অধ্যায় ০৩ জৈব অণু

পূর্ববর্তী অধ্যায়ে আপনি কোষ এবং এর অঙ্গাণুসমূহ সম্পর্কে জেনেছেন। প্রতিটি অঙ্গাণুর স্বতন্ত্র গঠন রয়েছে এবং তাই তারা বিভিন্ন কাজ করে। উদাহরণস্বরূপ, কোষঝিল্লি লিপিড ও প্রোটিন দ্বারা গঠিত। কোষপ্রাচীর কার্বোহাইড্রেট দ্বারা গঠিত। ক্রোমোজোম প্রোটিন ও নিউক্লিক অ্যাসিড, অর্থাৎ DNA দ্বারা গঠিত এবং রাইবোজোম প্রোটিন ও নিউক্লিক অ্যাসিড, অর্থাৎ RNA দ্বারা গঠিত। কোষীয় অঙ্গাণুর এই উপাদানগুলিকেও ম্যাক্রোমলিকিউল বা জৈব অণু বলা হয়। চারটি প্রধান ধরনের জৈব অণু রয়েছে- কার্বোহাইড্রেট, প্রোটিন, লিপিড এবং নিউক্লিক অ্যাসিড। কোষের গঠনগত সত্তা হওয়া ছাড়াও, এই জৈব অণুগুলি কোষীয় প্রক্রিয়ায় গুরুত্বপূর্ণ কাজ করে। এই অধ্যায়ে আপনি এই জৈব অণুগুলির গঠন ও কার্যাবলী অধ্যয়ন করবেন।

৩.১ কার্বোহাইড্রেট

কার্বোহাইড্রেট প্রকৃতিতে সবচেয়ে প্রাচুর্যপূর্ণ জৈব অণুগুলির একটি শ্রেণী এবং সমস্ত জীবের মধ্যে ব্যাপকভাবে বিস্তৃত। রাসায়নিকভাবে, এগুলি পলিহাইড্রিক অ্যালকোহলের অ্যালডিহাইড ও কিটোন ডেরিভেটিভ। জীবন্ত জীবের মধ্যে কার্বোহাইড্রেটের প্রধান ভূমিকা হল শক্তির প্রাথমিক উৎস হিসেবে কাজ করা। এই অণুগুলি শক্তি সঞ্চয়কারী, মেটাবলিক মধ্যবর্তী পদার্থ এবং ব্যাকটেরিয়া ও উদ্ভিদ কোষপ্রাচীরের একটি প্রধান উপাদান হিসেবেও কাজ করে। এছাড়াও, এগুলি DNA এবং RNA-এর অংশ, যা আপনি এই অধ্যায়ের পরে পড়বেন। ব্যাকটেরিয়া ও উদ্ভিদের কোষপ্রাচীর কার্বোহাইড্রেটের পলিমার দ্বারা গঠিত। কার্বোহাইড্রেট তথ্যবাহী উপাদান হিসেবেও কাজ করে এবং প্রোটিন ও লিপিডের পৃষ্ঠের সাথে যুক্ত হয়ে কোষ-কোষ মিথস্ক্রিয়া এবং কোষীয় পরিবেশে অন্যান্য উপাদানের সাথে কোষের মিথস্ক্রিয়ায় ভূমিকা পালন করে যেখানে তারা অংশ নেয়।

(ক) কার্বোহাইড্রেটের শ্রেণীবিভাগ

কার্বোহাইড্রেট সরল শর্করা থেকে একাধিক এককের জটিল পলিমার পর্যন্ত বিভিন্ন রূপে পাওয়া যায়, এবং সেই অনুযায়ী এগুলিকে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে। এগুলিকে সাধারণত তিনটি বিভাগে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, যথা মনোস্যাকারাইড, অলিগোস্যাকারাইড এবং পলিস্যাকারাইড।

১. মনোস্যাকারাইড

মনোস্যাকারাইড হল সরল শর্করা যাকে আরও হাইড্রোলাইসিস করে সরল রূপে রূপান্তরিত করা যায় না। এই মনোস্যাকারাইডগুলি হল সবচেয়ে সরল কার্বোহাইড্রেট, যাতে মুক্ত অ্যালডিহাইড $(-\mathrm{CHO})$ এবং কিটোন $(>\mathrm{C}=\mathrm{O})$ গ্রুপ থাকে, দুটি বা ততোধিক হাইড্রোক্সিল $(-\mathrm{OH})$ গ্রুপ সহ $\mathrm{C} _n\left(\mathrm{H} _2 \mathrm{O}\right)_n$ সাধারণ সূত্র সহ। কার্বন পরমাণুর সংখ্যা এবং কার্যকরী গ্রুপের ভিত্তিতে, মনোস্যাকারাইডগুলিকে সারণী ৩.১-এ দেওয়া হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে।

