એબ્સ્ટ્રેક્ટ તૈયાર

વિદ્યાર્થી 10 "A" વર્ગ

પાવેલચુક વ્લાદિસ્લાવ

પરિચય
પ્રોટીન, ન્યુક્લીક એસિડ્સ, લિપિડ્સ, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, કેટલાક ઓછા પરમાણુ કાર્બનિક પદાર્થો, ખનિજ ક્ષાર અને પાણી સાથે મળીને, તમામ પાર્થિવ જીવો - પ્રાણીઓ અને છોડ, જટિલ અને પ્રાથમિકના પ્રોટોપ્લાઝમ બનાવે છે. "પ્રોટોપ્લાઝમ" શબ્દનો પ્રસ્તાવ ચેક ફિઝિયોલોજિસ્ટ પુર્કિને (1839) દ્વારા જીવંત કોષની સામગ્રીને નિયુક્ત કરવા માટે રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો. પ્રોટોપ્લાઝમમાં પ્રોટીનની સામગ્રી, એક નિયમ તરીકે, તેના અન્ય ઘટકો (પાણીની ગણતરી કરતા નથી) કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, કોષોના શુષ્ક સમૂહના 75-80% સુધી પ્રોટીનનો હિસ્સો હોય છે.
પ્રોટીન પદાર્થો પ્રોટોપ્લાઝમના મુખ્ય, સૌથી સક્રિય ભાગનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે: "પ્રોટોપ્લાઝમમાં, ઘટકના ગુણધર્મો જે વધુ માત્રામાં હોય છે અને જે સૌથી વધુ સક્રિય હોય છે તે વધુ સ્પષ્ટ રીતે ચમકે છે" ડેનિલેવસ્કી એ. યા (પ્રોટોપ્લાઝમનો મુખ્ય પદાર્થ અને તેના જીવન દ્વારા ફેરફાર 1894).
આનુવંશિકતાની ઘટનામાં ન્યુક્લિક એસિડની ભૂમિકાની શોધ, જીવન માટે વિટામિન્સ, હોર્મોન્સ વગેરેના નિર્ણાયક મહત્વની સ્પષ્ટતા હોવા છતાં, આપણા સમયમાં જીવન માટે પ્રોટીનના પ્રથમ-દરના મહત્વની પ્રતીતિ અસ્પષ્ટ છે.
તેમની રચના અને બંધારણની વિશિષ્ટતાને લીધે, પ્રોટીન ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોની નોંધપાત્ર વિવિધતા દર્શાવે છે. ત્યાં જાણીતા પ્રોટીન છે જે પાણીમાં સંપૂર્ણપણે અદ્રાવ્ય છે; એવા પ્રોટીન છે જે અત્યંત અસ્થિર છે, જે દૃશ્યમાન પ્રકાશ અથવા પ્રકાશ યાંત્રિક સ્પર્શના પ્રભાવ હેઠળ બદલાતા રહે છે. એવા પ્રોટીન છે કે જેના પરમાણુઓ ઘણા મિલીમીટરની લંબાઇ સુધી પહોંચતા થ્રેડોનું સ્વરૂપ ધરાવે છે, અને એવા પ્રોટીન છે કે જેના પરમાણુઓ ઘણા દસ એન્ગ્રેમના વ્યાસવાળા દડા છે. પરંતુ તમામ કિસ્સાઓમાં, પ્રોટીનની રચના અને ગુણધર્મો તેઓ જે કાર્ય કરે છે તેની સાથે નજીકના અને પ્રતિભાવ સંબંધમાં હોય છે.
I. પ્રોટીનનું માળખું.
પ્રોટીન એ કોષમાં રહેલા કાર્બનિક સંયોજનોનો સૌથી મોટો અને સૌથી વધુ વૈવિધ્યસભર વર્ગ છે. પ્રોટીન એ જૈવિક હેટરોપોલિમર્સ છે જેના મોનોમર્સ એમિનો એસિડ છે. બધા એમિનો એસિડમાં ઓછામાં ઓછું એક એમિનો જૂથ (-NH2) અને કાર્બોક્સિલ જૂથ (-COOH) હોય છે અને રેડિકલ ® ના માળખાકીય અને ભૌતિક રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં ભિન્ન હોય છે.
ઘણા એમિનો એસિડ અવશેષોથી માંડીને કેટલાક ડઝન સુધીના પેપ્ટાઈડ્સ શરીરમાં મુક્ત સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને ઉચ્ચ જૈવિક પ્રવૃત્તિ ધરાવે છે. આમાં સંખ્યાબંધ હોર્મોન્સ (ઓક્સીટોસિન, એડ્રેનોકોર્ટિકોટ્રોપિક હોર્મોન), કેટલાક ખૂબ જ ઝેરી ઝેરી પદાર્થો (ઉદાહરણ તરીકે, મશરૂમ્સનું અમાનિટીન), તેમજ સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા ઉત્પાદિત ઘણી એન્ટિબાયોટિક્સનો સમાવેશ થાય છે.
પ્રોટીન એ ઉચ્ચ પરમાણુ વજનવાળા પોલીપેપ્ટાઈડ્સ છે જેમાં એકસોથી હજાર એમિનો એસિડ હોય છે.
II. પ્રોટીનનું વર્ગીકરણ
પ્રોટીનને પ્રોટીન (સરળ પ્રોટીન)માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, જેમાં માત્ર એમિનો એસિડ અવશેષો અને પ્રોટીડ્સ (જટિલ પ્રોટીન)નો સમાવેશ થાય છે, જે હાઇડ્રોલિસિસ પર એમિનો એસિડ અને બિન-પ્રોટીન પ્રકૃતિના પદાર્થો (ફોસ્ફોરિક એસિડ, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, હેટરોસાયકલિક સંયોજનો, ન્યુક્લિક એસિડ) ઉત્પન્ન કરે છે. . પ્રોટીન અને પ્રોટીડને સંખ્યાબંધ પેટાજૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.
પ્રોટીન્સ
આલ્બ્યુમિન પ્રમાણમાં નાના પરમાણુ વજનવાળા પ્રોટીન છે અને તે પાણીમાં અત્યંત દ્રાવ્ય હોય છે. તેઓ સંતૃપ્ત એમોનિયમ સલ્ફેટ દ્રાવણ સાથે જલીય દ્રાવણમાંથી મીઠું ચડાવે છે અને જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે કોગ્યુલેટેડ (વિકૃત) થાય છે. ઇંડા સફેદ એ આલ્બ્યુમિનનો લાક્ષણિક પ્રતિનિધિ છે. તેમાંના ઘણા સ્ફટિકીય સ્થિતિમાં મેળવવામાં આવે છે.
ગ્લોબ્યુલિન એ પ્રોટીન છે જે શુદ્ધ પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે, પરંતુ ગરમ 10% NaCl દ્રાવણમાં દ્રાવ્ય હોય છે. ખારા દ્રાવણને પુષ્કળ પાણીથી પાતળું કરીને શુદ્ધ ગ્લોબ્યુલિન કાઢવામાં આવે છે. ગ્લોબ્યુલિન એ સ્નાયુ તંતુઓ, લોહી, દૂધ, ઇંડા અને છોડના બીજમાં જોવા મળતું સૌથી સામાન્ય પ્રોટીન છે.
પ્રોલામાઈન્સ પાણીમાં સહેજ દ્રાવ્ય હોય છે. 60-80% જલીય ઇથિલ આલ્કોહોલમાં ભળે છે. જ્યારે પ્રોલામાઈન્સનું હાઈડ્રોલાઈઝ્ડ થાય છે, ત્યારે એમિનો એસિડ પ્રોલાઈન મોટી માત્રામાં બને છે. અનાજના બીજની લાક્ષણિકતા. આનું ઉદાહરણ ગ્લિયાડિન છે, જે ઘઉંના ગ્લુટેનમાં મુખ્ય પ્રોટીન છે.
ગ્લુટેલિન માત્ર 0.2% આલ્કલીમાં દ્રાવ્ય હોય છે. ઘઉં, ચોખા અને મકાઈના બીજમાં જોવા મળે છે.
પ્રોટામાઈન્સ માત્ર માછલીના દૂધમાં જ જોવા મળે છે. તેઓ 80% આલ્કલાઇન એમિનો એસિડ છે, જે તેમને મજબૂત પાયા બનાવે છે. સલ્ફરથી સંપૂર્ણપણે મુક્ત.
સ્ક્લેરોપ્રોટીન એ અદ્રાવ્ય પ્રોટીન છે જે ફિલામેન્ટસ (ફાઈબ્રિલર) મોલેક્યુલર આકાર ધરાવે છે. સલ્ફર ધરાવે છે. આમાં કોલેજન (કોલાસ્થિના પ્રોટીન્સ, કેટલાક હાડકાં), ઇલાસ્ટિન (રજ્જૂના પ્રોટીન, જોડાયેલી પેશીઓ), કેરાટિન (વાળ, શિંગડા, ખુર, ચામડીના ઉપરના સ્તરના પ્રોટીન), ફાઈબ્રોઈન (કાચા રેશમના દોરાના પ્રોટીન) નો સમાવેશ થાય છે.
પ્રોટીડ્સ. જટિલ પ્રોટીનને તેમના બિન-પ્રોટીન ભાગની રચનાના આધારે જૂથોમાં વહેંચવામાં આવે છે, જેને કૃત્રિમ જૂથ કહેવામાં આવે છે. જટિલ પ્રોટીનના પ્રોટીન ભાગને એપોપ્રોટીન કહેવામાં આવે છે.
લિપોપ્રોટીન - સરળ પ્રોટીન અને લિપિડ્સમાં હાઇડ્રોલાઈઝ થાય છે. લિપોપ્રોટીન કોષો અને જૈવિક પટલના ક્લોરોફિલ અનાજ અને પ્રોટોપ્લાઝમની રચનામાં મોટી માત્રામાં સમાયેલ છે.
ગ્લાયકોપ્રોટીન - સરળ પ્રોટીન અને ઉચ્ચ પરમાણુ વજનના કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાં હાઇડ્રોલાઈઝ થાય છે. પાણીમાં અદ્રાવ્ય, પરંતુ પાતળા આલ્કલીમાં દ્રાવ્ય. પ્રાણીઓના વિવિધ શ્લેષ્મ સ્ત્રાવમાં સમાયેલ છે, ઇંડા સફેદમાં,
ક્રોમોપ્રોટીન - સરળ પ્રોટીન અને રંગીન દ્રવ્યમાં હાઇડ્રોલાઈઝ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, લોહીમાં હિમોગ્લોબિન પ્રોટીન ગ્લોબિન અને આયર્ન ધરાવતો જટિલ નાઇટ્રોજનયુક્ત આધારમાં તૂટી જાય છે.
ન્યુક્લિયોપ્રોટીન - સાદા પ્રોટીન, સામાન્ય રીતે પ્રોટામાઈન્સ અથવા હિસ્ટોન્સ અને ન્યુક્લીક એસિડમાં હાઈડ્રોલાઈઝ થાય છે.
ફોસ્ફોપ્રોટીન - ફોસ્ફોરિક એસિડ ધરાવે છે. તેઓ યુવાન શરીરના પોષણમાં મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. આનું ઉદાહરણ કેસીન છે, દૂધનું પ્રોટીન.
III. પ્રોટીન પરમાણુઓનું માળખાકીય સંગઠન
પ્રોટીનમાં ઘણા ડઝન એમિનો એસિડ હોય છે જે પોલીપેપ્ટાઈડ સાંકળમાં જોડાયેલા હોય છે, કોષ માટે તેને સાંકળ (કહેવાતું અનફોલ્ડ સ્વરૂપ) ના સ્વરૂપમાં રાખવું તે ઉત્સાહી રીતે બિનતરફેણકારી છે. તેથી, પ્રોટીન કોમ્પેક્શન અને ફોલ્ડિંગમાંથી પસાર થાય છે, જેના પરિણામે તેઓ ચોક્કસ અવકાશી સંસ્થા પ્રાપ્ત કરે છે - એક અવકાશી માળખું.
પ્રોટીનની અવકાશી સંસ્થાના 4 સ્તરો છે.
પ્રાથમિક માળખું પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળમાં એમિનો એસિડનો ક્રમ છે અને તે ડીએનએ પરમાણુના વિભાગમાં ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ક્રમ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે જે પ્રોટીનને એન્કોડ કરે છે. કોઈપણ પ્રોટીનનું પ્રાથમિક માળખું અનન્ય છે અને તેનો આકાર, ગુણધર્મો અને કાર્યો નક્કી કરે છે.
મોટાભાગના પ્રોટીનનું ગૌણ માળખું સર્પાકારનું સ્વરૂપ ધરાવે છે અને પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળના વિવિધ એમિનો એસિડ અવશેષોના જૂથો - CO - અને NH - વચ્ચે હાઇડ્રોજન બોન્ડની રચનાના પરિણામે ઉદ્ભવે છે.
તૃતીય માળખું કોઇલ અથવા ગ્લોબ્યુલનું સ્વરૂપ ધરાવે છે, અને પ્રોટીન પરમાણુની જટિલ અવકાશી ગોઠવણીના પરિણામે રચાય છે. દરેક પ્રકારના પ્રોટીનમાં ચોક્કસ ગ્લોબ્યુલ ફોર્મ્યુલા હોય છે. તૃતીય માળખાની મજબૂતાઈ એમિનો એસિડ રેડિકલ (ડાઈસલ્ફાઈડ, આયનીય, હાઈડ્રોફોબિક) વચ્ચે ઉદ્ભવતા વિવિધ બોન્ડ દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.
ચતુર્થાંશ માળખું એ એક જટિલ સંકુલ છે જે અનેક તૃતીય બંધારણોને જોડે છે (ઉદાહરણ તરીકે, હિમોગ્લોબિન પ્રોટીન ચાર ગ્લોબ્યુલ્સ દ્વારા રચાય છે) બિન-સહસંયોજક બોન્ડ્સ દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવે છે: આયનીય, હાઇડ્રોજન અને હાઇડ્રોફોબિક.
અવકાશી આકારમાં ફેરફાર, અને તેથી મૂળ પ્રોટીનના ગુણધર્મો અને જૈવિક પ્રવૃત્તિને વિકૃતિકરણ કહેવામાં આવે છે. વિકૃતિકરણ ઉલટાવી શકાય તેવું અથવા ઉલટાવી શકાય તેવું હોઈ શકે છે. પ્રથમ કિસ્સામાં, ચતુર્થાંશ, તૃતીય અથવા ગૌણ માળખું વિક્ષેપિત થાય છે અને પ્રોટીન માળખું પુનઃસ્થાપિત કરવાની વિપરીત પ્રક્રિયા - પુનઃપ્રાપ્તિ - શક્ય છે, બીજા કિસ્સામાં પ્રાથમિક માળખામાં પેપ્ટાઇડ બોન્ડ તૂટી જાય છે. રાસાયણિક પ્રભાવો, ઉચ્ચ તાપમાન (45 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી ઉપર), ઇરેડિયેશન, ઉચ્ચ દબાણ વગેરેને કારણે વિકૃતિકરણ થાય છે.
V. પ્રોટીનનું નિષ્કર્ષણ
પ્રોટીન કુદરતી સામગ્રીમાંથી પાણી, ક્ષાર, આલ્કલી, એસિડ અને જલીય-આલ્કોહોલિક દ્રાવણના દ્રાવણમાંથી કાઢવામાં આવે છે. આમ મેળવેલા ઉત્પાદનમાં સામાન્ય રીતે નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં અશુદ્ધિઓ હોય છે. પ્રોટીનના વધુ અલગતા અને શુદ્ધિકરણ માટે, સોલ્યુશનને ક્ષાર (સાલ્ટીંગ આઉટ), આલ્કોહોલ અથવા એસીટોનથી સંતૃપ્ત કરીને અને તટસ્થ કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, અનુરૂપ પ્રોટીન અપૂર્ણાંક પ્રકાશિત થાય છે. અપરિવર્તિત સ્થિતિમાં પ્રોટીનને અલગ પાડવું ખૂબ જ મુશ્કેલ છે, આ માટે ઘણી શરતોનું અવલોકન કરવું જરૂરી છે: નીચા તાપમાન, પર્યાવરણની ચોક્કસ પ્રતિક્રિયા, વગેરે.
અલગ અને શુદ્ધ પ્રોટીન મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં સફેદ પાવડર હોય છે અથવા તેમના કુદરતી સ્વરૂપને જાળવી રાખે છે (ઉદાહરણ તરીકે, ઊન અને રેશમ પ્રોટીન).
