એમિનો એસિડની રસાયણશાસ્ત્ર | એમિનો એસિડ શું છે?

એમિનો એસિડની રસાયણશાસ્ત્ર

જીવંત જીવો (બાયોકેમિસ્ટ્રી) ની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં એમિનો એસિડ્સનું ખૂબ મહત્વ છે, કારણ કે તે બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ છે. પ્રોટીન (પેપ્ટાઇડ્સ અને પ્રોટીન). બાવીસ એમિનો એસિડ્સને આનુવંશિક પદાર્થ (જીનોમ) માં એન્કોડ કરવામાં આવે છે, જેમાંથી મહત્વપૂર્ણ છે પ્રોટીન ઉત્પન્ન થાય છે. આ બાવીસ એમિનો એસિડ્સ પ્રોટીનોજેનિક એમિનો એસિડ તરીકે ઓળખાય છે.

એમિનો એસિડ્સ સાંકળોમાં એકસાથે લડવામાં આવે છે અને એમિનો એસિડ સાંકળની લંબાઈના આધારે, તેમને કાં તો પેપટાઇડ્સ (100 એમિનો એસિડ સુધી) કહેવામાં આવે છે અથવા પ્રોટીન (100 થી વધુ એમિનો એસિડ્સ). પ્રોટીનોજેનિક એમિનો એસિડ્સ વિવિધ જૂથોમાં વહેંચાયેલી છે તેના પર આધાર રાખીને કે તેઓ કઈ પ્રતિક્રિયાશીલ સાઇડ ચેન ધરાવે છે. આ એમિનો એસિડના વિવિધ રાસાયણિક-ભૌતિક ગુણધર્મોમાં પણ પરિણમે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, જો એમિનો એસિડમાં ફક્ત એક લાંબી બિન-ધ્રુવીય બાજુ સાંકળ હોય, તો આ અસરો, અન્ય વસ્તુઓની વચ્ચે, એમિનો એસિડની દ્રાવ્ય ગુણધર્મો છે. આ ઉપરાંત, પીએચ મૂલ્ય (જલીય દ્રાવણના એસિડિક અથવા મૂળભૂત પાત્રનું માપ) બાજુ સાંકળના ગુણધર્મો માટે મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, કારણ કે જ્યારે ચાર્જ કરવામાં આવે છે અથવા ચાર્જ કરવામાં આવે છે ત્યારે સાઇડ ચેન અલગ રીતે વર્તે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ધ્રુવીય દ્રાવકમાં, ચાર્જવાળી સાંકળો એમિનો એસિડને વધુ દ્રાવ્ય બનાવે છે, જ્યારે ચાર્જવાળી સાંકળ એમિનો એસિડને વધુ અદ્રાવ્ય બનાવે છે.

પ્રોટીનમાં, ઘણા જુદા જુદા ચાર્જ એમિનો એસિડ્સ એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે, જે અમુક વિભાગોને વધુ હાઇડ્રોફિલિક (પાણી આકર્ષિત કરે છે) અથવા હાઇડ્રોફોબિક (વોટર-રિપ્લિંગ) બનાવે છે. આ કારણોસર, ફોલ્ડિંગ અને પ્રવૃત્તિ ઉત્સેચકો (બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓના ઉત્પ્રેરક, ચયાપચયમાં મહત્વપૂર્ણ કાર્યો પૂરા કરે છે) પીએચ મૂલ્ય પર આધારિત છે. તેવી જ રીતે, ચાર્જિસ અને સાઇડ સાંકળોના વિસર્જન વર્તણૂક સમજાવે છે કે શા માટે પ્રોટીનને મજબૂત રીતે એસિડિક અથવા મૂળભૂત ઉકેલો દ્વારા ખંડિત કરી શકાય છે.

એમિનો એસિડ્સ કહેવાતા ઝ્વિટ્રિઅન તરીકે પણ ઓળખાય છે કારણ કે તેઓ પર્યાવરણ (સકારાત્મક અથવા નકારાત્મક શુલ્ક) ના આધારે જુદા જુદા શુલ્ક લઈ શકે છે. આ ઘટના એમિનો એસિડના બે કાર્યાત્મક જૂથો, એટલે કે એમિનો અને કાર્બોક્સિલ જૂથને કારણે છે. સરળ, એક યાદ રાખી શકે કે એસિડિક સોલ્યુશનમાં ઓગળેલા એમિનો એસિડ હકારાત્મક ચાર્જ વહન કરે છે અને ક્ષારયુક્ત દ્રાવણમાં એમિનો એસિડ નકારાત્મક ચાર્જ વહન કરે છે.

