प्रोटीन

प्रोटीन को जीवन के निर्माण खंड के रूप में जाना जाता है क्योंकि वे शरीर में उपस्थित सबसे प्रचुर अणु हैं और कोशिकाओं के शुष्क भार का लगभग 60% बनाते हैं।

वे सभी जीवित चीजों में अधिकांश कोशिकाएँ बनाते हैं। कोशिकाओं के अलावा, प्रोटीन शरीर के अधिकांश संरचनात्मक, नियामक और एंजाइम घटकों का निर्माण करते हैं। इसलिए वे किसी व्यक्ति की वृद्धि और विकास के लिए महत्वपूर्ण हैं। अंडे, दालें, दूध और अन्य दूध उत्पाद जैसे भोजन शरीर के लिए प्रमुख उच्च-प्रोटीन खाद्य पदार्थ हैं।

प्रोटीन क्या हैं?

मूल रूप से, प्रोटीन हमारे शरीर के मूलभूत निर्माण खंड हैं। वे बड़े और जटिल मैक्रोमोलेक्यूल्स या जैव-अणु हैं जो हमारे शरीर की कोशिकाओं, ऊतकों और मानव शरीर के अन्य अंगों के कामकाज और विनियमन में प्रमुख भूमिका निभाते हैं। इनका उपयोग हमारे शरीर को हार्मोन, एंजाइम और अन्य चयापचय रसायनों के उत्पादन में शक्ति प्रदान करने में भी किया जाता है। वे हमारे शरीर की कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों के कामकाज और विनियमन में भी शामिल हैं।

प्रोटीन एमीनो अम्ल से बने होते हैं, जिन्हें विभिन्न समूहों में व्यवस्थित किया जाता है। ये मौलिक एमीनो अम्ल अनुक्रम विशिष्ट हैं और इसकी व्यवस्था डीएनए द्वारा नियंत्रित होती है। चूँकि हमारा शरीर इन आवश्यक एमीनो अम्ल को स्वयं संश्लेषित नहीं कर सकता है, इसलिए हमें अपने शरीर के चयापचय को स्थिर रखने के लिए अपने रोजमर्रा के आहार में भरपूर मात्रा में प्रोटीन खाद्य पदार्थ शामिल करने चाहिए।

प्रोटीन संरचना

एमीनो अम्ल अवशेषों की एक बहुलक श्रृंखला प्रोटीन का निर्माण करती है। प्रोटीन की संरचना मुख्य रूप से एमीनो अम्ल की लंबी श्रृंखलाओं से बनी होती है। एमीनो अम्ल की व्यवस्था और स्थान प्रोटीन को कुछ विशेषताएं प्रदान करते हैं। सभी एमीनो अम्ल अणुओं में एक अमीनो (-NH2) और एक कार्बोक्सिल (-COOH) कार्यात्मक समूह होता है। इसलिए, नाम "अमीनो-एसिड"।

पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं को एमीनो अम्ल को एक साथ जोड़कर संश्लेषित किया जाता है। एक प्रोटीन तब बनता है जब इनमें से एक या अधिक श्रृंखलाएं एक विशिष्ट तरीके से मुड़ती हैं। मीथेन को एमीनो अम्ल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जिसमें हाइड्रोजन, अमीनो समूह, कार्बोक्सिल समूह और एक चर आर-समूह होता है जो अल्फा कार्बन की पहली तीन संयोजकताएं भरता है।

आर-समूह के आधार पर कई प्रकार के एमीनो अम्ल होते हैं, और एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में उनमें से 20 होते हैं। प्रोटीन की अंतिम संरचना और उद्देश्य एमीनो अम्ल की इन सभी विशेषताओं से निर्धारित होता है।

प्रोटीन की संरचना को 4 स्तरों पर वर्गीकृत किया गया है:-

• प्राथमिक - प्रोटीन की प्राथमिक संरचना एक विशेष क्रम में एमीनो अम्ल द्वारा बनाई गई रैखिक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला है। एक भी एमीनो अम्ल की स्थिति बदलने से एक अलग श्रृंखला और इसलिए एक अलग प्रोटीन बन जाएगा।
• द्वितीयक - प्रोटीन की द्वितीयक संरचना पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में हाइड्रोजन बंध द्वारा बनती है। ये बंधन श्रृंखला को दो अलग-अलग संरचनाओं में मोड़ने और कुंडलित करने का कारण बनते हैं जिन्हें α-हेलिक्स या β-प्लीटेड शीट के रूप में जाना जाता है। α-हेलिक्स एक एकल सर्पिल की तरह है और हर चौथे एमीनो अम्ल के बीच हाइड्रोजन बंधन द्वारा बनता है। β-प्लेटेड शीट दो या दो से अधिक आसन्न पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं के बीच हाइड्रोजन बॉन्डिंग द्वारा बनाई जाती है।
• तृतीयक - तृतीयक संरचना प्रत्येक एमीनो अम्ल के विभिन्न आर-समूहों की आकर्षक और प्रतिकारक शक्तियों के तहत पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं द्वारा प्राप्त अंतिम 3-आयामी आकार है। यह एक कुंडलित संरचना है जो प्रोटीन कार्यों के लिए बहुत आवश्यक है।
• चतुर्धातुक - यह संरचना केवल उन प्रोटीनों द्वारा प्रदर्शित की जाती है जिनमें कई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं मिलकर एक बड़ा परिसर बनाती हैं। व्यक्तिगत श्रृंखलाओं को तब सबयूनिट कहा जाता है।