તેમના પરમાણુઓના આકારના આધારે, પ્રોટીનને બે જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: ફાઈબ્રિલર, અથવા થ્રેડ જેવા, અને ગોળાકાર અથવા ગોળાકાર. ફાઇબરિલર પ્રોટીન, એક નિયમ તરીકે, રચના-રચના કાર્યો કરે છે. તેમના ગુણધર્મો (તાકાત, એક્સ્ટેન્સિબિલિટી) પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળોના પેકેજિંગની પદ્ધતિ પર આધારિત છે, તેથી, અલગતા પછી, પ્રોટીન સામાન્ય રીતે તેમનો કુદરતી આકાર જાળવી રાખે છે. ફાઈબ્રિલર પ્રોટીનના ઉદાહરણોમાં સિલ્ક ફાઈબ્રોઈન, કેરાટિન્સ અને કોલેજનનો સમાવેશ થાય છે.
બીજા જૂથમાં માનવ શરીરમાં જોવા મળતા મોટાભાગના પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે. ગ્લોબ્યુલર પ્રોટીનને ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયાશીલતા ધરાવતા પ્રદેશોની હાજરી દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે (તે ઉત્સેચકોના ઉત્પ્રેરક કેન્દ્રો હોઈ શકે છે) અથવા અવકાશમાં એકબીજાની નજીકના કાર્યાત્મક જૂથોને કારણે અન્ય પરમાણુઓ સાથે સંકુલ બનાવે છે.
VI. પ્રોટીનની રંગીન પ્રતિક્રિયાઓ
પ્રોટીન્સ તેમના પરમાણુમાં ચોક્કસ જૂથો અને એમિનો એસિડ અવશેષોની હાજરી સાથે સંકળાયેલ કેટલીક રંગ પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.
બ્યુરેટ પ્રતિક્રિયા - જ્યારે પ્રોટીનને કેન્દ્રિત આલ્કલી સોલ્યુશન અને સંતૃપ્ત CuSO4 સોલ્યુશન સાથે સારવાર કરવામાં આવે ત્યારે વાયોલેટ રંગનો દેખાવ. પરમાણુમાં પેપ્ટાઇડ બોન્ડની હાજરી સાથે સંકળાયેલ.
ઝેન્થોપ્રોટીન પ્રતિક્રિયા - પ્રોટીન પર કેન્દ્રિત નાઈટ્રિક એસિડની ક્રિયાના પરિણામે પીળા રંગનો દેખાવ. પ્રતિક્રિયા પ્રોટીનમાં સુગંધિત રિંગ્સની હાજરી સાથે સંકળાયેલી છે.
મિલિયન પ્રતિક્રિયા - જ્યારે પ્રોટીન મિલોનના રીએજન્ટ (નાઈટ્રસ એસિડમાં મર્ક્યુરિક નાઈટ્રેટનું દ્રાવણ) ના સંપર્કમાં આવે ત્યારે ચેરી-લાલ રંગનો દેખાવ. પ્રતિક્રિયા પ્રોટીનમાં ફિનોલિક જૂથોની હાજરી દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે.
સલ્ફાઇડ્રિલ પ્રતિક્રિયા - પ્લસબિટ સોલ્યુશન સાથે પ્રોટીનને ગરમ કરતી વખતે લીડ સલ્ફાઇડના કાળા અવક્ષેપની રચના (પ્રોટીનમાં સલ્ફાઇડ્રિલ જૂથોની હાજરીને કારણે).
જ્યારે પ્રોટીનમાં ગ્લાયોક્સાલિક અને સંકેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઉમેરવામાં આવે છે ત્યારે એડમકીવિઝ પ્રતિક્રિયા એ વાયોલેટ રંગનો દેખાવ છે. ઇન્ડોલ જૂથોની હાજરી સાથે સંકળાયેલ.
VII. પ્રોટીનનું પ્રાથમિક માળખું ડીકોડિંગ
પ્રોટીનની પ્રાથમિક રચનાને સમજવાનો અર્થ એ છે કે તેનું સૂત્ર સ્થાપિત કરવું, એટલે કે, પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળમાં એમિનો એસિડ અવશેષો કયા ક્રમમાં સ્થિત છે તે નિર્ધારિત કરવું.
પ્રોટીનની પ્રાથમિક રચનાનું જ્ઞાન ઈન્ગ્રામના કાર્ય દ્વારા સારી રીતે દર્શાવવામાં આવ્યું છે, જેમણે આફ્રિકા અને ભૂમધ્ય સમુદ્રના કેટલાક વિસ્તારોમાં સામાન્ય વંશપરંપરાગત રક્ત રોગ, કહેવાતા સિકલ એનિમિયાના કારણોનો અભ્યાસ કર્યો હતો. સિકલ એનિમિયાવાળા દર્દીઓ નિસ્તેજ હોય ​​છે, નબળાઇની ફરિયાદ કરે છે, સહેજ શ્રમ વખતે શ્વાસ લેવામાં તકલીફ પડે છે. તેઓ ભાગ્યે જ 12-17 વર્ષની ઉંમરે જીવે છે. રક્ત પરીક્ષણ લાલ રક્ત કોશિકાઓનો અસામાન્ય આકાર દર્શાવે છે. દર્દીઓમાં લાલ રક્ત કોશિકાઓ સિકલ અથવા અર્ધચંદ્રાકારનો આકાર ધરાવે છે, જ્યારે સામાન્ય લાલ રક્ત કોશિકાઓ બાયકોનકેવ ડિસ્કનો આકાર ધરાવે છે. વિગતવાર અભ્યાસ દર્શાવે છે કે તંદુરસ્ત લાલ રક્ત કોશિકાઓમાં હિમોગ્લોબિન સમગ્ર કોષમાં સમાનરૂપે અને અવ્યવસ્થિત રીતે વિતરિત થાય છે, જ્યારે એનિમિયા ધરાવતા દર્દીઓના લાલ રક્ત કોશિકાઓમાં, હિમોગ્લોબિન નિયમિત સ્ફટિકીય માળખું બનાવે છે. હિમોગ્લોબિનના સ્ફટિકીકરણને કારણે, લાલ રક્ત કોશિકાઓ વિકૃત થઈ જાય છે. હિમોગ્લોબિનમાં આવા નોંધપાત્ર ફેરફારનું કારણ શું છે? ઇન્ગ્રામે સિકલ રોગ ધરાવતા દર્દીઓના લોહીમાંથી હિમોગ્લોબિન અલગ કર્યું અને તેની પ્રાથમિક રચનાનું વિશ્લેષણ કર્યું. તે બહાર આવ્યું છે કે દર્દીઓના હિમોગ્લોબિન અને તંદુરસ્ત લોકોના હિમોગ્લોબિન વચ્ચેનો તફાવત ફક્ત એટલો જ છે કે દર્દીઓના હિમોગ્લોબિનની પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળમાં 6ઠ્ઠા સ્થાને (એન-ટર્મિનસથી) વેલિન અવશેષો (વેલ) હોય છે, જ્યારે તંદુરસ્ત હિમોગ્લોબિનમાં સમાન સ્થાને ગ્લુટાલિક એસિડ (ગ્લુ) હોય છે. હિમોગ્લોબિન પરમાણુમાં ચાર સબ્યુનિટ્સનો સમાવેશ થાય છે (ચાર પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળો - બે આલ્ફા અને બે બીટા એમિનો એસિડ અવશેષોની કુલ સંખ્યા સમાન છે: 141?2 + 146?2 + 574. "ગ્લુ" ને "વેલ" સાથે બદલવામાં આવે છે આલ્ફા ચેઇન્સ, એટલે કે, ચારમાંથી બે સાંકળોમાં, આમ, 574 એમિનો એસિડ અવશેષો ધરાવતા પરમાણુમાં, તે માત્ર બેને બદલવા અને બાકીના 572 ને યથાવત રાખવા માટે હિમોગ્લોબિનના ગુણધર્મોમાં ગહન ફેરફારો કરવા માટે પૂરતું છે. થાય છે.
સેંગર (કેમ્બ્રિજ, ઇંગ્લેન્ડ) એ 40 ના દાયકામાં ઇન્સ્યુલિન પ્રોટીનની પ્રાથમિક રચનાને સમજવાનું શરૂ કર્યું. ઉદ્યમી અને સમય માંગી લેનારા સંશોધન દરમિયાન, સેંગરે વિશ્લેષણની સંખ્યાબંધ નવી પદ્ધતિઓ અને તકનીકો વિકસાવી. તેમણે 10 વર્ષથી વધુ સમય સુધી આ કાર્ય કર્યું અને સંપૂર્ણ સફળતાનો તાજ પહેરાવવામાં આવ્યો: ઇન્સ્યુલિન ફોર્મ્યુલાની સ્થાપના કરવામાં આવી હતી, અને તેમની ઉત્કૃષ્ટ સિદ્ધિઓ માટે લેખકને નોબેલ પુરસ્કાર (1958) એનાયત કરવામાં આવ્યો હતો. સેંગરના કાર્યનું મહત્વ માત્ર ઇન્સ્યુલિનની પ્રાથમિક રચનાને સમજવામાં જ નથી, પણ એ હકીકતમાં પણ છે કે અનુભવ મેળવ્યો હતો, નવી પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી હતી અને આ અભ્યાસોની વાસ્તવિકતા સાબિત થઈ હતી. સેંગરના કાર્ય પછી, અન્ય સંશોધકો માટે આ કરવાનું સરળ હતું. ખરેખર, સેંગર પછી, ઘણી પ્રયોગશાળાઓએ સંખ્યાબંધ પ્રોટીનની પ્રાથમિક રચના, વિશ્લેષણની સુધારેલી પદ્ધતિઓ અને નવી પદ્ધતિઓ વિકસાવવાનું કામ શરૂ કર્યું.
VIII. પ્રોટીનનાં કાર્યો
ઉત્પ્રેરક
પ્રોટીન્સ - ઉત્સેચકો જીવંત જીવો દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે; તેમની પાસે ઉત્પ્રેરક અસર છે, એટલે કે, ચોક્કસ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના દરને વધારવાની ક્ષમતા. વાઇન, વિનેગર, બીયર અને બ્રેડના ઉત્પાદનમાં પ્રાગૈતિહાસિક સમયથી ઉપયોગમાં લેવાતી આથો પ્રક્રિયાઓ એન્ઝાઈમેટિક ક્રિયા પર આધારિત છે. 1680 માં, ડચ પ્રકૃતિશાસ્ત્રી એન્ટોની લીયુવેનહોકે યીસ્ટ અને બેક્ટેરિયલ કોશિકાઓનું નિરીક્ષણ કરવા માટે તેમની પોતાની ડિઝાઇનના માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કર્યો હતો; જો કે, તેમણે તેમને જીવંત સજીવો માન્યા ન હતા. 1857 માં, લુઈ પાશ્ચરે બતાવ્યું કે ખમીર એક જીવંત જીવ છે અને આથો એક શારીરિક પ્રક્રિયા છે. 1897માં, E. Buchner એ સાબિત કરવામાં સક્ષમ હતા કે આથો આથો આખા કોષોની ભાગીદારી વિના થઈ શકે છે. યીસ્ટ કોશિકાઓ કાઢીને, તેણે એક એવો ઉકેલ મેળવ્યો જેમાં કોષો નહોતા, પરંતુ એન્ઝાઈમેટિક પ્રવૃત્તિ (એન્ઝાઇમ અથવા એન્ઝાઇમ ધરાવે છે). "એન્ઝાઇમ" શબ્દ ગ્રીક en 2ymeમાંથી આવ્યો છે - ખમીરમાં.
1926 સુધી, એવા કોઈ પુરાવા ન હતા કે ઉત્સેચકો પ્રોટીન હતા. માત્ર 1926 માં, જેમ્સ બી. સુમનર (1887-1955), જેમણે કોર્નેલ યુનિવર્સિટીમાં કામ કર્યું હતું, તેણે સોયાબીનમાંથી ઉત્સેચક યુરેઝને તેના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં અલગ કરી અને તેને સ્ફટિકીય સ્વરૂપમાં મેળવવામાં સફળ થયા .
CO(NH2) 2 + H2O - CO2 + 2NH3
યુરેસનું મોલેક્યુલર વજન 480000 છે; પરમાણુ છ સબ્યુનિટ્સ ધરાવે છે.
લગભગ 2000 વિવિધ ઉત્સેચકો જાણીતા છે, તેમાંના કેટલાકનો વિગતવાર અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. આધુનિક વર્ગીકરણ મુજબ, તમામ ઉત્સેચકોને છ વર્ગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.
1. ઓક્સિરેડક્ટેસિસ અથવા રેડોક્સ ઉત્સેચકો. આ એક મોટું જૂથ છે જેમાં 180-190 ઉત્સેચકોનો સમાવેશ થાય છે. Oxyreductases વિવિધ રસાયણોના ઓક્સિડેશન અથવા ઘટાડાને વેગ આપે છે. આમ, આ વર્ગનો એન્ઝાઇમ આલ્કોહોલ ડીહાઇડ્રોજેનેઝ એસીટાલ્ડીહાઇડમાં ઇથિલ આલ્કોહોલના ઓક્સિડેશનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે અને આલ્કોહોલિક આથોની પ્રક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.
લિપોક્સીજેનેઝ એન્ઝાઇમ અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડને હવાના ઓક્સિજન સાથે ઓક્સિડાઇઝ કરે છે. આ એન્ઝાઇમની ક્રિયા એ લોટ અને અનાજની વિષમતા માટેનું એક કારણ છે.
2. ટ્રાન્સફર. ઉત્સેચકોના આ જૂથના પ્રતિનિધિઓ વિવિધ જૂથોના એક પરમાણુમાંથી બીજામાં સ્થાનાંતરણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે, એન્ઝાઇમ ટાયરોસિન એમિનોટ્રાન્સફેરેઝ એમિનો જૂથના સ્થાનાંતરણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. આ જૂથના ઉત્સેચકો દવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.
3. હાઇડ્રોલેસીસ. આ જૂથના ઉત્સેચકો હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. ઉત્સેચકોના આ જૂથના પ્રતિનિધિઓ પાચન પ્રક્રિયાઓ, ખોરાક અને અન્ય ઉદ્યોગોમાં ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે. આમ, લિપેઝ એન્ઝાઇમ મુક્ત ફેટી એસિડ્સ અને ગ્લિસરોલની રચના સાથે ગ્લિસરાઈડ્સના હાઇડ્રોલિસિસને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. પેક્ટોલિટીક ઉત્સેચકોની ભાગીદારી સાથે પેક્ટીન પદાર્થોનું હાઇડ્રોલિસિસ થાય છે, તેનો ઉપયોગ ઉપજમાં વધારો અને ફળ અને બેરીના રસને સ્પષ્ટ કરે છે.
હાઇડ્રોલેસેસના જૂથના પ્રતિનિધિ એમીલેસેસ છે, જે સ્ટાર્ચના હાઇડ્રોલિસિસને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. તેઓ આલ્કોહોલ, બેકિંગ, સ્ટાર્ચ અને સીરપ ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
હાઇડ્રોલેસીસમાં પ્રોટીઓલિટીક એન્ઝાઇમના મોટા જૂથનો સમાવેશ થાય છે જે પ્રોટીન અને પેપ્ટાઇડ્સના હાઇડ્રોલિસિસને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. તેઓ પ્રકાશ અને ખાદ્ય ઉદ્યોગોમાં વપરાય છે. તેનો ઉપયોગ માંસ, ચામડાને "નરમ" કરવા અને ચીઝ બનાવવા માટે થાય છે.
4. લાયસેસ. કાર્બન અણુઓ, કાર્બન અને ઓક્સિજન, કાર્બન અને નાઇટ્રોજન, કાર્બન અને હેલોજન વચ્ચે વિભાજનની પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરિત કરો. આ જૂથના ઉત્સેચકોમાં ડેકાર્બોક્સિલેઝનો સમાવેશ થાય છે, જે કાર્બનિક એસિડમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડના પરમાણુને તોડી નાખે છે.
વગેરે.............