সারণী ৩.১: মনোস্যাকারাইডের শ্রেণীবিভাগ

ক্র. নংকার্বন পরমাণুর সংখ্যার ভিত্তিতে মনোস্যাকারাইডের শ্রেণীকার্যকরী গ্রুপের ভিত্তিতে মনোস্যাকারাইডের শ্রেণী
অ্যালডোজকিটোজ
১.ট্রায়োজ $\left(\mathrm{C}_3 \mathrm{H}_6 \mathrm{O}_3\right)$গ্লিসার্যালডিহাইড (একটি অ্যালডোট্রায়োজ)ডাইহাইড্রোক্সিঅ্যাসিটোন (একটি কিটোট্রায়োজ)
২.টেট্রোজ $\left(\mathrm{C}_4 \mathrm{H}_8 \mathrm{O}_4\right)$এরিথ্রোজএরিথ্রুলোজ
৩.পেন্টোজ $\left(\mathrm{C} _5 \mathrm{H} _{10} \mathrm{O} _5\right)$রাইবোজরাইবুলোজ
৪.হেক্সোজ $\left(\mathrm{C} _6 \mathrm{H} _{12} \mathrm{O} _6\right)$গ্লুকোজফ্রুক্টোজ

২. অলিগোস্যাকারাইড

প্রচলিত রীতি অনুযায়ী, অলিগোস্যাকারাইড হল কার্বোহাইড্রেট যাতে গ্লাইকোসিডিক বন্ধনের মাধ্যমে যুক্ত দুই থেকে দশটি মনোস্যাকারাইড একক থাকে। কিছু সাধারণভাবে প্রাপ্ত অলিগোস্যাকারাইড হল মল্টোজ, ল্যাক্টোজ, সুক্রোজ ইত্যাদি।

৩. পলিস্যাকারাইড

পলিস্যাকারাইড হল দশ বা ততোধিক মনোস্যাকারাইড এককের পলিমার যা গ্লাইকোসিডিক বন্ধনের মাধ্যমে একসাথে যুক্ত। পুনরাবৃত্তিমূলক মনোস্যাকারাইড এককের ধরনের উপর নির্ভর করে (সম- এবং বিষম-পলিস্যাকারাইড); শাখায়নের মাত্রা, এবং এককগুলির মধ্যে গ্লাইকোসিডিক বন্ধনের ধরনের উপর নির্ভর করে এগুলিকে বিভিন্নভাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। কিছু সাধারণ পলিস্যাকারাইডের উদাহরণ হল স্টার্চ, গ্লাইকোজেন, সেলুলোজ এবং কাইটিন।

কার্বোহাইড্রেট প্রোটিন এবং লিপিডের সাথে সংযুক্ত হয়ে গ্লাইকোকনজুগেট গঠন করতে পারে। তিন ধরনের গ্লাইকোকনজুগেট রয়েছে; গ্লাইকোপ্রোটিন, প্রোটিওগ্লাইকান এবং গ্লাইকোলিপিড। কার্বোহাইড্রেট এবং প্রোটিনের সংযোগে যদি প্রোটিন উপাদান প্রাধান্য পায়, তবে তাকে গ্লাইকোপ্রোটিন বলে। যদি সংযোগে প্রোটিনের চেয়ে কার্বোহাইড্রেটের পরিমাণ বেশি হয়, তবে তাকে প্রোটিওগ্লাইকান বলে। যখন কার্বোহাইড্রেট লিপিডের সাথে সংযুক্ত হয়, তাকে গ্লাইকোলিপিড বলে।

(খ) কার্বোহাইড্রেটের গঠন ও বৈশিষ্ট্য

(ক) মনোস্যাকারাইড

কিছু সাধারণ মনোস্যাকারাইডের গঠন (চিত্র ৩.১)-এ দেওয়া হয়েছে। গ্লুকোজের মতো মনোস্যাকারাইড

চিত্র ৩.১: কিছু মনোস্যাকারাইডের গঠন


সরল শৃঙ্খল গঠন এবং চক্রাকার গঠন উভয়ই বিদ্যমান (চিত্র ৩.২)। কার্বনিল গ্রুপ এবং একটি হাইড্রোক্সিল গ্রুপের মধ্যে আন্তঃআণবিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে হেমিয়াসিটাল গঠনের ফলাফল হল চক্রাকার গঠন।

