ગ્રામ પ્રોટીન હોય છે.

મલ્ટિ-સ્ટેજ ટેકનોલોજીકલ પ્રોસેસિંગ (સ્ટ્યૂ, સોસેજ, હેમ, સોસેજ) થી પસાર થતા ઉત્પાદનોમાં પ્લાન્ટ અને પ્રાણી મૂળના પ્રોટીનનાં મુખ્ય સ્ત્રોતો પરની માહિતી રસપ્રદ નથી. તેમને નિયમિત સ્વસ્થ આહાર માટે ભલામણ કરવામાં આવતી નથી. આવા ઉત્પાદનોનો ટૂંકા ગાળાના ઉપયોગ નોંધપાત્ર નથી.

પોષણમાં પ્રોટીનની ભૂમિકા

શરીરમાં મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓના પરિણામે, નવા પ્રોટીન અણુઓ જૂની રચનાઓને બદલે સતત રચાય છે. વિવિધ અવયવોમાં સંશ્લેષણનો દર સમાન નથી. હોર્મોન પ્રોટીન, ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્સ્યુલિન ખૂબ જ ઝડપથી, કલાકો, મિનિટોમાં પુન .સ્થાપિત થાય છે (પુનર્જીવિત). યકૃતના પ્રોટીન, આંતરડાની મ્યુકોસ મેમ્બ્રેન 10 દિવસમાં ફરીથી ઉત્પન્ન થાય છે. મગજના પ્રોટીન પરમાણુઓ, સ્નાયુઓ, કનેક્ટિવ પેશીઓ સૌથી લાંબી, પુન .સ્થાપિત સંશ્લેષણ (રિસેન્થેસિસ) છ મહિના સુધી ટકી શકે છે.

ઉપયોગ અને સંશ્લેષણની પ્રક્રિયા એક નાઇટ્રોજન સંતુલન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

• સંપૂર્ણ આરોગ્યવાળા રચિત વ્યક્તિમાં, નાઇટ્રોજનનું સંતુલન શૂન્ય છે. આ કિસ્સામાં, પોષણ દરમિયાન પ્રોટીન સાથે પૂરા પાડવામાં આવતા નાઇટ્રોજનનો કુલ સમૂહ સડો ઉત્પાદનો સાથે વિસર્જન કરેલા સમૂહની સમાન છે.
• યુવાન સજીવ ઝડપથી વિકાસ કરી રહ્યા છે. નાઇટ્રોજન સંતુલન હકારાત્મક છે. ત્યાં ઘણો પ્રોટીન છે, ઓછું વિસર્જન થાય છે.
• વૃદ્ધાવસ્થામાં, માંદા લોકોમાં, નાઇટ્રોજનનું સંતુલન નકારાત્મક છે. મેટાબોલિક ઉત્પાદનો સાથે પ્રકાશિત નાઇટ્રોજનનો સમૂહ ખોરાકના સેવન સાથે પ્રાપ્ત કરતા વધારે છે.

પોષણમાં પ્રોટીનની ભૂમિકા એ વ્યક્તિને શરીરની બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓમાં ભાગ લેવા માટે યોગ્ય એમિનો એસિડ ઘટકોની આવશ્યક માત્રા પૂરી પાડવાની છે.

સામાન્ય ચયાપચયની ખાતરી કરવા માટે, વ્યક્તિને દરરોજ કેટલું પ્રોટીન જોઈએ છે તે જાણવું મહત્વપૂર્ણ છે.

ઘરેલું અને અમેરિકન ફિઝિયોલોજિસ્ટ માનવ વજનના 1 કિલો દીઠ 0.8 - 1 ગ્રામ પ્રોટીન ખાવાની ભલામણ કરે છે. સંખ્યાઓ એકદમ સરેરાશ છે. રકમ વય, કાર્યની પ્રકૃતિ અને વ્યક્તિની જીવનશૈલી પર આધારીત છે. સરેરાશ, તેઓ દરરોજ 60 ગ્રામથી 100 ગ્રામ પ્રોટીન લેવાની ભલામણ કરે છે. શારીરિક કાર્યમાં રોકાયેલા પુરુષો માટે, ધોરણ દરરોજ 120 ગ્રામ સુધી વધી શકે છે. શસ્ત્રક્રિયા, ચેપી રોગોથી પસાર થઈ રહેલા લોકો માટે, ધોરણ પણ દરરોજ 140 ગ્રામ સુધી વધે છે. ડાયાબિટીસના દર્દીઓને પ્રોટીન ઉત્પાદનોની contentંચી સામગ્રીવાળા આહારની ભલામણ કરવામાં આવે છે, જે દરરોજ 140 ગ્રામ સુધી પહોંચી શકે છે. મેટાબોલિક ડિસઓર્ડર ધરાવતા લોકો, સંધિવા માટેની વૃત્તિ, નોંધપાત્ર રીતે ઓછી પ્રોટીન લેવી જોઈએ. તેમના માટે ધોરણ 20 - 40 ગ્રામ દિવસ છે.

સક્રિય રમતોમાં સામેલ લોકો માટે કે જે સ્નાયુ સમૂહમાં વધારો કરે છે, ધોરણ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે, રમતવીરના વજનના 1 કિલો દીઠ 1.6-1.8 ગ્રામ સુધી પહોંચી શકે છે.

• મહત્વપૂર્ણ! ટ્રેનરને પ્રશ્નના જવાબને સ્પષ્ટ કરવા સલાહ આપવામાં આવે છે - કસરત દરમિયાન દરરોજ કેટલા પ્રોટીન પીવા જોઈએ. પ્રોફેશનલ્સ પાસે તમામ પ્રકારની તાલીમ માટે energyર્જા ખર્ચ, રમતવીરના શરીરના સામાન્ય કાર્યને જાળવી રાખવાની રીતો વિશેની માહિતી હોય છે.

તમામ શારીરિક કાર્યોના અમલીકરણ માટે, પ્રોટીનમાં આવશ્યક એમિનો એસિડની હાજરી જ નહીં, પરંતુ તેમના જોડાણની કાર્યક્ષમતા પણ મહત્વપૂર્ણ છે. પ્રોટીન પરમાણુઓમાં વિવિધ સ્તરોની સંસ્થા, દ્રાવ્યતા, પાચક ઉત્સેચકોની accessક્સેસિબિલીટીની ડિગ્રી હોય છે. Milk 96% દૂધ પ્રોટીન, ઇંડા અસરકારક રીતે તૂટી જાય છે. માંસ, માછલીમાં, 93-95% પ્રોટીન સુરક્ષિત રીતે પચાય છે. અપવાદ એ ત્વચા અને વાળના પ્રોટીન છે. વનસ્પતિ પ્રોટીન ધરાવતા ઉત્પાદનો 60-80% દ્વારા પચાય છે. શાકભાજીમાં, 80% પ્રોટીન શોષાય છે, બટાકામાં - 70%, બ્રેડમાં - 62-86%.

પ્રાણી સ્રોતોમાંથી પ્રોટીનનો આગ્રહણીય ભાગ પ્રોટીન સમૂહની કુલ માત્રાના 55% જેટલો હોવો જોઈએ.

• શરીરમાં પ્રોટીનની ઉણપ નોંધપાત્ર મેટાબોલિક ફેરફારો તરફ દોરી જાય છે. આવા રોગવિજ્ .ાનને ડિસ્ટ્રોફી, ક્વાશીયોર્કોર કહેવામાં આવે છે. પ્રથમ વખત, આફ્રિકાના જંગલી જાતિના રહેવાસીઓમાં ઉલ્લંઘન થયું હતું, જે નકારાત્મક નાઇટ્રોજન સંતુલન, નબળાઇ આંતરડાના કાર્ય, સ્નાયુઓની કૃશતા અને સ્ટંટ વૃદ્ધિ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આંશિક પ્રોટીનની ઉણપ સમાન લક્ષણો સાથે થઈ શકે છે, જે થોડા સમય માટે હળવા હોઈ શકે છે. ખાસ કરીને ખતરનાક એ છે કે બાળકના શરીરમાં પ્રોટીનનો અભાવ. આવી આહાર વિકૃતિઓ વધતી જતી વ્યક્તિની શારીરિક અને બૌદ્ધિક હલકી ગુણવત્તાને ઉત્તેજિત કરી શકે છે.

• શરીરમાં અતિશય પ્રોટીન વિસર્જન પ્રણાલીને વધુ ભાર આપે છે. કિડની પરનો ભાર વધે છે. કિડની પેશીઓમાં હાલની પેથોલોજીઓ સાથે, પ્રક્રિયા તીવ્ર થઈ શકે છે. તે ખૂબ જ ખરાબ છે જો શરીરમાં પ્રોટીનનો વધુ પડતો ખોરાક સાથે અન્ય મૂલ્યવાન ઘટકોનો અભાવ હોય. પ્રાચીન સમયમાં, એશિયાના દેશોમાં ફાંસીની એક પદ્ધતિ હતી, જેમાં દોષીને ફક્ત માંસ આપવામાં આવતું હતું. પરિણામે, આ ઝેરને લીધે આંતરડામાં રોટ પ્રોડક્ટ્સની રચનાથી ગુનેગાર મૃત્યુ પામ્યો હતો.

શરીરને પ્રોટીન પ્રદાન કરવા માટેનો એક વ્યાજબી અભિગમ, તમામ જીવન પ્રણાલીઓના અસરકારક કામગીરીની બાંયધરી આપે છે.

અભ્યાસ ઇતિહાસ

પ્રોટીન પ્રથમ વખત (ધાન્યના લોટમાં રહેલું નત્રિલ દ્રવ્ય સ્વરૂપમાં) ઘઉંના લોટમાંથી ઇટાલિયન જેકોપો બાર્ટોલોમીઓ બેકરી દ્વારા મેળવવામાં આવ્યું હતું. પ્રોટીનને 18 મી સદીમાં જૈવિક અણુઓના એક અલગ વર્ગમાં અલગ પાડવામાં આવ્યા હતા, જેના પરિણામે ફ્રેન્ચ રસાયણશાસ્ત્રી એંટોઈન ડી ફોરક્રોઇક્સ અને અન્ય વૈજ્ .ાનિકો કે જેમણે ગરમી અથવા એસિડ્સના પ્રભાવ હેઠળ પ્રોટીનની મિલકતને કોગ્યુલેટ (ડેનરેચર) માટે નોંધ્યું હતું. તે સમયે, આલ્બ્યુમિન ("ઇંડા સફેદ"), ફાઈબિરિન (લોહીમાંથી પ્રોટીન), અને ઘઉંના અનાજમાંથી ધાન્યના લોટમાં રહેલું નત્રિલ દ્રવ્ય જેવા પ્રોટીન તપાસવામાં આવ્યા હતા.

19 મી સદીની શરૂઆતમાં, પ્રોટીનની મૂળભૂત રચના વિશે કેટલીક માહિતી પહેલેથી જ પ્રાપ્ત થઈ હતી; તે જાણીતું હતું કે પ્રોટીનના હાઇડ્રોલિસિસ દરમિયાન એમિનો એસિડ રચાય છે. આમાંના કેટલાક એમિનો એસિડ્સ (દા.ત. ગ્લાયસીન અને લ્યુસિન) પહેલાથી જ લાક્ષણિકતા ધરાવે છે. પ્રોટીનની રાસાયણિક રચનાના વિશ્લેષણના આધારે, ડચ રસાયણશાસ્ત્રી ગેરીટ મલ્ડેરે અનુમાન લગાવ્યું હતું કે લગભગ તમામ પ્રોટીન એક સમાન પ્રયોગમૂલક સૂત્ર ધરાવે છે. 1836 માં, મુલ્ડેરે પ્રોટીનની રાસાયણિક રચનાના પ્રથમ મોડેલની દરખાસ્ત કરી. રેડિકલ્સના સિદ્ધાંતના આધારે, તેમણે ઘણા સુધારાઓ કર્યા પછી નિષ્કર્ષ પર આવ્યા કે પ્રોટીનના ન્યૂનતમ માળખાકીય એકમમાં નીચેની રચના છે: સી₄₀એચ₆₂એન₁₀ઓ₁₂. તેમણે આ એકમને "પ્રોટીન" (PR) (ગ્રીકમાંથી. પ્રોટોઝ - પ્રથમ, પ્રાથમિક) અને સિદ્ધાંત - "પ્રોટીન સિદ્ધાંત" તરીકે ઓળખાવ્યો. શબ્દ "પ્રોટીન" પોતે જ સ્વીડિશ રસાયણશાસ્ત્રી જેકબ બર્જેલિયસ દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યો હતો. મુલ્ડર મુજબ, દરેક પ્રોટીનમાં કેટલાક પ્રોટીન એકમો, સલ્ફર અને ફોસ્ફરસ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેમણે 10 પીઆરએસપી તરીકે ફાઇબરિન ફોર્મ્યુલા લખવાનું સૂચન કર્યું. મુલ્ડરે પ્રોટીન - એમિનો એસિડ્સના વિનાશના ઉત્પાદનોની પણ તપાસ કરી અને તેમાંના એક (લ્યુસિન) માટે નાના ભૂલના ભૂલ સાથે, તેમણે પરમાણુ વજન નક્કી કર્યું - 131 ડાલ્ટોન્સ. પ્રોટીન પર નવા ડેટાના સંચય સાથે, પ્રોટીનના સિદ્ધાંતની ટીકા થવાની શરૂઆત થઈ, પરંતુ, આ હોવા છતાં, 1850 ના દાયકાના અંત સુધી તેને હજી પણ વૈશ્વિક માન્યતા માનવામાં આવતી.

19 મી સદીના અંત સુધીમાં, પ્રોટીન બનાવેલા મોટાભાગના એમિનો એસિડ્સની તપાસ કરવામાં આવી હતી. 1880 ના દાયકાના અંતમાં. રશિયન વૈજ્entistાનિક એ. યા.ડેનિલેવ્સ્કીએ પ્રોટીન પરમાણુમાં પેપ્ટાઇડ જૂથો (CO - NH) ના અસ્તિત્વની નોંધ લીધી. 1894 માં, જર્મન ફિઝિયોલોજિસ્ટ આલ્બ્રેક્ટ કોસ્સેલે એક સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો, જે મુજબ એમિનો એસિડ પ્રોટીનના મુખ્ય માળખાકીય તત્વો છે. 20 મી સદીની શરૂઆતમાં, જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી એમિલ ફિશરે પ્રાયોગિક રૂપે સાબિત કર્યું કે પ્રોટીનમાં પેમિટાઇડ બોન્ડ્સ દ્વારા જોડાયેલ એમિનો એસિડ અવશેષો હોય છે. તેમણે પ્રોટીનના એમિનો એસિડ ક્રમનું પ્રથમ વિશ્લેષણ પણ કર્યું અને પ્રોટીઓલિસીસની ઘટના સમજાવી.

જોકે, સજીવમાં પ્રોટીનની કેન્દ્રીય ભૂમિકા 1926 સુધી માન્યતા મળી ન હતી, જ્યારે અમેરિકન રસાયણશાસ્ત્રી જેમ્સ સુમનર (પાછળથી રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર) એ બતાવ્યું કે યુરેઝ એન્ઝાઇમ એ પ્રોટીન છે.

શુદ્ધ પ્રોટીનને અલગ કરવામાં મુશ્કેલીને કારણે અભ્યાસ કરવો મુશ્કેલ બન્યું. તેથી, તે પોલિપિપ્ટાઇડ્સનો ઉપયોગ કરીને પ્રથમ અભ્યાસ હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો જે સરળતાથી મોટી માત્રામાં શુદ્ધ થઈ શકે છે, એટલે કે, રક્ત પ્રોટીન, ચિકન ઇંડા, વિવિધ ઝેર, તેમજ પાચક / ચયાપચય ઉત્સેચકો પશુઓની કતલ કર્યા પછી સ્ત્રાવ કરે છે. 1950 ના દાયકાના અંતમાં, કંપની આર્મર હોટ ડોગ કું. એક કિલોગ્રામ બોવાઇન પેનક્રેટિક રિબોન્યુક્લિઝ એ સાફ કરવામાં સક્ષમ હતું, જે ઘણા બધા અભ્યાસ માટે પ્રાયોગિક લક્ષ્ય બની ગયું છે.

એમિનો એસિડ અવશેષો વચ્ચેની હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સની રચનાના પરિણામ સ્વરૂપ પ્રોટીનનું ગૌણ માળખું છે તે વિચારને વિલિયમ એસ્ટબરીએ 1933 માં આગળ મૂક્યો હતો, પરંતુ લિનસ પોલિંગને પ્રથમ વૈજ્entistાનિક માનવામાં આવે છે જે પ્રોટીનની ગૌણ રચનાની સફળતાપૂર્વક આગાહી કરી શક્યો હતો. બાદમાં, વterલ્ટર કૌસમેને, કાઈ લિંનરટ્રોમ-લેંગના કાર્ય પર આધાર રાખીને, પ્રોટીનની ત્રીજી રચનાના કાયદા અને આ પ્રક્રિયામાં હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની ભૂમિકાને સમજવામાં મહત્વપૂર્ણ યોગદાન આપ્યું. 1940 ના દાયકાના અંતમાં અને 1950 ના દાયકાની શરૂઆતમાં, ફ્રેડરિક સેન્ગરે પ્રોટીન સિક્વન્સિંગ માટેની એક પદ્ધતિ વિકસાવી, જેના દ્વારા તેમણે 1955 સુધીમાં એમ્યુનો એસિડની બે ઇન્સ્યુલિન સાંકળો નક્કી કરી, જે દર્શાવે છે કે પ્રોટીન એ એમિનો એસિડના રેખીય પોલિમર છે, અને ડાળીઓવાળું નથી (કેટલાક શર્કરાની જેમ) ) સાંકળો, કોલોઇડ અથવા ચક્રવાત. પ્રથમ પ્રોટીન, એમિનો એસિડ ક્રમ, જેનો સ્થાપના સોવિયત / રશિયન વૈજ્ .ાનિકો દ્વારા કરવામાં આવી હતી, તે 1972 માં એસ્પરટેટ એમિનોટ્રાન્સફેરેઝ હતી.

એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન (એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન વિશ્લેષણ) દ્વારા મેળવેલ પ્રોટીનની પ્રથમ અવકાશી રચનાઓ 1950 ના દાયકાના અંતમાં અને 1960 ના દાયકાની શરૂઆતમાં જાણીતી બની, અને 1980 ના દાયકામાં પરમાણુ ચુંબકીય પડઘો દ્વારા શોધાયેલ રચનાઓ. 2012 માં, પ્રોટીન ડેટા બેંકમાં લગભગ 87,000 પ્રોટીન સ્ટ્રક્ચર્સ હતા.

21 મી સદીમાં, પ્રોટીન સંશોધન ગુણાત્મક રીતે નવા સ્તરે આગળ વધ્યું છે, જ્યારે ફક્ત વ્યક્તિગત શુદ્ધિકરણ પ્રોટીનનો જ અભ્યાસ કરવામાં આવતો નથી, પરંતુ વ્યક્તિગત કોષો, પેશીઓ અથવા સમગ્ર સજીવોના મોટી સંખ્યામાં પ્રોટીનની સંખ્યા અને અનુવાદ પછીના ફેરફારોમાં એક સાથે ફેરફાર પણ થાય છે. બાયોકેમિસ્ટ્રીના આ ક્ષેત્રને પ્રોટોમિક્સ કહેવામાં આવે છે. બાયોઇન્ફોર્મેટિક્સ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને, ફક્ત એક્સ-રે વિસારના વિશ્લેષણના ડેટા પર પ્રક્રિયા કરવાનું શક્ય બન્યું નહીં, પણ તેના એમિનો એસિડ ક્રમના આધારે પ્રોટીનની રચનાની આગાહી કરવી પણ શક્ય બન્યું. હાલમાં, મોટા પ્રોટીન સંકુલની ક્યોઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી અને કમ્પ્યુટર પ્રોગ્રામ્સનો ઉપયોગ કરીને પ્રોટીન ડોમેન્સના અવકાશી માળખાઓની આગાહી અણુ ચોકસાઈની નજીક છે.

