അമിനോ ആസിഡുകളുടെ രസതന്ത്രം | എന്താണ് അമിനോ ആസിഡുകൾ?

അമിനോ ആസിഡുകളുടെ രസതന്ത്രം

ജീവജാലങ്ങളുടെ (ബയോകെമിസ്ട്രി) രാസപ്രക്രിയകളിൽ അമിനോ ആസിഡുകൾക്ക് വലിയ പ്രാധാന്യമുണ്ട്, കാരണം അവ നിർമ്മാണ ഘടകങ്ങളാണ്. പ്രോട്ടീനുകൾ (പെപ്റ്റൈഡുകളും പ്രോട്ടീനുകളും). ഇരുപത്തിരണ്ട് അമിനോ ആസിഡുകൾ ജനിതക പദാർത്ഥത്തിൽ (ജീനോം) എൻകോഡ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു, അതിൽ നിന്ന് പ്രധാനമാണ് പ്രോട്ടീനുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ ഇരുപത്തിരണ്ട് അമിനോ ആസിഡുകൾ പ്രോട്ടീനോജെനിക് അമിനോ ആസിഡുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നു.

അമിനോ ആസിഡുകൾ ചങ്ങലകളാൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അമിനോ ആസിഡ് ശൃംഖലയുടെ നീളം അനുസരിച്ച് അവയെ പെപ്റ്റൈഡുകൾ (100 അമിനോ ആസിഡുകൾ വരെ) അല്ലെങ്കിൽ പ്രോട്ടീനുകൾ (100-ലധികം അമിനോ ആസിഡുകൾ). പ്രോട്ടീനോജെനിക് അമിനോ ആസിഡുകൾ അവയുടെ റിയാക്ടീവ് സൈഡ് ചെയിനുകളെ ആശ്രയിച്ച് വ്യത്യസ്ത ഗ്രൂപ്പുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇത് അമിനോ ആസിഡുകളുടെ വ്യത്യസ്ത രാസ-ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾക്കും കാരണമാകുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു അമിനോ ആസിഡിന് ഒരു നീണ്ട നോൺ-പോളാർ സൈഡ് ചെയിൻ മാത്രമേ ഉള്ളൂവെങ്കിൽ, ഇത് അമിനോ ആസിഡിന്റെ ലയിക്കുന്ന ഗുണങ്ങളെ സ്വാധീനിക്കുന്നു. കൂടാതെ, സൈഡ് ചെയിനിന്റെ ഗുണങ്ങളിൽ pH മൂല്യം (ജല ലായനിയുടെ അസിഡിക് അല്ലെങ്കിൽ അടിസ്ഥാന സ്വഭാവത്തിന്റെ അളവ്) ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, കാരണം സൈഡ് ചെയിൻ ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴോ ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുമ്പോഴോ വ്യത്യസ്തമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ധ്രുവീയ ലായകങ്ങളിൽ, ചാർജുള്ള സൈഡ് ചെയിൻ ഒരു അമിനോ ആസിഡിനെ കൂടുതൽ ലയിക്കുന്നതാക്കുന്നു, അതേസമയം ചാർജ് ചെയ്യാത്ത സൈഡ് ചെയിൻ അമിനോ ആസിഡിനെ കൂടുതൽ ലയിക്കാത്തതാക്കുന്നു.

പ്രോട്ടീനുകളിൽ, വ്യത്യസ്‌തമായി ചാർജ്ജ് ചെയ്‌ത പല അമിനോ ആസിഡുകളും പരസ്പരം ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ചില വിഭാഗങ്ങളെ കൂടുതൽ ഹൈഡ്രോഫിലിക് (ജലത്തെ ആകർഷിക്കുന്ന) അല്ലെങ്കിൽ ഹൈഡ്രോഫോബിക് (ജലത്തെ അകറ്റുന്ന) ആക്കുന്നു. ഇക്കാരണത്താൽ, മടക്കുകളും പ്രവർത്തനവും എൻസൈമുകൾ (ബയോകെമിക്കൽ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഉൽപ്രേരകങ്ങൾ, മെറ്റബോളിസത്തിലെ പ്രധാന പ്രവർത്തനങ്ങൾ നിറവേറ്റുക) pH മൂല്യത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. അതുപോലെ, ശക്തമായ അസിഡിറ്റി അല്ലെങ്കിൽ അടിസ്ഥാന ലായനികൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രോട്ടീനുകളെ ഡീനാച്ചർ ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് സൈഡ് ചെയിനുകളുടെ ചാർജുകളും പിരിച്ചുവിടൽ സ്വഭാവവും വിശദീകരിക്കുന്നു.