પાઠનો પ્રકાર -સંયુક્ત

પદ્ધતિઓ:આંશિક રીતે શોધ, સમસ્યાની રજૂઆત, સમજૂતીત્મક અને દૃષ્ટાંતરૂપ.

લક્ષ્ય:

જીવંત પ્રકૃતિ, તેના પ્રણાલીગત સંગઠન અને ઉત્ક્રાંતિ વિશે જ્ઞાનની સર્વગ્રાહી પ્રણાલીના વિદ્યાર્થીઓમાં રચના;

જૈવિક મુદ્દાઓ પર નવી માહિતીનું તર્કસંગત મૂલ્યાંકન કરવાની ક્ષમતા;

નાગરિક જવાબદારી, સ્વતંત્રતા, પહેલને પ્રોત્સાહન આપવું

કાર્યો:

શૈક્ષણિક: જૈવિક પ્રણાલીઓ વિશે (કોષ, જીવતંત્ર, પ્રજાતિઓ, ઇકોસિસ્ટમ); જીવંત પ્રકૃતિ વિશેના આધુનિક વિચારોના વિકાસનો ઇતિહાસ; જૈવિક વિજ્ઞાનમાં ઉત્કૃષ્ટ શોધો; વિશ્વના આધુનિક કુદરતી વિજ્ઞાન ચિત્રની રચનામાં જૈવિક વિજ્ઞાનની ભૂમિકા; વૈજ્ઞાનિક જ્ઞાનની પદ્ધતિઓ;

વિકાસજીવવિજ્ઞાનની ઉત્કૃષ્ટ સિદ્ધિઓનો અભ્યાસ કરવાની પ્રક્રિયામાં સર્જનાત્મક ક્ષમતાઓ જે સાર્વત્રિક માનવ સંસ્કૃતિમાં પ્રવેશી છે; માહિતીના વિવિધ સ્ત્રોતો સાથે કામ કરતી વખતે આધુનિક વૈજ્ઞાનિક મંતવ્યો, વિચારો, સિદ્ધાંતો, વિભાવનાઓ, વિવિધ પૂર્વધારણાઓ (જીવનના સાર અને મૂળ વિશે, માણસ) વિકસાવવાની જટિલ અને વિરોધાભાસી રીતો;

ઉછેરજીવંત પ્રકૃતિને જાણવાની સંભાવના, કુદરતી વાતાવરણની કાળજી લેવાની જરૂરિયાત અને વ્યક્તિના પોતાના સ્વાસ્થ્યની ખાતરી; જૈવિક સમસ્યાઓની ચર્ચા કરતી વખતે વિરોધીના અભિપ્રાય માટે આદર

જીવવિજ્ઞાનના અભ્યાસના વ્યક્તિગત પરિણામો:

1. રશિયન નાગરિક ઓળખનું શિક્ષણ: દેશભક્તિ, ફાધરલેન્ડ માટે પ્રેમ અને આદર, પોતાની માતૃભૂમિમાં ગર્વની લાગણી; કોઈની વંશીયતાની જાગૃતિ; બહુરાષ્ટ્રીય રશિયન સમાજના માનવતાવાદી અને પરંપરાગત મૂલ્યોનું જોડાણ; માતૃભૂમિ પ્રત્યે જવાબદારી અને ફરજની ભાવનાને પ્રોત્સાહન આપવું;

2. શીખવા પ્રત્યે જવાબદાર વલણની રચના, વિદ્યાર્થીઓની સ્વ-વિકાસ અને સ્વ-શિક્ષણ માટેની તત્પરતા અને ક્ષમતા શીખવાની પ્રેરણા અને જ્ઞાન, સભાન પસંદગી અને વિશ્વમાં અભિગમના આધારે વધુ વ્યક્તિગત શૈક્ષણિક માર્ગનું નિર્માણ. વ્યવસાયો અને વ્યાવસાયિક પસંદગીઓ, ટકાઉ જ્ઞાનાત્મક હિતોને ધ્યાનમાં લેતા;

જીવવિજ્ઞાન શીખવવાના મેટા-વિષય પરિણામો:

1. વ્યક્તિના શીખવાના લક્ષ્યોને સ્વતંત્ર રીતે નિર્ધારિત કરવાની ક્ષમતા, શીખવાની અને જ્ઞાનાત્મક પ્રવૃત્તિમાં પોતાના માટે નવા લક્ષ્યો નક્કી કરવા અને ઘડવાની ક્ષમતા, વ્યક્તિની જ્ઞાનાત્મક પ્રવૃત્તિના હેતુઓ અને રુચિઓનો વિકાસ કરવો;

2. સંશોધન અને પ્રોજેક્ટ પ્રવૃત્તિઓના ઘટકોમાં નિપુણતા, જેમાં સમસ્યા જોવાની ક્ષમતા, પ્રશ્નો ઊભા કરવા, પૂર્વધારણાઓ આગળ મૂકવાની ક્ષમતા;

3. જૈવિક માહિતીના વિવિધ સ્ત્રોતો સાથે કામ કરવાની ક્ષમતા: વિવિધ સ્ત્રોતોમાં જૈવિક માહિતી શોધો (પાઠ્યપુસ્તક, લોકપ્રિય વૈજ્ઞાનિક સાહિત્ય, જૈવિક શબ્દકોશો અને સંદર્ભ પુસ્તકો), વિશ્લેષણ અને

માહિતીનું મૂલ્યાંકન કરો;

જ્ઞાનાત્મકજૈવિક પદાર્થો અને પ્રક્રિયાઓની આવશ્યક વિશેષતાઓની ઓળખ; માણસો અને સસ્તન પ્રાણીઓ વચ્ચેના સંબંધના પુરાવા (દલીલ) પ્રદાન કરવા; માનવ અને પર્યાવરણ વચ્ચેના સંબંધો; પર્યાવરણની સ્થિતિ પર માનવ સ્વાસ્થ્યની અવલંબન; પર્યાવરણને બચાવવાની જરૂરિયાત; જૈવિક વિજ્ઞાનની પદ્ધતિઓમાં નિપુણતા: જૈવિક પદાર્થો અને પ્રક્રિયાઓનું નિરીક્ષણ અને વર્ણન; જૈવિક પ્રયોગો ગોઠવવા અને તેમના પરિણામો સમજાવવા.