એમિનો એસિડ અવશેષોની દ્રષ્ટિએ અથવા ડાલ્ટોન્સ (પરમાણુ વજન) માં પ્રોટીનનું કદ માપી શકાય છે, પરંતુ પરમાણુના પ્રમાણમાં મોટા કદના કારણે, પ્રોટીન સમૂહ તારવેલી એકમો - કિલોડાલ્ટન્સ (કેડીએ) માં વ્યક્ત થાય છે. યીસ્ટ પ્રોટીન, સરેરાશ, 466 એમિનો એસિડ અવશેષોનો સમાવેશ કરે છે અને 53 કેડીએનું પરમાણુ વજન ધરાવે છે. હાલમાં જાણીતું સૌથી મોટું પ્રોટીન - ટાઇટિન - માંસપેશીઓના સારેમેમર્સનું એક ઘટક છે, તેના વિવિધ પ્રકારો (આઇસોફોર્મ્સ) ના પરમાણુ વજન 3000 થી 3700 કેડીએ સુધીની હોય છે. વ્યક્તિના એકમાત્ર સ્નાયુ (લેટ. સોલેઅસ) ના ટાઇટિનમાં 38,138 એમિનો એસિડ હોય છે.

એમ્ફોટોરીસીટી

પ્રોટીનમાં એમ્ફોટેરીસીટીની મિલકત હોય છે, એટલે કે, શરતોના આધારે, તે એસિડિક અને મૂળભૂત બંને ગુણધર્મો દર્શાવે છે. પ્રોટીનમાં, જલીય દ્રાવણમાં આયોનીકરણ માટે સક્ષમ ઘણા પ્રકારનાં રાસાયણિક જૂથો છે: એસિડ એમિનો એસિડ્સ (એસ્પાર્ટિક અને ગ્લુટામિક એસિડ્સ) ની સાંધાના કાર્બોક્સિલિક એસિડ અવશેષો અને મૂળભૂત એમિનો એસિડ્સની સાઇડ સાંકળોના નાઇટ્રોજન ધરાવતા જૂથો (મુખ્યત્વે લાઇસિન ε-એમિનો ગ્રુપ અને એમીડિન રેશહિન સીએન₂) આર્જિનાઇન, થોડી ઓછી હદ સુધી - ઇમિડાઝોલ હિસ્ટિડાઇન અવશેષ). દરેક પ્રોટીન આઇસોએલેક્ટ્રિક પોઇન્ટ (પીઆઈ) - માધ્યમ એસિડિટી (પીએચ) દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જેના પર આ પ્રોટીનના પરમાણુઓનો કુલ ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ શૂન્ય છે અને, તે મુજબ, તેઓ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રમાં આગળ વધતા નથી (ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રોફોરેસીસ દ્વારા). આઇસોઇલેક્ટ્રિક પોઇન્ટ પર, પ્રોટીનની હાઇડ્રેશન અને દ્રાવ્યતા ન્યૂનતમ છે. પીઆઈ મૂલ્ય એ પ્રોટીનમાં એસિડિક અને મૂળભૂત એમિનો એસિડ અવશેષોના ગુણોત્તર પર આધારીત છે: ઘણા એસિડિક એમિનો એસિડ અવશેષો ધરાવતા પ્રોટીન માટે, આઇસોઇલેક્ટ્રિક પોઇન્ટ એસિડિક પ્રદેશમાં રહે છે (આવા પ્રોટીનને એસિડિક કહેવામાં આવે છે), અને વધુ મૂળભૂત અવશેષો ધરાવતા પ્રોટીનમાં, તે ક્ષારયુક્ત પ્રદેશમાં હોય છે (મૂળભૂત પ્રોટીન) ) આ પ્રોટીનનું પીઆઈ મૂલ્ય પણ આયનીય શક્તિ અને બફર સોલ્યુશનના પ્રકાર પર આધાર રાખીને બદલાઈ શકે છે જેમાં તે સ્થિત છે, કારણ કે તટસ્થ ક્ષાર પ્રોટીનના રાસાયણિક જૂથોના આયનીકરણની ડિગ્રીને અસર કરે છે. પ્રોટીનની પીઆઈ નક્કી કરી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, ટાઇટેશન વળાંકમાંથી અથવા આઇસોઇલેક્ટ્રિક ફોકસ દ્વારા.

સામાન્ય રીતે, પ્રોટીનનો પીઆઈ તે કરે છે તે કાર્ય પર આધાર રાખે છે: વર્ટેબ્રેટ પેશીઓમાં મોટાભાગના પ્રોટીનનો આઇસોઇલેક્ટ્રિક પોઇન્ટ 5.5 થી 7.0 સુધીની હોય છે, પરંતુ કેટલાક કિસ્સાઓમાં મૂલ્યો આત્યંતિક વિસ્તારોમાં રહે છે: ઉદાહરણ તરીકે, પેપ્સિન માટે, મજબૂત એસિડિક ગેસ્ટ્રિકનું પ્રોટીઓલિટીક એન્ઝાઇમ રસ પીઆઇ

1, અને સminલ્મન્સ માટે - સ salલ્મોન મિલ્કના પ્રોટામિન પ્રોટીન, જેનું લક્ષણ arંચી આર્જિનિન સામગ્રી છે - પીઆઈ

12. ફોસ્ફેટ જૂથો સાથે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે ન્યુક્લિક એસિડ્સ સાથે જોડાયેલા પ્રોટીન મોટાભાગે મુખ્ય પ્રોટીન હોય છે. આવા પ્રોટીનનું ઉદાહરણ હિસ્ટોન્સ અને પ્રોટામિન્સ છે.

પ્રોટીન શું છે?

પ્રોટીન એ એક વિશિષ્ટ રીતે સંયુક્ત એમિનો એસિડ અવશેષો ધરાવતા ઉચ્ચ પરમાણુ વજન સંકુલ કાર્બનિક સંયોજનો છે. દરેક પ્રોટીનનું પોતાનું વ્યક્તિગત એમિનો એસિડ ક્રમ છે, તે જગ્યામાં તેનું સ્થાન છે. તે સમજવું અગત્યનું છે કે શરીરમાં પ્રવેશતા પ્રોટીન તેમના દ્વારા કોઈ પરિવર્તિત સ્વરૂપમાં શોષાય નહીં, તેઓ એમિનો એસિડમાં તૂટી જાય છે અને તેમની સહાયથી શરીર તેના પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે.

22 એમિનો એસિડ્સ પ્રોટીનની રચનામાં ભાગ લે છે, તેમાંથી 13 એક બીજામાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે, 9 - ફેનીલાલેનાઇન, ટ્રિપ્ટોફન, લાઇસિન, હિસ્ટિડાઇન, થ્રોનાઇન, લ્યુસીન, વેલીન, આઇસોલેસીન, મેથિઓનાઇન - બદલી ન શકાય તેવા છે. શરીરમાં બદલી ન શકાય તેવા એસિડ્સનો અભાવ અસ્વીકાર્ય છે, આ શરીરને વિક્ષેપ તરફ દોરી જશે.

પ્રોટીન શરીરમાં પ્રવેશે છે તે જ નહીં, પણ તેમાં કયા એમિનો એસિડનો સમાવેશ થાય છે તે પણ મહત્વપૂર્ણ છે!

પ્રોટીન એટલે શું?

પ્રોટીન (પ્રોટીન / પોલિપેપ્ટાઇડ્સ) - કાર્બનિક પદાર્થો, વીસ સંબંધિત એમિનો એસિડ ધરાવતા કુદરતી પોલિમર. સંયોજનો ઘણા પ્રકારો પૂરા પાડે છે. શરીર બાર વિનિમયક્ષમ એમિનો એસિડ્સના સંશ્લેષણની નકલ કરે છે.

પ્રોટીનમાં જોવા મળતા વીસ આવશ્યક એમિનો એસિડ્સમાંથી આઠ તેમના શરીર દ્વારા શરીરનું સંશ્લેષણ કરી શકાતા નથી, તે ખોરાક દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. આ વેલીન, લ્યુસિન, આઇસોલેસીન, મેથિઓનાઇન, ટ્રિપ્ટોફન, લાઇસિન, થ્રોનિન, ફેનીલાલેનાઇન છે, જે જીવન માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

પ્રોટીન શું થાય છે

પ્રાણી અને વનસ્પતિ (મૂળ દ્વારા) વચ્ચેનો તફાવત. બે પ્રકારનો વપરાશ જરૂરી છે.

પ્રાણી:

ઇંડા સફેદ સરળતાથી અને લગભગ સંપૂર્ણપણે શરીર દ્વારા શોષાય છે (90-92%). આથો દૂધના ઉત્પાદનોના પ્રોટીન થોડું ખરાબ છે (90% સુધી). તાજા આખા દૂધના પ્રોટીન પણ ઓછા (80% સુધી) શોષાય છે.
આવશ્યક એમિનો એસિડ્સના શ્રેષ્ઠ સંયોજનમાં માંસ અને માછલીનું મૂલ્ય.

શાકભાજી:

સોયા, કેનોલા અને કપાસિયામાં શરીર માટે સારા એમિનો એસિડ રેશિયો હોય છે. પાકમાં, આ ગુણોત્તર નબળો છે.

આદર્શ એમિનો એસિડ રેશિયો સાથે કોઈ ઉત્પાદન નથી. યોગ્ય પોષણમાં પ્રાણી અને વનસ્પતિ પ્રોટીનનું સંયોજન શામેલ છે.

"નિયમો દ્વારા" પોષણનો આધાર એ પ્રાણી પ્રોટીન છે. તે આવશ્યક એમિનો એસિડથી સમૃદ્ધ છે, અને વનસ્પતિ પ્રોટીનનું સારું શોષણ પૂરું પાડે છે.

પ્રોટીન શરીરમાં કાર્ય કરે છે

પેશીના કોષોમાં હોવાથી, તે ઘણા કાર્યો કરે છે:

1. રક્ષણાત્મક. રોગપ્રતિકારક શક્તિની કામગીરી એ વિદેશી પદાર્થોનું ન્યુટ્રિલેશન છે. એન્ટિબોડી ઉત્પાદન થાય છે.
2. પરિવહન. વિવિધ પદાર્થોની સપ્લાય, ઉદાહરણ તરીકે, હિમોગ્લોબિન (ઓક્સિજન સપ્લાય).
3. નિયમનકારી. આંતરસ્ત્રાવીય પૃષ્ઠભૂમિ જાળવી રાખવી.
4. પ્રોપલ્શન. તમામ પ્રકારની ચળવળ એક્ટિન અને માયોસિન પ્રદાન કરે છે.
5. પ્લાસ્ટિક. કનેક્ટિવ પેશીઓની સ્થિતિ કોલેજન સામગ્રી દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
6. ઉત્પ્રેરક. તે એક ઉત્પ્રેરક છે અને તમામ બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓના પેસેજને વેગ આપે છે.
7. જનીન માહિતીનું સંરક્ષણ અને પ્રસારણ (ડીએનએ અને આરએનએ પરમાણુઓ).
8. .ર્જા. Bodyર્જા સાથે આખા શરીરનો પુરવઠો.

અન્ય શ્વાસ પ્રદાન કરે છે, ખોરાકના પાચન માટે જવાબદાર છે, ચયાપચયનું નિયમન કરે છે. ફોટોસેન્સિટિવ ર્ડોપ્સિન પ્રોટીન દ્રશ્ય કાર્ય માટે જવાબદાર છે.

રક્ત વાહિનીઓમાં ઇલાસ્ટિન શામેલ હોય છે, તેના માટે આભાર તેઓ સંપૂર્ણ રીતે કાર્ય કરે છે. ફાઈબરિનોજેન પ્રોટીન લોહીના કોગ્યુલેશન પ્રદાન કરે છે.

શરીરમાં પ્રોટીનનો અભાવના લક્ષણો

કુપોષણ અને આધુનિક વ્યક્તિની અતિસંવેદનશીલ જીવનશૈલી સાથે પ્રોટીનની ઉણપ એકદમ સામાન્ય ઘટના છે. હળવા સ્વરૂપમાં તે નિયમિત થાક અને નબળા પ્રદર્શનમાં વ્યક્ત થાય છે. અપૂરતી માત્રામાં વધારા સાથે, શરીર લક્ષણો દ્વારા સંકેત આપે છે:

1. સામાન્ય નબળાઇ અને ચક્કર. ઘટાડો મૂડ અને પ્રવૃત્તિ, ખાસ શારીરિક પરિશ્રમ વિના સ્નાયુઓની થાકનો દેખાવ, હલનચલનનું ક્ષતિપૂર્ણ સંકલન, ધ્યાન અને યાદશક્તિને નબળી કરવી.
2. માથાનો દુખાવો અને ખરાબ sleepંઘ. પરિણામી અનિદ્રા અને ચિંતા સેરોટોનિનનો અભાવ સૂચવે છે.
3. વારંવાર મૂડ સ્વિંગ, ગ્રન્ટ્સ. ઉત્સેચકો અને હોર્મોન્સનો અભાવ નર્વસ સિસ્ટમના થાકને ઉત્તેજિત કરે છે: કોઈપણ કારણોસર ચીડિયાપણું, ગેરવાજબી આક્રમકતા, ભાવનાત્મક સંયમ.
4. નિસ્તેજ ત્વચા, ફોલ્લીઓ. આયર્નયુક્ત પ્રોટીનની અભાવ સાથે, એનિમિયા વિકસે છે, જેનાં લક્ષણો શુષ્કતા અને ત્વચાની નિસ્તેજ, મ્યુકોસ મેમ્બ્રેન છે.
5. હાથપગના સોજો. ઓછી પ્લાઝ્મા પ્રોટીન સામગ્રી પાણી-મીઠાના સંતુલનને પરસેવી રાખે છે. સબક્યુટેનીયસ ચરબી પગની અને પગની ઘૂંટીમાં પ્રવાહી એકઠા કરે છે.
6. ઘા અને ઘર્ષણની નબળી હીલિંગ. સેલ રિપેરિંગ "બિલ્ડિંગ મટિરિયલ" ના અભાવને કારણે અવરોધાય છે.
7. સુગમતા અને વાળ ખરવા, નખની નાજુકતા. શુષ્ક ત્વચા, એક્સ્ફોલિયેશન અને નેઇલ પ્લેટના ક્રેકીંગને કારણે ખોડોનો દેખાવ એ પ્રોટીનની અભાવ વિશે શરીરનું સૌથી સામાન્ય સંકેત છે. વાળ અને નખ સતત વધી રહ્યા છે અને તત્વોની અછતને તરત જ પ્રતિસાદ આપે છે જે વૃદ્ધિ અને સારી સ્થિતિને પ્રોત્સાહન આપે છે.
8. ગેરવાજબી વજન ઘટાડો. કોઈ સ્પષ્ટ કારણોસર કિલોગ્રામનું અદ્રશ્ય થવું શરીરના સ્નાયુઓના સમૂહને કારણે પ્રોટીનની અભાવની ભરપાઈ કરવાની જરૂરિયાતને કારણે છે.
9. હૃદય અને રુધિરવાહિનીઓની નિષ્ફળતા, શ્વાસની તકલીફનો દેખાવ. શ્વસન, પાચક અને જીનીટોરીનરી સિસ્ટમ્સ પણ બગડતી જાય છે. ડિસ્પેનીયા શારીરિક પરિશ્રમ વિના, શરદી વગરના ઉધરસ અને વાયરલ રોગોથી દેખાય છે.

આ પ્રકારના લક્ષણોના દેખાવ સાથે, તમારે તાત્કાલિક ખોરાકની પદ્ધતિ અને ગુણવત્તામાં ફેરફાર કરવો જોઈએ, તમારી જીવનશૈલી પર પુનર્વિચાર કરવો જોઈએ, અને જો તીવ્ર બને છે, તો ડ doctorક્ટરની સલાહ લો.

એસિમિલેશન માટે કેટલી પ્રોટીન જરૂરી છે

દરરોજ વપરાશ દર વય, લિંગ, કાર્યના પ્રકાર પર આધારિત છે. ધોરણો પરનો ડેટા કોષ્ટકમાં રજૂ કરવામાં આવ્યો છે (નીચે) અને સામાન્ય વજન માટે રચાયેલ છે.
પ્રોટીનનું સેવન ઘણી વખત ક્રશ કરવું એ વૈકલ્પિક છે. દરેક પોતાના માટે અનુકૂળ ફોર્મ નક્કી કરે છે, મુખ્ય વસ્તુ એ છે કે દૈનિક ઇન્ટેક રેટ જાળવો.

શારીરિક પ્રવૃત્તિવય અવધિ દરરોજ પ્રોટીનનું સેવન, જી પુરુષો માટેસ્ત્રીઓ માટે કુલપ્રાણી મૂળકુલપ્રાણી મૂળ કોઈ ભાર નથી18-4096588249 40-6089537545 નાની ડિગ્રી18-4099548446 40-6092507745 મધ્યમ ગ્રેડ18-40102588647 40-6093517944 ઉચ્ચ ડિગ્રી18-40108549246 40-60100508543 સામયિક18-4080487143 40-6075456841 નિવૃત્તિ વય75456841

ખોરાકમાં પ્રોટીનનું પ્રમાણ વધુ છે

પ્રોટીન ધરાવતા ખોરાકને માન્યતા આપી:

માંસની બધી જાતોમાં, મરઘાંની સામગ્રી પછીનું પ્રથમ સ્થાન માંસ હશે: 18.9 ગ્રામ તે પછી, ડુક્કરનું માંસ: 16.4 ગ્રામ, ઘેટાંના: 16.2 ગ્રામ.

સીફૂડ અને સ્ક્વિડ એ નેતાઓ છે: 18.0 જી.
પ્રોટીન માટે સૌથી ધનિક માછલી સ salલ્મોન છે: 21.8 ગ્રામ, પછી ગુલાબી સ salલ્મોન: 21 ગ્રામ, પાઇક પેર્ચ: 19 ગ્રામ, મેકરેલ: 18 ગ્રામ, હેરિંગ: 17.6 ગ્રામ અને કોડ: 17.5 ગ્રામ.

ડેરી ઉત્પાદનોમાં, કેફિર અને ખાટા ક્રીમ આ સ્થિતિને નિશ્ચિતપણે ધરાવે છે: 3.0 ગ્રામ, પછી દૂધ: 2.8 જી.
ઉચ્ચ અનાજ - હર્ક્યુલસ: 13.1 ગ્રામ, બાજરી: 11.5 ગ્રામ, સોજી: 11.3 જી

ધોરણને જાણવું અને નાણાકીય તકો ધ્યાનમાં લેતા, તમે મેનુને યોગ્ય રીતે કંપોઝ કરી શકો છો અને ચરબી અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ સાથે પૂરક આપવાની ખાતરી કરો.

પોષણમાં પ્રોટીનનું પ્રમાણ

સ્વસ્થ આહારમાં પ્રોટીન, ચરબી, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું પ્રમાણ (ગ્રામમાં) 1: 1: 4 હોવું જોઈએ. તંદુરસ્ત વાનગીના સંતુલનની ચાવી બીજી રીતે રજૂ કરી શકાય છે: પ્રોટીન 25-35%, ચરબી 25-35%, કાર્બોહાઈડ્રેટ 30-50%.

