সিস্টাইন: পদার্থের সূত্র এবং বর্ণনা

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 17:42

আমাদের শরীরের সমস্ত প্রোটিন অ্যামিনো অ্যাসিড থেকে তৈরি। শরীরে প্রচুর প্রোটিন রয়েছে এবং সেখানে মাত্র 20টি বিল্ডিং ব্লক রয়েছে - যে অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি থেকে তারা গঠিত। এইভাবে, প্রোটিনগুলি অ্যামিনো অ্যাসিডের একটি সেট এবং তাদের ক্রম অনুসারে একে অপরের থেকে আলাদা। সিস্টাইন হল ২০টি অ্যামিনো অ্যাসিডের মধ্যে একটি।

সিস্টাইন - এটা কি?

সিস্টাইন হল একটি আলিফ্যাটিক সালফারযুক্ত অ্যামিনো অ্যাসিড। আলিফ্যাটিক - শুধুমাত্র স্যাচুরেটেড বন্ড ধারণকারী। যেকোনো অ্যামিনো অ্যাসিডের মতো, সিস্টাইনের সূত্রে একটি কার্বক্সিল (-COOH) এবং অ্যামিনো গ্রুপ (-NH_{2), সেইসাথে একটি অনন্য থিওল (-SH) অন্তর্ভুক্ত থাকে। থিওল (অন্য নাম সালফহাইড্রিল) গ্রুপে একটি সালফার পরমাণু এবং একটি হাইড্রোজেন পরমাণু রয়েছে।}

সিস্টাইনের আণবিক রাসায়নিক সূত্র হল C₃H₇NO_{2S. আণবিক ওজন - 121.}

অ্যামিনো অ্যাসিড সিস্টাইনের সূত্র

অ্যামিনো অ্যাসিডের গঠন চিত্রিত করতে, বিভিন্ন সূত্র ব্যবহার করা হয়। নীচে সিস্টাইনের কাঠামোগত সূত্র লেখার জন্য বেশ কয়েকটি বিকল্প রয়েছে৷

সমস্ত অ্যামিনো অ্যাসিডের অ্যামিনো এবং কার্বক্সিল গ্রুপ α-কার্বন পরমাণুর সাথে সংযুক্ত থাকে এবং শুধুমাত্র একই কার্বন পরমাণুর সাথে সংযুক্ত র্যাডিকেলের গঠনে পার্থক্য থাকে। উদাহরণস্বরূপ, নীচে অ্যালানাইন, সিস্টাইন এবং গ্লাইসিন, সেরিন এবং সিস্টিনের কাঠামোগত সূত্র রয়েছে।

সমস্ত অ্যামিনো অ্যাসিডের একই মেরুদণ্ড এবং ভিন্ন র্যাডিকেল থাকে। এটি র্যাডিক্যালের কাঠামো যা অ্যামিনো অ্যাসিডের যোগ্যতার অন্তর্নিহিত করে এবং অণুর বৈশিষ্ট্যগুলি নিজেই নির্ধারণ করে। সিস্টাইনে, র্যাডিক্যাল সূত্র হল CH_{2-SH। এই র‌্যাডিক্যালটি পোলার, আনচার্জড, হাইড্রোফিলিক র‌্যাডিকালের গ্রুপের অন্তর্গত। এর মানে হল যে সিস্টাইন ধারণকারী প্রোটিনের অংশগুলি জল (হাইড্রেট) যোগ করতে পারে এবং প্রোটিনের অন্যান্য অংশের সাথে মিথস্ক্রিয়া করতে পারে, এছাড়াও হাইড্রোফিলিক গ্রুপের সাথে অ্যামিনো অ্যাসিড রয়েছে, হাইড্রোজেন বন্ড ব্যবহার করে।}