નિયમનકારી:શૈક્ષણિક અને જ્ઞાનાત્મક સમસ્યાઓને ઉકેલવા માટે સભાનપણે સૌથી અસરકારક માર્ગો પસંદ કરવા માટે વૈકલ્પિક મુદ્દાઓ સહિત, લક્ષ્યો હાંસલ કરવાના માર્ગોની સ્વતંત્ર રીતે યોજના કરવાની ક્ષમતા; શિક્ષક અને સાથીદારો સાથે શૈક્ષણિક સહકાર અને સંયુક્ત પ્રવૃત્તિઓનું આયોજન કરવાની ક્ષમતા; વ્યક્તિગત રીતે અને જૂથમાં કામ કરો: એક સામાન્ય ઉકેલ શોધો અને સંકલન સ્થિતિના આધારે અને હિતોને ધ્યાનમાં રાખીને તકરારને ઉકેલો; માહિતી અને સંદેશાવ્યવહાર તકનીકોના ઉપયોગના ક્ષેત્રમાં સક્ષમતાની રચના અને વિકાસ (ત્યારબાદ ICT ક્ષમતાઓ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે).

વાતચીત:સંદેશાવ્યવહાર અને સાથીદારો સાથે સહકારમાં વાતચીત કરવાની ક્ષમતાની રચના, કિશોરાવસ્થામાં લિંગ સમાજીકરણની લાક્ષણિકતાઓને સમજવી, સામાજિક રીતે ઉપયોગી, શૈક્ષણિક અને સંશોધન, સર્જનાત્મક અને અન્ય પ્રકારની પ્રવૃત્તિઓ.

ટેક્નોલોજીઓ : આરોગ્ય સંરક્ષણ, સમસ્યા આધારિત, વિકાસલક્ષી શિક્ષણ, જૂથ પ્રવૃત્તિઓ

તકનીકો:વિશ્લેષણ, સંશ્લેષણ, અનુમાન, માહિતીનું એક પ્રકારમાંથી બીજામાં અનુવાદ, સામાન્યીકરણ.

પાઠ પ્રગતિ

કાર્યો

કોષની રચના અને કાર્યમાં પ્રોટીનની અગ્રણી ભૂમિકા જણાવો. ,

પ્રોટીન મેક્રોમોલેક્યુલ્સની રચના સમજાવો, જેમાં માહિતીપ્રદ બાયોપોલિમર્સની પ્રકૃતિ હોય છે.

પ્રોટીનના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને પદાર્થોના અણુઓની રચના અને તેમના કાર્યો વચ્ચેના જોડાણ વિશે શાળાના બાળકોના જ્ઞાનને વધુ ઊંડું બનાવવું.

મૂળભૂત જોગવાઈઓ

પ્રોટીનનું પ્રાથમિક માળખું જીનોટાઇપ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

પ્રોટીનની ગૌણ, તૃતીય અને ચતુર્થાંશ માળખાકીય સંસ્થા પ્રાથમિક રચના પર આધારિત છે.

બધા જૈવિક ઉત્પ્રેરકો - ઉત્સેચકો - પ્રકૃતિમાં પ્રોટીન છે.

4. પ્રોટીન પરમાણુઓ વિદેશી પદાર્થોથી શરીરને રોગપ્રતિકારક રક્ષણ પૂરું પાડે છે .

ચર્ચા માટે પ્રશ્નો

જૈવિક ઉત્પ્રેરકની પ્રવૃત્તિની વિશિષ્ટતા કેવી રીતે નક્કી કરવામાં આવે છે?

ચોકસાઇ સપાટી રીસેપ્ટરની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ શું છે?

જૈવિક પોલિમર - પ્રોટીન

કોષોના કાર્બનિક પદાર્થોમાં, પ્રોટીન જથ્થા અને મહત્વ બંનેમાં પ્રથમ સ્થાન ધરાવે છે. પ્રાણીઓમાં તેઓ કોષના શુષ્ક સમૂહના લગભગ 50% હિસ્સો ધરાવે છે. માનવ શરીરમાં 5 મિલિયન પ્રકારના પ્રોટીન મો- છે, જે માત્ર એકબીજાથી જ નહીં, પણ અન્ય જીવોના પ્રોટીનથી પણ અલગ છે. આટલી વિવિધતા અને સંરચનાની જટિલતા હોવા છતાં, તેઓ માત્રથી જ બનાવવામાં આવ્યા છે 20 વિવિધ એમિનો એસિડ.

એમિનો એસિડ સામાન્ય માળખાકીય યોજના ધરાવે છે, પરંતુ આમૂલ (K) ની રચનામાં એકબીજાથી અલગ છે, જે ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે. ઉદાહરણ તરીકે, એમિનો એસિડ એલાનાઇનમાં એક સરળ રેડિકલ હોય છે - CH3, સિસ્ટીન રેડિકલમાં સલ્ફર હોય છે - CH28H, અન્ય એમિનો એસિડમાં વધુ જટિલ રેડિકલ હોય છે.

પ્રાણીઓ, છોડ અને સુક્ષ્મસજીવોના જીવંત સજીવોથી અલગ પ્રોટીનમાં 20 મૂળભૂત એમિનો એસિડના કેટલાક સો અને ક્યારેક હજારો સંયોજનોનો સમાવેશ થાય છે. તેમના ફેરબદલનો ક્રમ ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે, જે એકબીજાથી ભિન્ન પ્રોટીન પરમાણુઓની વિશાળ સંખ્યાના અસ્તિત્વને શક્ય બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, માત્ર 20 એમિનો એસિડ અવશેષો ધરાવતા પ્રોટીન માટે, લગભગ 2 સૈદ્ધાંતિક રીતે શક્ય છે. વિવિધ પ્રોટીન પરમાણુઓના 1018 પ્રકારો, એમિનો એસિડના ફેરબદલમાં અને તેથી ગુણધર્મોમાં અલગ પડે છે. પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળમાં એમિનો એસિડનો ક્રમ સામાન્ય રીતે પ્રોટીનનું પ્રાથમિક માળખું કહેવાય છે.

જો કે, એમિનો એસિડ અવશેષોની સાંકળના સ્વરૂપમાં પ્રોટીન પરમાણુ અનુક્રમે પેપ્ટાઇડ બોન્ડ્સ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે, તે હજુ સુધી ચોક્કસ કાર્યો કરવા માટે સક્ષમ નથી. આ માટે ઉચ્ચ માળખાકીય સંસ્થાની જરૂર છે. કાર્બોક્સિલના અવશેષો અને વિવિધ એમિનો એસિડના એમિનો જૂથો વચ્ચે હાઇડ્રોજન બોન્ડ રચીને, પ્રોટીન પરમાણુ હેલિક્સ (એ-સ્ટ્રક્ચર) અથવા ફોલ્ડ લેયર - "એકોર્ડિયન" (પી-સ્ટ્રક્ચર) નું સ્વરૂપ લે છે. આ એક ગૌણ માળખું છે, પરંતુ તે લાક્ષણિકતા જૈવિક પ્રવૃત્તિ પ્રાપ્ત કરવા માટે ઘણીવાર પૂરતું નથી.

પ્રોટીનનું ગૌણ માળખું ((3-સ્ટ્રક્ચર) ટોચ પર છે. પ્રોટીનનું તૃતીય માળખું નીચે છે:

- આયનીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ,

- હાઇડ્રોજન બોન્ડ.

- ડિસલ્ફાઇડ બોન્ડ્સ,

- હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ,

- હાઇડ્રેટેબલ જૂથો

ઘણીવાર માત્ર તૃતીય માળખું ધરાવતો પરમાણુ જ ઉત્પ્રેરક અથવા અન્ય કોઈની ભૂમિકા ભજવી શકે છે. તૃતીય માળખુંરેડિકલની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે રચાય છે, ખાસ કરીને સિસ્ટીન એમિનો એસિડ રેડિકલ, જેમાં સલ્ફર હોય છે. પોલીપેપ્ટાઈડ સાંકળમાં એકબીજાથી અમુક અંતરે સ્થિત બે એમિનો એસિડના સલ્ફર અણુઓ કહેવાતા ડાઈસલ્ફાઈડ અથવા 8-8, બોન્ડ રચવા સાથે જોડાયેલા છે. આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ માટે આભાર, તેમજ અન્ય, ઓછા મજબૂત બંધનો, પ્રોટીન હેલિક્સ ફોલ્ડ થાય છે અને બોલનો આકાર ધારણ કરે છે, અથવા ગ્લોબ્યુલ્સગ્લોબ્યુલમાં પોલિપેપ્ટાઇડ હેલીસીસ જે રીતે ગોઠવાય છે તેને પ્રોટીનની તૃતીય રચના કહેવામાં આવે છે. તૃતીય માળખું ધરાવતા ઘણા પ્રોટીન કોષમાં તેમની જૈવિક ભૂમિકા ભજવી શકે છે. જો કે, શરીરના કેટલાક કાર્યોના અમલીકરણ માટે સંસ્થાના ઉચ્ચ સ્તર સાથે પ્રોટીનની ભાગીદારીની જરૂર છે. આવી સંસ્થા કહેવાય છે ચતુર્થાંશ માળખું.તે તૃતીય માળખાકીય સંસ્થા સાથે કેટલાક (બે, ત્રણ અથવા વધુ) પ્રોટીન અણુઓનું કાર્યાત્મક જોડાણ છે. આવા જટિલ પ્રોટીનનું ઉદાહરણ હિમોગ્લોબિન છે. તેના પરમાણુમાં ચાર એકબીજા સાથે જોડાયેલા પરમાણુઓ હોય છે. બીજું ઉદાહરણ સ્વાદુપિંડનું હોર્મોન, ઇન્સ્યુલિન છે, જેમાં બે ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે. પ્રોટીન સબ્યુનિટ્સ ઉપરાંત, કેટલાક પ્રોટીનની ચતુર્થાંશ રચનામાં વિવિધ બિન-પ્રોટીન ઘટકોનો પણ સમાવેશ થાય છે. સમાન હિમોગ્લોબિનમાં એક જટિલ હેટરોસાયક્લિક સંયોજન હોય છે, જેમાં આયર્નનો સમાવેશ થાય છે. પ્રોટીન, અન્ય અકાર્બનિક અને કાર્બનિક સંયોજનોની જેમ, તેમની માળખાકીય સંસ્થા દ્વારા નિર્ધારિત સંખ્યાબંધ ભૌતિક રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે. આ મોટાભાગે દરેક પરમાણુની કાર્યાત્મક પ્રવૃત્તિ નક્કી કરે છે. પ્રથમ, પ્રોટીન મુખ્યત્વે પાણીમાં દ્રાવ્ય અણુઓ છે.

બીજું,પ્રોટીન પરમાણુઓ મોટા સપાટી ચાર્જ વહન કરે છે. આ સંખ્યાબંધ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ અસરો નક્કી કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે, પટલની અભેદ્યતામાં ફેરફાર, ઉત્સેચકોની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ અને અન્ય કાર્યો.