તે જ સમયે, ચરબી ઉપયોગી હોવી જોઈએ: ઓલિવ અથવા અળસીનું તેલ, બદામ, માછલી, ચીઝ.

પ્લેટમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ હાર્ડ પાસ્તા, કોઈપણ તાજી શાકભાજી, તેમજ ફળો / સૂકા ફળો, ખાટા-દૂધના ઉત્પાદનો છે.

ભાગોમાં પ્રોટીન વૈકલ્પિક રીતે જોડાઈ શકે છે: વનસ્પતિ + પ્રાણીઓ.

પ્રોટીનમાં સમાયેલ એમિનો એસિડ્સ

વિનિમયક્ષમ શરીર પોતે જ સંશ્લેષણ કરી શકાય છે, પરંતુ બહારથી તેમનો પુરવઠો ક્યારેય અનાવશ્યક રહેશે નહીં. ખાસ કરીને સક્રિય જીવનશૈલી અને મહાન શારીરિક પરિશ્રમ સાથે.

અપવાદ વિના બધા મહત્વપૂર્ણ છે, તેમાંથી સૌથી લોકપ્રિય:

એલેનાઇન.
તે કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના ચયાપચયને ઉત્તેજિત કરે છે, ઝેરને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે. "સ્વચ્છતા" માટે જવાબદાર. માંસ, માછલી, ડેરી ઉત્પાદનોમાં ઉચ્ચ સામગ્રી.

આર્જિનિન.
કોઈપણ સ્નાયુઓ, તંદુરસ્ત ત્વચા, કોમલાસ્થિ અને સાંધાને કરાર કરવો જરૂરી છે. ચરબી બર્નિંગ અને રોગપ્રતિકારક શક્તિ કાર્ય પ્રદાન કરે છે. તે કોઈપણ માંસ, દૂધ, કોઈપણ બદામ, જિલેટીન છે.

એસ્પર્ટિક એસિડ.
Energyર્જા સંતુલન પ્રદાન કરે છે. સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે. સારી રીતે માંસ અને ચિકન ડીશ, દૂધ, શેરડીની ખાંડના .ર્જા સંસાધનને ફરીથી ભરવું. બટાટા, બદામ, અનાજ સમાયેલ છે.

હિસ્ટિડાઇન.
શરીરનો મુખ્ય "બિલ્ડર" હિસ્ટામાઇન અને હિમોગ્લોબિનમાં પરિવર્તિત થાય છે. ઝડપથી જખમોને મટાડવું, વૃદ્ધિ પદ્ધતિઓ માટે જવાબદાર છે. પ્રમાણમાં દૂધ, અનાજ અને કોઈપણ માંસમાં.

શાંત.
ન્યુરોટ્રાન્સમીટર, મગજ અને સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમની સ્પષ્ટ કામગીરી માટે અનિવાર્ય. તેમાં મગફળી, માંસ, અનાજ, સોયા છે.

યોગ્ય પોષણ અને જીવનની યોગ્ય રીત સાથે, બધા એમિનો એસિડ્સ "ક્યુબ્સ" ના સંશ્લેષણ અને આરોગ્ય, સુંદરતા અને દીર્ધાયુષ્યના મોડેલિંગ માટે શરીરમાં દેખાશે.

શરીરમાં પ્રોટીનના અભાવનું કારણ શું છે

1. વારંવાર ચેપી રોગો, રોગપ્રતિકારક શક્તિ નબળી પડે છે.
2. તણાવ અને ચિંતા.
3. બધી ચયાપચય પ્રક્રિયાઓનું વૃદ્ધત્વ અને ધીમું.
4. વ્યક્તિગત દવાઓના ઉપયોગની આડઅસર.
5. પાચનતંત્રમાં નિષ્ફળતા.
6. ઇજાઓ
7. ફાસ્ટ ફૂડ, ઇન્સ્ટન્ટ પ્રોડક્ટ્સ, ઓછી ગુણવત્તાવાળા અર્ધ-તૈયાર ઉત્પાદનો પર આધારિત ખોરાક.

એક જ એમિનો એસિડની ઉણપ ચોક્કસ પ્રોટીનનું ઉત્પાદન બંધ કરશે. શરીર "વoઇડ્સ ભરવા" ના સિદ્ધાંત પર ગોઠવાયેલું છે, તેથી ગુમ થયેલ એમિનો એસિડ્સ અન્ય પ્રોટીનમાંથી કા .વામાં આવશે. આ "પુનર્નિર્માણ" અવયવો, સ્નાયુઓ, હૃદય, મગજની કામગીરીને અવરોધે છે અને ત્યારબાદ રોગને ઉશ્કેરે છે.

બાળકોમાં પ્રોટીનની ઉણપ વૃદ્ધિને અટકાવે છે, શારીરિક અને માનસિક વિકલાંગતાનું કારણ બને છે.
એનિમિયાનો વિકાસ, ચામડીના રોગોનો દેખાવ, હાડકા અને સ્નાયુ પેશીઓની પેથોલોજી, રોગોની સંપૂર્ણ સૂચિ નથી. ગંભીર પ્રોટીન ડિસ્ટ્રોફીનું પરિણામ ગાંડપણ અને ક્વાશીયોકોરમાં પરિણમી શકે છે (પ્રોટીનના અભાવને કારણે ગંભીર ડિસ્ટ્રોફીનો પ્રકાર).

જ્યારે પ્રોટીન શરીરને નુકસાન પહોંચાડે છે

• વધારે સ્વાગત
• યકૃત, કિડની, હૃદય અને રુધિરવાહિનીઓના ક્રોનિક રોગો.

શરીર દ્વારા કોઈ પદાર્થના અપૂર્ણ શોષણને લીધે મોટાભાગે મોટાભાગે બનતું નથી.તે તે લોકોમાં થાય છે જેઓ તાલીમ આપનારાઓ અને ન્યુટ્રિસ્ટિસ્ટની ભલામણોને અનુસર્યા વિના જલ્દીથી માંસપેશીઓમાં વધારો કરવા માંગતા હોય છે.

"અતિશય" રિસેપ્શનની સમસ્યાઓમાં શામેલ છે:

રેનલ નિષ્ફળતા. અતિશય માત્રામાં પ્રોટીન ઓવરલોડ અવયવો, તેમના કુદરતી કાર્યને વિક્ષેપિત કરે છે. "ફિલ્ટર" ભાર સાથે સામનો કરી શકતું નથી, કિડની રોગ દેખાય છે.

યકૃત રોગ. વધારે પ્રોટીન લોહીમાં એમોનિયા એકઠા કરે છે, જે યકૃતની સ્થિતિને વધુ ખરાબ કરે છે.

એથરોસ્ક્લેરોસિસનો વિકાસ. મોટાભાગના પ્રાણી ઉત્પાદનોમાં ઉપયોગી પદાર્થો ઉપરાંત હાનિકારક ચરબી અને કોલેસ્ટરોલ હોય છે.

યકૃત, કિડની, કાર્ડિયોવાસ્ક્યુલર અને પાચક પ્રણાલીના પેથોલોજીથી પીડિત લોકોએ પ્રોટીનનું સેવન મર્યાદિત કરવું જોઈએ.

જેઓ તેની સ્વાસ્થ્યની સંભાળ રાખે છે તે માટે ચિંતા કરનારાઓને સુંદર લાભ આપવામાં આવે છે. ગંભીર પરિણામો ટાળવા માટે, તમારે પુન recoveryપ્રાપ્તિ માટે શરીરની જરૂરિયાતને યાદ રાખવાની જરૂર છે. સંપૂર્ણ આરામ, પોષણ, મુલાકાતી નિષ્ણાતો યુવા, આરોગ્ય અને જીવનને લંબાવશે.

દ્રાવ્યતા

પ્રોટીન પાણીમાં દ્રાવ્યતાની માત્રામાં અલગ અલગ હોય છે. પાણીમાં દ્રાવ્ય પ્રોટીનને આલ્બુમિન કહેવામાં આવે છે, તેમાં લોહી અને દૂધના પ્રોટીન શામેલ છે. અદ્રાવ્ય અથવા સ્ક્લેરોપ્રોટીન માટે, ઉદાહરણ તરીકે, કેરાટિન (પ્રોટીન જે વાળ બનાવે છે, સસ્તન પ્રાણીઓના વાળ, પક્ષીઓના પીંછા વગેરે) અને ફાઈબ્રોઇન, જે રેશમ અને કોબવેબ્સનો ભાગ છે. પ્રોટીનની દ્રાવ્યતા ફક્ત તેની રચના દ્વારા જ નહીં, પરંતુ દ્રાવકની પ્રકૃતિ, આયનીય શક્તિ અને સોલ્યુશનના પીએચ જેવા બાહ્ય પરિબળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

પ્રોટીનને હાઇડ્રોફિલિક (જળ દ્રાવ્ય) અને હાઇડ્રોફોબિક (પાણી-જીવડાં) માં પણ વહેંચવામાં આવે છે. અદ્રાવ્ય કેરાટિન અને ફાઇબ્રોઇન સહિત સાયટોપ્લાઝમ, ન્યુક્લિયસ અને ઇન્ટરસેલ્યુલર પદાર્થના મોટાભાગના પ્રોટીન, હાઇડ્રોફિલિક છે. જૈવિક પટલ બનાવે છે તે મોટાભાગના પ્રોટીન હાઇડ્રોફોબિક છે - પટલના હાઇડ્રોફોબિક લિપિડ્સ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરનારા અભિન્ન પટલ પ્રોટીન (આ પ્રોટીન, નિયમ પ્રમાણે, તેમાં હાઇડ્રોફિલિક સાઇટ્સ પણ છે).

શરીરમાં પ્રોટીન બાયોસિન્થેસિસ

પ્રોટીન બાયોસિન્થેસિસ - એમિનો એસિડમાંથી ઇચ્છિત પ્રોટીનના શરીરમાં વિશિષ્ટ પ્રકારના રાસાયણિક બંધન સાથે જોડીને - પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળ. ડીએનએ પ્રોટીનની રચના વિશે માહિતી સંગ્રહિત કરે છે. સંશ્લેષણ પોતે કોષના એક વિશિષ્ટ ભાગમાં થાય છે જેને રિબોઝોમ કહે છે. આર.એન.એ ઇચ્છિત જીન (ડીએનએ સાઇટ) થી રાઇબોઝમમાં માહિતી સ્થાનાંતરિત કરે છે.

કારણ કે પ્રોટીન બાયોસિન્થેસિસ મલ્ટિસ્ટેજ, જટિલ છે, માનવ અસ્તિત્વના આધારે આપેલી માહિતીનો ઉપયોગ કરે છે - ડીએનએ, તેનું રાસાયણિક સંશ્લેષણ એક મુશ્કેલ કાર્ય છે. વિજ્entistsાનીઓએ શીખ્યા છે કે અમુક ઉત્સેચકો અને હોર્મોન્સના અવરોધકોને કેવી રીતે પ્રાપ્ત કરવું, પરંતુ સૌથી મહત્વપૂર્ણ વૈજ્ .ાનિક કાર્ય એ આનુવંશિક એન્જિનિયરિંગનો ઉપયોગ કરીને પ્રોટીન મેળવવાનું છે.

પરિવહન

ખાસ રક્ત પ્રોટીનનું પરિવહન કાર્ય - હિમોગ્લોબિન. આ પ્રોટીનનો આભાર, ઓક્સિજન ફેફસાંમાંથી શરીરના અવયવો અને પેશીઓને પહોંચાડે છે.

તે એન્ટિબોડીઝ કહેવાતી રોગપ્રતિકારક શક્તિના પ્રોટીનની પ્રવૃત્તિમાં શામેલ છે. તે એન્ટિબોડીઝ છે જે શરીરના સ્વાસ્થ્યની રક્ષા કરે છે, તેને બેક્ટેરિયા, વાયરસ, ઝેરથી સુરક્ષિત કરે છે અને ખુલ્લા ઘાની જગ્યાએ લોહીને ગંઠાઈ જવા દે છે.

પ્રોટીનનું સિગ્નલ કાર્ય એ કોષો વચ્ચે સંકેતો (માહિતી) પ્રસારિત કરવાનું છે.

પુખ્ત વયના પ્રોટીન ધોરણો

પ્રોટીન માટે માનવ શરીરની જરૂરિયાત તેની શારીરિક પ્રવૃત્તિ પર સીધી આધાર રાખે છે. આપણે જેટલું આગળ વધીએ છીએ, તેટલી ઝડપથી આપણા શરીરમાં તમામ બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ આગળ વધે છે. જે લોકો નિયમિતપણે કસરત કરે છે તેમને સરેરાશ વ્યક્તિ કરતા બમણા પ્રોટીનની જરૂર હોય છે. રમતમાં સામેલ લોકો માટે પ્રોટીનનો અભાવ એ સ્નાયુઓ અને આખા શરીરના થાકને "સૂકવી નાખવું" જોખમી છે!

સરેરાશ, એક પુખ્ત વયના પ્રોટીન ધોરણની ગણતરી 1 કિલો વજન દીઠ 1 જી પ્રોટીનના ગુણાંકના આધારે થાય છે, એટલે કે પુરુષો માટે આશરે 80-100 ગ્રામ, સ્ત્રીઓ માટે 55-60 ગ્રામ. પુરૂષ એથ્લેટ્સને દરરોજ 170-200 ગ્રામ જેટલા પ્રોટીનનો વપરાશ થાય છે તેની માત્રામાં વધારો કરવાની સલાહ આપવામાં આવે છે.

શરીર માટે યોગ્ય પ્રોટીન પોષણ

પ્રોટીનથી શરીરને સંતૃપ્ત કરવા માટે યોગ્ય પોષણ એ પ્રાણી અને છોડના પ્રોટીનનું સંયોજન છે. ખોરાકમાંથી પ્રોટીનના જોડાણની ડિગ્રી તેના મૂળ અને હીટ ટ્રીટમેન્ટની પદ્ધતિ પર આધારિત છે.

આમ, પ્રાણી પ્રોટીનના કુલ વપરાશના આશરે 80% અને વનસ્પતિ પ્રોટીન 60% શરીર દ્વારા શોષાય છે. પ્રાણી મૂળના ઉત્પાદનોમાં વનસ્પતિ કરતાં ઉત્પાદનના એકમ સમૂહમાં વધુ પ્રમાણમાં પ્રોટીન હોય છે. આ ઉપરાંત, "પ્રાણી" ઉત્પાદનોની રચનામાં બધા એમિનો એસિડ શામેલ છે, અને આ સંદર્ભે વનસ્પતિ ઉત્પાદનોને હલકી ગુણવત્તાવાળા માનવામાં આવે છે.

વધુ સારી પ્રોટીન શોષણ માટેના મૂળભૂત પોષક નિયમો:

• રસોઈની નમ્ર રીત - રસોઈ, બાફવું, સ્ટ્યુઇંગ. ફ્રાયિંગનો ઇનકાર કરવો જોઈએ.
• વધુ માછલી અને મરઘાં ખાવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. જો તમને ખરેખર માંસ જોઈએ છે, તો માંસ પસંદ કરો.
• બ્રોથ્સને ખોરાકમાંથી બાકાત રાખવો જોઈએ, તે ચરબીયુક્ત અને હાનિકારક છે. આત્યંતિક કેસોમાં, તમે "ગૌણ બ્રોથ" નો ઉપયોગ કરીને પ્રથમ વાનગી રસોઇ કરી શકો છો.

સ્નાયુઓની વૃદ્ધિ માટે પ્રોટીન પોષણની સુવિધાઓ

સક્રિય રીતે સ્નાયુ સમૂહ પ્રાપ્ત કરી રહેલા એથ્લેટ્સે ઉપરોક્ત તમામ ભલામણોનું પાલન કરવું જોઈએ. તેમના આહારમાં મોટાભાગના પ્રાણીઓના મૂળના પ્રોટીન હોવા જોઈએ. તેઓ વનસ્પતિ પ્રોટીન ઉત્પાદનો સાથે મળીને ખાવા જોઈએ, જેમાંથી સોયા એક ખાસ પસંદગી છે.

ડ doctorક્ટરની સલાહ લેવી અને વિશેષ પ્રોટીન પીણાઓના ઉપયોગને ધ્યાનમાં લેવી પણ જરૂરી છે, જેમાંથી પ્રોટીન શોષણની ટકાવારી 97-98% છે. નિષ્ણાત વ્યક્તિગત રીતે પીણું પસંદ કરશે, યોગ્ય ડોઝની ગણતરી કરશે. તાકાત તાલીમ માટે આ એક સુખદ અને ઉપયોગી પ્રોટીન પૂરક હશે.

અવક્ષય

પ્રોટીન ડિએન્ટેરેશન તેની જૈવિક પ્રવૃત્તિ અને / અથવા ચતુર્થાંશ, તૃતીય અથવા ગૌણ માળખાના નુકસાન સાથે સંકળાયેલ શારીરિક-રાસાયણિક ગુણધર્મોના કોઈપણ ફેરફારોનો સંદર્ભ આપે છે (વિભાગ "પ્રોટીન રચના" જુઓ). એક નિયમ તરીકે, પ્રોટીન તે શરતો (તાપમાન, પીએચ, વગેરે) હેઠળ એકદમ સ્થિર હોય છે જેમાં તેઓ સામાન્ય રીતે શરીરમાં કાર્ય કરે છે. આ સ્થિતિમાં તીવ્ર પરિવર્તન પ્રોટીન ડીડેરેશન તરફ દોરી જાય છે. ડેનિટ્યુરિંગ એજન્ટની પ્રકૃતિના આધારે, યાંત્રિક (મજબૂત ઉત્તેજના અથવા ધ્રુજારી), શારીરિક (હીટિંગ, ઠંડક, ઇરેડિયેશન, સોનીકેશન) અને રાસાયણિક (એસિડ્સ અને આલ્કાલીઝ, સર્ફેક્ટન્ટ્સ, યુરિયા) ડિએન્ટેરેશનને અલગ પાડવામાં આવે છે.

પ્રોટીન ડિએન્ટેરેશન સંપૂર્ણ અથવા આંશિક, ઉલટાવી શકાય તેવું અથવા ઉલટાવી શકાય તેવું હોઈ શકે છે. રોજિંદા જીવનમાં ઉલટાવી શકાય તેવું પ્રોટીન ડીનિટ્રેશનનો સૌથી પ્રખ્યાત કેસ એ ચિકન ઇંડાની તૈયારી છે, જ્યારે, ઉચ્ચ તાપમાનના પ્રભાવ હેઠળ, પાણીમાં દ્રાવ્ય પારદર્શક પ્રોટીન ઓવલુબુમિન ગાense, અદ્રાવ્ય અને અપારદર્શક બને છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં ડિએનટેરેશન એ ઉલટાવી શકાય તેવું છે, જેમ કે એમોનિયમ ક્ષાર (મીઠું પાડવાની પદ્ધતિ) નો ઉપયોગ કરીને પાણીમાં દ્રાવ્ય પ્રોટીનનો વરસાદ થાય છે, અને આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ તેમને સાફ કરવાની રીત તરીકે થાય છે.

