पेप्टाइड बंध
पेप्टाइड बंध, जिसे यूपेप्टाइड बंध भी कहा जाता है, एक रासायनिक बंधन है जो एक एमीनो अम्ल के कार्बोक्सिल समूह को दूसरे के एमीनो समूह से जोड़कर बनता है। पेप्टाइड बंधन मूल रूप से सहसंयोजक रासायनिक बंध का एक एमाइड-प्रकार है। यह बंधन एक अल्फा-एमीनो अम्ल के C1 (कार्बन नंबर एक) और दूसरे के N2 (नाइट्रोजन नंबर दो) से लगातार दो अल्फा-एमीनो अम्ल को जोड़ता है। यह जुड़ाव पेप्टाइड या प्रोटीन श्रृंखला के साथ पाया जाता है।
पेप्टाइड बंध
पेप्टाइड्स स्वाभाविक रूप से एमाइड बंध से जुड़े एमीनो अम्ल मोनोमर्स की छोटी श्रृंखलाएं हैं।
दूसरे शब्दों में, कोई भी पदार्थ जो छोटे प्रोटीन की आणविक संरचना जैसा दिखता है। पेप्टाइड्स में कई एंटीबायोटिक्स, हार्मोन और अन्य पदार्थ सम्मिलित होते हैं जो जीवित प्राणियों के जैविक कार्यों में सम्मिलित होते हैं।
इस बंधन के निर्माण के दौरान जल (H2O) के अणु निकलते हैं। पेप्टाइड बंधन आमतौर पर एक सहसंयोजक बंधन (CO-NH बंधन) होता है, और चूंकि जल के अणु समाप्त हो जाते हैं, इसलिए इसे निर्जलीकरण प्रक्रिया माना जाता है। सामान्यतः यह प्रक्रिया अधिकतर एमीनो समूहों के बीच होती है।
पेप्टाइड एक ग्रीक शब्द है जिसका अर्थ है "पचाया हुआ"। पेप्टाइड एमाइड बंध द्वारा जुड़े एमीनो अम्ल मोनोमर्स का एक छोटा बहुलक है।
पेप्टाइड बंध का निर्माण या संश्लेषण
एक पेप्टाइड बंधन आणविक स्तर पर निर्जलीकरण संश्लेषण या प्रतिक्रिया द्वारा बनता है। इस प्रतिक्रिया को संक्षेपण प्रतिक्रिया के रूप में भी जाना जाता है जो आमतौर पर एमीनो अम्ल के बीच होती है।
जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दर्शाया गया है, निर्जलीकरण संश्लेषण द्वारा पेप्टाइड बंधन बनाने के लिए दो एमीनो अम्ल एक साथ बंधते हैं। प्रतिक्रिया के दौरान, एमीनो अम्ल में से एक प्रतिक्रिया के लिए एक कार्बोक्सिल समूह देता है और एक हाइड्रॉक्सिल समूह (हाइड्रोजन और ऑक्सीजन) खो देता है।
अन्य एमीनो अम्ल NH2 समूह से हाइड्रोजन खो देते हैं। हाइड्रॉक्सिल समूह को नाइट्रोजन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, इस प्रकार एक पेप्टाइड बंधन बनता है। यह पेप्टाइड बंध को प्रतिस्थापित एमाइड लिंकेज के रूप में संदर्भित किए जाने के प्राथमिक कारणों में से एक है। दोनों एमीनो अम्ल सहसंयोजक रूप से एक दूसरे से बंधे होते हैं।
नवगठित एमीनो अम्ल को डाइपेप्टाइड भी कहा जाता है।
होने वाली प्रतिक्रियाओं के दौरान, परिणामी CO-NH बंधन पेप्टाइड बंधन होता है, और परिणामी अणु एक एमाइड होता है। चार-परमाणु कार्यात्मक समूह -C(=O)NH- को एमाइड समूह या पेप्टाइड समूह कहा जाता है।
पेप्टाइड बांड के लक्षण
1. पेप्टाइड बांड आंशिक दोहरे बंधन चरित्र के साथ प्रबल होते हैं:
- वे गर्म करने या उच्च नमक सांद्रता से नहीं टूटते हैं।
- इन्हें ऊंचे तापमान पर लंबे समय तक प्रबल अम्ल या क्षार के संपर्क में रखकर और कुछ विशिष्ट एंजाइमों (पाचन एंजाइम) द्वारा भी तोड़ा जा सकता है।
2. पेप्टाइड बंधन कठोर और समतल बंधन हैं; इसलिए, वे प्रोटीन संरचना को स्थिर करते हैं।
3. पेप्टाइड बंध में आंशिक धनात्मक आवेश समूह (एमीनो समूहों के ध्रुवीय हाइड्रोजन परमाणु) और आंशिक ऋणात्मक आवेश समूह (कार्बोक्सिल समूहों के ध्रुवीय ऑक्सीजन परमाणु) होते हैं।
पेप्टाइड बंध के विभिन्न रूप
- डाइपेप्टाइड = में 2 एमीनो अम्ल इकाइयाँ होती हैं।
- ट्रिपेप्टाइड = में 3 एमीनो अम्ल इकाइयाँ होती हैं।
- टेट्रापेप्टाइड = में 4 एमीनो अम्ल इकाइयाँ होती हैं।
- ओलिगोपेप्टाइड = 10 से अधिक एमीनो अम्ल इकाइयाँ नहीं होती हैं।
- पॉलीपेप्टाइड = में 10 से अधिक एमीनो अम्ल इकाइयाँ, 100 तक अवशेष होते हैं।