সিস্টাইনে একটি অনন্য থিওল গ্রুপ রয়েছে

সিস্টাইন একটি অনন্য অ্যামিনো অ্যাসিড। এটি 20টি প্রাকৃতিক অ্যামিনো অ্যাসিডের মধ্যে একমাত্র যা একটি থিওল (-এইচএস) গ্রুপ ধারণ করে। থিওল গ্রুপগুলি অক্সিডেটিভ এবং হ্রাস প্রতিক্রিয়া সহ্য করতে পারে। যখন সিস্টাইনের থিওল গ্রুপ অক্সিডাইজ করা হয়, তখন সিস্টাইন গঠিত হয় - একটি অ্যামিনো অ্যাসিড যা একটি ডাইসালফাইড বন্ড দ্বারা সংযুক্ত দুটি সিস্টাইনের অবশিষ্টাংশ নিয়ে গঠিত। প্রতিক্রিয়াটি বিপরীতমুখী - ডিসালফাইড বন্ডের পুনরুদ্ধার দুটি সিস্টাইন অণু পুনরুত্পাদন করে। সিস্টাইন ডিসালফাইড বন্ড অনেক প্রোটিনের গঠন নির্ধারণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

সিস্টাইনের থিওল গ্রুপের অক্সিডেশন অন্যটির সাথে ডিসালফাইড বন্ধন গঠনের দিকে পরিচালিত করেথিওল, আরও অক্সিডেশনের সময়, সালফিনিক এবং সালফোনিক অ্যাসিড গঠিত হয়।

রিডক্স প্রতিক্রিয়ায় প্রবেশ করার ক্ষমতার কারণে, সিস্টাইনের অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

সিস্টাইন প্রোটিনের একটি উপাদান

প্রোটিন তৈরি করে এমন অ্যামিনো অ্যাসিডকে প্রোটিনজেনিক বলা হয়। ইতিমধ্যে উল্লিখিত হিসাবে, তাদের মধ্যে 20টি রয়েছে এবং সিস্টাইন তাদের মধ্যে একটি। একটি প্রোটিনের প্রাথমিক গঠন গঠনের জন্য, অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি একত্রিত হয়ে একটি দীর্ঘ চেইন তৈরি করে। অ্যামিনো অ্যাসিডের কঙ্কালের গোষ্ঠীগুলির কারণে সংযোগটি ঘটে, র্যাডিকালগুলি এতে অংশ নেয় না। অ্যামিনো অ্যাসিডের মধ্যে বন্ধন একটি অ্যামিনো অ্যাসিডের কার্বক্সিল গ্রুপ এবং অন্য অ্যামিনো অ্যাসিডের অ্যামিনো গ্রুপ দ্বারা গঠিত হয়। দুটি অ্যামিনো অ্যাসিডের মধ্যে এইভাবে যে বন্ধন তৈরি হয় তাকে পেপটাইড বন্ধন বলে।

চিত্রটি ট্রিপেপটাইড অ্যালানাইন সিস্টাইন ফেনিল্যালানিনের সূত্র এবং এর গঠনের স্কিম দেখায়।

শরীরের সবচেয়ে ছোট পেপটাইড হল গ্লুটাথিয়ন, যা সিস্টাইন সহ মাত্র দুটি অ্যামিনো অ্যাসিড নিয়ে গঠিত। দুটি অ্যামিনো অ্যাসিডকে একত্রে সংযুক্ত করা হয় একটি ডিপেপটাইড বলা হয়, তিনটিকে ট্রিপেপটাইড বলা হয়। এখানে অ্যালানাইন, লাইসিন এবং সিস্টাইনের ট্রিপেপটাইডের আরেকটি সূত্র রয়েছে।

10 থেকে 40টি অ্যামিনো অ্যাসিডযুক্ত পদার্থকে পলিপেপটাইড বলে। প্রোটিন নিজেই 40 টিরও বেশি অ্যামিনো অ্যাসিড অবশিষ্টাংশ ধারণ করে। সিস্টাইন হল অনেক পেপটাইড এবং প্রোটিনের একটি উপাদান, যেমন ইনসুলিন।