চিত্র ৩.২: গ্লুকোজের গঠন: (ক) সরল শৃঙ্খল এবং (খ) চক্রাকার রূপ

ডাইহাইড্রোক্সি অ্যাসিটোন ব্যতীত সমস্ত মনোস্যাকারাইডে একটি বা একাধিক অপ্রতিসম (কাইরাল) কার্বন (চারটি ভিন্ন গ্রুপ দ্বারা আবদ্ধ কার্বন পরমাণু) থাকে, এইভাবে, এগুলি আলোকিকভাবে সক্রিয় আইসোমার (এন্যানশিওমার)। $n$ কাইরাল কেন্দ্রবিশিষ্ট একটি অণুতে $2^{\mathrm{n}}$ স্টেরিওআইসোমার থাকতে পারে। এইভাবে, একটি কাইরাল কেন্দ্রবিশিষ্ট গ্লিসার্যালডিহাইডের $2^{1}=2$ এবং চারটি কাইরাল কেন্দ্রবিশিষ্ট গ্লুকোজের $2^{4}=16$ স্টেরিওআইসোমার রয়েছে।

কার্বনিল কার্বন থেকে সবচেয়ে দূরবর্তী $-\mathrm{OH}$ গ্রুপের অভিযোজন নির্ধারণ করে যে শর্করাটি D বা L শর্করার অন্তর্গত কিনা। যখন এই $\mathrm{OH}$ গ্রুপটি যে কার্বন পরমাণু বহন করে তার ডান দিকে থাকে তখন শর্করাটি D-আইসোমার, এবং যখন এটি বাম দিকে থাকে, শর্করাটি L আইসোমার (চিত্র ৩.৩)। জৈবিক ব্যবস্থায় উপস্থিত বেশিরভাগ শর্করা হল D শর্করা।

চিত্র ৩.৩: গ্লুকোজের $L$ এবং $D$ রূপ

মনোস্যাকারাইডের আইসোমারিক রূপগুলি যা শুধুমাত্র হেমিয়াসিটাল (একটি মনোস্যাকারাইডের অ্যালকোহলিক এবং অ্যালডিহাইড গ্রুপের মধ্যে বিক্রিয়ার কারণে গঠিত) বা হেমিকিটাল (একটি মনোস্যাকারাইডের অ্যালকোহলিক এবং কিটো গ্রুপের মধ্যে বিক্রিয়ার কারণে গঠিত) কার্বন পরমাণুর চারপাশে তাদের কনফিগারেশনে ভিন্ন, তাদের অ্যানোমার বলে। কার্বনিল কার্বন পরমাণুটিকে অ্যানোমেরিক কার্বন বলে। $\alpha$-অ্যানোমারে, কার্বনের -$\mathrm{OH}$ গ্রুপটি শর্করা রিং থেকে বিপরীত দিকে থাকে সেই কাইরাল কেন্দ্রের $\mathrm{CH}_{2} \mathrm{OH}$ গ্রুপ থেকে যা $\mathrm{D}$ এবং $\mathrm{L}$ কনফিগারেশন নির্দেশ করে (গ্লুকোজের ক্ষেত্রে $\mathrm{C}-5$)। অন্য অ্যানোমারটিকে $\beta$-অ্যানোমার বলে জানা যায়।

জলীয় দ্রবণে $\alpha$ এবং $\beta$ অ্যানোমারের পারস্পরিক রূপান্তরকে মিউটারোটেশন বলে, যাতে একটি রিং ফর্ম সংক্ষিপ্তভাবে রৈখিক রূপে খোলে, তারপর আবার বন্ধ হয়ে $\beta$ অ্যানোমার উৎপন্ন করে (চিত্র ৩.৪)।

চিত্র ৩.৪: গ্লুকোজের দুটি চক্রাকার রূপ

শুধুমাত্র একটি কার্বন পরমাণুতে $-\mathrm{OH}$-এর ভিন্ন কনফিগারেশনবিশিষ্ট আইসোমারগুলিকে এপিমার বলে। গ্লুকোজের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এপিমারগুলি হল ম্যানোজ ($\mathrm{C}-2$-এ এপিমার) এবং গ্যালাক্টোজ (C-4-এ এপিমার) যেমন চিত্র ৩.৫-এ দেখানো হয়েছে।

