પોલિમરાઇઝેશન: કાર્ય, કાર્યો, ભૂમિકા અને રોગો

પોલિમરાઇઝેશન એ મોનોમર્સથી પોલિમરની રચનાની લાક્ષણિકતા છે. રસાયણશાસ્ત્ર અને જીવવિજ્ .ાનમાં, વિવિધ પ્રકારના પોલિમરાઇઝેશન છે. સજીવોમાં, બાયોપોલિમર્સની રચના માટે પોલિમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે પ્રોટીન, ન્યુક્લિક એસિડ્સ, અથવા પોલિસકેરાઇડ્સ.

પોલિમરાઇઝેશન એટલે શું?

પોલિમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાઓ જીવસૃષ્ટિમાં બાયોપોલિમર રચવા માટે સજીવમાં થાય છે પ્રોટીન or ન્યુક્લિક એસિડ્સ. ન્યુક્લિયોક એસિડ ડીએનએ અને આરએનએના ઘટકો છે. પોલિમરાઇઝેશન એ ઓછા મોલેક્યુલર વેઇટ મોનોમર્સથી પોલિમરની રચના માટે એક સામૂહિક શબ્દ છે. રસાયણશાસ્ત્ર અને જીવવિજ્ .ાન બંનેમાં પોલિમરાઇઝેશનની પ્રતિક્રિયાઓ મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. પોલિમર એ ઉચ્ચ-પરમાણુ પદાર્થો છે જેમાં કેટલાક મૂળભૂત બિલ્ડિંગ બ્લોક્સનો સમાવેશ થાય છે. આ મૂળભૂત બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ, જેને મોનોમર પણ કહેવામાં આવે છે, પોલિમરાઇઝેશન દરમિયાન એકઠા થાય છે અને ઉચ્ચ-પરમાણુ સાંકળો બનાવે છે. પોલિમર સમાન અથવા વિવિધ મોનોમર્સની બનેલી હોઈ શકે છે. રસાયણશાસ્ત્રમાં, ઉદાહરણ તરીકે, પોલિએસ્ટર, પોલિઇથિલિન, પોલિવિનાઇલ ક્લોરાઇડ (પીવીસી) અથવા અન્ય પ્લાસ્ટિકને પોલિમર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જીવવિજ્ Inાનમાં, પ્રોટીન, ન્યુક્લિક એસિડ્સ or પોલિસકેરાઇડ્સ ખૂબ જટિલ બાયોપોલિમર્સનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. રાસાયણિક ક્ષેત્રમાં, વિવિધ પ્રકારના પોલિમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાઓ છે. સાંકળ વૃદ્ધિ પ્રતિક્રિયાઓ અને પગલું વૃદ્ધિ પ્રતિક્રિયાઓ અલગ પડે છે. સાંકળ વૃદ્ધિની પ્રતિક્રિયાઓમાં, પ્રારંભિક પ્રતિક્રિયા પછી, વધુ મોનોમર્સ સતત સક્રિય સાંકળ સાથે જોડાય છે. આ સાંકળ વૃદ્ધિ તરફ દોરી જાય છે. પગલાની વૃદ્ધિની પ્રતિક્રિયામાં, શામેલ મોનોમર્સમાં ઓછામાં ઓછા બે કાર્યાત્મક જૂથો હોવા આવશ્યક છે. ત્યાં સતત સાંકળ વૃદ્ધિ થતી નથી, પરંતુ ડાઇમર્સ, ટ્રિમર્સ અથવા ઓલિગોમર્સ પહેલા રચાય છે, જે પછીથી જોડાય છે અને લાંબી સાંકળ બનાવે છે. લાક્ષણિક પગલાની વૃદ્ધિની પ્રતિક્રિયાઓ ઉમેરા અથવા ઘનીકરણની પ્રતિક્રિયાઓનું સ્વરૂપ લે છે. જો કે, જૈવિક પ્રણાલીઓમાં બાયોપોલિમરની રચના ખૂબ જટિલ છે. તેને ઘણાં વિવિધ પ્રતિક્રિયા પગલાઓની જરૂર છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્રોટીન અથવા ન્યુક્લિકનું નિર્માણ એસિડ્સ ફક્ત નમૂનાઓની સહાયથી થાય છે. આનુવંશિક કોડમાં, ક્રમ નાઇટ્રોજન પાયા ન્યુક્લિકમાં એસિડ્સ સ્પષ્ટ થયેલ છે. આ બદલામાં, ક્રમનો કોડ આપે છે એમિનો એસિડ વ્યક્તિગત પ્રોટીન.

