প্রোটিন (পলিপেপটাইড, প্রোটিন) হল ম্যাক্রোমলিকুলার পদার্থ, যার মধ্যে একটি পেপটাইড বন্ড দ্বারা সংযুক্ত আলফা-অ্যামিনো অ্যাসিড অন্তর্ভুক্ত। জীবন্ত প্রাণীর প্রোটিনের গঠন জেনেটিক কোড দ্বারা নির্ধারিত হয়। একটি নিয়ম হিসাবে, সংশ্লেষণে 20টি স্ট্যান্ডার্ড অ্যামিনো অ্যাসিডের একটি সেট ব্যবহার করা হয়৷
প্রোটিন শ্রেণীবিভাগ
প্রোটিন পৃথকীকরণ বিভিন্ন মানদণ্ড অনুযায়ী সঞ্চালিত হয়:
- একটি অণুর আকৃতি।
- কম্পোজিশন।
- ফাংশন।
শেষ মাপদণ্ড অনুসারে, প্রোটিন শ্রেণীবদ্ধ করা হয়:
- গঠনে।
- পুষ্টিকর এবং অতিরিক্ত।
- পরিবহন।
- ঠিকদার।
স্ট্রাকচারাল প্রোটিন
এর মধ্যে রয়েছে ইলাস্টিন, কোলাজেন, কেরাটিন, ফাইব্রোইন। স্ট্রাকচারাল পলিপেপটাইড কোষের ঝিল্লি গঠনে জড়িত। তারা চ্যানেল তৈরি করতে পারে বা তাদের মধ্যে অন্যান্য কার্য সম্পাদন করতে পারে৷
পুষ্টিকর, স্টোরেজ প্রোটিন
পুষ্টির পলিপেপটাইড হল কেসিন। এটির কারণে, ক্রমবর্ধমান জীবকে ক্যালসিয়াম, ফসফরাস এবং সরবরাহ করা হয়অ্যামিনো অ্যাসিড।
সংরক্ষিত প্রোটিন হল চাষকৃত উদ্ভিদের বীজ, ডিমের সাদা অংশ। এগুলি ভ্রূণের বিকাশের পর্যায়ে খাওয়া হয়। মানুষের শরীরে, প্রাণীদের মতো, প্রোটিনগুলি রিজার্ভে সংরক্ষণ করা হয় না। এগুলি অবশ্যই নিয়মিত খাবারের সাথে প্রাপ্ত করা উচিত, অন্যথায় ডিস্ট্রোফির বিকাশের সম্ভাবনা রয়েছে।
পরিবহন পলিপেপটাইডস
হিমোগ্লোবিন এই ধরনের প্রোটিনের একটি উৎকৃষ্ট উদাহরণ। হরমোন, লিপিড এবং অন্যান্য পদার্থের চলাচলে জড়িত অন্যান্য পলিপেপটাইডগুলিও রক্তে পাওয়া যায়।
কোষের ঝিল্লিতে প্রোটিন থাকে যা কোষের ঝিল্লি জুড়ে আয়ন, অ্যামিনো অ্যাসিড, গ্লুকোজ এবং অন্যান্য যৌগ পরিবহন করার ক্ষমতা রাখে।
সংকোচনশীল প্রোটিন
এই পলিপেপটাইডগুলির কাজগুলি পেশী তন্তুগুলির কাজের সাথে সম্পর্কিত। এছাড়াও, তারা প্রোটোজোয়াতে সিলিয়া এবং ফ্ল্যাজেলার চলাচল সরবরাহ করে। সংকোচনশীল প্রোটিন কোষের মধ্যে অর্গানেল পরিবহনের কাজ সম্পাদন করে। তাদের উপস্থিতির কারণে, সেলুলার আকারে একটি পরিবর্তন নিশ্চিত করা হয়৷
সংকোচনশীল প্রোটিনের উদাহরণ হল মায়োসিন এবং অ্যাক্টিন। এটি বলার অপেক্ষা রাখে না যে এই পলিপেপটাইডগুলি কেবল পেশী তন্তুগুলির কোষেই পাওয়া যায় না। সংকোচনশীল প্রোটিন প্রায় সমস্ত প্রাণীর টিস্যুতে তাদের কাজ সম্পাদন করে।
বৈশিষ্ট্য
একটি পৃথক পলিপেপটাইড, ট্রপোমায়োসিন, কোষে পাওয়া যায়। সংকোচনশীল পেশী প্রোটিন মায়োসিন এর পলিমার। এটি অ্যাক্টিন দিয়ে একটি জটিল গঠন করে।
সংকোচনশীল পেশী প্রোটিন পানিতে দ্রবীভূত হয় না।
পলিপেপটাইড সংশ্লেষণের হার
এটি থাইরয়েড দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় এবংস্টেরয়েড হরমোন. কোষে প্রবেশ করে, তারা নির্দিষ্ট রিসেপ্টরগুলির সাথে আবদ্ধ হয়। গঠিত কমপ্লেক্স কোষের নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করে এবং ক্রোমাটিনের সাথে আবদ্ধ হয়। এটি জিন স্তরে পলিপেপটাইড সংশ্লেষণের হার বাড়ায়।
অ্যাকটিভ জিন নির্দিষ্ট RNA এর বর্ধিত সংশ্লেষণ প্রদান করে। এটি নিউক্লিয়াস ত্যাগ করে, রাইবোসোমে যায় এবং নতুন কাঠামোগত বা সংকোচনশীল প্রোটিন, এনজাইম বা হরমোনের সংশ্লেষণ সক্রিয় করে। এটি জিনের অ্যানাবলিক প্রভাব৷