ત્રીજું,પ્રોટીન થર્મોલાબિલ હોય છે, એટલે કે તેઓ તેમની પ્રવૃત્તિ સાંકડી તાપમાન શ્રેણીમાં દર્શાવે છે.

એલિવેટેડ તાપમાનની ક્રિયા, તેમજ નિર્જલીકરણ, પીએચમાં ફેરફાર અને અન્ય પ્રભાવો પ્રોટીનની માળખાકીય સંસ્થાના વિનાશનું કારણ બને છે. પ્રથમ, સૌથી નબળી રચનાનો નાશ થાય છે - ચતુર્થાંશ, પછી તૃતીય, ગૌણ અને, વધુ ગંભીર પરિસ્થિતિઓમાં, પ્રાથમિક. પ્રોટીન પરમાણુના માળખાકીય સંગઠનના નુકસાનને વિકૃતિકરણ કહેવામાં આવે છે.

જો પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં ફેરફાર પરમાણુની પ્રાથમિક રચનાના વિનાશ તરફ દોરી જતું નથી, તો પછી જ્યારે સામાન્ય પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ પુનઃસ્થાપિત થાય છે, ત્યારે પ્રોટીનનું માળખું અને તેની કાર્યાત્મક પ્રવૃત્તિ સંપૂર્ણપણે ફરીથી બનાવવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને પુનર્નિર્માણ કહેવામાં આવે છે. ખોવાયેલી રચનાને સંપૂર્ણપણે પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે પ્રોટીનની આ મિલકતનો વ્યાપકપણે તબીબી અને ખાદ્ય ઉદ્યોગોમાં ચોક્કસ તબીબી તૈયારીઓની તૈયારી માટે ઉપયોગ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે એન્ટિબાયોટિક્સ, રસીઓ, સીરમ્સ, ઉત્સેચકો; સૂકા સ્વરૂપમાં લાંબા સમય સુધી પોષક ગુણધર્મો જાળવી રાખતા ખાદ્ય સાંદ્રતા મેળવવા માટે.

પ્રોટીનનાં કાર્યો.કોષમાં પ્રોટીનનાં કાર્યો અત્યંત વૈવિધ્યપુર્ણ છે. સૌથી મહત્વપૂર્ણ પૈકીનું એક પ્લાસ્ટિક (બાંધકામ) કાર્ય છે: પ્રોટીન તમામ કોષ પટલ અને કોષ ઓર્ગેનેલ્સ, તેમજ બાહ્યકોષીય માળખાના નિર્માણમાં સામેલ છે.

પ્રોટીનની ઉત્પ્રેરક ભૂમિકા અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે. બધા જૈવિક ઉત્પ્રેરકો - ઉત્સેચકો - પ્રોટીન પ્રકૃતિના પદાર્થો છે;

પદાર્થ (C) સાથે એન્ઝાઇમ (F) ની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો (P) ની રચનામાં પરિણમે છે.

ચાલો આ મહત્વપૂર્ણ કાર્ય પર નજીકથી નજર કરીએ. "ઉત્પ્રેરક" શબ્દ કે જે રાસાયણિક ઉદ્યોગ કરતાં બાયોકેમિસ્ટ્રીમાં ઘણી વાર જોવા મળતો નથી, જ્યાં ઉત્પ્રેરકનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, તેનો શાબ્દિક અર્થ થાય છે "અનબંધન," "મુક્તિ." ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાનો સાર, ઉત્પ્રેરકની વિશાળ વિવિધતા અને પ્રતિક્રિયાઓના પ્રકારો જેમાં તેઓ ભાગ લે છે, મૂળભૂત રીતે એ હકીકત પર ઉકળે છે કે પ્રારંભિક પદાર્થો ઉત્પ્રેરક સાથે મધ્યવર્તી સંયોજનો બનાવે છે. તેઓ પ્રમાણમાં ઝડપથી અંતિમ પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતરિત થાય છે, અને ઉત્પ્રેરક તેના મૂળ સ્વરૂપમાં પુનઃસ્થાપિત થાય છે. ઉત્સેચકો સમાન ઉત્પ્રેરક છે. ઉત્પ્રેરકના તમામ કાયદા તેમને લાગુ પડે છે. પરંતુ ઉત્સેચકો પ્રકૃતિમાં પ્રોટીન છે, અને આ તેમને વિશેષ ગુણધર્મો આપે છે. પ્લેટિનમ, વેનેડિયમ ઓક્સાઇડ અને અન્ય અકાર્બનિક પ્રતિક્રિયા પ્રવેગક જેવા અકાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાંથી જાણીતા ઉત્પ્રેરકો સાથે ઉત્સેચકો શું સામ્ય ધરાવે છે અને તેમને શું અલગ બનાવે છે? સમાન અકાર્બનિક ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ ઘણાં વિવિધ ઉદ્યોગોમાં થઈ શકે છે. ઉત્સેચકો માત્ર સોલ્યુશનની એસિડિટીના શારીરિક મૂલ્યો પર સક્રિય હોય છે, એટલે કે હાઇડ્રોજન આયનોની સાંદ્રતા પર જે જીવન અને કોષ, અંગ અથવા સિસ્ટમની સામાન્ય કામગીરી સાથે સુસંગત હોય છે.

પ્રોટીનનું નિયમનકારી કાર્યમેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓના તેમના નિયંત્રણમાં સમાવે છે: ઇન્સ્યુલિન, કફોત્પાદક હોર્મોન્સ, વગેરે.

મોટર કાર્યજીવંત જીવોને ખાસ સંકોચનીય પ્રોટીન આપવામાં આવે છે. આ પ્રોટીન તમામ પ્રકારની હિલચાલમાં સામેલ છે જે કોષો અને સજીવો સક્ષમ છે: ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી ઝીણી.

પ્રોટીનનું પરિવહન કાર્યરાસાયણિક તત્વો (ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સિજનથી હિમોગ્લોબિન) અથવા જૈવિક રીતે સક્રિય પદાર્થો (હોર્મોન્સ) ને જોડવાનો અને શરીરના વિવિધ પેશીઓ અને અવયવોમાં સ્થાનાંતરિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે. ખાસ પરિવહન પ્રોટીન સેલ ન્યુક્લિયસમાં સંશ્લેષિત આરએનએને સાયટોપ્લાઝમમાં ખસેડે છે. પરિવહન પ્રોટીન કોશિકાઓના બાહ્ય પટલમાં વ્યાપકપણે રજૂ થાય છે; તેઓ પર્યાવરણમાંથી વિવિધ પદાર્થોને સાયટોપ્લાઝમમાં પરિવહન કરે છે.

જ્યારે વિદેશી પ્રોટીન અથવા સુક્ષ્મસજીવો શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે શ્વેત રક્ત કોશિકાઓમાં વિશિષ્ટ પ્રોટીન રચાય છે - લ્યુકોસાઈટ્સ - જેને એન્ટિબોડીઝ કહેવાય છે. તેઓ જોડાયેલા છે

પરમાણુઓના અવકાશી રૂપરેખાંકનના પત્રવ્યવહારના સિદ્ધાંત ("કી-લોક" સિદ્ધાંત) અનુસાર શરીર માટે અસામાન્ય એવા પદાર્થો (એન્ટિજેન્સ) સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરો. આના પરિણામે, એક હાનિકારક, બિન-ઝેરી સંકુલ રચાય છે - "એન્ટિજેન-એન્ટિબોડી", જે પછીથી લ્યુકોસાઇટ્સના અન્ય સ્વરૂપો દ્વારા ફેગોસાયટોઝ્ડ અને પાચન થાય છે - આ એક રક્ષણાત્મક કાર્ય છે.

પ્રોટીન કોષમાં ઉર્જા સ્ત્રોતોમાંના એક તરીકે પણ સેવા આપી શકે છે, એટલે કે, તેઓ ઊર્જા કાર્ય કરે છે. જ્યારે 1 ગ્રામ પ્રોટીન સંપૂર્ણપણે અંતિમ ઉત્પાદનોમાં વિભાજિત થાય છે, ત્યારે 17.6 kJ ઊર્જા મુક્ત થાય છે. જો કે, આ ક્ષમતામાં પ્રોટીનનો ભાગ્યે જ ઉપયોગ થાય છે. પ્રોટીન પરમાણુઓના ભંગાણ દરમિયાન પ્રકાશિત એમિનો એસિડ નવા પ્રોટીન બનાવવા માટે પ્લાસ્ટિક વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓમાં સામેલ છે.

સમીક્ષા માટે પ્રશ્નો અને કાર્યો

કોષની રચનામાં કયા કાર્બનિક પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે?

પ્રોટીન કયા સાદા કાર્બનિક સંયોજનોમાંથી બને છે?

પેપ્ટાઇડ્સ શું છે?

પ્રોટીનની પ્રાથમિક રચના શું છે?

પ્રોટીનની ગૌણ અને તૃતીય રચના કેવી રીતે બને છે?

પ્રોટીન ડિનેચરેશન શું છે?

તમે પ્રોટીનના કયા કાર્યો જાણો છો?

તમારા મતે સાચો જવાબ વિકલ્પ પસંદ કરો.

1. કોષોના અસ્તિત્વની શોધ કોણે કરી?

રોબર્ટ હૂક

કાર્લ લિનીયસ

2. કોષ શેનાથી ભરેલો છે?

સાયટોપ્લાઝમ

શેલ

3. સાયટોપ્લાઝમમાં સ્થિત ગાઢ શરીરનું નામ શું છે?

કોર

શેલ

ઓર્ગેનોઇડ્સ

4. કયું અંગ કોષને શ્વાસ લેવામાં મદદ કરે છે?

લિસોસોમ

મિટોકોન્ડ્રિયા

પટલ

5. કયા ઓર્ગેનેલ છોડને લીલો રંગ આપે છે?

લિસોસોમ

ક્લોરોપ્લાસ્ટ

મિટોકોન્ડ્રિયા

6. અકાર્બનિક કોષોમાં કયો પદાર્થ સૌથી વધુ જોવા મળે છે?

પાણી

ખનિજ ક્ષાર

7. કાર્બનિક કોષના 20% કયા પદાર્થો બનાવે છે?

ન્યુક્લિક એસિડ્સ

ખિસકોલી

8. નીચેના પદાર્થોને જોડવા માટે કયા સામાન્ય નામનો ઉપયોગ કરી શકાય છે: ખાંડ, ફાઇબર, સ્ટાર્ચ?

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ

9. કયો પદાર્થ કોષની 30% ઊર્જા પૂરી પાડે છે?

ચરબી

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ

10. કોષમાં કયો પદાર્થ સૌથી વધુ પ્રમાણમાં હોય છે?

ઓક્સિજન

એમિનો એસિડ, પ્રોટીન. પ્રોટીનની રચના. પ્રોટીન પરમાણુના સંગઠનના સ્તરો

વિડિઓ ટ્યુટોરીયલદ્વારાજીવવિજ્ઞાન " ખિસકોલી"

કાર્યોપ્રોટીન

સંસાધનો

વી.બી. ઝખારોવ, એસ.જી. મામોન્ટોવ, એન.આઈ. સોનિન, ઇ.ટી. ઝખારોવા પાઠ્યપુસ્તક “બાયોલોજી” ફોર જનરલ એજ્યુકેશનલ ઈન્સ્ટિટ્યુશન્સ (ગ્રેડ 10-11).

એ.પી. પ્લેખોવ બાયોલોજી, ઇકોલોજીના ફંડામેન્ટલ્સ સાથે. શ્રેણી "યુનિવર્સિટીઓ માટે પાઠ્યપુસ્તકો. વિશેષ સાહિત્ય".

શિક્ષકો માટે પુસ્તક Sivoglazov V.I., Sukhova T.S. કોઝલોવા ટી. એ. બાયોલોજી: સામાન્ય પેટર્ન.

પ્રસ્તુતિ હોસ્ટિંગ

11 .04.2012 પાઠ 57 ગ્રેડ 10

આના પર પાઠ:પ્રોટીન કુદરતી પોલિમર, રચના અને માળખું છે.

પાઠ હેતુઓ: 1. વિદ્યાર્થીઓને કુદરતી પ્રોટીન પોલિમરથી પરિચિત કરવા.

2. તેમની રચના, વર્ગીકરણ અને ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરો.

3. પ્રોટીનની જૈવિક ભૂમિકા અને એપ્લિકેશનને ધ્યાનમાં લો.

સાધનો અને રીએજન્ટ્સ:પ્રાયોગિક કાર્યમાંથી નંબર 7.