പരിസ്ഥിതിയെ (പോസിറ്റീവ് അല്ലെങ്കിൽ നെഗറ്റീവ് ചാർജുകൾ) അനുസരിച്ച് വ്യത്യസ്ത ചാർജുകൾ വഹിക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ അമിനോ ആസിഡുകളെ zwitterions എന്നും വിളിക്കുന്നു. ഈ പ്രതിഭാസത്തിന് കാരണം ഒരു അമിനോ ആസിഡിന്റെ രണ്ട് ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകളാണ്, അതായത് അമിനോ, കാർബോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പ്. ലളിതമാക്കിയാൽ, ഒരു അസിഡിക് ലായനിയിൽ ലയിക്കുന്ന അമിനോ ആസിഡ് പോസിറ്റീവ് ചാർജും ആൽക്കലൈൻ ലായനിയിലെ അമിനോ ആസിഡും നെഗറ്റീവ് ചാർജും വഹിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഓർക്കാം.

ഒരു ന്യൂട്രൽ ജലീയ ലായനിയിൽ അമിനോ ആസിഡുകൾ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ചാർജ് രൂപത്തിൽ തുല്യമായി കാണപ്പെടുന്നു. ചൂട്, ആസിഡുകൾ, ക്ഷാരങ്ങൾ എന്നിവയുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നത് പ്രോട്ടീനുകളെയോ അമിനോ ആസിഡ് ശൃംഖലകളെയോ നശിപ്പിക്കുകയും അവ ഉപയോഗശൂന്യമാക്കുകയും ചെയ്യും. പ്രോട്ടീനോജെനിക് അമിനോ ആസിഡുകളെ പോളാർ അല്ലെങ്കിൽ നോൺ-പോളാർ അമിനോ ആസിഡുകളായി തരംതിരിക്കുന്നത് ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.

എന്നിരുന്നാലും, വ്യക്തിഗത അമിനോ ആസിഡുകളുടെ രാസ-ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ അനുസരിച്ചുള്ള വർഗ്ഗീകരണം ധ്രുവതയെ മാത്രമല്ല, സ്വഭാവത്തെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. മോളാർ പിണ്ഡം, ഹൈഡ്രോഫോബിസിറ്റി (ജലത്തെ അകറ്റുന്ന സ്വഭാവം), അസിഡിറ്റി അല്ലെങ്കിൽ അടിസ്ഥാനതത്വം (അസിഡിക്, അടിസ്ഥാന അല്ലെങ്കിൽ ന്യൂട്രൽ അമിനോ ആസിഡുകൾ), അമിനോ ആസിഡുകളുടെ വൈദ്യുത ഗുണങ്ങൾ. പ്രോട്ടീനോജെനിക് അമിനോ ആസിഡുകൾക്ക് പുറമേ, പ്രോട്ടീനുകളിൽ സംഭവിക്കാത്ത അമിനോ ആസിഡുകളുടെ ഒരു വലിയ സംഖ്യയും (400-ലധികം) ഉണ്ട്, നോൺ-പ്രോട്ടീനോജെനിക് അമിനോ ആസിഡുകൾ. ഇവയുടെ ഉദാഹരണങ്ങളാണ് എൽ-തൈറോക്സിൻ (തൈറോയ്ഡ് ഹോർമോൺ), GABA (തടസ്സം ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്റർ), ഓർനിത്തൈൻ (മെറ്റബോളിക് ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഇൻ യൂറിയ സൈക്കിൾ), കൂടാതെ മറ്റു പലതും.