કાર્ય અને કાર્ય

પોલિમરાઇઝેશનની તમામ જૈવિક સિસ્ટમોમાં અગ્રણી ભૂમિકા ભજવે છે બેક્ટેરિયા, ફૂગ, છોડ અને પ્રાણીઓ (માણસો સહિત). આમ, પ્રથમ સ્થાને જીવન માટે પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડ્સ પૂર્વજરૂરીયાત છે. સારમાં, આ બાયોમોલિક્યુલ્સની રચના માટે પોલિમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાઓ અને તેમનું અધોગતિ એ જીવનની વાસ્તવિક પ્રતિક્રિયાઓ છે. ન્યુક્લિક એસિડ્સ ડીએનએ અને આરએનએના ઘટકો છે. તેઓ બનેલા છે ફોસ્ફોરીક એસીડ, એક મોનોસુગર (ડિઓક્સિરીબોઝ અથવા રાઇબોઝ), અને ચાર નાઇટ્રોજનયુક્ત પાયા. ફોસ્ફોરીક એસીડ, ખાંડ અને નાઇટ્રોજન આધાર દરેક ન્યુક્લિયોટાઇડ રચવા માટે એસેમ્બલ થાય છે. ન્યુક્લિક એસિડ, બદલામાં, સળંગ ગોઠવાયેલા ન્યુક્લિયોટાઇડ્સની સાંકળો ધરાવે છે. ડીએનએમાં ડિઓક્સિરીબોઝ હોય છે અને આરએનએ સમાવે છે રાઇબોઝ એક તરીકે ખાંડ પરમાણુ વ્યક્તિગત ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ તેમનામાં જ અલગ પડે છે નાઇટ્રોજન પાયો. ટ્રિપ્લેટ તરીકે એક એમિનો એસિડ માટે દરેક કોડને સતત ત્રણ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ. આમ, ન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ક્રમ આનુવંશિક કોડ રજૂ કરે છે. ડીએનએમાં નાખ્યો આનુવંશિક કોડ જટિલ પદ્ધતિઓ દ્વારા આરએનએમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. ત્યારબાદ આરએનએ નિશ્ચિત એમિનો એસિડ ક્રમ સાથે પ્રોટીનના સંશ્લેષણ માટે જવાબદાર છે. ડીએનએ (જનીનો) માંના અમુક વિભાગો આમ અનુરૂપ પ્રોટીન માટે કોડ કરે છે. દરેક પ્રોટીન સજીવમાં એક વિશિષ્ટ કાર્ય ધરાવે છે. આમ, ત્યાં સ્નાયુ પ્રોટીન, પ્રોટીન હોય છે સંયોજક પેશી, ઇમ્યુનોગ્લોબ્યુલિન, પેપ્ટાઇડ હોર્મોન્સ or ઉત્સેચકો. બદલામાં, દરેક મેટાબોલિક પગલા માટે ચોક્કસ રચના સાથેનું એક ખાસ એન્ઝાઇમ જવાબદાર છે. આ પહેલેથી જ બતાવે છે કે જીવતંત્રની સરળ બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓ માટે ન્યુક્લિક એસિડ્સ અને પ્રોટીન બનાવવા માટે ચોક્કસ રીતે સંકલિત પોલિમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાઓ કેટલી મહત્વપૂર્ણ છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઉત્સેચકો ચયાપચયના વિશિષ્ટ પ્રતિક્રિયાના પગલાને ઉત્તેજીત કરવા માટે, જેમાં તેઓ જવાબદાર છે માટે યોગ્ય એમિનો એસિડ ક્રમ હોવો આવશ્યક છે. પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડ ઉપરાંત, પોલિસકેરાઇડ્સ જીવતંત્રમાં મહત્વપૂર્ણ બાયોપોલિમર પણ છે. છોડમાં, તેઓ ઘણીવાર સહાયક કાર્યો કરે છે. તદુપરાંત, તેઓ energyર્જા પણ સંગ્રહિત કરે છે. બટાકામાં સ્ટાર્ચ, ઉદાહરણ તરીકે, અનામત પદાર્થ છે જેનો ઉપયોગ ફણગાળા દરમિયાન energyર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે. માનવ પણ ગ્લાયકોજેન સ્ટોર કરે છે યકૃત અને સ્નાયુઓ ખોરાક પ્રતિબંધ અથવા તીવ્ર શારીરિક પ્રવૃત્તિના સમયગાળા દરમિયાન energyર્જાની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે. ગ્લાયકોજેન, સ્ટાર્ચની જેમ, એક પોલિમર છે અને તે મોનોમરથી રચાય છે ગ્લુકોઝ.