પાઠ પ્રગતિ:

આવરી લેવામાં આવેલ વિષયનું પુનરાવર્તન.

અમે સ્ક્રીન પર પૂછાયેલા પ્રશ્નોના જવાબ આપીએ છીએ:

કયા સંયોજનોને એમિનો એસિડ કહેવામાં આવે છે?

એમિનો એસિડમાં કયા FG નો સમાવેશ થાય છે?

એમિનો એસિડ નામો કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે?

એમિનો એસિડની લાક્ષણિકતા કયા પ્રકારના આઇસોમેરિઝમ છે?

કયા એમિનો એસિડને આવશ્યક કહેવામાં આવે છે? ઉદાહરણો આપો.

કયા સંયોજનોને એમ્ફોટેરિક કહેવામાં આવે છે? શું એમિનો એસિડમાં એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મો છે? તમારા જવાબને યોગ્ય ઠેરવો.

એમિનો એસિડની લાક્ષણિકતા કયા રાસાયણિક ગુણધર્મો છે?

કઈ પ્રતિક્રિયાઓને પોલીકન્ડેન્સેશન પ્રતિક્રિયાઓ કહેવામાં આવે છે? શું એમિનો એસિડ માટે પોલીકન્ડેન્સેશન પ્રતિક્રિયાઓ લાક્ષણિક છે?

અણુઓના કયા જૂથને એમાઈડ જૂથ કહેવામાં આવે છે?

કયા સંયોજનોને પોલિમાઇડ કહેવામાં આવે છે? પોલિમાઇડ ફાઇબરના ઉદાહરણો આપો. કૃત્રિમ તંતુઓ બનાવવા માટે કયા એમિનો એસિડ યોગ્ય છે?

કયા સંયોજનોને પેપ્ટાઈડ્સ કહેવામાં આવે છે?

અણુઓના કયા જૂથને પેપ્ટાઈડ કહેવામાં આવે છે?

નવા વિષયનો અભ્યાસ કરવો.

પ્રોટીનનું નિર્ધારણ.

પ્રોટીન એ ઉચ્ચ પરમાણુ વજનવાળા કુદરતી પોલિમર છે, જેના પરમાણુઓ પેપ્ટાઈડ બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા એમિનો એસિડ અવશેષોમાંથી બનાવવામાં આવે છે.

પ્રકૃતિમાં પ્રોટીનનું વિતરણ, તેમના જૈવિક કાર્યો અને પૃથ્વી પરના જીવન માટે મહત્વ.

પ્રોટીનની રચના.

a) પ્રાથમિક માળખું - એમિનો એસિડ ક્રમ, પરમાણુમાં એમિનો એસિડ એકમોની સંખ્યા દસથી લઈને હજારો સુધીની હોઈ શકે છે. આ પ્રોટીનના પરમાણુ વજનમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે, જે 6500 (ઇન્સ્યુલિન) થી 32 મિલિયન (ઇન્ફલ્યુએન્ઝા વાયરસ પ્રોટીન) સુધી બદલાય છે;

b) ગૌણ - અવકાશમાં, પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળને સર્પાકારમાં ટ્વિસ્ટ કરી શકાય છે, જેમાં દરેક વળાંક પર 3.6 એમિનો એસિડ એકમો હોય છે જેમાં રેડિકલ બહારની તરફ હોય છે. સાંકળના વિવિધ વિભાગોના ==N -H અને ==C=O જૂથો વચ્ચે હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા વ્યક્તિગત વળાંક એકસાથે રાખવામાં આવે છે;

c) પ્રોટીનની તૃતીય રચના એ અવકાશમાં હેલિક્સ ગોઠવવાની ક્ષમતા છે. પ્રોટીન પરમાણુને એક બોલમાં ફોલ્ડ કરવામાં આવે છે - એક ગ્લોબ્યુલ, જે ડાયસલ્ફાઇડ પુલ –S -S ને કારણે તેના અવકાશી આકારને જાળવી રાખે છે. આકૃતિ હેક્સાકિનેઝ એન્ઝાઇમ પરમાણુની તૃતીય રચના દર્શાવે છે, જે ગ્લુકોઝના આલ્કોહોલિક આથોને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. ગ્લોબ્યુલમાં મંદી સ્પષ્ટપણે દેખાય છે, જેની મદદથી પ્રોટીન ગ્લુકોઝના પરમાણુને પકડે છે અને જેમાં તે વધુ રાસાયણિક પરિવર્તનોમાંથી પસાર થાય છે.

d) ચતુર્થાંશ પ્રોટીન માળખું - કેટલાક પ્રોટીન (ઉદાહરણ તરીકે હિમોગ્લોબિન) પ્રોસ્થેટિક જૂથો તરીકે ઓળખાતા બિન-પ્રોટીન ટુકડાઓ સાથે કેટલાક પ્રોટીન અણુઓનું સંયોજન છે. આવા પ્રોટીનને જટિલ અથવા પેપ્ટાઇડ્સ કહેવામાં આવે છે. પ્રોટીનની રચના એ પ્રોટીનની ચતુર્થાંશ રચના છે. આકૃતિ હિમોગ્લોબિન પરમાણુની ચતુર્થાંશ રચનાનું યોજનાકીય રજૂઆત દર્શાવે છે. તે પોલીપેપ્ટાઈડ સાંકળોની બે જોડી અને ચાર બિન-પ્રોટીન ટુકડાઓનું મિશ્રણ છે, જે લાલ ડિસ્ક દ્વારા દર્શાવેલ છે. તેમાંથી દરેક હેમ પરમાણુ છે. તે. આયર્ન આયન સાથે કાર્બનિક ચક્રનું જટિલ સંકુલ. રત્ન તમામ કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓમાં સમાન રચના ધરાવે છે અને તે લોહીના લાલ રંગ માટે જવાબદાર છે.

5. પ્રોટીનના રાસાયણિક ગુણધર્મો

1) વિકૃતીકરણ

2) હાઇડ્રોલિસિસ

3) પ્રોટીનની ગુણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ:

એ) બ્યુરેટ પ્રતિક્રિયા

b) ઝેન્થોપ્રોટીન;

c) પ્રોટીનમાં સલ્ફરનું ગુણાત્મક નિર્ધારણ.

ડી) પ્રોટીનનું દહન. સળગતી વખતે, ખિસકોલી બળેલા શિંગડા અને વાળની ​​લાક્ષણિક ગંધ બહાર કાઢે છે. આ ગંધ પ્રોટીન (સિસ્ટીન, મેથિઓનાઇન, સિસ્ટીન) માં સલ્ફરની સામગ્રી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. જો તમે પ્રોટીન સોલ્યુશનમાં આલ્કલી સોલ્યુશન ઉમેરો છો, તો તેને બોઇલમાં ગરમ ​​કરો અને લીડ એસીટેટ સોલ્યુશનના થોડા ટીપાં ઉમેરો. લીડ સલ્ફાઇડનો કાળો અવક્ષેપ.

III. હોમવર્કપૃષ્ઠ 27? 1-10, વાંચો 27. દા.ત. 1-10

"જીવન એ પ્રોટીન શરીરના અસ્તિત્વનો માર્ગ છે"

એફ. એંગલ્સ.

આપણા માટે જાણીતા કોઈપણ જીવંત જીવો પ્રોટીન વિના કરી શકતા નથી. પ્રોટીન પોષક તત્ત્વો તરીકે સેવા આપે છે, તેઓ ચયાપચયનું નિયમન કરે છે, ઉત્સેચકો તરીકે કામ કરે છે - મેટાબોલિક ઉત્પ્રેરક, સમગ્ર શરીરમાં ઓક્સિજનના સ્થાનાંતરણને પ્રોત્સાહન આપે છે અને તેના શોષણને પ્રોત્સાહન આપે છે, નર્વસ સિસ્ટમની કામગીરીમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, સ્નાયુ સંકોચનના યાંત્રિક આધાર છે, તેમાં ભાગ લે છે. આનુવંશિક માહિતીનું ટ્રાન્સફર વગેરે. ડી.

પ્રોટીન્સ (પોલિપેપ્ટાઇડ્સ) - α-એમિનો એસિડના અવશેષોથી બનેલા બાયોપોલિમર્સ જોડાયેલા છે પેપ્ટાઇડ(એમાઇડ) બોન્ડ. આ બાયોપોલિમર્સમાં 20 પ્રકારના મોનોમર્સ હોય છે. આવા મોનોમર્સ એમિનો એસિડ છે. દરેક પ્રોટીન તેના રાસાયણિક બંધારણમાં પોલીપેપ્ટાઈડ છે. કેટલાક પ્રોટીનમાં અનેક પોલીપેપ્ટાઈડ સાંકળો હોય છે. મોટાભાગના પ્રોટીનમાં સરેરાશ 300-500 એમિનો એસિડ અવશેષો હોય છે. ત્યાં ઘણા ખૂબ ટૂંકા કુદરતી પ્રોટીન છે, 3-8 એમિનો એસિડ લાંબા, અને ખૂબ લાંબા બાયોપોલિમર્સ, 1500 થી વધુ એમિનો એસિડ લાંબા છે. પ્રોટીન મેક્રોમોલેક્યુલની રચનાને α-એમિનો એસિડની પોલીકન્ડેન્સેશન પ્રતિક્રિયા તરીકે રજૂ કરી શકાય છે:

કાર્બન અને નાઇટ્રોજન અણુઓ - પેપ્ટાઇડ (એમાઇડ) વચ્ચે નવા બોન્ડની રચનાને કારણે એમિનો એસિડ એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે:

બે એમિનો એસિડ્સ (AA)માંથી એક ડિપેપ્ટાઇડ મેળવી શકાય છે, ત્રણમાંથી - એક ટ્રિપેપ્ટાઇડ, મોટી સંખ્યામાં AAs પોલિપેપ્ટાઇડ્સ (પ્રોટીન)માંથી મેળવી શકાય છે.

પ્રોટીનનાં કાર્યો

પ્રકૃતિમાં પ્રોટીનનાં કાર્યો સાર્વત્રિક છે. પ્રોટીન મગજ, આંતરિક અવયવો, હાડકાં, ચામડી, વાળ વગેરેનો ભાગ છે. મુખ્ય સ્ત્રોતα - જીવંત સજીવ માટે એમિનો એસિડ એ ખોરાક પ્રોટીન છે, જે, જઠરાંત્રિય માર્ગમાં એન્ઝાઇમેટિક હાઇડ્રોલિસિસના પરિણામે, આપે છે.α - એમિનો એસિડ. ઘણાα - એમિનો એસિડ શરીરમાં સંશ્લેષણ થાય છે, અને કેટલાક પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે જરૂરી છે α - એમિનો એસિડનું શરીરમાં સંશ્લેષણ થતું નથી અને તે બહારથી આવવું જોઈએ. આવા એમિનો એસિડને આવશ્યક કહેવામાં આવે છે. તેમાં વેલિન, લ્યુસીન, થ્રેઓનાઇન, મેથિઓનાઇન, ટ્રિપ્ટોફેન વગેરેનો સમાવેશ થાય છે (કોષ્ટક જુઓ). કેટલાક માનવ રોગોમાં, આવશ્યક એમિનો એસિડની સૂચિ વિસ્તરે છે.

· ઉત્પ્રેરક કાર્ય - ચોક્કસ પ્રોટીન - ઉત્પ્રેરક (ઉત્સેચકો) ની મદદથી હાથ ધરવામાં આવે છે. તેમની ભાગીદારી સાથે, શરીરમાં વિવિધ ચયાપચય અને ઊર્જા પ્રતિક્રિયાઓની ગતિ વધે છે.

ઉત્સેચકો જટિલ પરમાણુઓ (કેટાબોલિઝમ) અને તેમના સંશ્લેષણ (એનાબોલિઝમ) તેમજ ડીએનએ પ્રતિકૃતિ અને આરએનએ ટેમ્પલેટ સંશ્લેષણના ભંગાણની પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. કેટલાક હજાર ઉત્સેચકો જાણીતા છે. તેમાંથી, જેમ કે પેપ્સિન, પાચન દરમિયાન પ્રોટીનને તોડી નાખે છે.

· પરિવહન કાર્ય - એક અંગથી બીજા અંગમાં વિવિધ પદાર્થોનું બંધન અને વિતરણ (પરિવહન).

