বায়োকেমিস্ট্রি জীববিজ্ঞানের একটি শাখা যা পৃথক কোষ এবং সমগ্র জীব উভয়ের রাসায়নিক গঠন অধ্যয়ন করে। এটা জানা যায় যে প্রায় 98% সেলুলার সামগ্রীতে অক্সিজেন, কার্বন, নাইট্রোজেন এবং হাইড্রোজেন পরমাণু রয়েছে। এই রাসায়নিক উপাদানগুলিকে বলা হয় অর্গানজেনিক। 1.8% পটাসিয়াম, সোডিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম, ক্লোরিন, ফসফরাসের উপর পড়ে। মানবদেহে, তারা খনিজ লবণের অংশ এবং সাধারণ বা জটিল আয়নগুলির আকার রয়েছে, যা বিপাকীয় প্রতিক্রিয়াগুলির স্বাভাবিক কোর্স নিশ্চিত করে। উদাহরণস্বরূপ, বংশগত বৈশিষ্ট্যের সংক্রমণের জন্য দায়ী সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কোষ যৌগগুলি - নিউক্লিক অ্যাসিড - অর্থোফসফরিক অ্যাসিডের অ্যাসিড অবশিষ্টাংশের অ্যানিয়নগুলি ধারণ করে৷
ফসফরাস-যুক্ত আয়নগুলিও এটিপি অণুতে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যার উপর শক্তি সহ কোষগুলির বিধান নির্ভর করে। এই নিবন্ধে, আমরা গুরুত্বপূর্ণ নিশ্চিত করে উদাহরণ দিতে হবেমানবদেহে ফসফরাসের ভূমিকা এবং বিপাকের উপর এর প্রভাব।
কোভ্যালেন্ট পোলার বন্ড এবং তাদের অর্থ
জৈব পদার্থের গঠনের ভিত্তি যা জীবন্ত পদার্থ তৈরি করে তা হল তাদের অণুগুলির একটি নির্দিষ্ট ধরণের রাসায়নিক বন্ধন তৈরি করার ক্ষমতা। একে বলা হয় সমযোজী পোলার এবং, অধাতুর পরমাণুর মধ্যে উদ্ভূত, যৌগগুলির প্রধান রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। বায়োকেমিস্ট্রি, উদ্ভিদ, ছত্রাক, প্রাণীর কোষে প্রবেশ করা পদার্থের অণুগুলির গঠন অধ্যয়ন করে, তাদের রাসায়নিক গঠন প্রতিষ্ঠা করে। দেখা গেল যে, নাইট্রোজেন, কার্বন, অক্সিজেন ছাড়াও ফসফরাসও রয়েছে। মানবদেহে, এটি একটি মুক্ত অবস্থায় ঘটে না, কারণ এটি একটি অত্যন্ত বিষাক্ত পদার্থ। অতএব, জীবন্ত ব্যবস্থায়, উপাদানটির মেটা-, অর্থো- বা পাইরোফসফোরিক অ্যাসিডের অ্যানয়নগুলির আকার রয়েছে, যা ধাতব ক্যাটেশনগুলির সাথে বন্ধন তৈরি করার ক্ষমতা রাখে। কোষের কোন পদার্থে এগুলো পাওয়া যায়?