പ്രോട്ടീനോജെനിക് അല്ലാത്ത മിക്ക അമിനോ ആസിഡുകളും പ്രോട്ടീനോജെനിക് അമിനോ ആസിഡുകളിൽ നിന്നാണ് ഉരുത്തിരിഞ്ഞത്. 20 പ്രോട്ടീനോജെനിക് അമിനോ ആസിഡുകളിൽ ഓരോന്നിനും കുറഞ്ഞത് രണ്ട് കാർബൺ ആറ്റങ്ങളെങ്കിലും (സി ആറ്റങ്ങൾ) ഉണ്ട്. അതാത് അമിനോ ആസിഡിന്റെ വർഗ്ഗീകരണത്തിന് ഈ കാർബൺ ആറ്റം അത്യാവശ്യമാണ്.

ഇതിനർത്ഥം അമിനോ ഗ്രൂപ്പ് ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന കാർബൺ ആറ്റം ഏത് തരം അമിനോ ആസിഡാണെന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നു എന്നാണ്. എന്നിരുന്നാലും, നിരവധി അമിനോ ഗ്രൂപ്പുകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന അമിനോ ആസിഡുകളും ഉണ്ട്. അത്തരം സന്ദർഭങ്ങളിൽ കാർബോക്‌സി കാർബണിനോട് ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള അമിനോ ഗ്രൂപ്പിന്റെ കാർബൺ ആറ്റം ഏത് തരം അമിനോ ആസിഡാണെന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

പൊതുവേ, ആൽഫ-അമിനോ ആസിഡുകൾ, ബീറ്റാ-അമിനോ ആസിഡുകൾ, ഗാമാ-അമിനോ ആസിഡുകൾ എന്നിവ തമ്മിൽ വേർതിരിവുണ്ട്: വ്യക്തിഗത ക്ലാസുകൾക്കുള്ളിൽ അമിനോ ആസിഡുകൾക്ക് സമാനമായ ഘടനയുണ്ട്, പക്ഷേ അവയുടെ സൈഡ് ചെയിനിന്റെ ഘടനയിൽ വ്യത്യാസമുണ്ട്. അസിഡിക് അല്ലെങ്കിൽ അടിസ്ഥാന പരിതസ്ഥിതികളിൽ അമിനോ ആസിഡിന്റെ സ്വഭാവത്തിന് ഉത്തരവാദികളായ സൈഡ് ചെയിനുകളുടെ വ്യക്തിഗത ഘടകങ്ങളാണ് ഇത്. പ്രകൃതിയിൽ, ഇരുപതോളം അമിനോ ആസിഡുകൾ ഉണ്ട്, അതേസമയം മനുഷ്യന് സ്വതന്ത്രമായി ചില അമിനോ ആസിഡുകൾ മാത്രമേ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയൂ.

ശരീരത്തിന് തന്നെ രൂപപ്പെടാൻ കഴിയാത്ത അമിനോ ആസിഡുകളെ അവശ്യ അമിനോ ആസിഡുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. മനുഷ്യർ ഈ അമിനോ ആസിഡുകൾ ഭക്ഷണത്തിലൂടെ സ്വീകരിക്കണം. പ്രായപൂർത്തിയായ മനുഷ്യരിലെ അവശ്യ അമിനോ ആസിഡുകൾ ഇവയാണ്: സിസ്റ്റൈൻ എന്ന അമിനോ ആസിഡ് യഥാർത്ഥ അർത്ഥത്തിൽ അത്യന്താപേക്ഷിതമല്ല, എന്നാൽ ഒരു ഉറവിടമെന്ന നിലയിൽ അത് ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാണ്. സൾഫർ മനുഷ്യ ശരീരത്തിന്.

ശിശുക്കളിൽ ഹിസ്റ്റിഡിൻ, അർജിനൈൻ എന്നിവയും അത്യാവശ്യമാണ്. അമിനോ ആസിഡുകൾ പരസ്പരം ചെയിൻ പോലെയുള്ള കോമ്പിനേഷനുകൾ ഉണ്ടാക്കും. അപ്പോൾ ഒരാൾ പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രകളെ (പ്രോട്ടീൻ) കുറിച്ച് സംസാരിക്കുന്നു.

അമിനോ ആസിഡുകളുടെ സംയോജനം ഒരു പ്രോട്ടീൻ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്നും അതിന്റെ പ്രധാന പ്രവർത്തനം എന്താണെന്നും നിർണ്ണയിക്കുന്നു. അമിനോ ആസിഡുകളുടെ സംയോജനം ഏകപക്ഷീയമല്ല. അതാത് ജീനിലാണ് ഇത് നൽകിയിരിക്കുന്നത് (കോഡ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു).