- मैक्रोपेप्टाइड्स = 100 से अधिक एमीनो अम्ल से बने होते हैं।
पेप्टाइड बंध का क्षरण
पेप्टाइड बांड के क्षरण में एक प्रतिक्रिया सम्मिलित होती है जिसमें अणुओं के बीच पेप्टाइड बांड का टूटना होता है। हाइड्रोलिसिस (जल जोड़ना) पेप्टाइड बंधन के क्षरण के लिए उपयोग की जाने वाली प्रतिक्रिया है। प्रतिक्रिया के दौरान, वे 8-16 kJ/mol की मात्रा में गिब्स ऊर्जा उत्सर्जित करेंगे। लेकिन समान्यतः, यह एक बहुत धीमी प्रक्रिया है जिसमें 25oC के तापमान पर प्रति बंधन 350 से 600 वर्ष का आधा जीवन होता है। इस प्रक्रिया के लिए उत्प्रेरक के रूप में प्रोटीज जैसे एंजाइमों का उपयोग किया जाता है।
पेप्टाइड बंध संरचना
पेप्टाइड बंधन एक समतल, ट्रांस और कठोर विन्यास है। यह आंशिक दोहरे बंधन चरित्र को भी दर्शाता है। पेप्टाइड बंध की समतलीयता एमाइड नाइट्रोजन और कार्बोक्सिल ऑक्सीजन के बीच इलेक्ट्रॉनों के दो जोड़े की प्रतिध्वनि या आंशिक साझेदारी को दर्शाती है।
पेप्टाइड बंध के परमाणु C, H, N और O एक ही तल में स्थित होते हैं, जैसे एमाइड समूह के हाइड्रोजन परमाणु और कार्बोक्सिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु, जो एक दूसरे से ट्रांस होते हैं।
लिनस पॉलिंग और रॉबर्ट कोरी वे वैज्ञानिक हैं जिन्होंने पाया कि पेप्टाइड बंधन कठोर और समतल हैं।
पेप्टाइड बंध विशेषताएँ
इस बांड की कुछ प्रमुख विशेषताओं में निम्नलिखित सम्मिलित हैं:
1.पेप्टाइड बंध संरचना का लेखन
समान्यतः, ये बांड ऐसे रूप में लिखे जाते हैं जहां मुक्त एमीनो अम्ल बाईं ओर होते हैं और मुक्त कार्बोक्सिल दाईं ओर होते हैं। बाईं ओर एन-टर्मिनल अवशेष है, और दाईं ओर सी-टर्मिनल अवशेष है। यह एमीनो अम्ल अनुक्रम एन-टर्मिनल से सी-टर्मिनल तक पढ़ा जाता है। और साथ ही, प्रोटीन जैवसंश्लेषण भी उसी दिशा में शुरू होता है।
2.पेप्टाइड बंध का प्रतिनिधित्व
रैटलस्नेक मूविंग प्रतिनिधित्व का उपयोग पृष्ठ के बाएं से दाएं पेप्टाइड बंध प्रतिनिधित्व के लिए किया जाता है। इसकी खड़खड़ाहट के एन-टर्मिनल अवशेषों और सी-टर्मिनल अवशेषों को नुकीले दांत माना जाता है।
3.पेप्टाइड बंध को पढ़ने के लिए आशुलिपि
एमीनो अम्ल के पेप्टाइड या प्रोटीन को 3 अक्षरों या एक अक्षर के संक्षिप्त नाम द्वारा दर्शाया जाता है।
4.पेप्टाइड बंध का नामकरण
पेप्टाइड्स का नाम देने के लिए, हमें एमीनो अम्ल के प्रत्ययों को जानना चाहिए। ग्लाइसिन के लिए -इन, ट्रिप्टोफैन के लिए -एन, ग्लूटामेट के लिए -एट को -यल में बदल दिया जाता है, एमीनो अम्ल के सी-टर्मिनल के मामले को छोड़कर।
5.पेप्टाइड बंध की स्टीरियोकैमिस्ट्री
हम जानते हैं कि प्रत्येक प्रोटीन एल-कॉन्फ़िगरेशन के साथ एमीनो अम्ल की सरल इकाइयों से बना होता है। अल्फा कार्बन की स्थैतिक व्यवस्था उस विन्यास द्वारा तय की जाती है।
6.स्पेक्ट्रा
पेप्टाइड बांड के लिए अवशोषण की तरंग दैर्ध्य 190-230 एनएम है। इस तरह की रीडिंग के साथ, इसका मतलब है कि बंधन आसानी से यूवी विकिरण के प्रति संवेदनशील है।
7.प्रतिक्रियाओं
इसके अनुनाद स्थिरीकरण के परिणामस्वरूप, एक पेप्टाइड बंधन शारीरिक स्थितियों के तहत लगभग अप्रतिक्रियाशील होता है। यह एस्टर से भी कम है। हालाँकि, कुछ मामलों में, पेप्टाइड बांड रासायनिक प्रतिक्रियाओं से गुजर सकते हैं, लेकिन यह मुख्य रूप से कार्बोनिल कार्बन पर इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु के हमले के कारण होता है। इसके परिणामस्वरूप कार्बोनिल दोहरा बंधन टूट जाता है और चतुष्फलकीय मध्यवर्ती का निर्माण होता है।
अभ्यास प्रश्न:
- पेप्टाइड बांड क्या है?
- पेप्टाइड आबंध की कुछ विशेषताएँ लिखिए।
- पेप्टाइड बांड की संरचना लिखें।