આમ, હિમોગ્લોબિન, લાલ રક્ત કોશિકાઓમાં પ્રોટીન, ફેફસામાં ઓક્સિજન સાથે જોડાય છે, ઓક્સિહિમોગ્લોબિનમાં ફેરવાય છે. લોહીના પ્રવાહ સાથે અંગો અને પેશીઓ સુધી પહોંચતા, ઓક્સિહેમોગ્લોબિન તૂટી જાય છે અને પેશીઓમાં ઓક્સિડેટીવ પ્રક્રિયાઓને સુનિશ્ચિત કરવા માટે જરૂરી ઓક્સિજન છોડે છે.

· રક્ષણાત્મક કાર્ય - શરીરમાં પ્રવેશતા અથવા બેક્ટેરિયા અને વાઇરસની પ્રવૃત્તિના પરિણામે આવતા પદાર્થોનું બંધન અને તટસ્થીકરણ.

રક્ષણાત્મક કાર્ય શરીરમાં રચાયેલા ચોક્કસ પ્રોટીન (એન્ટિબોડીઝ - ઇમ્યુનોગ્લોબ્યુલિન) દ્વારા કરવામાં આવે છે (શારીરિક, રાસાયણિક અને રોગપ્રતિકારક સંરક્ષણ). ઉદાહરણ તરીકે, રક્ષણાત્મક કાર્ય રક્ત પ્લાઝ્મા પ્રોટીન ફાઈબ્રિનોજેન દ્વારા કરવામાં આવે છે, જે લોહીના ગંઠાઈ જવાની પ્રક્રિયામાં ભાગ લે છે અને તેથી રક્ત નુકશાન ઘટાડે છે.

· સંકોચનીય કાર્ય (એક્ટિન, માયોસિન) - પ્રોટીનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે, અવકાશમાં હલનચલન, હૃદયનું સંકોચન અને આરામ અને અન્ય આંતરિક અવયવોની હિલચાલ થાય છે.

· માળખાકીય કાર્ય - પ્રોટીન કોષની રચનાનો આધાર બનાવે છે. તેમાંના કેટલાક (કનેક્ટિવ ટીશ્યુ કોલેજન, વાળ, નખ અને ત્વચા કેરાટિન, વેસ્ક્યુલર વોલ ઈલાસ્ટિન, વૂલ કેરાટિન, સિલ્ક ફાઈબ્રોઈન, વગેરે) લગભગ વિશિષ્ટ રીતે માળખાકીય કાર્ય કરે છે.

લિપિડ્સ સાથે સંયોજનમાં, પ્રોટીન કોષ પટલ અને અંતઃકોશિક રચનાના નિર્માણમાં ભાગ લે છે.

· હોર્મોનલ (નિયમનકારી) કાર્ય - પેશીઓ, કોષો અથવા સજીવો વચ્ચે સંકેતો પ્રસારિત કરવાની ક્ષમતા.

પ્રોટીન મેટાબોલિક રેગ્યુલેટર તરીકે કામ કરે છે. તેઓ અંતઃસ્ત્રાવી ગ્રંથીઓ, શરીરના કેટલાક અવયવો અને પેશીઓમાં ઉત્પન્ન થતા હોર્મોન્સનો સંદર્ભ આપે છે.

· પોષક કાર્ય - અનામત પ્રોટીન દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે, જે ઊર્જા અને પદાર્થના સ્ત્રોત તરીકે સંગ્રહિત થાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે: કેસીન, ઇંડા આલ્બ્યુમિન, ઇંડા પ્રોટીન ગર્ભના વિકાસ અને વિકાસને સુનિશ્ચિત કરે છે, અને દૂધ પ્રોટીન નવજાત શિશુ માટે પોષણના સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે.

પ્રોટીનના વિવિધ કાર્યો α-એમિનો એસિડની રચના અને તેમના અત્યંત સંગઠિત મેક્રોમોલેક્યુલ્સની રચના દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

પ્રોટીનની ભૌતિક ગુણધર્મો

પ્રોટીન એ ખૂબ લાંબા અણુઓ છે જેમાં પેપ્ટાઈડ બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા એમિનો એસિડ એકમોનો સમાવેશ થાય છે. આ કુદરતી પોલિમર છે; ઉદાહરણ તરીકે, દૂધ આલ્બ્યુમિનનું પરમાણુ વજન 17,400, રક્ત ફાઈબ્રિનોજન - 400,000, વાયરલ પ્રોટીન - 50,000,000 છે. દરેક પેપ્ટાઈડ અને પ્રોટીનની સાંકળમાં એમિનો એસિડ અવશેષોની કડક રીતે વ્યાખ્યાયિત રચના અને ક્રમ હોય છે, જે તેમની અનન્ય જૈવિક વિશિષ્ટતા નક્કી કરે છે. પ્રોટીનની સંખ્યા જીવતંત્રની જટિલતાની ડિગ્રીને લાક્ષણિકતા આપે છે (ઇ. કોલી - 3000, અને માનવ શરીરમાં 5 મિલિયનથી વધુ પ્રોટીન છે).

આપણા જીવનમાં સૌપ્રથમ પ્રોટીન કે જેનાથી આપણે પરિચિત થઈએ છીએ તે છે ચિકન ઇંડા પ્રોટીન આલ્બ્યુમિન - તે પાણીમાં ખૂબ જ દ્રાવ્ય હોય છે, જ્યારે તેને ગરમ કરવામાં આવે છે ત્યારે તે કોગ્યુલેટ થાય છે (જ્યારે આપણે સ્ક્રેમ્બલ્ડ ઇંડાને ફ્રાય કરીએ છીએ), અને જ્યારે ગરમ જગ્યાએ લાંબા સમય સુધી સંગ્રહિત કરીએ છીએ ત્યારે તે નાશ પામે છે. અને ઇંડા સડી જાય છે. પરંતુ પ્રોટીન માત્ર ઈંડાની છાલમાં જ છુપાયેલું નથી. વાળ, નખ, પંજા, રુવાંટી, પીંછા, ખૂર, ચામડીનો બાહ્ય પડ - તે બધા લગભગ સંપૂર્ણ રીતે બીજા પ્રોટીન કેરાટિનથી બનેલા હોય છે. કેરાટિન પાણીમાં ઓગળતું નથી, ગંઠાઈ જતું નથી, જમીનમાં તૂટી પડતું નથી: તેમાં પ્રાચીન પ્રાણીઓના શિંગડા હાડકાંની જેમ જ સચવાય છે. અને ગેસ્ટ્રિક જ્યુસમાં સમાયેલ પ્રોટીન પેપ્સિન અન્ય પ્રોટીનનો નાશ કરવામાં સક્ષમ છે, આ પાચનની પ્રક્રિયા છે. ઇન્ફેરોન પ્રોટીનનો ઉપયોગ વહેતું નાક અને ફલૂની સારવારમાં થાય છે વાયરસને મારી નાખે છે જે આ રોગોનું કારણ બને છે. અને સાપના ઝેરમાંથી મળતું પ્રોટીન વ્યક્તિને મારી શકે છે.

પ્રોટીન વર્ગીકરણ

પ્રોટીનના પોષણ મૂલ્યના દૃષ્ટિકોણથી, તેમની એમિનો એસિડ રચના અને કહેવાતા આવશ્યક એમિનો એસિડની સામગ્રી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, પ્રોટીનને વિભાજિત કરવામાં આવે છે સંપૂર્ણ સુવિધાયુક્ત અને હલકી ગુણવત્તાવાળા . સંપૂર્ણ પ્રોટીનમાં મુખ્યત્વે પ્રાણી મૂળના પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે, જિલેટીન સિવાય, જેને અપૂર્ણ પ્રોટીન તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. અપૂર્ણ પ્રોટીન મુખ્યત્વે વનસ્પતિ મૂળના છે. જો કે, કેટલાક છોડ (બટાકા, કઠોળ, વગેરે) સંપૂર્ણ પ્રોટીન ધરાવે છે. પ્રાણી પ્રોટીનમાં, માંસ, ઇંડા, દૂધ, વગેરેમાંથી પ્રોટીન શરીર માટે ખાસ કરીને મૂલ્યવાન છે.

પેપ્ટાઇડ સાંકળો ઉપરાંત, ઘણા પ્રોટીનમાં બિન-એમિનો એસિડના ટુકડાઓ પણ હોય છે, આ માપદંડ અનુસાર, પ્રોટીનને બે મોટા જૂથોમાં વહેંચવામાં આવે છે - સરળ અને જટિલ પ્રોટીન (પ્રોટીડ્સ). સરળ પ્રોટીનમાં માત્ર એમિનો એસિડ સાંકળો હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, હિમોગ્લોબિનમાં આયર્ન હોય છે).

તેમની સામાન્ય પ્રકારની રચનાના આધારે, પ્રોટીનને ત્રણ જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

1. ફાઈબ્રિલર પ્રોટીન - પાણીમાં અદ્રાવ્ય, પોલિમર બનાવે છે, તેમની રચના સામાન્ય રીતે અત્યંત નિયમિત હોય છે અને મુખ્યત્વે વિવિધ સાંકળો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા જાળવવામાં આવે છે. પ્રોટીન કે જેની રચના થ્રેડ જેવી વિસ્તરેલ હોય છે. ઘણા ફાઇબરિલર પ્રોટીનની પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળો એક ધરી સાથે એકબીજાની સમાંતર સ્થિત હોય છે અને લાંબા રેસા (ફાઇબર) અથવા સ્તરો બનાવે છે.

મોટાભાગના ફાઈબ્રિલર પ્રોટીન પાણીમાં દ્રાવ્ય હોતા નથી. ફાઈબ્રિલર પ્રોટીનમાં, ઉદાહરણ તરીકે, α-કેરાટિન્સ (તેઓ વાળના લગભગ સમગ્ર શુષ્ક વજન, ઊન, શિંગડા, ખૂંટો, નખ, ભીંગડા, પીછાઓનું પ્રોટીન), કોલેજન - રજ્જૂ અને કોમલાસ્થિનું પ્રોટીન, ફાઈબ્રોઈન - પ્રોટીનનો સમાવેશ કરે છે. રેશમનું).

2. ગ્લોબ્યુલર પ્રોટીન - પાણીમાં દ્રાવ્ય, પરમાણુનો સામાન્ય આકાર વધુ કે ઓછો ગોળાકાર હોય છે. ગ્લોબ્યુલર અને ફાઈબ્રિલર પ્રોટીનમાં, પેટાજૂથોને અલગ પાડવામાં આવે છે. ગ્લોબ્યુલર પ્રોટીનમાં એન્ઝાઇમ્સ, ઇમ્યુનોગ્લોબ્યુલિન, કેટલાક પ્રોટીન હોર્મોન્સ (ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્સ્યુલિન), તેમજ અન્ય પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે જે પરિવહન, નિયમનકારી અને સહાયક કાર્યો કરે છે.

3. પટલ પ્રોટીન - કોષ પટલને ઓળંગતા ડોમેન્સ હોય છે, પરંતુ તેમાંથી કેટલાક ભાગો આંતરકોષીય વાતાવરણ અને કોષના સાયટોપ્લાઝમમાં પટલમાંથી બહાર નીકળે છે. મેમ્બ્રેન પ્રોટીન રીસેપ્ટર્સ તરીકે કાર્ય કરે છે, એટલે કે, તેઓ સિગ્નલો પ્રસારિત કરે છે અને વિવિધ પદાર્થોનું ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પરિવહન પણ પ્રદાન કરે છે. ટ્રાન્સપોર્ટર પ્રોટીન ચોક્કસ હોય છે; તેમાંના દરેક ચોક્કસ અણુઓ અથવા ચોક્કસ પ્રકારના સિગ્નલને પટલમાંથી પસાર થવા દે છે.

પ્રોટીન એ પ્રાણી અને માનવ ખોરાકનો અભિન્ન ભાગ છે. જીવંત સજીવ મુખ્યત્વે પ્રોટીનની હાજરી દ્વારા નિર્જીવ કરતાં અલગ પડે છે. જીવંત સજીવો પ્રોટીન પરમાણુઓની વિશાળ વિવિધતા અને તેમના ઉચ્ચ ક્રમ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે જીવંત સજીવના ઉચ્ચ સંગઠન તેમજ હલનચલન, સંકોચન, પ્રજનન, ચયાપચય અને ઘણી શારીરિક પ્રક્રિયાઓ કરવાની ક્ષમતાને નિર્ધારિત કરે છે.