എല്ലായ്പ്പോഴും മൂന്ന് അടിസ്ഥാന ജോഡികൾ, ഒരു പ്രത്യേക രീതിയിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്, ഒരു കോഡ് പദവുമായി (= കോഡൺ) യോജിക്കുന്നു. ഈ കോഡൺ ബന്ധപ്പെട്ട അമിനോ ആസിഡിന്റെ നിർമ്മാണ മാനുവലിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. - ല്യൂസിൻ

• ഐസോലൂസൈൻ
• മെത്യോണിൻ
• ത്രോണിൻ
• വലീൻ
• ലൈസിൻ
• phenylalanine
• ഒപ്പം ട്രിപ്റ്റോഫാനും.
• ആൽഫ-അമിനോ ആസിഡുകൾ: ഈ അമിനോ ആസിഡ് ക്ലാസിലെ അമിനോ ഗ്രൂപ്പ് രണ്ടാമത്തെ കാർബൺ ആറ്റത്തിൽ കാണാം. ഈ അമിനോ ആസിഡുകളുടെ മറ്റൊരു പേര് 2-അമിനോകാർബോക്‌സിലിക് ആസിഡുകൾ (IUPAC നാമം). ഈ ക്ലാസിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രതിനിധി അമിനോ ആസിഡ് ഗ്ലൈസിൻ ആണ്, ഇതിന് ലളിതമായ ഘടനയുണ്ട്.

മനുഷ്യശരീരത്തിന് പ്രധാനമായ എല്ലാ അമിനോ ആസിഡുകളും അവയുടെ ഘടന അനുസരിച്ച് ആൽഫ-അമിനോ ആസിഡുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ പ്രോട്ടീനോജെനിക് അമിനോ ആസിഡുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവയെക്കുറിച്ച് ഒരാൾ സംസാരിക്കുന്നു. എല്ലാ പ്രോട്ടീനുകളും നിർമ്മിക്കുന്ന നിർമ്മാണ ബ്ലോക്കുകളാണ് അവ.

• ബീറ്റാ-അമിനോ ആസിഡുകൾ: ബീറ്റാ-അമിനോ ആസിഡുകളുടെ ക്ലാസ് അവയുടെ അമിനോ ഗ്രൂപ്പ് മൂന്നാമത്തെ കാർബൺ ആറ്റത്തിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. "3-അമിനോകാർബോക്‌സിലിക് ആസിഡുകൾ" എന്ന IUPAC പദവും ഈ ക്ലാസിന് പര്യായമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. - ഗാമാ-അമിനോ ആസിഡുകൾ: ഗാമാ ഗ്രൂപ്പിൽ നിന്നുള്ള എല്ലാ അമിനോ ആസിഡുകളുടെയും അമിനോ ഗ്രൂപ്പ് നാലാമത്തെ കാർബൺ ആറ്റവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

അതിനാൽ ഈ വിഭാഗത്തിലെ അമിനോ ആസിഡുകളുടെ ഘടന പ്രോട്ടീനോജെനിക് അമിനോ ആസിഡുകളുടെ ഘടനയിൽ നിന്ന് കാര്യമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഈ ഗ്രൂപ്പിന്റെ IUPAC പദവി 4-അമിനോകാർബോക്‌സിലിക് ആസിഡുകളാണ്. പ്രോട്ടീനുകളുടെ സമന്വയത്തിനായി ഗാമാ-അമിനോ ആസിഡുകൾ മനുഷ്യശരീരത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ലെങ്കിലും, ഈ വിഭാഗത്തിലെ ചില പ്രതിനിധികൾ മനുഷ്യരിൽ കാണാവുന്നതാണ്. ഈ ഗ്രൂപ്പിന്റെ ഏറ്റവും ലളിതമായ പ്രതിനിധി, ഗാമാ-അമിനോബ്യൂട്ടിക് ആസിഡ് (ചുരുക്കത്തിൽ GABA), ഒരു തടസ്സമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്റർ (ദൂതൻ) ൽ നാഡീവ്യൂഹം.