તટસ્થ જલીય દ્રાવણમાં એમિનો એસિડ હકારાત્મક અને નકારાત્મક ચાર્જ સ્વરૂપમાં સમાન રીતે હાજર હોય છે. ગરમી, એસિડ્સ અને આલ્કાલીસનો સંપર્ક પ્રોટીન અથવા એમિનો એસિડ સાંકળોનો નાશ કરી શકે છે અને તેમને બિનઉપયોગી બનાવે છે. પ્રોટીનોજેનિક એમિનો એસિડ્સનું ધ્રુવીય અથવા ન nonન-પોલર એમિનો એસિડ્સનું વર્ગીકરણ પણ કાર્યકારી જૂથો પર આધારિત છે.

જો કે, વ્યક્તિગત એમિનો એસિડના રાસાયણિક-ભૌતિક ગુણધર્મો અનુસાર વર્ગીકરણ માત્ર ધ્રુવીયતા પર જ નહીં, પણ પાત્ર પર પણ છે, દાઢ સમૂહ, હાઇડ્રોફોબિસિટી (જળ-જીવડાં ગુણધર્મ), એસિડિટી અથવા બેઝિલિટી (એસિડિક, મૂળભૂત અથવા તટસ્થ એમિનો એસિડ્સ) અને એમિનો એસિડ્સના વિદ્યુત ગુણધર્મો. પ્રોટીનોજેનિક એમિનો એસિડ્સ ઉપરાંત, એમિનો એસિડ્સની મોટી સંખ્યા (400 થી વધુ) પણ હોય છે જે પ્રોટીનમાં થતી નથી, કહેવાતા બિન-પ્રોટીનોજેનિક એમિનો એસિડ્સ. આનાં ઉદાહરણો છે એલ-થાઇરોક્સિન (થાઇરોઇડ હોર્મોન), જીએબીએ (અવરોધક) ન્યુરોટ્રાન્સમીટર), ઓર્નિથિન (માં મેટાબોલિક મધ્યવર્તી) યુરિયા ચક્ર), અને ઘણા અન્ય.

મોટાભાગના નોન-પ્રોટીનોજેનિક એમિનો એસિડ્સ પ્રોટીનોજેનિક એમિનો એસિડમાંથી લેવામાં આવ્યા છે. પ્રત્યેક 20 પ્રોટીનોજેનિક એમિનો એસિડમાં ઓછામાં ઓછા બે કાર્બન અણુ (સી અણુઓ) હોય છે. આ કાર્બન અણુ સંબંધિત એમિનો એસિડના વર્ગીકરણ માટે આવશ્યક છે.

આનો અર્થ એ છે કે કાર્બન અણુ કે જેમાં એમિનો જૂથ જોડાયેલ છે તે નક્કી કરે છે કે તે કયા વર્ગના એમિનો એસિડ છે. જો કે, ત્યાં એમિનો એસિડ્સ પણ છે જેમાં ઘણા એમિનો જૂથો રજૂ થાય છે. આવા કિસ્સાઓમાં કાર્બન અણુ જેનો એમિનો જૂથ કાર્બોક્સી કાર્બનની સૌથી નજીક છે તે નક્કી કરે છે કે તે કયા વર્ગના એમિનો એસિડ છે.

સામાન્ય રીતે, આલ્ફા-એમિનો એસિડ્સ, બીટા-એમિનો એસિડ્સ અને ગામા-એમિનો એસિડ્સ વચ્ચે એક તફાવત બનાવવામાં આવે છે: વ્યક્તિગત વર્ગોમાં એમિનો એસિડ્સ સમાન રચના ધરાવે છે, પરંતુ તેમની સાઇડ સાંકળની રચનામાં અલગ પડે છે. તે બાજુની સાંકળોના વ્યક્તિગત ઘટકો છે જે એસિડિક અથવા મૂળભૂત વાતાવરણમાં એમિનો એસિડના વર્તન માટે જવાબદાર છે. પ્રકૃતિમાં, લગભગ વીસ એમિનો એસિડ હોય છે, જ્યારે માણસ પોતે સ્વતંત્ર રીતે ફક્ત કેટલાક એમિનો એસિડ બનાવી શકે છે.