এদিকে, কোষে প্রোটিন সংশ্লেষণ একটি বরং ধীর প্রক্রিয়া। এটি উচ্চ শক্তি খরচ এবং প্লাস্টিক উপাদান প্রয়োজন. তদনুসারে, হরমোনগুলি দ্রুত বিপাক নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হয় না। তাদের মূল কাজ হল শরীরের কোষের বৃদ্ধি, পার্থক্য এবং বিকাশ নিয়ন্ত্রণ করা।
পেশী সংকোচন
এটি প্রোটিনের সংকোচনশীল কাজের একটি প্রধান উদাহরণ। গবেষণা চলাকালীন, এটি পাওয়া গেছে যে পেশী সংকোচনের ভিত্তি হল পলিপেপটাইডের শারীরিক বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন।
সংকোচনশীল কাজটি অ্যাক্টোমায়োসিন প্রোটিন দ্বারা সঞ্চালিত হয়, যা অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফোরিক অ্যাসিডের সাথে যোগাযোগ করে। এই সংযোগ myofibrils সংকোচন দ্বারা অনুষঙ্গী হয়। শরীরের বাইরে এই ধরনের মিথস্ক্রিয়া লক্ষ্য করা যায়।
উদাহরণস্বরূপ, যদি জলে ভিজিয়ে রাখা (ম্যাসারেটেড) পেশী তন্তুগুলি, উত্তেজনাহীন, অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেটের দ্রবণের সংস্পর্শে আসে, তবে তাদের তীক্ষ্ণ সংকোচন শুরু হবে, জীবন্ত পেশীগুলির সংকোচনের মতো। এই অভিজ্ঞতা মহান ব্যবহারিক গুরুত্ব. তিনি সেই সত্য প্রমাণ করেনপেশী সংকোচনের জন্য শক্তি-সমৃদ্ধ পদার্থের সাথে সংকোচনশীল প্রোটিনের রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রয়োজন।
ভিটামিন ই এর ক্রিয়া
একদিকে, এটি প্রধান অন্তঃকোষীয় অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট। ভিটামিন ই চর্বি এবং অন্যান্য সহজে অক্সিডাইজড যৌগকে অক্সিডেশন থেকে রক্ষা করে। একই সময়ে, এটি একটি ইলেক্ট্রন বাহক হিসাবে কাজ করে এবং রিডক্স বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে, যা মুক্তি শক্তির সঞ্চয়ের সাথে যুক্ত।
ভিটামিন ই-এর ঘাটতি পেশী টিস্যুর অ্যাট্রোফি ঘটায়: সংকোচনযোগ্য প্রোটিন মায়োসিনের উপাদান তীব্রভাবে হ্রাস পায় এবং এটি কোলাজেন দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, একটি নিষ্ক্রিয় পলিপেপটাইড।
মায়োসিনের নির্দিষ্টতা
এটি মূল সংকোচনশীল প্রোটিনগুলির মধ্যে একটি হিসাবে বিবেচিত হয়। এটি পেশী টিস্যুতে থাকা পলিপেপটাইডের মোট সামগ্রীর প্রায় 55% জন্য দায়ী৷
মায়োফাইব্রিলের ফিলামেন্ট (পুরু ফিলামেন্ট) মায়োসিন দিয়ে তৈরি। অণুতে একটি দীর্ঘ ফাইব্রিলার অংশ রয়েছে, যার একটি ডাবল-হেলিক্স গঠন এবং মাথা (গ্লোবুলার স্ট্রাকচার) রয়েছে। মায়োসিনে 6টি সাবুনিট রয়েছে: 2টি ভারী এবং 4টি হালকা চেইন গ্লোবুলার অংশে অবস্থিত৷
ফাইব্রিলার অঞ্চলের প্রধান কাজ হল মায়োসিন ফিলামেন্ট বা পুরু প্রোটোফাইব্রিলের বান্ডিল তৈরি করার ক্ষমতা।
মাথায় ATPase এর সক্রিয় সাইট এবং অ্যাক্টিন-বাইন্ডিং সেন্টার রয়েছে। এটি এটিপি হাইড্রোলাইসিস এবং অ্যাক্টিন ফিলামেন্টের সাথে বাঁধাই নিশ্চিত করে৷
জাত
অ্যাক্টিন এবং মায়োসিনের উপপ্রকার হল:
- ফ্ল্যাজেলা এবং সিলিয়ার ডাইনিনপ্রোটোজোয়া।
- এরিথ্রোসাইট মেমব্রেনে স্পেকট্রিন।
- পেরিসিনাপটিক ঝিল্লির নিউরোস্টেনিন।
ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্টে বিভিন্ন পদার্থের চলাচলের জন্য দায়ী ব্যাকটেরিয়াল পলিপেপটাইডগুলিও অ্যাক্টিন এবং মায়োসিনের জাতগুলির জন্য দায়ী করা যেতে পারে। এই প্রক্রিয়াটিকে কেমোট্যাক্সিসও বলা হয়৷
এডিনোসিন ট্রাইফসফরিক অ্যাসিডের ভূমিকা
আপনি যদি অ্যাসিড দ্রবণে অ্যাক্টোমায়োসিন ফিলামেন্ট রাখেন, পটাসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম আয়ন যোগ করেন, আপনি দেখতে পাবেন যে সেগুলি ছোট হয়ে গেছে। এই ক্ষেত্রে, ATP এর ভাঙ্গন পরিলক্ষিত হয়। এই ঘটনাটি ইঙ্গিত দেয় যে অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফোরিক অ্যাসিডের ভাঙ্গনের সাথে সংকোচনশীল প্রোটিনের ভৌত রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তনের সাথে একটি নির্দিষ্ট সম্পর্ক রয়েছে এবং ফলস্বরূপ, পেশীগুলির কাজের সাথে। এই ঘটনাটি প্রথম শনাক্ত করেন সেজেন্ট-জিওরগি এবং এঙ্গেলহার্ড।
রাসায়নিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করার প্রক্রিয়ায় এটিপির সংশ্লেষণ এবং ভাঙ্গন অপরিহার্য। গ্লাইকোজেনের ভাঙ্গনের সময়, ল্যাকটিক অ্যাসিডের উত্পাদনের সাথে, যেমন অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফোরিক এবং ক্রিয়েটাইন ফসফরিক অ্যাসিডের ডিফসফোরিলেশনে, অক্সিজেনের অংশগ্রহণের প্রয়োজন হয় না। এটি অ্যানেরোবিক অবস্থার অধীনে কাজ করার জন্য একটি বিচ্ছিন্ন পেশীর ক্ষমতা ব্যাখ্যা করে৷
ল্যাকটিক অ্যাসিড এবং অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফোরিক এবং ক্রিয়েটাইন ফসফরিক অ্যাসিডের ভাঙ্গনের সময় গঠিত পণ্যগুলি পেশী ফাইবারগুলিতে জমা হয় যেগুলি অ্যানেরোবিক পরিবেশে কাজ করার সময় ক্লান্ত হয়ে পড়ে। ফলস্বরূপ, পদার্থের মজুদ নিঃশেষ হয়ে যায়, বিভাজনের সময় প্রয়োজনীয় শক্তি নির্গত হয়। একটি ক্লান্ত পেশী অক্সিজেন ধারণকারী পরিবেশে স্থাপন করা হলে, এটি হবেএটা গ্রাস কিছু ল্যাকটিক অ্যাসিড জারিত হতে শুরু করবে। ফলস্বরূপ, জল এবং কার্বন ডাই অক্সাইড গঠিত হয়। নির্গত শক্তি ক্রিয়েটাইন ফসফরিক, অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফোরিক অ্যাসিড এবং ক্ষয় পণ্য থেকে গ্লাইকোজেনের পুনর্সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা হবে। এর ফলে, পেশী আবার কাজ করার ক্ষমতা অর্জন করবে।
কঙ্কালের পেশী
পলিপেপটাইডের স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্যগুলি কেবল তাদের কার্যকারিতার উদাহরণ দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, যেমন জটিল কার্যকলাপে তাদের অবদান। যে কয়েকটি কাঠামোর জন্য প্রোটিন এবং অঙ্গের কার্যকারিতার মধ্যে একটি সম্পর্ক স্থাপন করা হয়েছে, তার মধ্যে কঙ্কালের পেশী বিশেষ মনোযোগের দাবি রাখে৷
তার কোষ স্নায়ু আবেগ (ঝিল্লি-নির্দেশিত সংকেত) দ্বারা সক্রিয় হয়। আণবিকভাবে, সংকোচন অ্যাক্টিন, মায়োসিন এবং এমজি-এটিপি-এর মধ্যে পর্যায়ক্রমিক মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে ক্রস-ব্রিজের সাইক্লিংয়ের উপর ভিত্তি করে। ক্যালসিয়াম-বাইন্ডিং প্রোটিন এবং Ca আয়ন প্রভাবক এবং স্নায়ু সংকেতের মধ্যে মধ্যস্থতাকারী হিসাবে কাজ করে।