પ્રોટીન પરમાણુઓ એ ar-L-એમિનો એસિડ (જે મોનોમર્સ છે) ના અવશેષો ધરાવતા રેખીય પોલિમર છે, અને એમિનો એસિડના અવશેષો અને એમિનો એસિડ પ્રકૃતિના ઘટકોને પણ પ્રોટીનની રચનામાં સમાવી શકાય છે. વૈજ્ .ાનિક સાહિત્યમાં, એમિનો એસિડનો સંદર્ભ આપવા માટે એક અથવા ત્રણ અક્ષરોના સંક્ષેપનો ઉપયોગ થાય છે. જોકે પ્રથમ નજરમાં એવું લાગે છે કે મોટાભાગના પ્રોટીનમાં 20 માત્ર પ્રકારના એમિનો એસિડનો ઉપયોગ પ્રોટીન સ્ટ્રક્ચર્સની વિવિધતાને મર્યાદિત કરે છે, હકીકતમાં, વિકલ્પોની સંખ્યા ભાગ્યે જ વધારે કરી શકાતી નથી: 5 એમિનો એસિડ અવશેષોની સાંકળ માટે, તે પહેલેથી જ 3 મિલિયન કરતા વધારે છે, અને 100 એમિનો એસિડ અવશેષોની સાંકળ. (નાના પ્રોટીન) ને 10,130 થી વધુ ચલોમાં રજૂ કરી શકાય છે. લંબાઈમાં 2 થી લઈને ઘણા દસ એમિનો એસિડ અવશેષો સુધી પ્રોટીન કહેવામાં આવે છે પેપ્ટાઇડ્સ, પોલિમરાઇઝેશનની મોટી ડિગ્રી સાથે - ખિસકોલી, જોકે આ વિભાગ ખૂબ જ મનસ્વી છે.

જ્યારે am-એમિનો જૂથ (-NH) સાથે એક એમિનો એસિડના car-carboxyl જૂથ (-COOH) ની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે પ્રોટીન રચાય છે₂) બીજા એમિનો એસિડના પેપ્ટાઇડ બોન્ડ રચાય છે. પ્રોટીનના અંતને એન- અને સી-ટર્મિનસ કહેવામાં આવે છે, તેના આધારે ટર્મિનલ એમિનો એસિડના અવશેષો કયા જૂથોમાં મુક્ત છે તેના આધારે: -NH₂ અથવા -કોહ, અનુક્રમે. રિબોઝોમ પર પ્રોટીન સંશ્લેષણમાં, પ્રથમ (એન-ટર્મિનલ) એમિનો એસિડ અવશેષ સામાન્ય રીતે મેથિઓનાઇન અવશેષ હોય છે, અને ત્યારબાદના અવશેષો પહેલાના સી-ટર્મિનસ સાથે જોડાયેલા હોય છે.

પ્રોટીન પોષણ, ડાયેટર્સની સુવિધાઓ

જે લોકો વજન ઓછું કરવા માંગે છે તેઓએ પ્રાણી અને વનસ્પતિ પ્રોટીન ઉત્પાદનો ખાવા જોઈએ. તેમના સેવનને અલગ પાડવું મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે તેમના જોડાણ માટેનો સમય અલગ છે. ચરબીવાળા માંસના ઉત્પાદનોને કા beી નાખવા જોઈએ, બટાકાની દુરુપયોગ થવી જોઈએ નહીં, સરેરાશ પ્રોટીન સામગ્રીવાળા અનાજને પ્રાધાન્ય આપવું જોઈએ.

પ્રોટીન આહાર પર ચરમસીમા પર ન જાઓ અને "બેસો". તે દરેકને અનુકૂળ નથી, કારણ કે કાર્બોહાઈડ્રેટનું સંપૂર્ણ બાકાત કામ કરવાની ક્ષમતા અને શક્તિમાં ઘટાડો તરફ દોરી જશે. સવારે કાર્બોહાઈડ્રેટવાળા ખોરાક ખાવા માટે પૂરતું છે - આ દિવસ દરમિયાન energyર્જા આપશે, બપોરે, ઓછી પ્રોટીન પ્રોટીન ખોરાક ખાય છે. સાંજે energyર્જાના અભાવને સમાપ્ત કરવા માટે, શરીર શરીરની ચરબી બર્ન કરવાનું શરૂ કરશે, જો કે, આ પ્રક્રિયા શરીરના સ્વાસ્થ્ય માટે સલામત રહેશે.

તમારા આહારમાં યોગ્ય અને યોગ્ય રીતે તૈયાર પ્રોટીન ખોરાકનો સમાવેશ કરવાની ખાતરી કરો. શરીર માટે, પ્રોટીન એ મુખ્ય મકાન સામગ્રી છે! નિયમિત તાલીમ સાથે, તે તમને એક સુંદર એથલેટિક બ buildડી બનાવવામાં મદદ કરશે!

પ્રોટીન એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ રાસાયણિક સંયોજનો છે, જેના વિના શરીરની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિ અશક્ય હશે. પ્રોટીનમાં એન્ઝાઇમ, અવયવોના કોષો, પેશીઓ હોય છે. તેઓ માનવ શરીરમાં થતી મેટાબોલિક, પરિવહન અને અન્ય ઘણી પ્રક્રિયાઓ માટે જવાબદાર છે. પ્રોટીન "અનામતમાં" એકઠું કરી શકતું નથી, તેથી તેઓ નિયમિતપણે ઇન્જેસ્ટ થવું જોઈએ. રમતમાં સામેલ લોકો માટે તેમનું વિશેષ મહત્વ છે, કારણ કે પ્રોટીન નિયમન કરે છે.

સંસ્થા સ્તરો

કે. લિન્ડસ્ટ્રોમ-લેંગે પ્રોટીનની માળખાકીય સંસ્થાના 4 સ્તરોને અલગ પાડવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો: પ્રાથમિક, ગૌણ, તૃતીય અને ચતુર્ભુજ માળખાં. તેમ છતાં આ વિભાગ થોડો જૂનો છે, તેનો ઉપયોગ ચાલુ છે. પોલીપેપ્ટાઇડની પ્રાથમિક રચના (એમિનો એસિડ અવશેષોનો ક્રમ) તેના જનીન અને આનુવંશિક કોડની રચના દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને પ્રોટીન ફોલ્ડિંગની પ્રક્રિયામાં ઉચ્ચ ઓર્ડરની રચનાઓ બનાવવામાં આવે છે. તેમ છતાં, સમગ્ર પ્રોટીનની અવકાશી માળખું તેના એમિનો એસિડ ક્રમ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, તે એકદમ કમજોર છે અને તે બાહ્ય પરિસ્થિતિઓ પર આધારીત છે, તેથી પસંદીદા અથવા સૌથી વધુ શક્તિશાળી પ્રોટીન સંરચના વિશે વાત કરવાનું વધુ યોગ્ય છે.

પ્રાથમિક માળખું

પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળમાં એમીનો એસિડ અવશેષોનો ક્રમ એ પ્રાથમિક રચના છે. પ્રોટીનની પ્રાથમિક રચના એ એમિનો એસિડ અવશેષો માટે એક અથવા ત્રણ અક્ષર હોદ્દોનો ઉપયોગ કરીને સામાન્ય રીતે વર્ણવવામાં આવે છે.

પ્રાથમિક રચનાની મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતાઓ એ રૂservિચુસ્ત પ્રધાનતત્ત્વ છે - એમિનો એસિડ અવશેષોના સ્થિર સંયોજનો જે ચોક્કસ કાર્ય કરે છે અને ઘણા પ્રોટીનમાં જોવા મળે છે. પ્રજાતિઓના ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન રૂ Conિચુસ્ત હેતુઓ સચવાય છે; તેમની પાસેથી કોઈ અજાણ્યા પ્રોટીનની કામગીરીની આગાહી કરવી ઘણીવાર શક્ય છે. વિવિધ સજીવોના પ્રોટીનના એમિનો એસિડ સિક્વન્સની હોમોલોજી (સમાનતા) ની ડિગ્રીનો ઉપયોગ આ સજીવોના ટેક્સા વચ્ચેના વિકાસના અંતરનો અંદાજ કા toવા માટે કરી શકાય છે.

પ્રોટીનની પ્રાથમિક રચના એ આનુવંશિક કોડ ટેબલનો ઉપયોગ કરીને પ્રોટીન અનુક્રમ પદ્ધતિઓ દ્વારા અથવા તેના એમઆરએનએની પ્રાથમિક રચના દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે.

ગૌણ માળખું

ગૌણ માળખું એ હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ દ્વારા સ્થિર પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળના ટુકડાની સ્થાનિક ક્રમ છે.નીચે આપેલ ગૌણ પ્રોટીન રચનાના સૌથી સામાન્ય પ્રકાર છે.

• helic-હેલિક્સ એ પરમાણુની લાંબી અક્ષની આસપાસ ગાense વારા હોય છે. એક વળાંક એ 3.6 એમિનો એસિડ અવશેષો છે, હેલિક્સ પિચ 0.54 એનએમ (0.15 એનએમ એક એમિનો એસિડ અવશેષો પર પડે છે) છે. સર્પાકાર એચ અને ઓ પેપ્ટાઇડ જૂથો વચ્ચેના હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે, 4 એકમોથી અંતરે છે. જોકે α-helix ક્યાં તો ડાબા-ડાબા અથવા જમણે-જમણા હોઇ શકે છે, તેમ છતાં, પ્રોટીનમાં ડાબી બાજુનો મુખ્ય પ્રભાવ છે. ગ્લુટામિક એસિડ, લાઇસિન, આર્જિનિનની ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓથી સર્પાકાર વિક્ષેપિત થાય છે. એકબીજાની નજીક, શતાવરીનો છોડ, સીરિન, થ્રેઓનિન અને લ્યુસિન અવશેષો હેલિક્સની રચનામાં વંધ્યીકૃત રીતે દખલ કરી શકે છે, ફેલાયેલા અવશેષો સાંકળ વક્રતાનું કારણ બને છે અને helic-હેલિકોન્સને પણ વિક્ષેપિત કરે છે,
• ets-શીટ્સ (ફોલ્ડ કરેલા સ્તરો) એ ઘણી ઝિગઝેગ પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળો છે જેમાં હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ એકબીજાથી પ્રમાણમાં દૂરસ્થ (એમિનો એસિડ અવશેષ દીઠ 0.34 એનએમ) વચ્ચે રચના કરવામાં આવે છે (એમિનો એસિડ અવશેષ દીઠ 0.34 એનએમ) એમિનો એસિડ અથવા વિવિધ પ્રોટીન સાંકળો (નજીકથી અંતર કરતાં, જેમ કે કેસ છે) α-helix માં હોવું). આ સાંકળો સામાન્ય રીતે વિરુદ્ધ દિશાઓ (એન્ટિપેરેલલ ઓરિએન્ટેશન) અથવા એક દિશામાં (સમાંતર β-સ્ટ્રક્ચર) N-end દ્વારા નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે. સમાંતર અને એન્ટિપેરેલલ β-સ્ટ્રક્ચર્સવાળા મિશ્ર β-સ્ટ્રક્ચરનું અસ્તિત્વ પણ શક્ય છે. Β-શીટ્સની રચના માટે, એમિનો એસિડ્સના સાઇડ જૂથોના નાના કદના મહત્વપૂર્ણ છે, સામાન્ય રીતે ગ્લાસિન અને એલેનાઇન મુખ્ય હોય છે,
• li-હેલિક્સ
• 3₁₀સર્પાકાર
• અનર્ડર્ડ ટુકડાઓ.

તૃતીય માળખું

ત્રીજા સ્તરની રચના એ પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળની અવકાશી રચના છે. રચનાત્મક રીતે, તેમાં વિવિધ પ્રકારની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા સ્થિર ગૌણ રચનાના ઘટકો હોય છે જેમાં હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. ત્રીજા માળખાના સ્થિરતામાં શામેલ છે:

• સહસંયોજક બંધન (બે સિસ્ટીન અવશેષો વચ્ચે - ડિસ disફાઇડ બ્રિજ),
• એમિનો એસિડ અવશેષોના વિરોધી ચાર્જ સાઇડ જૂથો વચ્ચે આયનીય બોન્ડ્સ,
• હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સ
• હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ. આસપાસના પાણીના પરમાણુઓ સાથે વાતચીત કરતી વખતે, પ્રોટીન પરમાણુ ફોલ્ડ કરવામાં આવે છે જેથી એમિનો એસિડના નpન પોલર સાઇડ જૂથો જલીય દ્રાવણથી અલગ થઈ જાય, અને ધ્રુવીય હાઇડ્રોફિલિક સાઇડ જૂથો પરમાણુની સપાટી પર દેખાય.

પ્રોટીન ફોલ્ડિંગના સિદ્ધાંતોના અધ્યયનોએ બતાવ્યું છે કે ગૌણ માળખું અને અણુ અવકાશી માળખું - ફોલ્ડિંગ મોટિફ (આર્કિટેક્ચર, સ્ટ્રક્ચરલ પ્રધાનતત્ત્વ) ના સ્તર વચ્ચેના બીજા સ્તરને અલગ પાડવાનું અનુકૂળ છે. સ્ટાઇલનો ઉદ્દેશ્ય પ્રોટીન ડોમેનમાં ગૌણ માળખા તત્વો (α-હેલિક્સ અને stra-સેર) ની પરસ્પર ગોઠવણી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે - એક કોમ્પેક્ટ ગ્લોબ્યુલ કે જે પોતે જ અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે અથવા અન્ય ડોમેન્સ સાથે મોટા પ્રોટીનનો ભાગ બની શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્રોટિનની રચનાના એક લક્ષણ લક્ષણ ધ્યાનમાં લો. આકૃતિની જમણી બાજુ, ટ્રોસોફોસ્ફેટિસોમેરેઝમાં બતાવ્યા પ્રમાણે ગ્લોબ્યુલર પ્રોટીન, fold / β-સિલિન્ડર તરીકે ઓળખાતું ફોલ્ડિંગ મોટિફ ધરાવે છે: 8 સમાંતર stra-સેર, 8 α-હેલિક્સથી બનેલા બીજા સિલિન્ડરની અંદર cyl-સિલિન્ડર બનાવે છે. આ ઉદ્દેશ્ય લગભગ 10% પ્રોટીનમાં જોવા મળે છે.

તે જાણીતું છે કે સ્ટાઇલ પ્રધાનતત્ત્વ તદ્દન રૂservિચુસ્ત છે અને તે પ્રોટીનમાં જોવા મળે છે કે જેમાં કાર્યાત્મક અને ઉત્ક્રાંતિ સંબંધો નથી. ફોલ્ડિંગ પ્રધાનતત્ત્વની ઓળખ પ્રોટીન (જેમ કે સીએટીએચ અથવા એસસીઓપી) ના શારીરિક અથવા તર્કસંગત વર્ગીકરણને આધારીત છે.

પ્રોટીનની અવકાશી માળખું નક્કી કરવા માટે, એક્સ-રે ડિફરન્સ વિશ્લેષણની પદ્ધતિઓ, પરમાણુ ચુંબકીય પડઘો અને કેટલાક પ્રકારનાં માઇક્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ થાય છે.

ચતુર્ભુજ બંધારણ

ક્વોટરનરી સ્ટ્રક્ચર (અથવા સબ્યુનિટ, ડોમેન) એ એક જ પ્રોટીન સંકુલમાં ઘણી પોલીપેપ્ટાઇડ સાંકળોની પરસ્પર ગોઠવણી છે.પ્રોટીન પરમાણુઓ જે ચતુર્ભુજ રચના સાથે પ્રોટીન બનાવે છે તે રાયબોઝોમ્સ પર અલગથી રચાય છે અને સંશ્લેષણ પૂર્ણ થયા પછી જ તેઓ એક સામાન્ય સુપ્રમોલેક્યુલર રચના બનાવે છે. ચતુર્થાંશ પ્રોટીન બંને સમાન અને વિવિધ પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળો ધરાવે છે. ચતુર્થી બંધારણની સ્થિરતામાં તે જ પ્રકારનાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ શામેલ છે જેમ કે ત્રીજા સ્થાનાંતરણમાં. સુપ્રમોલેક્યુલર પ્રોટીન સંકુલમાં ડઝનેક અણુઓ હોઈ શકે છે.

મકાનના પ્રકાર દ્વારા વર્ગીકરણ

સામાન્ય પ્રકારનાં બંધારણ મુજબ પ્રોટીનને ત્રણ જૂથોમાં વહેંચી શકાય:

1. ફાઇબરિલર પ્રોટીન - પોલિમર બનાવે છે, તેમની રચના સામાન્ય રીતે ખૂબ નિયમિત હોય છે અને મુખ્યત્વે વિવિધ સાંકળો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા સપોર્ટેડ છે. તેઓ માઇક્રોફિલેમેન્ટ્સ, માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ, ફાઈબ્રીલ્સ બનાવે છે અને કોષો અને પેશીઓની રચનાને ટેકો આપે છે. ફાઇબરિલર પ્રોટીનમાં કેરેટિન અને કોલેજેન શામેલ છે.
2. ગ્લોબ્યુલર પ્રોટીન જળ દ્રાવ્ય હોય છે, પરમાણુનું સામાન્ય સ્વરૂપ વધુ કે ઓછા ગોળાકાર હોય છે.
3. પટલ પ્રોટીન - સેલ મેમ્બ્રેનને કાપે છે તેવા ડોમેન્સ હોય છે, પરંતુ તેમાંથી કેટલાક ભાગ પટલમાંથી આંતરસેલિકા વાતાવરણ અને સેલ સાયટોપ્લાઝમમાં ફેલાય છે. પટલ પ્રોટીન રીસેપ્ટર્સ તરીકે કાર્ય કરે છે, એટલે કે, તે સંકેતોને સંક્રમિત કરે છે, અને વિવિધ પદાર્થોના ટ્રાંસમેમ્બ્રેન પરિવહન પણ પ્રદાન કરે છે. પ્રોટીન ટ્રાન્સપોર્ટર વિશિષ્ટ છે, તેમાંના દરેક પટલ દ્વારા ફક્ત અમુક અણુ અથવા ચોક્કસ પ્રકારનાં સિગ્નલ પસાર કરે છે.

સરળ અને જટિલ પ્રોટીન

પેપ્ટાઇડ સાંકળો ઉપરાંત, ઘણા પ્રોટીનમાં બિન-એમિનો એસિડ જૂથો પણ શામેલ છે, અને આ માપદંડ મુજબ, પ્રોટીનને બે મોટા જૂથોમાં વહેંચવામાં આવે છે - સરળ અને જટિલ પ્રોટીન (પ્રોટીન). સરળ પ્રોટીન માત્ર પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળો ધરાવે છે, જટિલ પ્રોટીન પણ નોન-એમિનો એસિડ અથવા પ્રોસ્થેટિક જૂથો ધરાવે છે. કૃત્રિમ જૂથોની રાસાયણિક પ્રકૃતિના આધારે, નીચેના વર્ગો જટિલ પ્રોટીનથી અલગ પડે છે:

ગ્લાયકોપ્રોટીન, જેમાં કૃત્રિમ જૂથ તરીકે સુશોભિત રીતે જોડાયેલા કાર્બોહાઇડ્રેટ અવશેષો હોય છે, ગ્લુકોપ્રોટીન, મ્યુકોપોલિસેકરાઇડ અવશેષો ધરાવતા પ્રોટીઓગ્લાયકેન્સના સબક્લાસ સાથે સંબંધિત છે. સામાન્ય રીતે કાર્બોહાઇડ્રેટ અવશેષો સાથેના બંધનની રચનામાં સીરીન અથવા થ્રેઓનિનના હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો શામેલ હોય છે. મોટાભાગના એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર પ્રોટીન, ખાસ ઇમ્યુનોગ્લોબ્યુલિનમાં, ગ્લાયકોપ્રોટીન હોય છે. પ્રોટોગ્લાયકેન્સમાં, કાર્બોહાઇડ્રેટ ભાગ છે

પ્રોટીન પરમાણુના કુલ સમૂહના 95%, તે ઇન્ટરસેલ્યુલર મેટ્રિક્સના મુખ્ય ઘટક છે,

2. સજીવોના પ્રજનનનું જૈવિક મહત્વ. પ્રજનન પદ્ધતિઓ.