प्रोटीन के कार्य

शरीर विभिन्न उद्देश्यों के लिए प्रोटीन का उपयोग करता है, और उनकी संरचना यह निर्धारित करती है कि वे कैसे काम करते हैं। कई उल्लेखनीय कार्यों में शामिल हैं:

• पाचन - पाचन एंजाइम, जो मूल रूप से मुख्य रूप से प्रोटीनयुक्त होते हैं, पाचन करते हैं।
• गति - मांसपेशियों में मायोसिन नामक एक प्रोटीन शामिल होता है, जो मांसपेशियों को सिकुड़ने में मदद करता है, जिससे गति की अनुमति मिलती है।
• संरचना और समर्थन - केराटिन नामक संरचनात्मक प्रोटीन ही मनुष्यों और अन्य जानवरों को बाल, नाखून और सींग देता है।
• सेलुलर संचार - अपनी सतह पर रिसेप्टर्स के माध्यम से, कोशिकाएं अन्य कोशिकाओं और बाहरी दुनिया के साथ संचार कर सकती हैं। ये रिसेप्टर्स प्रोटीन से बने होते हैं।
• संदेशवाहक के रूप में कार्य करें - ये प्रोटीन रासायनिक संदेशवाहक के रूप में कार्य करते हैं जो कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों के बीच संचार की सुविधा प्रदान करते हैं।
• एंजाइम: एंजाइम अधिकतर कोशिका के भीतर होने वाली सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को अंजाम देते हैं। वे डीएनए अणुओं को पुनर्जीवित करने और बनाने में भी मदद करते हैं और जटिल प्रक्रियाओं को पूरा करते हैं।
• हार्मोन: प्रोटीन विभिन्न प्रकार के हार्मोन के निर्माण में शामिल होते हैं जो शरीर के घटकों को संतुलित करने में मदद करते हैं। उदाहरण के लिए इंसुलिन जैसे हार्मोन, जो रक्त शर्करा और स्राव को विनियमित करने में मदद करते हैं। यह पाचन प्रक्रिया और पाचक रसों के निर्माण में भी शामिल होता है।
• एंटीबॉडी: एंटीबॉडी को इम्युनोग्लोबुलिन के रूप में भी जाना जाता है। यह एक प्रकार का प्रोटीन है जिसका उपयोग प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा विदेशी बैक्टीरिया से शरीर की मरम्मत और उपचार के लिए किया जाता है। वे अक्सर एंटीजन को पहचानने और अलग करने के लिए अन्य प्रतिरक्षा कोशिकाओं के साथ मिलकर काम करते हैं जब तक कि श्वेत रक्त कोशिकाएं उन्हें पूरी तरह से नष्ट नहीं कर देतीं।
• ऊर्जा: प्रोटीन ऊर्जा का प्रमुख स्रोत है जो हमारे शरीर की गतिविधियों में मदद करता है। प्रोटीन को ऊर्जा में बदलने के लिए सही मात्रा में प्रोटीन का होना जरूरी है। प्रोटीन, जब अधिक मात्रा में सेवन किया जाता है, तो वसा बनाने के लिए उपयोग किया जाता है और वसा कोशिकाओं का हिस्सा बन जाता है।

प्रोटीन संश्लेषण

प्रोटीन संश्लेषण अनुवाद नामक प्रक्रिया के माध्यम से होता है। यह प्रक्रिया साइटोप्लाज्म में होती है। इसमें आनुवंशिक कोड का प्रतिपादन शामिल है। कोशिका के राइबोसोम आनुवंशिक कोड को पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अनुवाद करने में मदद करते हैं। ये पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं कुछ संशोधनों से गुजरने के बाद ही कार्यशील प्रोटीन बन जाती हैं।

प्रोटीन के प्रकार और उनके कार्य

यद्यपि उचित स्वास्थ्य बनाए रखने के लिए कार्बोहाइड्रेट और वसा के सेवन के बारे में बहस चल रही है, दैनिक प्रोटीन सेवन की न्यूनतम मात्रा हमेशा डॉक्टर की पहली सिफारिश होती है। जीव विज्ञान में प्रोटीन के सामान्य उदाहरण अंडे, बादाम, चिकन, जई, मछली और समुद्री भोजन, सोया, बीन्स और दालें, पनीर, ग्रीक दही, दूध, ब्रोकोली और क्विनोआ हैं।

अभ्यास प्रश्न:

1. प्रोटीन क्या है?
2. प्रोटीन के चार प्रकार कौन से हैं?
3. प्रोटीन क्यों जरूरी है?
4. प्रोटीन के कार्य लिखिए।