সিস্টাইনের উৎস

প্রতিদিন একজন ব্যক্তির প্রতি 1 কেজি শরীরের ওজনের জন্য 4.1 মিলিগ্রাম সিস্টাইন খাওয়া উচিত। অর্থাৎ মানুষের শরীরে70 কেজি ওজনের এই অ্যামিনো অ্যাসিড প্রতিদিন 287 মিলিগ্রাম গ্রহণ করা উচিত।

সিস্টাইনের অংশ শরীরে সংশ্লেষিত হতে পারে, অংশটি খাবার থেকে আসে। নিম্নে এমন খাবারের একটি তালিকা দেওয়া হল যাতে সর্বাধিক পরিমাণে অ্যামিনো অ্যাসিড থাকে।

পণ্যে সিস্টাইন সামগ্রী
পণ্য	সিস্টাইন সামগ্রী প্রতি 100 গ্রাম পণ্য, mg
সয় পণ্য	638
গরুর মাংস এবং ভেড়ার মাংস	460
বীজ (সূর্যমুখী, তরমুজ, তিল, শন, কুমড়া) এবং বাদাম (পেস্তা, পাইন)	451
মুরগির মাংস	423
ওটস এবং ওট ব্রান	408
শুয়োরের মাংস	388
মাছ (টুনা, স্যামন, পার্চ, ম্যাকেরেল, হ্যালিবাট) এবং শেলফিশ (ঝিনুক, চিংড়ি)	335
পনির, দুগ্ধ এবং ডিম	২৯২
মটরশুটি (ছোলা, মটরশুটি, মটরশুটি, মসুর ডাল)	127
শস্য (বাকউইট, বার্লি, চাল)	120

এছাড়া, লাল মরিচ, রসুন, পেঁয়াজ, গাঢ় শাক-ব্রাসেলস স্প্রাউট, ব্রোকলিতে সিস্টিন পাওয়া যায়।

খাদ্য সম্পূরক তৈরি করুন, যেমন এল-সিস্টাইন হাইড্রোক্লোরাইড, এন-এসিটাইলসিস্টাইন। দ্বিতীয়টি আরও দ্রবণীয় এবং শরীরের পক্ষে শোষণ করা সহজ৷

শিল্পে, পাখির পালক, ব্রিসলস এবং মানুষের চুল থেকে হাইড্রোলাইসিসের মাধ্যমে এল-সিস্টাইন পাওয়া যায়। আরও ব্যয়বহুল সিন্থেটিক এল-সিস্টাইন উত্পাদিত হয়, যা মুসলিম এবং ইহুদি খাদ্য বিধিগুলির জন্য উপযুক্তধর্মীয় দিক)।

শরীরে সিস্টাইন সংশ্লেষণ

সিস্টাইন, টাইরোসিন সহ, শর্তসাপেক্ষে অপরিহার্য অ্যামিনো অ্যাসিড। এর মানে হল যে তারা শরীরে সংশ্লেষিত হতে পারে, তবে শুধুমাত্র প্রয়োজনীয় অ্যামিনো অ্যাসিড থেকে: মেথিওনিন থেকে সিস্টাইন, ফেনিল্যালানিন থেকে টাইরোসিন।

সিস্টাইনের সংশ্লেষণের জন্য, দুটি অ্যামিনো অ্যাসিড প্রয়োজন - অপরিহার্য মেথিওনিন এবং অপ্রয়োজনীয় সেরিন। মেথিওনিন একটি সালফার পরমাণু দাতা। পাইরিডক্সাল ফসফেট দ্বারা অনুঘটক দুটি বিক্রিয়ায় হোমোসিস্টাইন থেকে সিস্টাইন সংশ্লেষিত হয়। জেনেটিক ডিসঅর্ডার, সেইসাথে ভিটামিন B₉ (ফলিক অ্যাসিড), B₆ এবং B_{12 সীসার অভাব এনজাইমের ব্যবহার ব্যাহত করার জন্য, হোমোসিস্টাইন সিস্টাইনে নয়, হোমোসিস্টিনে রূপান্তরিত হয়। এই পদার্থ শরীরে জমে, ছানি, অস্টিওপরোসিস, মানসিক প্রতিবন্ধকতা সহ একটি রোগ সৃষ্টি করে।}