1. પ્રજનન અને તેનું મહત્વ.

પ્રજનન - સમાન જીવોનું પ્રજનન, જે પ્રદાન કરે છે

ઘણા સહસ્ત્રાબ્દી માટે પ્રજાતિઓનું અસ્તિત્વ વધારવામાં ફાળો આપે છે

જાતિના વ્યક્તિઓની સંખ્યા, જીવનની સાતત્ય. અજાણ્યા, જાતીય અને

સજીવો વનસ્પતિ પ્રસરણ.

2. અજાણ્યા પ્રજનન એ સૌથી પ્રાચીન રીત છે. માં

એક જીવતંત્ર જાતીયતામાં સામેલ છે, જ્યારે મોટા ભાગે જાતીય ભાગ લે છે

બે વ્યક્તિઓ. છોડમાં, બીજકણનો ઉપયોગ કરીને અજાતીય પ્રજનન - એક

વિશિષ્ટ કોષો. શેવાળ, શેવાળ, અશ્વવિરામના બીજકણ દ્વારા પ્રસરણ

લૂંટફાટ, ફર્ન. છોડમાંથી બીજકણની ફોલ્લીઓ, તેમના અંકુરણ અને વિકાસ

તેમને અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં નવા સહાયક સજીવો. મોટી સંખ્યામાં મોત

વિવાદ પ્રતિકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં ઘટી. ઘટનાની ઓછી સંભાવના

બીજકણમાંથી નવા સજીવો કારણ કે તેમાં થોડા પોષક તત્વો હોય છે અને

બીજ તેમને મુખ્યત્વે પર્યાવરણમાંથી શોષી લે છે.

3. વનસ્પતિ પ્રસરણ - સાથે છોડનો પ્રસાર

વનસ્પતિ અંગોનો ઉપયોગ: હવાઈ અથવા ભૂગર્ભ અંકુર, મૂળના ભાગો,

પર્ણ, કંદ, બલ્બ્સ. એક જીવના વનસ્પતિના પ્રસારમાં ભાગીદારી

અથવા તેના ભાગો. માતા સાથે પુત્રીનો લગાવ, જેમ કે

માતાના શરીરના વિકાસને ચાલુ રાખે છે. મહાન કાર્યક્ષમતા અને

પ્રાકૃતિક સજીવ તરીકે, પ્રકૃતિમાં વનસ્પતિ પ્રસરણનો ફેલાવો

બીજકણ કરતાં પ્રસૂતિ ભાગથી ઝડપથી રચાય છે. વનસ્પતિ ઉદાહરણો

સંવર્ધન: rhizomes નો ઉપયોગ કરીને - ખીણની લીલી, ટંકશાળ, Wheatgrass, વગેરે, મૂળ

કરંટ, જંગલી દ્રાક્ષ, મૂછો - માટીને સ્પર્શ કરતી નીચી શાખાઓ

- સ્ટ્રોબેરી, બલ્બ - ટ્યૂલિપ, ડેફોડિલ, ક્રોકસ. વનસ્પતિનો ઉપયોગ

સંવર્ધન જ્યારે ઉગાડવામાં આવતા છોડ ઉગાડવા: બટાટા કંદ દ્વારા ફેલાવવામાં આવે છે,

બલ્બ - ડુંગળી અને લસણ, લેઅરિંગ - કરન્ટસ અને ગૂઝબેરી, રુટ

સંતાન - ચેરી, પ્લમ, કાપવા - ફળના ઝાડ.

4. જાતીય પ્રજનન. જાતીય પ્રજનનનો સાર

સૂક્ષ્મજીવાણુ કોષો (ગેમેટ્સ) ની રચનામાં, પુરૂષ સૂક્ષ્મજીવ કોષનું ફ્યુઝન

(વીર્ય) અને સ્ત્રી (ઇંડા) - ગર્ભાધાન અને નવા વિકાસ

એક ગર્ભાધાન ઇંડા એક પુત્રી સજીવ. ગર્ભાધાન માટે આભાર

રંગસૂત્રોના વધુ વૈવિધ્યસભર સમૂહ સાથેનો પેટાકંપની સજીવ, જેનો અર્થ વધુ છે

વિવિધ વારસાગત લક્ષણો, જેના પરિણામે તે હોઈ શકે છે

વધુ નિવાસસ્થાન માટે સ્વીકારવામાં. માં જાતીય પ્રજનનની હાજરી

શેવાળ, શેવાળ, ફર્ન, જિમ્નોસ્પર્મ્સ અને એન્જીઓસ્પર્મ્સ. જટિલતા

તેમના ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન છોડમાં જાતીય પ્રક્રિયા, ખૂબ જટિલ દેખાવ

બીજ છોડ માં સ્વરૂપો.

5. બીજની મદદથી બીજ પ્રસરણ થાય છે,

તે જિમ્નોસ્પર્મ્સ અને એન્જીઓસ્પર્મ્સ (એન્જીયોસ્પર્મ્સ) ની લાક્ષણિકતા છે

વનસ્પતિ પ્રસરણ પણ વ્યાપક છે). પગલાઓનો ક્રમ

બીજ પ્રસરણ: પરાગ રજ - પisસ્ટલના લાંછન પર પરાગનું ટ્રાન્સફર, તેના

અંકુરણ, બે શુક્રાણુઓને વિભાજીત કરીને ઉદભવ, તેમની પ્રગતિ

બીજકણ, પછી ઇંડા સાથે એક શુક્રાણુનું ફ્યુઝન, અને બીજું સાથે

ગૌણ બીજક (એન્જીયોસ્પર્મ્સમાં). અંડાકાર બીજમાંથી રચના -

પોષક તત્ત્વોના સપ્લાય સાથે ગર્ભ, અને અંડાશયની દિવાલોથી - ગર્ભ. બીજ -

નવા છોડના સૂક્ષ્મજંતુ, અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં, તે ફણગાવે છે અને પ્રથમ વખત

બીજ બીજના પોષક તત્વો દ્વારા ખવડાવવામાં આવે છે, અને પછી તેના મૂળિયા

કાર્બન ડાયોક્સાઇડ - માટીમાંથી પાણી અને ખનિજો, અને પાંદડા શોષવાનું શરૂ કરો

સૂર્યપ્રકાશમાં હવામાં ગેસ. નવા છોડનું સ્વતંત્ર જીવન.

પ્રોટીન બાયોફિઝિક્સ

કોષમાં પ્રોટીનની શારીરિક ગુણધર્મો, ધ્યાનમાં લેતા જળ પટલ અને મેક્રોમ્યુલેક્યુલ્સની ભીડ (એન્જી.) ખૂબ જટિલ. Orderedર્ડર કરેલી “ક્રિસ્ટલ જેવી સિસ્ટમ” તરીકે પ્રોટીનની પૂર્વધારણા - એક “iodપિઓરોડિક સ્ફટિક” - એક્સ-રે ડિફરક્શન વિશ્લેષણ (1 એન્ગસ્ટ્રોમના ઠરાવ સુધી), ઉચ્ચ પેકિંગ ઘનતા, ડિએનટેરેશન પ્રક્રિયાની સહકારીતા અને અન્ય તથ્યો દ્વારા સમર્થિત છે.

બીજી પૂર્વધારણાની તરફેણમાં, ઇન્ટ્રાગ્લોબ્યુલર હલનચલન (મર્યાદિત હોપિંગ અથવા સતત પ્રસરણનું મોડેલ) ની પ્રક્રિયાઓમાં પ્રોટીન જેવા પ્રવાહી જેવા ગુણધર્મો ન્યુટ્રોન સ્કેટરિંગ, મöસબauઅર સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી પરના પ્રયોગો દ્વારા પુરાવા મળે છે.

સાર્વત્રિક પદ્ધતિ: રાઇબોસોમલ સંશ્લેષણ

જનીનોમાં એન્કોડ કરેલી માહિતીના આધારે પ્રોટીન એમિનો એસિડના જીવંત સજીવો દ્વારા સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. દરેક પ્રોટીનમાં એમિનો એસિડ અવશેષોનો એક અનન્ય ક્રમ હોય છે, જે પ્રોટીન એન્કોડિંગ જનીનના ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ દ્વારા નક્કી થાય છે. આનુવંશિક કોડ એ ડીએનએ (આરએનએ દ્વારા) ના ન્યુક્લિયોટાઇડ સિક્વન્સને પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળના એમિનો એસિડ ક્રમમાં અનુવાદિત કરવાની એક પદ્ધતિ છે. આ કોડ આરએનએના ત્રિન્યુક્લિયોટાઇડ વિભાગોની પત્રવ્યવહાર નક્કી કરે છે, જેને કોડન કહેવામાં આવે છે, અને કેટલાક એમિનો એસિડ્સ કે જે પ્રોટીનમાં શામેલ હોય છે: એયુજી ન્યુક્લિયોટાઇડ ક્રમ, ઉદાહરણ તરીકે, મેથિઓનાઇનને અનુરૂપ છે. ડીએનએ ચાર પ્રકારના ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ ધરાવે છે, તેથી સંભવિત કોડોનની કુલ સંખ્યા 64 છે, અને 20 એમિનો એસિડ્સ પ્રોટીનમાં વપરાય છે, તેથી ઘણા એમિનો એસિડ એક કરતા વધુ કોડન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ત્રણ કોડન નજીવા છે: તેઓ પોલીપેપ્ટાઇડ સાંકળના સંશ્લેષણ માટે સ્ટોપ સિગ્નલ તરીકે સેવા આપે છે અને તેને સમાપ્તિ કોડન અથવા સ્ટોપ કોડન કહેવામાં આવે છે.

જીન એન્કોડિંગ પ્રોટીન પ્રથમ આરએનએ પોલિમરેઝ એન્ઝાઇમ્સ દ્વારા મેસેંજર આરએનએ (એમઆરએનએ) ના ન્યુક્લિયોટાઇડ સિક્વન્સમાં ટ્રાંસ્ક્રિપ્ટ કરવામાં આવે છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, જીવંત જીવોના પ્રોટીન કોષોના સાયટોપ્લાઝમમાં હાજર મલ્ટિકોમ્પોંન્ટ મોલેક્યુલર મશીનો - રિબોઝોમ્સ પર સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. એમઆરએનએ મેટ્રિક્સ પર રાઇબોઝોમ દ્વારા પોલિપેપ્ટાઇડ ચેઇનને સંશ્લેષણ કરવાની પ્રક્રિયાને અનુવાદ કહેવામાં આવે છે.

રિબોસોમલ પ્રોટીન સંશ્લેષણ પ્રોકરોયોટ્સ અને યુકેરિઓટ્સમાં મૂળભૂત રીતે સમાન છે, પરંતુ કેટલીક વિગતોમાં ભિન્ન છે. આમ, પ્રોકaryરોટિક એમઆરએનએ ટ્રાંસ્ક્રિપ્શન પછી અથવા તેની સમાપ્તિ પહેલાં તરત જ પ્રોટીનના એમિનો એસિડ ક્રમમાં રિબોઝોમ્સ દ્વારા વાંચી શકાય છે. યુકેરિઓટ્સમાં, અનુવાદની શરૂઆત થાય તે પહેલાં, પ્રાથમિક ટ્રાંસ્ક્રિપ્ટને પહેલા શ્રેણીબદ્ધ ફેરફારોમાંથી પસાર થવું જોઈએ અને સાયટોપ્લાઝમ (રાઇબોઝોમના સ્થાન પર) માં જવું જોઈએ. પ્રોકરેયોટ્સમાં પ્રોટીન સંશ્લેષણનો દર વધારે છે અને 20 સેકન્ડમાં એમિનો એસિડ સુધી પહોંચી શકે છે.

અનુવાદની શરૂઆત પહેલાં, એમિનોઆસિલ-ટીઆરએનએ સિન્થેટીઝ એન્ઝાઇમ્સ એમિનો એસિડ્સને તેમના અનુરૂપ પરિવહન આરએનએ (ટીઆરએનએ) સાથે ખાસ જોડે છે. એન્ટીકોડન તરીકે ઓળખાતા ટીઆરએનએનો પ્રદેશ, એમઆરએનએ કોડન સાથે સંપૂર્ણ રીતે જોડી શકે છે, ત્યાં આનુવંશિક કોડ અનુસાર પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળમાં ટીઆરએનએ સાથે જોડાયેલ એમિનો એસિડ અવશેષોનો સમાવેશ સુનિશ્ચિત કરે છે.

અનુવાદના પ્રારંભિક તબક્કા દરમિયાન, દીક્ષા દરમિયાન, આરંભ કરનાર (સામાન્ય રીતે મેથિઓનાઇન) કોડન રિબોઝોમના નાના સબનિટ દ્વારા માન્યતા પ્રાપ્ત થાય છે, જેમાં દીક્ષાના પ્રોટીન પરિબળોનો ઉપયોગ કરીને એમિનોએસીલેટેડ મેથિઓનાઇન ટીઆરએનએ જોડાયેલ છે. પ્રારંભ કોડનને માન્યતા આપ્યા પછી, મોટા સબુનિટ, રાઇબોઝોમના નાના સબુનિટમાં જોડાય છે, અને ભાષાંતરનો બીજો તબક્કો, વિસ્તરણ, શરૂ થાય છે. એમઆરએનએના 5'- થી 3'-end સુધીના રાઇબોઝોમના દરેક પગલા પર, એક કોડન તેની વચ્ચેના હાઇડ્રોજન બોન્ડ્સની રચના કરીને વાંચવામાં આવે છે અને તેના માટે પરિવહન આરએનએ પૂરક છે, જે સંબંધિત એમિનો એસિડ અવશેષો સાથે જોડાયેલ છે. વધતી જતી પેપ્ટાઇડના છેલ્લા એમિનો એસિડ અવશેષો અને ટીઆરએનએ સાથે જોડાયેલ એમિનો એસિડ અવશેષો વચ્ચે પેપ્ટાઇડ બોન્ડની રચના રાયબોસોમલ આરએનએ (આરઆરએનએ) દ્વારા ઉત્પ્રેરક થાય છે, જે રાયબોઝોમના પેપ્ટિડિલ ટ્રાન્સફરેઝ કેન્દ્રની રચના કરે છે. આ કેન્દ્ર નાઇટ્રોજન અને કાર્બન અણુઓને પ્રતિક્રિયાના પેસેજ માટે અનુકૂળ સ્થિતિમાં મૂકે છે. અનુવાદનો ત્રીજો અને અંતિમ તબક્કો, સમાપ્તિ, ત્યારે થાય છે જ્યારે રાઇબોઝોમ સ્ટોપ કોડન પર પહોંચે છે, ત્યારબાદ પ્રોટીન સમાપ્તિ પરિબળો તેના છેલ્લા સંશ્લેષણને બંધ કરીને, છેલ્લા ટીઆરએનએ અને પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળ વચ્ચેના જોડાણને હાઇડ્રોલાઇઝ કરે છે. રાઇબોઝોમ્સમાં, પ્રોટીન હંમેશાં એન-થી સી-ટર્મિનસનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.

નેરીબોસોમલ સંશ્લેષણ

નીચલા ફૂગ અને કેટલાક બેક્ટેરિયામાં, પેપ્ટાઇડ્સના બાયોસિન્થેસિસની વધારાની (નોન-રિબોઝોમલ અથવા મલ્ટિનેઝાઇમ) પદ્ધતિ, સામાન્ય રીતે નાના અને અસામાન્ય માળખાને ઓળખાય છે.આ પેપ્ટાઇડ્સનું સંશ્લેષણ, સામાન્ય રીતે ગૌણ ચયાપચય, રાયબોઝોમ્સની સીધી ભાગીદારી વિના, ઉચ્ચ પરમાણુ વજન પ્રોટીન સંકુલ, એનઆરએસ સિન્થેસ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. એનઆરએસ સિન્થેસમાં સામાન્ય રીતે ઘણા ડોમેન્સ અથવા વ્યક્તિગત પ્રોટીન હોય છે જે એમિનો એસિડ પસંદ કરે છે, પેપ્ટાઇડ બોન્ડ બનાવે છે અને સંશ્લેષિત પેપ્ટાઇડ મુક્ત કરે છે. સાથે, આ ડોમેન્સ મોડ્યુલ બનાવે છે. દરેક મોડ્યુલ સંશ્લેષિત પેપ્ટાઇડમાં એક એમિનો એસિડનો સમાવેશ સુનિશ્ચિત કરે છે. એનઆરએસ સિન્થેસિસ આમ એક અથવા વધુ મોડ્યુલોથી બનેલા હોઈ શકે છે. કેટલીકવાર, આ સંકુલમાં એલ-એમિનો એસિડ્સ (સામાન્ય સ્વરૂપ) ને ડી-ફોર્મમાં આઇસોમરાઇઝ કરવા માટે સક્ષમ ડોમેન શામેલ છે.

રાસાયણિક સંશ્લેષણ

કાર્બનિક સંશ્લેષણની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને ટૂંકા પ્રોટીનને રાસાયણિક રીતે સંશ્લેષણ કરી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, રાસાયણિક lાંકણા. મોટેભાગે, પેપ્ટાઇડનું રાસાયણિક સંશ્લેષણ સી-એન્ડથી એન-એન્ડ તરફની દિશામાં થાય છે, જેમ કે રાયબોઝોમ્સ પર બાયોસિન્થેસિસનો વિરોધ કરે છે. રાસાયણિક સંશ્લેષણની પદ્ધતિ ટૂંકા ઇમ્યુનોજેનિક પેપ્ટાઇડ્સ (એપિટોપ્સ) ઉત્પન્ન કરે છે, જે પછી પ્રાણીઓમાં ઇન્જેક્શન આપવામાં આવે છે જેથી ચોક્કસ એન્ટિબોડીઝ અથવા હાઇબ્રિડોમસ પ્રાપ્ત થાય. વધુમાં, આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ અમુક ઉત્સેચકોના અવરોધકો મેળવવા માટે પણ થાય છે. રાસાયણિક સંશ્લેષણ એમિનો એસિડ અવશેષો રજૂ કરવાની મંજૂરી આપે છે જે પરંપરાગત પ્રોટીનમાં જોવા મળતા નથી, ઉદાહરણ તરીકે, તેમની બાજુની સાંકળો સાથે જોડાયેલા ફ્લોરોસન્સ લેબલવાળા. પ્રોટીનના સંશ્લેષણ માટેની રાસાયણિક પદ્ધતિઓમાં ઘણી મર્યાદાઓ હોય છે: તે 300 થી વધુ એમિનો એસિડ અવશેષોની પ્રોટીન લંબાઈથી બિનઅસરકારક છે, કૃત્રિમ રીતે સંશ્લેષિત પ્રોટીન અનિયમિત તૃતીય માળખું હોઈ શકે છે અને અનુવાદ પછીના ફેરફારોનો અભાવ હોઈ શકે છે (નીચે જુઓ).

અનુવાદ પછીના ફેરફાર

અનુવાદ પૂર્ણ થયા પછી, મોટાભાગના પ્રોટીન, અનુવાદ પછીના ફેરફારો તરીકે ઓળખાતા વધુ રાસાયણિક ફેરફારોમાંથી પસાર થાય છે. પ્રોટીનના પોસ્ટ-ટ્રાન્સલેશનલ મોડિફિકેશનના બેસોથી વધુ વેરિયન્ટ્સ જાણીતા છે.