জটিল জৈব অণুতে ফসফরাস
কঙ্কাল সিস্টেমের প্রোটিন, হরমোন, ভিটামিন এবং লিপিড ফসফরাস-যুক্ত জটিল আয়নগুলির সাথে জটিল যৌগ গঠন করে। মানবদেহে জটিল যৌগ রয়েছে - ফসফোলিপিড এবং ফসফোপ্রোটিন, যা জৈবিকভাবে সক্রিয় পদার্থের অণুর অংশ - এনজাইম এবং স্টেরয়েড। ডিএনএ এবং আরএনএ নিউক্লিওটাইডে সমযোজী মেরু বন্ধন নিউক্লিক অ্যাসিড চেইনে ফসফোডিস্টার বন্ড গঠনের ব্যবস্থা করে। মানবদেহে ফসফরাস কেন প্রয়োজন এবং বিপাক প্রক্রিয়ায় এর কাজ কী? আসুন প্রথমে সংগঠনের সেলুলার স্তরে এই প্রশ্নটি বিবেচনা করি৷
কোষের মৌলিক গঠনে ফসফরাসের স্থান
সাইটোপ্লাজম এবং অর্গানেলের বিষয়বস্তু অনুসারে (0.2-1%), অধাতু জৈব উপাদানগুলির পরে চতুর্থ স্থানে রয়েছে। ফসফরাস যৌগগুলির সাথে সর্বাধিক পরিপূর্ণ হল পেশীবহুল সিস্টেমের কোষ - অস্টিওসাইটস, দাঁতের টিস্যুর পদার্থ - ডেন্টিন। তাদের বিষয়বস্তু নিউরন এবং নিউরোগ্লিয়াতে উচ্চ, যা স্নায়ুতন্ত্র তৈরি করে। ফসফরাস পরমাণুগুলি মেমব্রেন প্রোটিন, নিউক্লিক অ্যাসিড এবং শক্তি-নিবিড় পদার্থে পাওয়া যায় - এটিপি অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফরিক অ্যাসিড এবং নিকোটিনামাইড ডাইনিউক্লিওটাইড ফসফেটের হ্রাসকৃত আকারে - NADP×H2। আপনি দেখতে পাচ্ছেন, মানবদেহে, ফসফরাস সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ কাঠামোতে পাওয়া যায়: কোষ, টিস্যু, শারীরবৃত্তীয় সিস্টেম।
এটি জানা যায় যে একটি কোষের হোমিওস্টেসিসের স্তর, যা একটি উন্মুক্ত জৈবিক ব্যবস্থা, হায়ালোপ্লাজম এবং আন্তঃকোষীয় তরলগুলিতে বিভিন্ন আয়নের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। মানবদেহের অভ্যন্তরীণ পরিবেশের স্থায়িত্ব বজায় রাখতে ফসফরাসের কাজ কী?
বাফার সিস্টেম
বাইরের ঝিল্লির মাধ্যমে আধা-ব্যপ্তিযোগ্যতার বৈশিষ্ট্যের কারণে, বিভিন্ন পদার্থ ক্রমাগত কোষে প্রবেশ করে, যার একটি উচ্চ ঘনত্ব এর অত্যাবশ্যক কার্যকলাপকে বিরূপভাবে প্রভাবিত করতে পারে। বিষাক্ত আয়নগুলির আধিক্যকে নিরপেক্ষ করার জন্য, সাইটোপ্লাজমে সোডিয়াম, পটাসিয়াম, ক্যালসিয়াম ক্যাশনের সাথে কার্বনেট, সালফাইট এবং ফসফরিক অ্যাসিডের অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ রয়েছে। তারা কোষে প্রবেশ করেছে এমন অতিরিক্ত আয়নগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া জানাতে এবং অন্তঃকোষীয় বিষয়বস্তুর স্থায়িত্ব নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম। বাফার সিস্টেম, দুর্বল অ্যাসিডের আয়ন ছাড়াও, অগত্যা অ্যানিয়নগুলি অন্তর্ভুক্ত করেNRO42- এবং N2RO4 - ফসফরাস ধারণকারী। মানবদেহে, বাফার সিস্টেমের অংশ হিসাবে, এটি সেলুলার স্তরে শারীরবৃত্তীয়ভাবে স্বাভাবিক বিপাকীয় প্রতিক্রিয়া নিশ্চিত করে৷
অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন
কোষে জৈব যৌগের ভাঙ্গনকে বায়বীয় শ্বসন বলে। এর অবস্থান মাইটোকন্ড্রিয়া। এনজাইম কমপ্লেক্সগুলি অভ্যন্তরীণ ভাঁজে অবস্থিত - অর্গানেলের ক্রিস্টা। উদাহরণস্বরূপ, ATP-ase সিস্টেমে ইলেক্ট্রন ক্যারিয়ার অণু রয়েছে। এনজাইম দ্বারা অনুঘটক প্রতিক্রিয়ার জন্য ধন্যবাদ, এটিপি ADP এবং ফসফরিক অ্যাসিডের মুক্ত অণু থেকে সংশ্লেষিত হয় - কোষের সর্বজনীন শক্তি পদার্থ, যা তাদের প্রজনন, বৃদ্ধি এবং চলাচলের জন্য ব্যয় করা হয়। এর গঠন একটি সরলীকৃত প্রতিক্রিয়া স্কিম হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে: ADP + F=ATP। তারপর এডিনোসিন ট্রাইফসফোরিক অ্যাসিড অণু সাইটোপ্লাজমে জমা হয়। তারা যান্ত্রিক কাজ সম্পাদনের জন্য শক্তির উত্স হিসাবে কাজ করে, উদাহরণস্বরূপ, পেশীতন্ত্রে এবং প্লাস্টিকের বিনিময় প্রতিক্রিয়াগুলিতে। ফলস্বরূপ, মানবদেহে ফসফরাস শক্তি বিপাকের ক্ষেত্রে অগ্রণী ভূমিকা পালন করে।
বংশগত অণুর ফসফোডিস্টার বন্ড
পরমাণু ফসফরাসের উচ্চ উপাদান কোষের নিউক্লিয়াসে রেকর্ড করা হয়, কারণ উপাদানটি নিউক্লিক অ্যাসিডের অংশ। 19 শতকে সুইস বিজ্ঞানী F. Miescher আবিষ্কার করেছিলেন, এগুলি বায়োপলিমার এবং মনোমার - নিউক্লিওটাইডগুলি নিয়ে গঠিত। ফসফরাস উপস্থিতপিউরিন এবং পাইরিমিডিন ঘাঁটি উভয়ই নিজেদের মধ্যে এবং আরএনএ চেইন এবং ডিএনএ সুপারকয়েল গঠনকারী বন্ধনে। পার্শ্ববর্তী নিউক্লিওটাইডগুলির পেন্টোজ এবং ফসফরিক অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশগুলির মধ্যে সমযোজী বন্ধনের উত্থানের কারণে নিউক্লিক অ্যাসিড মনোমারগুলি পলিমার কাঠামো তৈরি করতে সক্ষম। তাদের বলা হয় ফসফোডিস্টার। হার্ড গামা বিকিরণের প্রভাবে বা বিষাক্ত পদার্থের সাথে বিষক্রিয়ার ফলে মানব কোষে ডিএনএ এবং আরএনএ অণুগুলির ধ্বংস ঘটে ফসফোডিস্টার বন্ধন ভাঙার কারণে। এটি কোষের মৃত্যু ঘটায়।
জৈবিক ঝিল্লি
কোষের অভ্যন্তরীণ বিষয়বস্তুকে সীমাবদ্ধ করে এমন কাঠামোতেও ফসফরাস থাকে। মানবদেহে, শুষ্ক শরীরের ওজনের 40% পর্যন্ত ফসফোলিপিড এবং ফসফোপ্রোটিনযুক্ত যৌগগুলির উপর পড়ে। এগুলি হল ঝিল্লি স্তরের প্রধান উপাদান, যাতে প্রোটিন এবং কার্বোহাইড্রেটের মতো পদার্থও থাকে। ফসফরাসের একটি উচ্চ বিষয়বস্তু নিউরোসাইটের ঝিল্লি এবং তাদের প্রক্রিয়াগুলির বৈশিষ্ট্য - ডেনড্রাইট এবং অ্যাক্সন। ফসফোলিপিডগুলি ঝিল্লিকে প্লাস্টিকতা দেয় এবং কোলেস্টেরল অণুর উপস্থিতির কারণেও শক্তি দেয়। তারা দ্বিতীয় বার্তাবাহকের ভূমিকাও পালন করে - সংকেতকারী অণু যা একটি স্নায়ু প্রবণতা সঞ্চালনের সাথে জড়িত ইফেক্টর প্রোটিনের সক্রিয়কারী।
প্যারাথাইরয়েড গ্রন্থি এবং ফসফরাস বিপাকের ক্ষেত্রে তাদের ভূমিকা