એમિનો એસિડ્સ કે જે શરીર પોતે રચના કરવામાં સક્ષમ નથી, તેમને આવશ્યક એમિનો એસિડ કહેવામાં આવે છે. માણસોએ આ એમિનો એસિડ્સ ખોરાક દ્વારા જ લેવું જોઈએ. પુખ્ત મનુષ્યમાં આવશ્યક એમિનો એસિડ્સ છે: સાચા અર્થમાં એમિનો એસિડ સિસ્ટેઇન આવશ્યક નથી, પરંતુ તે એક સ્ત્રોત તરીકે અનિવાર્ય છે સલ્ફર માનવ શરીર માટે.

શિશુમાં, હિસ્ટિડાઇન અને આર્જિનાઇન પણ આવશ્યક છે. એમિનો એસિડ્સ એકબીજા સાથે સાંકળ જેવા સંયોજનો રચે છે. એક પછી પ્રોટીન પરમાણુઓ (પ્રોટીન) ની બોલે છે.

એમિનો એસિડના સંયોજનો એ નિર્ધારિત કરે છે કે પ્રોટીન કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને તેનું મુખ્ય કાર્ય શું છે. એમિનો એસિડનું સંયોજન મનસ્વી નથી. તેને સંબંધિત જનીનમાં (કોડેડ) આપવામાં આવે છે.

હંમેશાં ત્રણ બેઝ જોડીઓ, જે ચોક્કસ રીતે ગોઠવેલા હોય છે, કહેવાતા કોડ શબ્દ (= કોડન) ને અનુરૂપ હોય છે. આ કોડન સંબંધિત એમિનો એસિડ માટેના બાંધકામ માર્ગદર્શિકાને રજૂ કરે છે. - લ્યુસીન

• આઇસોસ્યુસિને
• મેથિઓનાઇન
• થરેઓનિન
• વેલેન
• લાયસિન
• phenylalanine
• અને ટ્રિપ્ટોફન.
• આલ્ફા-એમિનો એસિડ્સ: આ એમિનો એસિડ વર્ગના એમિનો જૂથ બીજા કાર્બન અણુ પર મળી શકે છે. આ એમિનો એસિડ્સનું બીજું નામ 2-એમિનોકાર્બxyક્સિલિક એસિડ્સ (IUPAC નામ) છે. આ વર્ગનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રતિનિધિ એમિનો એસિડ ગ્લાસિન છે, જેની જગ્યાએ એક સરળ રચના છે.

માનવ સજીવ માટે મહત્વપૂર્ણ બધા એમિનો એસિડ્સને તેમની રચના અનુસાર આલ્ફા-એમિનો એસિડ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં એક કહેવાતા પ્રોટીનોજેનિક એમિનો એસિડની વાત કરે છે. તે બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ છે જ્યાંથી બધા પ્રોટીન બનાવવામાં આવે છે.

• બીટા-એમિનો એસિડ્સ: બીટા-એમિનો એસિડ્સનો વર્ગ એ હકીકત દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે કે તેમનો એમિનો જૂથ ત્રીજા કાર્બન અણુ પર સ્થિત છે. આ વર્ગ માટે IUPAC શબ્દ "3-એમિનોકાર્બોક્સીકલ એસિડ્સ" પણ સમાનાર્થી વપરાય છે. - ગામા-એમિનો એસિડ્સ: ગામા જૂથમાંથી બધા એમિનો એસિડ્સના એમિનો જૂથ ચોથા કાર્બન અણુ સાથે બંધાયેલા છે.

આ વર્ગના એમિનો એસિડ્સની રચના તેથી પ્રોટીનોજેનિક એમિનો એસિડ્સની રચનાથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે. આ જૂથનું IUPAC હોદ્દો 4-એમિનોકાર્બxyક્સિલિક એસિડ્સ છે. પ્રોટિનના સંશ્લેષણ માટે માનવ જીવમાં ગામા-એમિનો એસિડનો ઉપયોગ થતો નથી, તેમ છતાં, આ વર્ગના કેટલાક પ્રતિનિધિઓ મનુષ્યમાં મળી શકે છે. આ જૂથનો સૌથી સરળ પ્રતિનિધિ, ગામા-એમિનોબ્યુટીરિક એસિડ (ટૂંકમાં GABA), અવરોધક તરીકે કામ કરે છે ન્યુરોટ્રાન્સમીટર (મેસેંજર) માં નર્વસ સિસ્ટમ.