અનુવાદ પછીના ફેરફારો કોષમાં પ્રોટીનની આયુષ્ય, તેમની ઉત્સેચક પ્રવૃત્તિ અને અન્ય પ્રોટીન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને નિયંત્રિત કરી શકે છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, અનુવાદ પછીના ફેરફારો એ પ્રોટીન પરિપક્વતાનો ફરજિયાત તબક્કો છે, નહીં તો તે કાર્યરત રીતે નિષ્ક્રિય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્સ્યુલિન અને કેટલાક અન્ય હોર્મોન્સની પરિપક્વતા સાથે, પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળનું મર્યાદિત પ્રોટીઓલિસિસ જરૂરી છે, અને પ્લાઝ્મા પટલ પ્રોટીનની પરિપક્વતા સાથે, ગ્લાયકોસિલેશન આવશ્યક છે.

અનુવાદ પછીના ફેરફારો અનન્ય લોકો સુધી વ્યાપક અને દુર્લભ બંને હોઈ શકે છે. સાર્વત્રિક ફેરફારનું ઉદાહરણ સર્વવ્યાપકતા છે (પ્રોટીનમાં ટૂંકા યુબિક્વિટિન પ્રોટીનના કેટલાક પરમાણુઓની સાંકળનું જોડાણ), જે પ્રોટીઝોમ દ્વારા આ પ્રોટીનને કાપી નાખવાના સંકેત તરીકે કામ કરે છે. બીજો સામાન્ય ફેરફાર ગ્લાયકોસાઇલેશન છે - એવો અંદાજ છે કે માનવ પ્રોટીનનો અડધો ભાગ ગ્લાયકોસાઇલેટેડ છે. દુર્લભ ફેરફારોમાં ટાયરોસિનેશન / ડિટિરોઝિનેશન અને ટ્યુબ્યુલિનનું બહુપ્રાપ્તિકરણ શામેલ છે.

એક અને તે જ પ્રોટીન અસંખ્ય ફેરફાર કરી શકે છે. તેથી, હિસ્ટોન્સ (પ્રોટીન જે યુકેરિઓટ્સમાં ક્રોમેટિનનો ભાગ છે) 150 થી વધુ વિવિધ ફેરફારો કરી શકે છે.

અનુવાદ પછીના ફેરફારો આમાં વહેંચાયેલા છે:

• મુખ્ય સર્કિટ ફેરફાર,
  • એન-ટર્મિનલ મેથિઓનાઇન અવશેષોના ક્લેવેજ,
  • મર્યાદિત પ્રોટીઓલિસિસ - પ્રોટીન ટુકડો દૂર કરવો જે અંતથી થાય છે (સિગ્નલ સિક્વન્સનું વિભાજન) અથવા, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, અણુની મધ્યમાં (ઇન્સ્યુલિનની પરિપક્વતા),
  • એમિનો અને કાર્બોક્સિલ જૂથો (એન-એસિલેશન, માયરોસ્ટાયલેશન, વગેરે) ને મુક્ત કરવા માટે વિવિધ રાસાયણિક જૂથોનું જોડાણ,
• એમિનો એસિડની સાઇડ સાંકળોમાં ફેરફાર,
  • નાના રાસાયણિક જૂથો (ગ્લાયકોસાઇલેશન, ફોસ્ફોરીલેશન, વગેરે) નો ઉમેરો અથવા તિરાડો.
  • લિપિડ અને હાઇડ્રોકાર્બનનો ઉમેરો,
  • માનક એમિનો એસિડ અવશેષોને બિન-માનક (સિટ્ર્યુલિનની રચના) માં પરિવર્તન,
  • સિસ્ટીન અવશેષો વચ્ચે ડિસલ્ફાઇડ પુલની રચના,
• નાના પ્રોટીન (સુમોલેશન અને સર્વવ્યાપક) નો ઉમેરો.

ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ટ્રાન્સપોર્ટ અને સingર્ટિંગ

યુકેરિઓટિક સેલના સાયટોપ્લાઝમમાં સંશ્લેષિત પ્રોટીનને વિવિધ સેલ ઓર્ગેનોઇડ્સમાં પરિવહન કરવું આવશ્યક છે: ન્યુક્લિયસ, મિટોકોન્ડ્રિયા, એન્ડોપ્લાઝિક રેટિક્યુલમ (ઇપીઆર), ગોલ્ગી ઉપકરણ, લાઇસોઝમ્સ, વગેરે, અને કેટલાક પ્રોટીન એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર માધ્યમમાં પ્રવેશ કરવો આવશ્યક છે. કોષના ચોક્કસ વિભાગમાં જવા માટે, પ્રોટીનનું ચોક્કસ લેબલ હોવું આવશ્યક છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, આવા લેબલ એ પ્રોટીનની જ એમિનો એસિડ ક્રમનો એક ભાગ છે (નેતા પેપ્ટાઇડ અથવા પ્રોટીનનો સિગ્નલ ક્રમ), પરંતુ કેટલાક કિસ્સાઓમાં, પ્રોટીન સાથે જોડાયેલ ઓલિગોસેકરાઇડ્સ તે લેબલ છે.

ઇપીઆરમાં પ્રોટીનનું પરિવહન જ્યારે તેઓ સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે ત્યારે કરવામાં આવે છે, કારણ કે રિબોઝોમ્સ તેની બાહ્ય પટલ પરના ખાસ પ્રોટીન પર ઇપીઆર “સિટ” માટે સિગ્નલ ક્રમ ધરાવતા પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે. ઇપીઆરથી માંડીને ગોલ્ગી ઉપકરણ સુધી, અને ત્યાંથી લાઇસોઝમ્સ અને બાહ્ય પટલ અથવા બાહ્યકોષીય માધ્યમ સુધી, વેસ્ટિકલ પરિવહન દ્વારા પ્રોટીન દાખલ થાય છે. અણુ સ્થાનિકીકરણ સંકેતવાળા પ્રોટીન અણુ છિદ્રો દ્વારા ન્યુક્લિયસમાં પ્રવેશ કરે છે. મિટોકોન્ડ્રિયા અને ક્લોરોપ્લાસ્ટમાં, સંબંધિત સંકેત ક્રમ ધરાવતા પ્રોટીન, ચેપરોન્સની ભાગીદારી સાથે ચોક્કસ પ્રોટીન ટ્રાન્સલેટર છિદ્રો દ્વારા પ્રવેશે છે.

માળખું અને અધોગતિ જાળવી રાખવી

પ્રોટીનની યોગ્ય અવકાશી રચના જાળવી રાખવી એ તેમના સામાન્ય કામગીરી માટે નિર્ણાયક છે. પ્રોટીનનું ખોટું ફોલ્ડિંગ તેમના એકત્રીકરણ તરફ દોરી જાય છે તે પરિવર્તન, idક્સિડેશન, તાણની સ્થિતિ અથવા કોષના શરીરવિજ્ .ાનમાં વૈશ્વિક ફેરફારો દ્વારા થઈ શકે છે. પ્રોટીનનું એકત્રીકરણ એ વૃદ્ધત્વની લાક્ષણિકતાની નિશાની છે. એવું માનવામાં આવે છે કે અયોગ્ય પ્રોટીન ફોલ્ડિંગ એ સિસ્ટીક ફાઇબ્રોસિસ, લાઇસોસોમલ સંચય રોગ જેવા રોગોનું કારણ અથવા વૃદ્ધિ છે. તેમજ ન્યુરોોડિજેરેટિવ ડિસઓર્ડર્સ (અલ્ઝાઇમર, હન્ટિંગ્ટન અને પાર્કિન્સન).

કોષો દ્વારા ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયામાં, પ્રોટીન એકત્રીકરણ સામે લડવા માટે ચાર મુખ્ય પદ્ધતિઓ વિકસિત કરવામાં આવી છે. પ્રથમ બે - ચેપરોન્સની મદદથી પુનરાવર્તિત ફોલ્ડિંગ (રિફોલ્ડિંગ) અને પ્રોટીસેસ સાથેની ચીરો - બેક્ટેરિયા અને ઉચ્ચ જીવતંત્ર બંનેમાં જોવા મળે છે. Opટોફેગી અને ખાસ બિન-પટલ ઓર્ગેનેલ્સમાં અયોગ્ય રીતે ફોલ્ડ પ્રોટીનનું સંચય એ યુકેરિઓટ્સની લાક્ષણિકતા છે.

ડિટોરેશન પછી સાચી ત્રિ-પરિમાણીય રચનાને પુનર્સ્થાપિત કરવાની પ્રોટીનની ક્ષમતાએ અમને અનુમાન કરવાની મંજૂરી આપી કે પ્રોટીનની અંતિમ રચના વિશેની તમામ માહિતી તેના એમિનો એસિડ ક્રમમાં સમાયેલી છે. હાલમાં, સિદ્ધાંત કે પ્રોટીનની સ્થિર રચનામાં ઓછામાં ઓછી મુક્ત energyર્જા હોય છે તેની તુલના આ પોલિપેપ્ટાઇડની અન્ય સંભવિત રચનાઓ સાથે કરવામાં આવે છે.

કોષોમાં પ્રોટીનનું એક જૂથ હોય છે, જેનું કાર્ય અન્ય પ્રોટીનને તેમના રાઇબોઝોમ પરના સંશ્લેષણ પછી યોગ્ય ફોલ્ડિંગની ખાતરી કરવા, તેમના નુકસાન પછી પ્રોટીનની રચનાને પુનર્સ્થાપિત કરવા, તેમજ પ્રોટીન સંકુલની રચના અને વિસર્જનની ખાતરી છે. આ પ્રોટીનને ચેપરોન કહેવામાં આવે છે. સેલના ઘણા ચેપરોન્સની સાંદ્રતા આજુબાજુના તાપમાનમાં તીવ્ર વધારો સાથે વધે છે, તેથી તે એચએસપી જૂથ (અંગ્રેજી હીટ શોક પ્રોટીન - હીટ શોક પ્રોટીન) સાથે સંબંધિત છે. શરીરના કાર્ય માટે ચેપરોન્સના સામાન્ય કાર્યનું મહત્વ α-ક્રિસ્ટલિન ચેપરોન, જે માનવ આંખના લેન્સનો એક ભાગ છે તેના ઉદાહરણ દ્વારા સમજાવી શકાય છે. આ પ્રોટીનમાં પરિવર્તન પ્રોટીનના એકત્રીકરણને લીધે લેન્સના વાદળછાયા તરફ દોરી જાય છે અને પરિણામે, મોતિયામાં પરિણમે છે.

જો પ્રોટીનની ત્રીજી રચના પુન beસ્થાપિત કરી શકાતી નથી, તો તે કોષ દ્વારા નાશ પામે છે. ઉત્સેચકો જે પ્રોટીનને અધોગળ કરે છે તેને પ્રોટીઝ કહેવામાં આવે છે.સબસ્ટ્રેટ પરમાણુના હુમલોની જગ્યા પર, પ્રોટીઓલિટીક એન્ઝાઇમ્સને એન્ડોપેપ્ટિડેસેસ અને એક્ઝોપ્ટિડેસેસમાં વહેંચવામાં આવે છે:

• એન્ડોપેપ્ટાઇડ્સ અથવા પ્રોટીનાસ, પેપ્ટાઇડ સાંકળમાં પેપ્ટાઇડ બોન્ડ્સ પેરો. તેઓ સબસ્ટ્રેટ્સના ટૂંકા પેપ્ટાઇડ સિક્વન્સને ઓળખે છે અને બાંધે છે અને પ્રમાણમાં ખાસ એમિનો એસિડ અવશેષો વચ્ચેના બંધને હાઇડ્રોલાઇઝ કરે છે.
• એક્ઝોપ્ટિડાસેસ સાંકળના અંતથી હાઇડ્રોલાઇઝ પેપ્ટાઇડ્સ: એન-ટર્મિનસથી એમિનોપેપ્ટિડેસેસ, સી-ટર્મિનસમાંથી કાર્બોક્સાઇપપ્ટીડેસેસ. છેવટે, ડિપ્પ્ટીડેસેસ માત્ર ડિપ્પ્ટીડ્સ ક્લેવ કરે છે.

કેટેલિસિસ મિકેનિઝમ મુજબ, આંતરરાષ્ટ્રીય યુનિયન ફોર બાયોકેમિસ્ટ્રી અને મોલેક્યુલર બાયોલોજી ઘણા પ્રોટીસના વર્ગોની ઓળખ આપે છે, જેમાં સીરીન પ્રોટીઝ, એસ્પાર્ટિક પ્રોટીઝ, સિસ્ટેઇન પ્રોટીસ અને મેટાલોપ્રોટેસીસનો સમાવેશ થાય છે.

એક ખાસ પ્રકારનું પ્રોટીઝ એ પ્રોટીઝોમ છે, યુક્રેયોટ્સ, આર્ચેઆ અને કેટલાક બેક્ટેરિયાના ન્યુક્લિયસ અને સાયટોપ્લાઝમમાં હાજર એક મોલ્ટિસ્બ્યુનિટ પ્રોટીઝ.

પ્રોટીઝોમ દ્વારા લક્ષ્ય પ્રોટીનને છાપવા માટે, તેને નાના યુબીક્યુટીન પ્રોટીન જોડીને લેબલ લગાવવું આવશ્યક છે. યુબીક્વિટિનની વધારાની પ્રતિક્રિયા એ ઉત્સેચકો યુબીક્વિટિન લિગાસેસ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે. પ્રોટીનમાં પ્રથમ યુબીક્યુટિન પરમાણુ ઉમેરવું એ યુબીક્વિટિન પરમાણુઓના વધુ ઉમેરા માટે લિગાસિસના સંકેત તરીકે કામ કરે છે. પરિણામે, એક પોલિયુબિક્વિટીન સાંકળ પ્રોટીન સાથે જોડાયેલ છે, જે પ્રોટીઝોમ સાથે જોડાય છે અને લક્ષ્ય પ્રોટીનની ક્લેવેજની ખાતરી આપે છે. સામાન્ય રીતે, આ સિસ્ટમને યુબિક્વિટિન આધારિત પ્રોટીન અધોગતિ કહેવામાં આવે છે. ઇન્ટ્રા સેલ્યુલર પ્રોટીનના 80-90% ની અધોગતિ પ્રોટીઓસોમની ભાગીદારીથી થાય છે.

પેરોક્સિસોમ્સમાં પ્રોટીનનું અધોગતિ ઘણા સેલ્યુલર પ્રક્રિયાઓ માટે મહત્વપૂર્ણ છે, જેમાં સેલ ચક્ર, જનીન અભિવ્યક્તિનું નિયમન અને ઓક્સિડેટીવ તાણનો પ્રતિસાદ શામેલ છે.

Opટોફેગી એ લાંબા સમયથી જીવિત બાયોમોલેક્યુલ્સ, ખાસ પ્રોટીનમાં, તેમજ લાઇસોઝમ્સ (સસ્તન પ્રાણીઓમાં) અથવા વેક્યુલોસમાં (ખમીરમાં) ઓર્ગેનેલ્સના અધોગતિની પ્રક્રિયા છે. Opટોફેગી કોઈપણ સામાન્ય કોષની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિની સાથે હોય છે, પરંતુ પોષક તત્ત્વોનો અભાવ, સાયટોપ્લાઝમમાં ક્ષતિગ્રસ્ત ઓર્ગેનેલ્સની હાજરી અને છેવટે, સાયટોપ્લાઝમમાં આંશિક રીતે નિંદાગ્રસ્ત પ્રોટીન અને તેમના એકંદરની હાજરી, કોશિકાઓમાં autટોફેગીની પ્રક્રિયાઓને વધારવા માટે ઉત્તેજના તરીકે સેવા આપી શકે છે.

ત્રણ પ્રકારનાં autટોફેગીને અલગ પાડવામાં આવે છે: માઇક્રોઆટોફેગી, મેક્રોઆઉટોફેગી અને ચેપરોન-આશ્રિત autટોફેગી.

માઇક્રોએટોફેગી દરમિયાન, મેક્રોમ્યુલેક્યુલ્સ અને કોષ પટલના ટુકડાઓ લાઇસોઝમ દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે. આ રીતે, કોષ energyર્જા અથવા મકાન સામગ્રીના અભાવ સાથે પ્રોટીનને પચાવી શકે છે (ઉદાહરણ તરીકે, ભૂખમરો દરમિયાન). પરંતુ માઇક્રોએટોફેગીની પ્રક્રિયાઓ સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં થાય છે અને સામાન્ય રીતે તે અસ્પષ્ટ છે. કેટલીકવાર ઓર્ગેનોઇડ્સને માઇક્રોઆટોફેગી દરમિયાન પણ પચવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, પેરોક્સિસોમ્સની માઇક્રોઆટોફેગી અને ન્યુક્લીની આંશિક માઇક્રોઆટોફેગી જેમાં સેલ સધ્ધર રહે છે તે આથોમાં વર્ણવવામાં આવે છે.

મેક્રોઆટોફેગીમાં, સાયટોપ્લાઝમનો એક ભાગ (ઘણીવાર કોઈપણ ઓર્ગેનોઇડ્સ ધરાવતો હોય છે) એંડોપ્લાઝિક રેટિક્યુલમના કુંડ જેવા પટલના ડબ્બાથી ઘેરાયેલું હોય છે. પરિણામે, આ સાઇટ બાકીના સાયટોપ્લાઝમથી બે પટલ દ્વારા અલગ થઈ છે. આવા ડબલ-મેમ્બ્રેન ઓર્ગેનેલ્સને autટોફેગોસોમ્સ કહેવામાં આવે છે. Opટોફેગોઝોમ્સ લિસોઝોમ્સમાં ભળી જાય છે, opટોફેગોલિસોઝમ્સ બનાવે છે, જેમાં ઓર્ગેનેલ્સ અને autટોફેગોસોમ્સની બાકીની સામગ્રી પાચન થાય છે. દેખીતી રીતે, મcક્રોઆટોફેગી એ પણ બિન-પસંદગીયુક્ત છે, જો કે ઘણી વખત તે પર ભાર મૂકવામાં આવે છે કે તેની સહાયથી સેલ "ઓર્ડેટેડ" (મિટોકોન્ડ્રિયા, રાયબોઝોમ્સ, વગેરે) ઓર્ગેનોઇડ્સથી છૂટકારો મેળવી શકે છે.

Opટોફેગીનો ત્રીજો પ્રકાર ચેપરોન-આધારિત છે. આ પદ્ધતિમાં, લિટોઝોમ મેમ્બ્રેન દ્વારા સાયટોપ્લાઝમથી આંશિક રૂપે નિસ્યંદિત પ્રોટીનનું નિર્માણ તેના પોલાણમાં થાય છે, જ્યાં તેઓ પાચન થાય છે. આ પ્રકારના autટોફેગી, ફક્ત સસ્તન પ્રાણીઓમાં વર્ણવેલ, તાણ દ્વારા પ્રેરિત છે.

JUNQ અને આઈપોડ

તણાવમાં, જ્યારે યુકેરિઓટિક સેલ મોટી સંખ્યામાં ડિએન્ટેડ પ્રોટીનના સંચયનો સામનો કરી શકતો નથી, ત્યારે તેઓને બે પ્રકારના અસ્થાયી ઓર્ગેનેલ્સ - જ્યુનક્યુ અને આઇપોડ (અંગ્રેજી) રશિયનમાં મોકલી શકાય છે. .