રોગો અને બીમારીઓ

જૈવિક પોલિમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાઓમાં વિક્ષેપો આ કરી શકે છે લીડ નોંધપાત્ર છે આરોગ્ય સમસ્યાઓ. અગાઉ સૂચવ્યા મુજબ, ન્યુક્લિક એસિડ એ મહત્વપૂર્ણ બાયોપોલિમર છે. જ્યારે રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ ચોક્કસ નાઇટ્રોજનસના ક્રમમાં ફેરફાર કરે છે પાયા, કહેવાતા પરિવર્તન હાજર છે. પરિવર્તિત જનીન પ્રોટીનને એન્કોડ કરવાનું ચાલુ રાખે છે, પરંતુ તેમના એમિનો એસિડના ક્રમમાં ફેરફાર થાય છે. આ રીતે બદલાયેલ પ્રોટીન અસરગ્રસ્ત કોષોમાં હવે તેમનું કાર્ય યોગ્ય રીતે પૂર્ણ કરી શકશે નહીં. આ કરી શકે છે લીડ મેટાબોલિક ડિસઓર્ડર માટે, કારણ કે એન્ઝાઇમ નિષ્ફળ થઈ શકે છે. જો કે, આ ઇમ્યુનોગ્લોબ્યુલિન પણ બદલી શકાય છે. આ કિસ્સામાં, ઇમ્યુનોડેફિશિયન્સીઝ થાય છે. અલબત્ત, માળખાકીય પ્રોટીન પણ ઘણાં વિવિધ અભિવ્યક્તિઓ અને લક્ષણો સાથે, ફેરફારોથી પ્રભાવિત થઈ શકે છે. પરિવર્તન ઘણીવાર સંતાનોને પણ આપવામાં આવે છે. જીવન દરમિયાન, આનુવંશિક કોડના પ્રજનનમાં ભૂલો ફરીથી અને ફરીથી થાય છે. મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, શરીરના અસરગ્રસ્ત શરીરના કોષો નાશ પામે છે રોગપ્રતિકારક તંત્ર. જો કે, આ હંમેશાં સફળ થતું નથી. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, આ કોષો વિકસે છે કેન્સર કોષો, ઉદાહરણ તરીકે, અને તેમની વૃદ્ધિથી સમગ્ર જીવતંત્રને ખતરો છે. અન્ય ઘણી ડીજનરેટિવ રોગો, જેમ કે આર્ટિરિયોક્લેરોસિસ, સંધિવાની ફરિયાદો અથવા સ્વયંપ્રતિરક્ષા બિમારીઓ, બાયોપોલિમરના સંશ્લેષણમાં ગડબડી તરફ પણ શોધી શકાય છે. ગ્લાયકોજેનનું સંશ્લેષણ પણ, પોલિસેકરાઇડમાં યકૃત અને સ્નાયુઓ, ખામીયુક્ત હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, અસામાન્ય રીતે બદલાયેલા ગ્લાયકોજેન સાથે ગ્લાયકોજેન સ્ટોરેજ રોગો છે પરમાણુઓ, જે બદલામાં ખામીયુક્ત કારણે થઈ શકે છે ઉત્સેચકો. અસામાન્ય ગ્લાયકોજેન હવે તૂટી શકશે નહીં અને તે એકઠા થવાનું ચાલુ રાખે છે યકૃત.