বয়স্ক এবং শিশুদের শরীরে সংশ্লেষণের ঘাটতি হতে পারে, নির্দিষ্ট বিপাকীয় রোগে আক্রান্ত ব্যক্তি, ম্যালাবসর্পশন সিন্ড্রোমে ভুগছেন।

সিস্টাইন সংশ্লেষণ প্রতিক্রিয়া

প্রাণীর দেহে, সিস্টাইন সরাসরি সেরিন থেকে সংশ্লেষিত হয় এবং মেথিওনিন সালফারের উত্স। মধ্যবর্তী S-AM এবং S-AG মাধ্যমে মেথিওনিন হোমোসিস্টাইনে রূপান্তরিত হয়। S-adenosylmethionine - মেথিওনিনের সক্রিয় রূপ, এটিপি এবং মেথিওনিনের সংমিশ্রণ দ্বারা গঠিত হয়। বিভিন্ন যৌগের সংশ্লেষণে মিথাইল গ্রুপের দাতা হিসেবে কাজ করে: সিস্টাইন, অ্যাড্রেনালিন, এসিটাইলকোলিন, লেসিথিন, কার্নিটাইন।

ট্রান্সমিথিলেশনের ফলে, এস-এএম রূপান্তরিত হয় এস-এডেনোসিলহোমোসিস্টাইন (এস-এএইচ)। হাইড্রোলাইসিসের সময় শেষঅ্যাডেনোসিন এবং হোমোসিস্টাইন গঠন করে। হোমোসিস্টাইন সেরিনের সাথে মিলিত হয়ে থিওথার সিস্টাথিওনিন গঠনের সাথে এনজাইম সিস্টাথিওনিন-β-সিন্থেসের অংশগ্রহণ করে। সিস্টাথিওনিন সিস্টাইনিন এবং α-কেটোবিউটাইরেটে রূপান্তরিত হয় সিস্টাথিওনিন γ-লাইজ নামক এনজাইম দ্বারা।

উদ্ভিদ এবং ব্যাকটেরিয়ায়, সংশ্লেষণ ভিন্নভাবে ঘটে। বিভিন্ন পদার্থ, এমনকি হাইড্রোজেন সালফাইডও সিস্টাইনের সংশ্লেষণের জন্য সালফারের উৎস হিসেবে কাজ করতে পারে।

সিস্টাইনের জৈবিক ভূমিকা

সিস্টাইনের সূত্রে থিওল গ্রুপের (-এইচএস) কারণে, প্রোটিনে ডিসালফাইড বন্ধন তৈরি হয়, যাকে ডাইসালফাইড ব্রিজ বলা হয়। ডিসালফাইড বন্ধন সমযোজী, শক্তিশালী। এগুলি প্রোটিনের দুটি সিস্টাইন অণুর মধ্যে গঠিত হয়। ইন্ট্রাচেইন ব্রিজগুলি একটি একক পলিপেপটাইড চেইনের মধ্যে এবং পৃথক প্রোটিন চেইনের মধ্যে আন্তঃচেন সেতু তৈরি করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, উভয় ধরনের সেতু ইনসুলিনের গঠনে সঞ্চালিত হয়। এই বন্ধন প্রোটিনের তৃতীয় এবং চতুর্মুখী গঠন বজায় রাখে।