જુનક્યુ (એન્જી. જુક્સ્ટા ન્યુક્લિયર ક્વોલિટી કંટ્રોલ ડબ્બો) એ પરમાણુ પટલની બાહ્ય બાજુ સાથે સંકળાયેલ છે અને તેમાં સર્વવ્યાપક પ્રોટીન છે જે ઝડપથી સાયટોપ્લાઝમમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકે છે, તેમજ ચેપરોન અને પ્રોટીઓસોમ્સ. JUNQ નું હેતુપૂર્ણ કાર્ય એ રિફoldલ્ડ અને / અથવા પ્રોટીન ઘટાડવાનું છે.

આઇપોડ (અંગ્રેજી અદ્રાવ્ય પ્રોટીન ડિપોઝિટ - અદ્રાવ્ય પ્રોટીન જમા કરવાની જગ્યા) એ સેન્ટ્રલ વેક્યુલની નજીક સ્થિત છે અને તેમાં એમાયલોઇડ બનાવતા પ્રોટીનનું સ્થિર સમૂહ છે. આઇપોડમાં આ પ્રોટીનનું સંચય સામાન્ય સેલ્યુલર રચનાઓ સાથેની તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને અટકાવી શકે છે, તેથી, એવું માનવામાં આવે છે કે આ સમાવેશ રક્ષણાત્મક કાર્ય ધરાવે છે.

શરીરમાં પ્રોટીનનું કાર્ય

અન્ય જૈવિક મેક્રોમ્યુલેક્યુલ્સ (પોલિસેકરાઇડ્સ, લિપિડ્સ અને ન્યુક્લિક એસિડ્સ) ની જેમ, પ્રોટીન પણ બધા જીવતંત્રના આવશ્યક ઘટકો છે અને કોષના જીવનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. પ્રોટીન મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ હાથ ધરે છે. તે ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર રચનાઓનો એક ભાગ છે - ઓર્ગેનેલ્સ અને સાયટોસ્કેલેટન, બાહ્યકોષીય અવકાશમાં સ્રાવિત, જ્યાં તેઓ કોષો વચ્ચે પ્રસારિત કરેલા સિગ્નલની જેમ કાર્ય કરી શકે છે, ખોરાકના હાઇડ્રોલિસિસમાં ભાગ લઈ શકે છે અને આંતરસેલિય પદાર્થની રચના કરે છે.

પ્રોટીનનું તેમના કાર્યો અનુસાર વર્ગીકરણ તેના બદલે મનસ્વી છે, કારણ કે સમાન પ્રોટીન ઘણા કાર્યો કરી શકે છે. આવી મલ્ટિફંક્ક્ટીવીટીનું એક સારી રીતે અભ્યાસ કરેલું ઉદાહરણ લાઇસિલ ટીઆરએનએ સિન્થેટીઝ છે, એમિનોઆસિલ ટીઆરએનએ સિન્થેટીસના વર્ગનો એક એન્ઝાઇમ, જે ફક્ત લાઇસિન અવશેષને ટીઆરએનએ સાથે જોડે છે, પણ કેટલાક જનીનોના ટ્રાન્સક્રિપ્શનને પણ નિયંત્રિત કરે છે. પ્રોટીન તેમની ઉત્સેચક પ્રવૃત્તિને કારણે ઘણા કાર્યો કરે છે. તેથી, ઉત્સેચકો મ્યોસિન મોટર પ્રોટીન, નિયમનકારી પ્રોટીન કિનેઝ પ્રોટીન, પરિવહન પ્રોટીન સોડિયમ-પોટેશિયમ એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટસ, વગેરે છે.

ઉત્પ્રેરક કાર્ય

શરીરમાં પ્રોટીનનું સૌથી જાણીતું કાર્ય એ વિવિધ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું ઉત્પત્તિ છે. ઉત્સેચકો એ પ્રોટીન છે જેમાં વિશિષ્ટ ઉત્પ્રેરક ગુણધર્મો હોય છે, એટલે કે, દરેક એન્ઝાઇમ એક અથવા વધુ સમાન પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરક કરે છે. ઉત્સેચકો ડીએનએ પ્રતિકૃતિ અને સમારકામ અને મેટ્રિક્સ આરએનએ સંશ્લેષણ સહિતના જટિલ પરમાણુઓ (કેટબોલિઝમ) અને તેમના સંશ્લેષણ (એનાબોલિઝમ) ના વિભાજનને ઉત્તેજિત કરે છે. 2013 સુધીમાં, 5,000 કરતાં વધુ ઉત્સેચકોનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે. એન્ઝાઇમેટિક ઉત્પત્તિના પરિણામે પ્રતિક્રિયાના પ્રવેગ પ્રચંડ હોઈ શકે છે: એન્ઝાઇમ ઓરોટિડાઇન-5'-ફોસ્ફેટ ડેકાર્બોકિલેઝ દ્વારા પ્રતિક્રિયા આપવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, બિન-ઉત્પ્રેરક એક કરતા 10 ગણી ઝડપે આગળ વધે છે (એન્ઝાઇમ વગર millionotic મિલિયન વર્ષ ઓરoticટિક એસિડનું અર્ધ જીવન) એ એન્ઝાઇમ વગર છે. પ્રતિક્રિયાના પરિણામે એન્ઝાઇમ સાથે જોડાયેલા અને બદલાતા પરમાણુઓને સબસ્ટ્રેટ્સ કહેવામાં આવે છે.

તેમ છતાં ઉત્સેચકોમાં સામાન્ય રીતે સેંકડો એમિનો એસિડ અવશેષો હોય છે, તેમાંથી માત્ર એક નાનો અંશ માત્રામાં સબસ્ટ્રેટ અને તેનાથી પણ ઓછી માત્રામાં સંપર્ક કરે છે - સરેરાશ am-. એમિનો એસિડ અવશેષો, જે ઘણીવાર પ્રાથમિક બંધારણમાં એકબીજાથી દૂર સ્થિત હોય છે - સીધા કેટેલાસિસમાં સામેલ છે. એન્ઝાઇમ પરમાણુનો તે ભાગ જે સબસ્ટ્રેટ અને ક catટાલિસિસનું બંધન પૂરું પાડે છે તેને સક્રિય કેન્દ્ર કહેવામાં આવે છે.

1992 માં, આંતરરાષ્ટ્રીય સંઘના બાયોકેમિસ્ટ્રી અને મોલેક્યુલર બાયોલોજીએ તેમના દ્વારા ઉત્પ્રેરિત પ્રતિક્રિયાઓના પ્રકાર પર આધારિત ઉત્સેચકોના વંશવેલો નામકરણની અંતિમ સંસ્કરણની દરખાસ્ત કરી. આ નામકરણ અનુસાર, ઉત્સેચકોના નામનો હંમેશા અંત હોવો આવશ્યક છે -મૂળભૂત અને ઉત્પ્રેરિત પ્રતિક્રિયાઓ અને તેમના સબસ્ટ્રેટ્સના નામોથી રચાય છે. દરેક એન્ઝાઇમને એક વ્યક્તિગત કોડ સોંપવામાં આવે છે, જેના દ્વારા ઉત્સેચકોના વંશવેલોમાં તેની સ્થિતિ નક્કી કરવી સરળ છે.ઉત્પ્રેરિત પ્રતિક્રિયાઓના પ્રકાર અનુસાર, બધા ઉત્સેચકો 6 વર્ગોમાં વહેંચાયેલા છે:

• સીએફ 1: oxક્સિડોરેડેક્સેટ્સ કે જે રેડoxક્સની પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પન્ન કરે છે,
• સીએફ 2: સ્થાનાંતર જે એક સબસ્ટ્રેટ અણુથી બીજામાં રાસાયણિક જૂથોના સ્થાનાંતરણને ઉત્પન્ન કરે છે,
• સીએફ 3: હાઇડ્રોલેસેસ, કેમિકલ બોન્ડ્સના હાઇડ્રોલિસિસને ઉત્પ્રેરિત કરે છે,
• સીએફ:: ઉત્પાદનોમાંના એકમાં ડબલ બોન્ડની રચના સાથે હાઇડ્રોલિસિસ વિના રાસાયણિક બંધનો તોડવા માટે લિયાઝ ઉત્પ્રેરક છે,
• સીએફ 5: આઇસોમેરેસ જે સબસ્ટ્રેટ અણુમાં માળખાકીય અથવા ભૌમિતિક ફેરફારોને ઉત્પન્ન કરે છે,
• સીએફ 6: એટીપી ડિફોસ્ફેટ બોન્ડ અથવા સમાન ટ્રાઇફોસ્ફેટના હાઇડ્રોલિસિસને કારણે સબસ્ટ્રેટસ વચ્ચે રાસાયણિક બંધનોની રચનાને ઉત્પન્ન કરતું અસ્થિબંધન.

માળખાકીય કાર્ય

સાયટોસ્કેલિટલના માળખાકીય પ્રોટીન, એક પ્રકારનાં આર્મચર તરીકે, કોષો અને ઘણા ઓર્ગેનોઇડ્સને આકાર આપે છે અને કોશિકાઓના આકારને બદલવામાં સામેલ હોય છે. મોટાભાગના માળખાકીય પ્રોટીન ફિલેમેન્ટસ હોય છે: એક્ટિન અને ટ્યુબ્યુલિન મોનોમર્સ, ઉદાહરણ તરીકે, ગ્લોબ્યુલર, દ્રાવ્ય પ્રોટીન હોય છે, પરંતુ પોલિમરાઇઝેશન પછી તેઓ લાંબા સેર બનાવે છે જે સાયટોસ્કેલેટન બનાવે છે, જે સેલને આકાર જાળવી રાખવા દે છે. કgenલેજેન અને ઇલાસ્ટિન એ કનેક્ટિવ પેશીઓ (ઉદાહરણ તરીકે, કોમલાસ્થિ) ના ઇન્ટરસેલ્યુલર પદાર્થના મુખ્ય ઘટકો છે, અને વાળ, નખ, પક્ષીના પીછા અને કેટલાક શેલ અન્ય કેરાટિન સ્ટ્રક્ચરલ પ્રોટીનથી બનેલા છે.

રક્ષણાત્મક કાર્ય

પ્રોટીનનાં અનેક પ્રકારના રક્ષણાત્મક કાર્યો છે:

1. શારીરિક સુરક્ષા. શરીરનું શારીરિક રક્ષણ કોલેજન દ્વારા આપવામાં આવે છે, એક પ્રોટીન જે જોડાયેલી પેશીઓ (હાડકાં, કોમલાસ્થિ, કંડરા અને ચામડીના deepંડા સ્તરો (ત્વચાનો સમાવેશ થાય છે), કેરાટિન, કે બાહ્ય ત્વચાના શારીરિક shાલ, વાળ, પીંછા, શિંગડા અને અન્ય ડેરિવેટિવ્ઝનો આધાર બનાવે છે, જે આંતરસેન્દ્રિય પદાર્થનો આધાર બનાવે છે. લાક્ષણિક રીતે, આવા પ્રોટીનને રચનાત્મક કાર્યવાળા પ્રોટીન તરીકે માનવામાં આવે છે. લોહીના કોગ્યુલેશનમાં સામેલ ફાઇબરિનોજન અને થ્રોમ્બીન આ જૂથના પ્રોટીનનાં ઉદાહરણો છે.
2. રાસાયણિક સંરક્ષણ. પ્રોટીન પરમાણુમાં ઝેરનું બંધન તેમના ડિટોક્સિફિકેશન પ્રદાન કરી શકે છે. મનુષ્યમાં ડિટોક્સિફિકેશનમાં ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા યકૃતના ઉત્સેચકો દ્વારા ભજવવામાં આવે છે જે ઝેરને તોડી નાખે છે અથવા તેમને દ્રાવ્ય સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે શરીરમાંથી તેમના ઝડપથી દૂર થવા માટે ફાળો આપે છે.
3. રોગપ્રતિકારક સંરક્ષણ. પ્રોટીન કે જે લોહી અને શરીરના અન્ય પ્રવાહી બનાવે છે તે શરીરના રોગકારક રોગના નુકસાન અને તેના હુમલા માટેના રક્ષણાત્મક પ્રતિભાવમાં સામેલ છે. પૂરક સિસ્ટમ અને એન્ટિબોડીઝ (ઇમ્યુનોગ્લોબ્યુલિન) ના પ્રોટીન બીજા જૂથના પ્રોટીનથી સંબંધિત છે, તેઓ બેક્ટેરિયા, વાયરસ અથવા વિદેશી પ્રોટીનને બેઅસર કરે છે. એન્ટિબોડીઝ જે અનુકૂલનશીલ રોગપ્રતિકારક શક્તિનો ભાગ છે, શરીરમાં વિદેશી પદાર્થો, એન્ટિજેન્સ સાથે જોડાય છે અને તેને તટસ્થ કરે છે, તેમને વિનાશના સ્થળો તરફ દોરી જાય છે. એન્ટિબોડીઝ ઇન્ટરસેલ્યુલર જગ્યામાં સ્ત્રાવ થઈ શકે છે અથવા પ્લાસ્મોસાઇટ્સ નામની વિશિષ્ટ બી-લિમ્ફોસાઇટ્સના પટલમાં નિશ્ચિત થઈ શકે છે.

નિયમનકારી કાર્ય

કોષોની અંદરની ઘણી પ્રક્રિયાઓ પ્રોટીન પરમાણુઓ દ્વારા નિયમન કરવામાં આવે છે, જે neitherર્જાના સ્ત્રોત તરીકે અથવા કોષ માટે મકાન સામગ્રી તરીકે સેવા આપતી નથી. આ પ્રોટીન સેલ ચક્ર, ટ્રાંસ્ક્રિપ્શન, અનુવાદ, splicing, અન્ય પ્રોટીન અને અન્ય ઘણી પ્રક્રિયાઓની પ્રવૃત્તિમાં કોષની વૃદ્ધિને નિયંત્રિત કરે છે. પ્રોટીન કાં તો ઉત્સેચક પ્રવૃત્તિ (ઉદાહરણ તરીકે, પ્રોટીન કિનાસેસ) ને કારણે અથવા અન્ય અણુઓને લગતા ચોક્કસ બંધનને કારણે નિયમનકારી કાર્ય કરે છે. આમ, ટ્રાંસ્ક્રિપ્શન પરિબળો, એક્ટિવેટર પ્રોટીન અને રિપ્રેસર પ્રોટીન, તેમના નિયમનકારી સિક્વન્સને બંધનકર્તા દ્વારા જનીનોની ટ્રાન્સક્રિપ્શન તીવ્રતાને નિયંત્રિત કરી શકે છે. અનુવાદના સ્તરે, ઘણા એમઆરએનએનું વાંચન પ્રોટીન પરિબળોના ઉમેરા દ્વારા પણ નિયંત્રિત થાય છે.

ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર પ્રક્રિયાઓના નિયમનમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા પ્રોટીન કિનેસેસ અને પ્રોટીન ફોસ્ફેટિસ દ્વારા ભજવવામાં આવે છે - ઉત્સેચકો કે જે અન્ય પ્રોટીનની પ્રવૃત્તિને સક્રિય કરે છે અથવા અટકાવે છે અથવા તેમની સાથે જોડાઈને અથવા ફોસ્ફેટ જૂથોને દૂર કરીને.

સિગ્નલ ફંક્શન

પ્રોટીનનું સિગ્નલ કાર્ય એ પ્રોટીનની ક્ષમતા છે જે સંકેત પદાર્થો તરીકે કામ કરે છે, કોશિકાઓ, પેશીઓ, અવયવો અને સજીવો વચ્ચે સંકેત પ્રસારિત કરે છે. ઘણીવાર, સંકેત કાર્ય નિયમનકારી એક સાથે જોડવામાં આવે છે, કારણ કે ઘણા અંતtraકોશિક નિયમનકારી પ્રોટીન પણ સંકેતોને પ્રસારિત કરે છે.

સંકેત કાર્ય હોર્મોન પ્રોટીન, સાયટોકાઇન્સ, વૃદ્ધિ પરિબળો, વગેરે દ્વારા કરવામાં આવે છે.

હોર્મોન્સ લોહી દ્વારા કરવામાં આવે છે. મોટાભાગના પ્રાણી હોર્મોન્સ પ્રોટીન અથવા પેપ્ટાઇડ્સ છે. તેના રીસેપ્ટરને હોર્મોનનું બંધન એ એક સંકેત છે જે સેલ પ્રતિસાદને ઉત્તેજિત કરે છે. હોર્મોન્સ લોહી અને કોષોમાં રહેલા પદાર્થોની સાંદ્રતા, વૃદ્ધિ, પ્રજનન અને અન્ય પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરે છે. આવા પ્રોટીનનું ઉદાહરણ ઇન્સ્યુલિન છે, જે લોહીમાં ગ્લુકોઝની સાંદ્રતાને નિયંત્રિત કરે છે.

કોષો ઇન્ટરસેલ્યુલર પદાર્થ દ્વારા પ્રસારિત સિગ્નલિંગ પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરીને એકબીજા સાથે સંપર્ક કરે છે. આવા પ્રોટીનમાં ઉદાહરણ તરીકે, સાયટોકાઇન્સ અને વૃદ્ધિના પરિબળો શામેલ છે.

સાયટોકાઇન્સ પેપ્ટાઇડ સિગ્નલિંગ પરમાણુઓ છે. તેઓ કોષો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું નિયમન કરે છે, તેમનું અસ્તિત્વ નક્કી કરે છે, ઉત્તેજીત કરે છે અથવા વૃદ્ધિ, તફાવત, કાર્યાત્મક પ્રવૃત્તિ અને એપોપ્ટોસિસને અટકાવે છે, રોગપ્રતિકારક, અંતocસ્ત્રાવી અને નર્વસ સિસ્ટમ્સના સંકલનને સુનિશ્ચિત કરે છે. સાયટોકાઇન્સનું ઉદાહરણ એ ગાંઠ નેક્રોસિસ પરિબળ છે, જે શરીરના કોષો વચ્ચે બળતરા સંકેતો પ્રસારિત કરે છે.

સ્પેર (સ્ટેન્ડબાય) ફંક્શન

આવા પ્રોટીનમાં કહેવાતા અનામત પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે, જે છોડના બીજ (ઉદાહરણ તરીકે, 7 એસ અને 11 એસ ગ્લોબ્યુલિન) અને પ્રાણીઓના ઇંડામાં energyર્જા અને પદાર્થના સ્ત્રોત તરીકે સંગ્રહિત થાય છે. એમિનો એસિડના સ્ત્રોત તરીકે શરીરમાં ઘણા અન્ય પ્રોટીનનો ઉપયોગ થાય છે, જે બદલામાં જૈવિક સક્રિય પદાર્થોના પૂર્વગામી છે જે મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓને નિયમન કરે છે.