પ્રોટીન માળખું

ફિશર એમિલ જર્મન, જર્મન કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રી અને બાયોકેમિસ્ટ. 1899 માં તેમણે પ્રોટીન રસાયણશાસ્ત્ર પર કામ શરૂ કર્યું. એમિનો એસિડના પૃથ્થકરણની ઈથર પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, જે તેમણે 1901માં બનાવ્યું હતું, એફ. પ્રોટીન ભંગાણ ઉત્પાદનોના ગુણાત્મક અને જથ્થાત્મક નિર્ધારણ હાથ ધરનારા સૌપ્રથમ હતા, વેલિન, પ્રોલાઇન (1901) અને હાઇડ્રોક્સીપ્રોલિન (1902) શોધ્યા અને પ્રાયોગિક રીતે સાબિત કર્યું કે એમિનો એસિડ અવશેષો પેપ્ટાઇડ બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે; 1907માં તેણે 18-મેમ્બેડ પોલિપેપ્ટાઈડનું સંશ્લેષણ કર્યું. એફ. પ્રોટીન હાઇડ્રોલિસિસના પરિણામે મેળવેલા કૃત્રિમ પોલિપેપ્ટાઇડ્સ અને પેપ્ટાઇડ્સની સમાનતા દર્શાવે છે. એફ. ટેનીનના અભ્યાસમાં પણ સામેલ હતા. એફ.એ ઓર્ગેનિક રસાયણશાસ્ત્રીઓની શાળા બનાવી. સેન્ટ પીટર્સબર્ગ એકેડેમી ઓફ સાયન્સના વિદેશી અનુરૂપ સભ્ય (1899). નોબેલ પુરસ્કાર (1902).

લક્ષ્યો:

શૈક્ષણિક: બાયોપોલિમર્સનો સર્વગ્રાહી દૃષ્ટિકોણ રચે છે -

રસાયણશાસ્ત્ર અને જીવવિજ્ઞાન અભ્યાસક્રમોના સંકલન પર આધારિત પ્રોટીન. વિદ્યાર્થીઓને પ્રોટીનની રચના, બંધારણ, ગુણધર્મો અને કાર્યોનો પરિચય કરાવવો. આંતરશાખાકીય જોડાણોને અમલમાં મૂકવા અને વિદ્યાર્થીઓની જ્ઞાનાત્મક રુચિ વિકસાવવા માટે પ્રોટીન સાથેના પ્રયોગોનો ઉપયોગ કરો.

વિકાસલક્ષી: વિષયોમાં જ્ઞાનાત્મક રસ, તાર્કિક રીતે તર્ક કરવાની ક્ષમતા અને વ્યવહારમાં જ્ઞાનનો ઉપયોગ કરવો.

શિક્ષણ: સંયુક્ત પ્રવૃત્તિની કુશળતા વિકસાવો, આત્મસન્માનની ક્ષમતા બનાવો.

પાઠનો પ્રકાર: નવું જ્ઞાન શીખવું.

પાઠની પ્રગતિ

સંસ્થાકીય ક્ષણ.

શુભેચ્છાઓ, ગેરહાજર લોકોને ચિહ્નિત કરો. પાઠના વિષય અને પાઠના હેતુને અવાજ આપો.

ધ્યાન અપડેટ કરી રહ્યું છે

આધુનિક વિજ્ઞાન જીવનની પ્રક્રિયાને નીચે પ્રમાણે રજૂ કરે છે:

"જીવન એ પ્રોટીન અને અન્ય પદાર્થો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની સૌથી જટિલ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓનું વિનિમય છે."

"જીવન એ પ્રોટીન શરીરના અસ્તિત્વનો માર્ગ છે"

એફ. એંગલ્સ

આજે આપણે પ્રોટીનને જૈવિક અને રાસાયણિક દૃષ્ટિકોણથી જોઈશું.

નવી સામગ્રી શીખવી.

1. પ્રોટીનનો ખ્યાલ

પ્રોટીન એ સ્નાયુઓ, જોડાયેલી પેશીઓ (રજ્જૂ, અસ્થિબંધન, કોમલાસ્થિ) છે. પ્રોટીન પરમાણુઓ અસ્થિ પેશીઓની રચનામાં સમાવવામાં આવેલ છે. વાળ, નખ, દાંત અને ચામડી ખાસ પ્રકારના પ્રોટીનમાંથી વણાયેલા છે. પ્રોટીન અણુઓમાંથી અલગ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ હોર્મોન્સ રચાય છે, જેના પર આરોગ્ય આધાર રાખે છે. મોટાભાગના ઉત્સેચકોમાં પ્રોટીનના ટુકડાઓનો પણ સમાવેશ થાય છે અને શરીરમાં થતી શારીરિક અને બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓની ગુણવત્તા અને તીવ્રતા ઉત્સેચકો પર આધારિત છે.

વિવિધ માનવ પેશીઓમાં પ્રોટીનનું પ્રમાણ બદલાય છે. આમ, સ્નાયુઓમાં 80% પ્રોટીન, બરોળ, લોહી, ફેફસાં - 72%, ત્વચા - 63%, યકૃત - 57%, મગજ - 15%, એડિપોઝ પેશી, હાડકા અને દાંતની પેશીઓ - 14-28% હોય છે.

પ્રોટીન એ એમાઈડ (પેપ્ટાઈડ) બોન્ડ -CO-NH- દ્વારા જોડાયેલા એમિનો એસિડ અવશેષોમાંથી બનેલા ઉચ્ચ પરમાણુ કુદરતી પોલિમર છે. દરેક પ્રોટીન ચોક્કસ એમિનો એસિડ ક્રમ અને વ્યક્તિગત અવકાશી માળખું દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. પ્રાણી કોષમાં રહેલા કાર્બનિક સંયોજનોના શુષ્ક સમૂહના ઓછામાં ઓછા 50% પ્રોટીનનો હિસ્સો છે.

2. પ્રોટીનની રચના અને માળખું.

પ્રોટીન પદાર્થોની રચનામાં કાર્બન, હાઇડ્રોજન, ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન, સલ્ફર અને ફોસ્ફરસનો સમાવેશ થાય છે.

હિમોગ્લોબિન - સી 3032 એચ 4816 વિશે 872 એન 780 એસ 8 ફે 4 .

પ્રોટીનનું પરમાણુ વજન હજારોથી લઈને કેટલાક મિલિયન સુધીનું હોય છે. મિસ્ટર એગ પ્રોટીન = 36,000, મિસ્ટર સ્નાયુ પ્રોટીન = 1,500,000.

પ્રોટીન હાઇડ્રોલિસિસ ઉત્પાદનોના અભ્યાસથી પ્રોટીન પરમાણુઓની રાસાયણિક રચના અને તેમની રચના સ્થાપિત કરવામાં મદદ મળી.

1903 માં, જર્મન વૈજ્ઞાનિક એમિલ હર્મન ફિશરે પેપ્ટાઇડ સિદ્ધાંતનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો, જે પ્રોટીન રચનાના રહસ્યની ચાવી બની. ફિશરે પ્રસ્તાવ મૂક્યો કે પ્રોટીન એ NH-CO પેપ્ટાઈડ બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા એમિનો એસિડ અવશેષોના પોલિમર છે. પ્રોટીન એ પોલિમર રચનાઓ છે તે વિચાર 1888 માં રશિયન વૈજ્ઞાનિક એલેક્ઝાન્ડર યાકોવલેવિચ ડેનિલેવસ્કીએ વ્યક્ત કર્યો હતો.

3. પ્રોટીનની વ્યાખ્યા અને વર્ગીકરણ

પ્રોટીન એ કુદરતી ઉચ્ચ-પરમાણુ કુદરતી સંયોજનો (બાયોપોલિમર્સ) છે, જે ખાસ પેપ્ટાઈડ બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા આલ્ફા એમિનો એસિડથી બનેલા છે. પ્રોટીનમાં 20 અલગ અલગ એમિનો એસિડ હોય છે, જેનો અર્થ છે કે એમિનો એસિડના વિવિધ સંયોજનો સાથે પ્રોટીનની વિશાળ વિવિધતા છે. જેમ આપણે મૂળાક્ષરના 33 અક્ષરોમાંથી અનંત સંખ્યામાં શબ્દો બનાવી શકીએ છીએ, તેવી જ રીતે આપણે 20 એમિનો એસિડમાંથી અનંત સંખ્યામાં પ્રોટીન બનાવી શકીએ છીએ. માનવ શરીરમાં 100,000 જેટલા પ્રોટીન હોય છે.

અણુઓમાં સમાવિષ્ટ એમિનો એસિડ અવશેષોની સંખ્યા અલગ છે: ઇન્સ્યુલિન - 51, માયોગ્લોબિન - 140. તેથી પ્રોટીનનું M r 10,000 થી કેટલાક મિલિયન સુધી છે.

પ્રોટીનને પ્રોટીન (સરળ પ્રોટીન) અને પ્રોટીડ (જટિલ પ્રોટીન)માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

4. પ્રોટીન માળખું

પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળમાં એમિનો એસિડ અવશેષોના કડક રીતે વ્યાખ્યાયિત ક્રમને પ્રાથમિક માળખું કહેવામાં આવે છે. તેને ઘણીવાર રેખીય સાંકળ કહેવામાં આવે છે. આ રચના મર્યાદિત સંખ્યામાં પ્રોટીનની લાક્ષણિકતા છે.

સંશોધન દર્શાવે છે કે પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળના કેટલાક ભાગો – CO અને – NH જૂથો વચ્ચેના હાઇડ્રોજન બોન્ડને કારણે સર્પાકારમાં ફોલ્ડ થાય છે. આ રીતે ગૌણ માળખું રચાય છે.

હેલિકલ પોલિપેપ્ટાઇડ સાંકળ કોઈક રીતે ફોલ્ડ અથવા કોમ્પેક્ટેડ હોવી જોઈએ. જ્યારે પેક કરવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રોટીન પરમાણુઓ લંબગોળ આકાર ધરાવે છે, જેને ઘણીવાર કોઇલ કહેવાય છે. આ હાઇડ્રોફોબિક રાશિઓ દ્વારા રચાયેલી તૃતીય રચના છે. એસ્ટર બોન્ડ્સ, કેટલાક પ્રોટીનમાં S–S બોન્ડ (બાયસલ્ફાઇડ બોન્ડ) હોય છે

પ્રોટીન પરમાણુઓનું સર્વોચ્ચ સંગઠન ચતુર્થાંશ માળખું છે - પ્રોટીન મેક્રોમોલેક્યુલ્સ એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે, એક જટિલ બનાવે છે.

પ્રોટીનનાં કાર્યો

શરીરમાં પ્રોટીનનાં કાર્યો વિવિધ છે. તેઓ મોટાભાગે પ્રોટીનના સ્વરૂપો અને રચનાની જટિલતા અને વિવિધતાને કારણે છે.

બાંધકામ (પ્લાસ્ટિક) - પ્રોટીન કોષ પટલ, ઓર્ગેનેલ્સ અને કોષ પટલની રચનામાં સામેલ છે. રક્તવાહિનીઓ, રજ્જૂ અને વાળ પ્રોટીનથી બનેલા છે.

ઉત્પ્રેરક - બધા સેલ્યુલર ઉત્પ્રેરક પ્રોટીન છે (એન્ઝાઇમના સક્રિય કેન્દ્રો).

મોટર - સંકોચનીય પ્રોટીન બધી હિલચાલનું કારણ બને છે.

પરિવહન - રક્ત પ્રોટીન હિમોગ્લોબિન ઓક્સિજનને જોડે છે અને તેને તમામ પેશીઓમાં વહન કરે છે.

રક્ષણાત્મક - વિદેશી પદાર્થોને બેઅસર કરવા માટે પ્રોટીન સંસ્થાઓ અને એન્ટિબોડીઝનું ઉત્પાદન.

ઉર્જા - 1 ગ્રામ પ્રોટીન 17.6 kJ ની સમકક્ષ છે.

રીસેપ્ટર - બાહ્ય ઉત્તેજનાની પ્રતિક્રિયા.

જ્ઞાન પેઢી:

વિદ્યાર્થીઓ પ્રશ્નોના જવાબ આપે છે:

પ્રોટીન શું છે?

તમે પ્રોટીન પરમાણુની કેટલી અવકાશી રચનાઓ જાણો છો?

પ્રોટીન કયા કાર્યો કરે છે?

ગ્રેડ સેટ કરો અને જાહેરાત કરો.

હોમવર્ક : § 38 રાસાયણિક ગુણધર્મો વિના. "શું પ્રોટીન ખોરાકને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સથી સંપૂર્ણપણે બદલવું શક્ય છે?", "માનવ જીવનમાં પ્રોટીનની ભૂમિકા" વિષય પર સંદેશ તૈયાર કરો.