মটরের মতো দেখতে, থাইরয়েড গ্রন্থির উভয় লোবে পড়ে থাকে এবং প্রতিটির ওজন 0.5-0.8 গ্রাম, প্যারাথাইরয়েড গ্রন্থিগুলি প্যারাথাইরয়েড হরমোন নিঃসরণ করে। এটা যেমন উপাদান বিনিময় নিয়ন্ত্রণমানবদেহে ক্যালসিয়াম এবং ফসফরাস। তাদের কাজগুলি অস্টিওসাইট এবং অস্টিওব্লাস্টগুলিতে কাজ করা - কঙ্কাল সিস্টেমের কোষগুলি, যা হরমোনের প্রভাবে, বহির্মুখী তরলে ফসফরিক অ্যাসিডের লবণ নিঃসরণ করতে শুরু করে। প্যারাথাইরয়েড গ্রন্থিগুলির হাইপারফাংশনের সাথে, মানুষের হাড়গুলি শক্তি হারায়, নরম হয় এবং ভেঙে যায়, তাদের মধ্যে ফসফরাসের পরিমাণ দ্রুত হ্রাস পায়। এই সময়ে, মেরুদণ্ড, পেলভিক হাড় এবং নিতম্বের ফ্র্যাকচারের ঝুঁকি, যা রোগীর জীবনকে হুমকির সম্মুখীন করে। সেই সঙ্গে ক্যালসিয়ামের পরিমাণও বেড়ে যায়। এটি পেরিফেরাল নার্ভের ক্ষতি এবং কঙ্কালের পেশীর স্বর হ্রাসের লক্ষণ সহ হাইপারক্যালসেমিয়ার দিকে পরিচালিত করে। প্যারাথাইরয়েড হরমোন কিডনিতেও কাজ করে, প্রাথমিক প্রস্রাব থেকে ফসফরাস লবণের পুনর্শোষণ হ্রাস করে। কিডনির টিস্যুতে ফসফেট বৃদ্ধির ফলে হাইপারফসফেটুরিয়া এবং পাথর তৈরি হয়।
হাড়ের খনিজ গঠন
সমর্থন সিস্টেমের কঠোরতা, শক্তি এবং স্থিতিস্থাপকতা হাড়ের টিস্যু কোষের রাসায়নিক গঠনের উপর নির্ভর করে। অস্টিওসাইট উভয় জৈব যৌগ ধারণ করে, যেমন প্রোটিন ওসিন এবং ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম ফসফেট লবণযুক্ত অজৈব পদার্থ। একজন ব্যক্তির বয়স বাড়ার সাথে সাথে অস্টিওসাইট এবং অস্টিওব্লাস্টে খনিজ উপাদানের পরিমাণ যেমন হাইড্রোক্সাপাটাইট বৃদ্ধি পায়। হাড়ের টিস্যুর অস্বাভাবিক খনিজকরণ, মানবদেহে ক্যালসিয়াম লবণ এবং অতিরিক্ত ফসফরাস জমা হওয়ার ফলে কঙ্কালের সমস্ত অংশের স্থিতিস্থাপকতা এবং শক্তি হ্রাস পায়, তাই বয়স্ক ব্যক্তিদের আঘাত এবং হাড় ভাঙার ঝুঁকি বেশি থাকে৷
শরীরে ফসফরাস যৌগের রূপান্তরমানুষ
মানব দেহের বৃহত্তম পরিপাক গ্রন্থি - লিভার - ফসফরাসযুক্ত পদার্থের বিপাকের ক্ষেত্রে অগ্রণী ভূমিকা পালন করে। প্যারাথাইরয়েড হরমোন এবং ভিটামিন ডিও এই প্রক্রিয়াগুলিকে প্রভাবিত করে। প্রাপ্তবয়স্কদের জন্য উপাদানটির দৈনিক প্রয়োজন 1.0-2.0 গ্রাম, শিশু এবং কিশোর-কিশোরীদের জন্য - 2.5 গ্রাম পর্যন্ত ফসফরাস সহজে হজমযোগ্য লবণের আকারে, সেইসাথে প্রোটিন এবং কার্বোহাইড্রেটের কমপ্লেক্সে, খাবারের সাথে মানবদেহে প্রবেশ করে।
সূর্যমুখী, কুমড়া, শণের বীজ এটি দিয়ে পরিপূর্ণ হয়। মুরগির কলিজা, গরুর মাংস, শক্ত চিজ এবং মাছের প্রাণীজ পণ্যগুলিতে প্রচুর ফসফরাস রয়েছে। কিডনির পুনর্শোষণ ফাংশন লঙ্ঘন, ভিটামিনের অনুপযুক্ত ব্যবহার এবং খাবারে ক্যালসিয়ামের অভাবের ফলে শরীরে ফসফরাসের আধিক্য ঘটতে পারে। মানবদেহে ফসফরাসের নেতিবাচক প্রভাব প্রাথমিকভাবে কার্ডিওভাসকুলার সিস্টেম, কিডনি এবং হাড়ের যন্ত্রপাতির ক্ষতিতে প্রকাশ পায় এবং এটি গুরুতর বিপাকীয় ব্যাধি নির্দেশ করতে পারে।