মধ্যস্থতা "চালু/বন্ধ" আবেগের প্রতিক্রিয়ার গতি সীমিত করে এবং স্বতঃস্ফূর্ত সংকোচন প্রতিরোধ করে। একই সময়ে, ডানাযুক্ত পোকামাকড়ের ফ্লাইহুইল পেশী তন্তুগুলির কিছু দোলন (ওঠানামা) আয়ন বা অনুরূপ নিম্ন-আণবিক যৌগ দ্বারা নয়, সরাসরি সংকোচনশীল প্রোটিন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। এই কারণে, খুব দ্রুত সংকোচন সম্ভব হয়, যা সক্রিয় হওয়ার পরে, তাদের নিজস্বভাবে এগিয়ে যায়৷
পলিপেপটাইডের তরল স্ফটিক বৈশিষ্ট্য
পেশী তন্তু ছোট করার সময়প্রোটোফাইব্রিলস দ্বারা গঠিত জালির সময়কাল পরিবর্তিত হয়। যখন পাতলা ফিলামেন্টের একটি জালি পুরু উপাদানগুলির একটি কাঠামোতে প্রবেশ করে, তখন টেট্রাগোনাল প্রতিসাম্যটি ষড়ভুজাকার দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। এই ঘটনাটিকে একটি তরল স্ফটিক সিস্টেমে একটি বহুরূপী রূপান্তর হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে৷
যান্ত্রিক রাসায়নিক প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য
এরা রাসায়নিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরের জন্য ফুটিয়ে তোলে। মাইটোকন্ড্রিয়াল কোষের ঝিল্লির এটিপি-এসি কার্যকলাপ কঙ্কালের পেশীগুলির আইওসিন সিস্টেমের কাজের অনুরূপ। সাধারণ বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের যান্ত্রিক রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিতেও উল্লেখ করা হয়েছে: এগুলি ATP-এর প্রভাবে হ্রাস পায়৷
ফলে, মাইটোকন্ড্রিয়াল মেমব্রেনে একটি সংকোচনশীল প্রোটিন থাকতে হবে। এবং তিনি সত্যিই সেখানে আছে. এটি প্রতিষ্ঠিত হয়েছে যে সংকোচনশীল পলিপেপটাইডগুলি মাইটোকন্ড্রিয়াল মেকানকেমিস্ট্রিতে জড়িত। যাইহোক, এটাও প্রমাণিত হয়েছে যে ফসফ্যাটিডাইলিনোসিটল (মেমব্রেন লিপিড) এছাড়াও প্রক্রিয়াগুলিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে৷
অতিরিক্ত
মায়োসিন প্রোটিন অণু শুধুমাত্র বিভিন্ন পেশীর সংকোচনে অবদান রাখে না, অন্যান্য অন্তঃকোষীয় প্রক্রিয়াতেও অংশগ্রহণ করতে পারে। এটি, বিশেষত, অর্গানেলের গতিবিধি, ঝিল্লির সাথে অ্যাক্টিন ফিলামেন্টের সংযুক্তি, সাইটোস্কেলটনের গঠন এবং কার্যকারিতা ইত্যাদি সম্পর্কে। প্রায় সবসময়ই, অণুটি অ্যাক্টিনের সাথে এক বা অন্যভাবে যোগাযোগ করে, যা দ্বিতীয় মূল সংকোচন। প্রোটিন।
এটি প্রমাণিত হয়েছে যে ATP থেকে ফসফরিক অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশ নির্গত হলে অ্যাক্টোমায়োসিন অণুগুলি রাসায়নিক শক্তির প্রভাবে দৈর্ঘ্য পরিবর্তন করতে পারে। অন্য কথায়, এই প্রক্রিয়াপেশী সংকোচন ঘটায়।
এটিপি সিস্টেম এইভাবে রাসায়নিক শক্তির এক ধরনের সঞ্চয়কারী হিসাবে কাজ করে। প্রয়োজন অনুসারে, এটি অ্যাক্টোমায়োসিনের মাধ্যমে সরাসরি একটি যান্ত্রিকে পরিণত হয়। একই সময়ে, অন্যান্য উপাদানগুলির মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়াগুলির কোনও মধ্যবর্তী পর্যায়ের বৈশিষ্ট্য নেই - তাপ শক্তিতে রূপান্তর৷