ডিসালফাইড বন্ডে বেশিরভাগই এক্সট্রা সেলুলার প্রোটিন থাকে। উদাহরণস্বরূপ, ইনসুলিন, ইমিউনোগ্লোবুলিন এবং পাচক এনজাইমগুলির গঠনকে স্থিতিশীল করার ক্ষেত্রে এই ধরনের সংযোগটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। অনেকগুলি ডিসালফাইড ব্রিজ ধারণকারী প্রোটিনগুলি তাপ বিকৃতকরণের জন্য আরও প্রতিরোধী, যা তাদের আরও চরম পরিস্থিতিতে তাদের কার্যকলাপ বজায় রাখতে দেয়৷

সিস্টাইন সূত্রের বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট বৈশিষ্ট্য সরবরাহ করে। সিস্টাইন একটি অ্যান্টিঅক্সিডেন্টের ভূমিকা পালন করে, অক্সিডেশন-হ্রাস প্রতিক্রিয়াতে প্রবেশ করে। তাই থিওল গ্রুপের ভারী ধাতুর প্রতি উচ্চ সখ্যতা রয়েছেসিস্টাইন যুক্ত প্রোটিন ধাতু যেমন পারদ, সীসা এবং ক্যাডমিয়ামকে বাঁধে। প্রোটিনে সিস্টাইনের পিকে এমন যে এটি নিশ্চিত করে যে অ্যামিনো অ্যাসিড প্রতিক্রিয়াশীল থিওলেট আকারে রয়েছে, অর্থাৎ সিস্টাইন সহজেই এইচএস অ্যানিয়ন দান করে।

সিস্টাইন বিপাকের ক্ষেত্রে সালফারের একটি গুরুত্বপূর্ণ উৎস।

সিস্টাইনের কাজ

একটি থিওল গ্রুপের উপস্থিতির কারণে যা সহজেই প্রতিক্রিয়া দেখায়, সিস্টাইন শরীরের বিভিন্ন প্রক্রিয়ার সাথে জড়িত এবং অনেকগুলি কার্য সম্পাদন করে।

1. অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট বৈশিষ্ট্যের অধিকারী।
2. গ্লুটাথিয়ন সংশ্লেষণে অংশগ্রহণ করে।
3. টরিন, বায়োটিন, কোএনজাইম এ, হেপারিন সংশ্লেষণে অংশগ্রহণ করে।
4. লিম্ফোসাইট গঠনে অংশগ্রহণ করে।
5. এটি β-কেরাটিনের অংশ, যা ত্বক, চুল, পাচনতন্ত্রের শ্লেষ্মা ঝিল্লির টিস্যু গঠনে জড়িত।
6. কিছু বিষাক্ত পদার্থের নিরপেক্ষকরণের প্রচার করে।

সিস্টাইনের ব্যবহার

সিস্টাইন চিকিৎসা, ফার্মাসিউটিক্যাল, খাদ্য শিল্পে ব্যাপক প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছে।

সিস্টাইন প্রায়ই বিভিন্ন রোগের চিকিৎসায় ব্যবহৃত হয়:

1. ব্রঙ্কাইটিস এবং এমফিসেমার জন্য কারণ এটি শ্লেষ্মা পাতলা করে।
2. রিউমাটয়েড আর্থ্রাইটিস, শিরা রোগ এবং ক্যান্সারের জন্য।
3. ভারী ধাতু বিষক্রিয়ার জন্য।

এছাড়া, সিস্টাইন অপারেশন এবং পোড়ার পরে পুনরুদ্ধারকে ত্বরান্বিত করে, লিউকোসাইট সক্রিয় করে।

সিস্টাইন চর্বি পোড়া এবং পেশী তৈরিকে ত্বরান্বিত করে, তাই এটি প্রায়শই ক্রীড়াবিদদের দ্বারা ব্যবহৃত হয়।

অ্যামিনো অ্যাসিড একটি স্বাদ এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়।সিস্টাইন একটি নিবন্ধিত খাদ্য সংযোজনকারী E920।