રીસેપ્ટર ફંક્શન

પ્રોટીન રીસેપ્ટર્સ બંને સાયટોપ્લાઝમમાં સ્થિત હોઈ શકે છે અને કોષ પટલમાં એકીકૃત થઈ શકે છે. રીસેપ્ટર પરમાણુનો એક ભાગ સિગ્નલ મેળવે છે, જે મોટાભાગે કોઈ રાસાયણિક પદાર્થ દ્વારા આપવામાં આવે છે, અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં - પ્રકાશ, યાંત્રિક તાણ (ઉદાહરણ તરીકે, ખેંચાણ) અને અન્ય ઉત્તેજના. જ્યારે સિગ્નલ અણુના ચોક્કસ ભાગ સાથે સંપર્કમાં આવે છે - રીસેપ્ટર પ્રોટીન - તેના રચનાત્મક ફેરફારો થાય છે. પરિણામે, પરમાણુના બીજા ભાગની રચના, જે અન્ય સેલ્યુલર ઘટકોમાં સંકેત પ્રસારિત કરે છે, પરિવર્તન લાવે છે. ત્યાં ઘણા સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન મિકેનિઝમ્સ છે. કેટલાક રીસેપ્ટર્સ ચોક્કસ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને ઉત્પન્ન કરે છે, અન્ય આયન ચેનલો તરીકે સેવા આપે છે, જે સંકેતની ક્રિયાને ખોલે છે અથવા બંધ કરે છે, જ્યારે અન્ય ખાસ કરીને ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર મધ્યસ્થી પરમાણુઓને બાંધે છે. પટલ રીસેપ્ટર્સ પર, સંકેત પરમાણુ સાથે જોડાયેલા પરમાણુનો ભાગ કોષની સપાટી પર હોય છે, અને તે ડોમેન જે સંકેતને સંક્રમિત કરે છે તે અંદર છે.

મોટર (મોટર) કાર્ય

મોટર પ્રોટીનનો આખો વર્ગ શરીરની હિલચાલ પ્રદાન કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે, સ્નાયુઓનું સંકોચન, જેમાં લોમમોશન (માયોસિન), શરીરની અંદર કોષોની હિલચાલ (ઉદાહરણ તરીકે, લ્યુકોસાઇટ્સની એમીબોઇડ હિલચાલ), સિલિઆ અને ફ્લેજેલાની હિલચાલ, તેમજ સક્રિય અને નિર્દેશિત ઇન્ટ્રા સેલ્યુલર ટ્રાન્સપોર્ટ (કીનેસિન, ડાયનેઇન) . ડાયનેન્સ અને કિનેસિન TPર્જા સ્ત્રોત તરીકે એટીપી હાઇડ્રોલિસિસનો ઉપયોગ કરીને માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સની સાથે પરમાણુ પરિવહન કરે છે. ડાયનેઇન્સ સેલના પેરિફેરલ ભાગોમાંથી પરમાણુઓ અને ઓર્ગેનેલ્સને સેન્ટ્રોસોમ, કિનેસિન તરફ સ્થાનાંતરિત કરે છે - વિરુદ્ધ દિશામાં. ડાયનેઇન્સ સિલિયા અને યુકેરિઓટ્સના ફ્લેજેલાની હિલચાલ માટે પણ જવાબદાર છે. માયિઓસિનના સાયટોપ્લાઝિક ચલો માઇક્રોફિલેમેન્ટ્સ દ્વારા પરમાણુઓ અને ઓર્ગેનોઇડ્સના પરિવહનમાં સામેલ થઈ શકે છે.

ચયાપચયમાં પ્રોટીન

મોટાભાગના સુક્ષ્મસજીવો અને છોડ 20 સ્ટાન્ડર્ડ એમિનો એસિડ્સ, તેમજ સાઇટ્રોલિન જેવા વધારાના (બિન-માનક) એમિનો એસિડનું સંશ્લેષણ કરી શકે છે.પરંતુ જો એમિનો એસિડ વાતાવરણમાં હોય, તો સુક્ષ્મસજીવો પણ એમિનો એસિડ્સ કોશિકાઓમાં પરિવહન કરીને અને તેમના બાયોસાયન્થેટીક માર્ગો બંધ કરીને energyર્જાની સુરક્ષા કરે છે.

એમિનો એસિડ જે પ્રાણીઓ દ્વારા સંશ્લેષણ કરી શકાતા નથી તે આવશ્યક કહેવામાં આવે છે. બાયોસેન્થેટીક માર્ગોના મુખ્ય ઉત્સેચકો, ઉદાહરણ તરીકે, એસ્પર્ટેટ કિનેઝ, જે લસિન, મેથિઓનાઇન અને થેરોનાઇનની રચનામાં પ્રથમ પગલું ઉત્પન્ન કરે છે, પ્રાણીઓમાં ગેરહાજર છે.

પ્રાણીઓ મુખ્યત્વે ખોરાકમાં મળતા પ્રોટીનથી એમિનો એસિડ મેળવે છે. પ્રોટીન પાચન દરમ્યાન નાશ પામે છે, જે સામાન્ય રીતે એસિડિક વાતાવરણમાં મૂકીને પ્રોટીન નામના ઉત્સેચકોનો ઉપયોગ કરીને તેને હાઇડ્રોલાઇઝિંગ કરીને પ્રોટીનના ડિનેટરેશનથી શરૂ થાય છે. પાચનના પરિણામે મેળવેલા કેટલાક એમિનો એસિડ્સનો ઉપયોગ શરીરના પ્રોટીનને સંશ્લેષણ કરવા માટે કરવામાં આવે છે, જ્યારે બાકીના ગ્લુકોનોજેનેસિસ દરમિયાન ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત થાય છે અથવા ક્રેબ્સ ચક્રમાં વપરાય છે. Fastingર્જાના સ્ત્રોત તરીકે પ્રોટીનનો ઉપયોગ ખાસ કરીને ઉપવાસની સ્થિતિમાં મહત્વપૂર્ણ છે, જ્યારે શરીરના પોતાના પ્રોટીન, ખાસ કરીને સ્નાયુઓ, energyર્જા સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે. એમિનો એસિડ્સ શરીરના પોષણમાં નાઇટ્રોજનનો મહત્વપૂર્ણ સ્રોત પણ છે.

માનવ પ્રોટીન સેવન માટે કોઈ એકીકૃત ધોરણો નથી. મોટા આંતરડાના માઇક્રોફલોરા એમિનો એસિડનું સંશ્લેષણ કરે છે જે પ્રોટીન ધોરણોની તૈયારીમાં ધ્યાનમાં લેવામાં આવતા નથી.

અભ્યાસ પદ્ધતિઓ

પ્રોટીનની રચના અને કાર્યો બંનેનો શુદ્ધિકરણ તૈયારીઓ પર અભ્યાસ કરવામાં આવે છે વિટ્રો માં, અને જીવંત જીવતંત્રમાં તેમના કુદરતી વાતાવરણમાં, Vivo માં. નિયંત્રિત શરતો હેઠળ શુદ્ધ પ્રોટીનનો અભ્યાસ તેમના કાર્યોને નિર્ધારિત કરવા માટે ઉપયોગી છે: ઉત્સેચકોની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિની ગતિશીલ સુવિધાઓ, વિવિધ સબસ્ટ્રેટ્સ માટે સંબંધિત સંબંધ, વગેરે પ્રોટીન અભ્યાસ Vivo માં કોષો અથવા સમગ્ર જીવતંત્રમાં તેઓ ક્યાં કાર્ય કરે છે અને તેમની પ્રવૃત્તિ કેવી રીતે નિયંત્રિત થાય છે તે વિશેની વધારાની માહિતી પ્રદાન કરે છે.

મોલેક્યુલર અને સેલ્યુલર બાયોલોજી

પરમાણુ અને સેલ્યુલર બાયોલોજી પદ્ધતિઓ સામાન્ય રીતે કોષમાં પ્રોટીનના સંશ્લેષણ અને સ્થાનિકીકરણનો અભ્યાસ કરવા માટે વપરાય છે. સ્થાનિકીકરણનો અભ્યાસ કરવાની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કોષમાં કિમેરિક પ્રોટીનના સંશ્લેષણના આધારે થાય છે, જેમાં અભ્યાસ કરેલા પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે, જે "રિપોર્ટર" સાથે જોડાયેલ હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે, લીલો ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીન (જીએફપી). સેલમાં આવા પ્રોટીનનું સ્થાન ફ્લોરોસન્સ માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને જોઇ શકાય છે. આ ઉપરાંત, એન્ટિબોડીઝનો ઉપયોગ કરીને પ્રોટીનનું વિઝ્યુઅલાઈઝેશન કરી શકાય છે જે તેમને ઓળખે છે, જે બદલામાં ફ્લોરોસન્ટ લેબલ ધરાવે છે. ઘણીવાર, એક સાથે અભ્યાસ કરેલા પ્રોટીન સાથે, એન્ડોપ્લાઝિક રેટિક્યુલમ, ગોલ્ગી ઉપકરણ, લાઇસોઝમ્સ અને વેક્યુલોસ જેવા ઓર્ગેનેલ્સના વારંવાર જાણીતા પ્રોટીનનું વિઝ્યુઅલાઈઝેશન કરવામાં આવે છે, જે અભ્યાસ કરેલા પ્રોટીનના સ્થાનિકીકરણના વધુ સચોટ નિર્ધારણ માટે પરવાનગી આપે છે.

ઇમ્યુનોહિસ્ટોકેમિકલ પદ્ધતિઓ સામાન્ય રીતે એન્ટિબોડીઝનો ઉપયોગ કરે છે જે એન્ઝાઇમ્સ સાથે જોડાયેલી હોય છે જે લ્યુમિનેસેન્ટ અથવા રંગીન ઉત્પાદનની રચનાને ઉત્પન્ન કરે છે, જે તમને નમૂનાઓમાં અભ્યાસ અને પ્રોટીનની માત્રાને સ્થાનિકીકરણ અને તુલના કરવાની મંજૂરી આપે છે. પ્રોટીનનું સ્થાન નક્કી કરવા માટે એક વધુ દુર્લભ તકનીક એ સુક્રોઝ અથવા સિઝિયમ ક્લોરાઇડના ક્રમમાં કોષના અપૂર્ણાંકનું સંતુલન અલ્ટ્રાસેન્ટ્રિફિગ્રેશન છે.

છેવટે, ક્લાસિકલ પદ્ધતિઓમાંની એક ઇમ્યુનોઇલેક્ટ્રોનિક માઇક્રોસ્કોપી છે, જે ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે તે તફાવત સાથે ઇમ્યુનોફ્લોરોસેન્સ માઇક્રોસ્કોપી જેવી મૂળભૂત છે. નમૂના ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી માટે તૈયાર કરવામાં આવે છે, અને તે પછી એન્ટિબોડીઝ સાથે પ્રોટીન પર પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે જે ઇલેક્ટ્રોન-ગાense સામગ્રીથી જોડાયેલ હોય છે, સામાન્ય રીતે સોનું.

સાઇટ નિર્દેશિત મ્યુટાજેનેસિસનો ઉપયોગ કરીને, સંશોધકો પ્રોટીનનો એમિનો એસિડ ક્રમ બદલી શકે છે અને પરિણામે, તેની અવકાશી રચના, કોષમાં સ્થાન અને તેની પ્રવૃત્તિના નિયમનને બદલી શકે છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, ફેરફાર કરેલા ટીઆરએનએનો ઉપયોગ કરીને, કૃત્રિમ એમિનો એસિડ્સ પણ પ્રોટીનમાં દાખલ કરી શકાય છે અને નવી ગુણધર્મોવાળા પ્રોટીન બનાવી શકાય છે.

બાયોકેમિકલ

વિશ્લેષણ કરવા માટે વિટ્રો માં પ્રોટીન અન્ય સેલ્યુલર ઘટકો માંથી શુદ્ધ હોવું જ જોઈએ. આ પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે કોષોના વિનાશ અને કહેવાતા સેલ અર્ક મેળવવાથી શરૂ થાય છે. આગળ, કેન્દ્રત્યાગી અને અલ્ટ્રાસેન્ટ્રિફ્યુગેશન પદ્ધતિઓ દ્વારા, આ અર્કને વિભાજિત કરી શકાય છે: દ્રાવ્ય પ્રોટીન ધરાવતો અપૂર્ણાંક, પટલ લિપિડ્સ અને પ્રોટીન ધરાવતો અપૂર્ણાંક, અને સેલ્યુલર ઓર્ગેનેલ્સ અને ન્યુક્લિક એસિડ્સ ધરાવતો અપૂર્ણાંક.

મીઠું ચડાવીને પ્રોટીન વરસાદનો ઉપયોગ પ્રોટીન મિશ્રણને અલગ કરવા માટે થાય છે, અને પ્રોટીન સાંદ્રતાને પણ મંજૂરી આપે છે. સેડિમેન્ટેશન એનાલિસિસ (સેન્ટ્રિફ્યુગેશન) તમને સેવેડબર્ગ્સ (એસ) માં માપવામાં આવેલા વ્યક્તિગત પ્રોટીનના કાંપ સતતના મૂલ્ય દ્વારા પ્રોટીન મિશ્રણને અપૂર્ણાંક કરવાની મંજૂરી આપે છે. વિવિધ પ્રકારના ક્રોમેટોગ્રાફી પછી પરમાણુ વજન, ચાર્જ અને જોડાણ જેવા ગુણધર્મો પર આધારિત ઇચ્છિત પ્રોટીન અથવા પ્રોટીનને અલગ કરવા માટે વપરાય છે. વધુમાં, ઇલેક્ટ્રોફોકસનો ઉપયોગ કરીને તેમના ચાર્જ અનુસાર પ્રોટીનને અલગ કરી શકાય છે.

પ્રોટીન શુદ્ધિકરણની પ્રક્રિયાને સરળ બનાવવા માટે, આનુવંશિક એન્જિનિયરિંગનો વારંવાર ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે તમને તેમની રચના અથવા પ્રવૃત્તિને અસર કર્યા વિના શુદ્ધિકરણ માટે અનુકૂળ પ્રોટીનનાં ડેરિવેટિવ્ઝ બનાવવા દે છે. "લેબલ્સ", જે નાના એમિનો એસિડ ક્રમ છે, ઉદાહરણ તરીકે, 6 અથવા વધુ હિસ્ટિડાઇન અવશેષોની સાંકળ, અને પ્રોટીનના એક છેડા સાથે જોડાયેલ છે. જ્યારે "લેબલવાળા" પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરતી કોષોનો અર્ક નિકલ આયન ધરાવતા ક્રોમેટોગ્રાફિક ક columnલમમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે હિસ્ટિડાઇન નિકલ સાથે જોડાય છે અને સ્તંભ પર રહે છે, જ્યારે લાઇસેટના બાકીના ઘટકો સ્તંભમાંથી અનહિંડેડ (નિકલ-ચેલેટ ક્રોમેટોગ્રાફી) દ્વારા પસાર થાય છે. અન્ય ઘણા લેબલ્સ સંશોધનકારોને જટિલ મિશ્રણથી વિશિષ્ટ પ્રોટીનને અલગ કરવામાં મદદ કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યા છે, મોટેભાગે એફિનીટી ક્રોમેટોગ્રાફીનો ઉપયોગ કરીને.

પ્રોટીન શુદ્ધિકરણની ડિગ્રી નક્કી કરી શકાય છે જો તેના પરમાણુ વજન અને આઇસોઇલેક્ટ્રિક પોઇન્ટ જાણીતા છે - વિવિધ પ્રકારના જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસનો ઉપયોગ કરીને - અથવા જો પ્રોટીન એન્ઝાઇમ હોય તો એન્ઝાઇમેટિક પ્રવૃત્તિને માપવા દ્વારા. માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી તમને તેના પરમાણુ વજન અને તેના ટુકડાઓના સમૂહ દ્વારા પસંદ કરેલા પ્રોટીનને ઓળખવાની મંજૂરી આપે છે.

પ્રોટોમિક્સ

સેલ પ્રોટીનની સંપૂર્ણતાને પ્રોટીઓમ કહેવામાં આવે છે, તેનો અભ્યાસ - પ્રોટોમિક્સ, જેનોમિક્સ સાથે સાદ્રશ્ય દ્વારા કહેવામાં આવે છે. કી પ્રાયોગિક પ્રોટોમિક્સ પદ્ધતિઓમાં શામેલ છે:

• 2 ડી ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ, જે મલ્ટીકોમ્પોનન્ટ પ્રોટીન મિશ્રણને અલગ કરવાની મંજૂરી આપે છે,
• માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી, જે ઉચ્ચ થ્રુપુટ સાથે તેમના ઘટક પેપટાઇડ્સના સમૂહ દ્વારા પ્રોટીનને ઓળખવાની મંજૂરી આપે છે,
• પ્રોટીન માઇક્રોરેઝ, જે તમને એક સાથે કોષમાં મોટી સંખ્યામાં પ્રોટીનની સામગ્રીને માપવાની મંજૂરી આપે છે,
• બે વર્ણસંકર આથો સિસ્ટમ છે, જે તમને પ્રોટીન-પ્રોટીન ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો વ્યવસ્થિત અભ્યાસ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

કોષમાં પ્રોટીનની બધી જૈવિક નોંધપાત્ર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની સંપૂર્ણતાને ઇન્ટરેક્ટomeમ કહેવામાં આવે છે. તમામ સંભવિત પ્રકારની ત્રીજી રચનાઓનું પ્રતિનિધિત્વ કરતી પ્રોટીનની રચનાના વ્યવસ્થિત અભ્યાસને સ્ટ્રક્ચરલ જિનોમિક્સ કહેવામાં આવે છે.

માળખું આગાહી અને મોડેલિંગ

કમ્પ્યુટર પ્રોગ્રામ્સનો ઉપયોગ કરીને અવકાશી રચનાની આગાહી (સિલિકો માં) પ્રોટીન મોડેલો બનાવવાની મંજૂરી આપે છે જેની રચના હજી પ્રાયોગિક રૂપે નક્કી કરવામાં આવી નથી. હોમોલોજિકલ મોડેલિંગ તરીકે ઓળખાતા સૌથી સફળ પ્રકારની સ્ટ્રક્ચરલ આગાહી, સિમ્યુલેટેડ પ્રોટીન જેવા એમિનો એસિડ ક્રમમાં સમાન "ટેમ્પલેટ" સ્ટ્રક્ચર પર આધારીત છે. પ્રોટીનની અવકાશી રચનાની આગાહી માટેની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ પ્રોટીનના આનુવંશિક ઇજનેરીના વિકાસશીલ ક્ષેત્રમાં થાય છે, જેની મદદથી પ્રોટીનની નવી તૃતીય રચનાઓ પહેલેથી જ મેળવી લેવામાં આવી છે. એક વધુ જટિલ ગણતરી કાર્ય એ પરમાણુ ડkingકિંગ અને પ્રોટીન-પ્રોટીન ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની આગાહી જેવા ઇન્ટરમોલેક્યુલર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની આગાહી છે.

પ્રોટીનની ફોલ્ડિંગ અને ઇન્ટરમોલેક્યુલર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને મોલેક્યુલર મિકેનિક્સનો ઉપયોગ કરીને મોડેલિંગ કરી શકાય છે. , ખાસ કરીને, પરમાણુ ગતિશીલતા અને મોન્ટે કાર્લો પદ્ધતિ, જે સમાંતર અને વિતરિત કમ્પ્યુટિંગનો વધુને વધુ લાભ લઈ રહી છે (ઉદાહરણ તરીકે, ફોલ્ડિંગ @ હોમ પ્રોજેક્ટ).વિલીન પ્રોટીન અથવા એચ.આય.વી પ્રોટીનમાંથી એક જેવા નાના α-હેલિકલ પ્રોટીન ડોમેન્સનું ફોલ્ડિંગ સફળતાપૂર્વક મોડેલ કરવામાં આવ્યું છે સિલિકો માં. વર્ણસંકર પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને કે જે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ સાથે પ્રમાણભૂત પરમાણુ ગતિશીલતાને જોડે છે, દ્રશ્ય રંગદ્રવ્ય ર્ડોપ્સિનના ઇલેક્ટ્રોનિક રાજ્યોની તપાસ કરવામાં આવી છે.

વિડિઓ જુઓ: Our Miss Brooks: Magazine Articles Cow in the Closet Takes Over Spring Garden Orphan Twins (નવેમ્બર 2024).