চিত্র ৩.৫: গ্লুকোজের এপিমারগুলি

(খ) ডাইস্যাকারাইড

ডাইস্যাকারাইড দুটি মনোস্যাকারাইড নিয়ে গঠিত যা গ্লাইকোসিডিক বন্ধনের মাধ্যমে যুক্ত। ডাইস্যাকারাইড মল্টোজে দুটি D-গ্লুকোজ অবশেষ রয়েছে যা একটি গ্লাইকোসিডিক বন্ধনের মাধ্যমে যুক্ত, যা একটি সমযোজী বন্ধন যা একটি মনোস্যাকারাইডের $-\mathrm{OH}$ গ্রুপকে অন্য শর্করা এককের অ্যানোমেরিক কার্বনের সাথে যুক্ত করে গঠিত হয়। ল্যাক্টোজ D-গ্যালাক্টোজ এবং D-গ্লুকোজ অবশেষ দ্বারা গঠিত (চিত্র ৩.৬ এবং ৩.৭)।

ডাইস্যাকারাইডগুলিকে তরল অ্যাসিডের সাথে ফুটিয়ে তাদের উপাদান মনোস্যাকারাইডে হাইড্রোলাইসিস করা যেতে পারে। সুক্রোজের হাইড্রোলাইসিসে গ্লুকোজ এবং ফ্রুক্টোজের মিশ্রণ উৎপন্ন হয়।

চিত্র ৩.৬: $\alpha$ D-গ্লুকোজের দুটি অণু থেকে মল্টোজ গঠন

ল্যাক্টোজ ($\beta$-D-গ্যালাক্টোপাইরানোসিল-$(1 \rightarrow 4) \alpha$-D-গ্লুকোপাইরানোজ)

চিত্র ৩.৭: ল্যাক্টোজের গঠন

(গ) পলিস্যাকারাইড

সমপলিস্যাকারাইডগুলি যে কার্যকরী ভূমিকা পালন করে তার উপর নির্ভর করে সঞ্চয় পলিস্যাকারাইড এবং গঠনমূলক পলিস্যাকারাইডে বিভক্ত। সঞ্চয় পলিস্যাকারাইডগুলি মনোস্যাকারাইডের সঞ্চয় রূপ হিসেবে কাজ করে যা জ্বালানী হিসেবে ব্যবহৃত হয়। স্টার্চ হল উদ্ভিদে সঞ্চয় পলিস্যাকারাইডের একটি উদাহরণ, এবং গ্লাইকোজেন হল প্রাণীদের সঞ্চয় পলিস্যাকারাইড। গঠনমূলক পলিস্যাকারাইড যেমন সেলুলোজ এবং কাইটিন যথাক্রমে উদ্ভিদ কোষপ্রাচীর এবং প্রাণীর বহিঃকঙ্কালে গঠনমূলক উপাদান হিসেবে কাজ করে। বিষমপলিস্যাকারাইডগুলি, সমপলিস্যাকারাইডের বিপরীতে, জীবের জন্য বহিঃকোষীয় সহায়তা প্রদান করে। প্রাণী কলার বহিঃকোষীয় স্থানে, এগুলি একটি ম্যাট্রিক্স গঠন করে যা পৃথক কোষগুলিকে একসাথে ধরে রাখে এবং কোষ ও কলাগুলিকে আকৃতি, সহায়তা এবং সুরক্ষা প্রদান করে। কিছু সমপলিস্যাকারাইডের নাম ও বৈশিষ্ট্য সারণী ৩.২-এ দেওয়া হয়েছে।

সারণী ৩.২: কিছু সাধারণ সমপলিস্যাকারাইডের তালিকা

নামউপাদান মনোস্যাকারাইডআকার (মনোস্যাকারাইড অবশেষের সংখ্যা)জৈবিক তাৎপর্য
স্টার্চa-D-গ্লুকোজ$50-5000$ পর্যন্ত $10^{6}$উদ্ভিদে শক্তি সঞ্চয়
গ্লাইকোজেনa-D-গ্লুকোজ৫০০০০ পর্যন্তব্যাকটেরিয়া ও প্রাণীতে শক্তি সঞ্চয়
সেলুলোজ$\beta$-D-গ্লুকোজ১৫০০০ পর্যন্তএটি গঠনমূলক ভূমিকা পালন করে এবং কোষপ্রাচীরকে দৃঢ়তা ও শক্তি প্রদান করে।
কাইটিন$\beta$-N-অ্যাসিটাইল-D- গ্লুকোসামিনঅত্যন্ত বড়এটি গঠনমূলক ভূমিকা পালন করে এবং পতঙ্গের বহিঃকঙ্কালকে দৃঢ়তা প্রদান করে।
ইনুলিন$\beta$-D-ফ্রুক্টোজ$30-35$উদ্ভিদে শক্তি সঞ্চয়।
পেকটিনa-D-গ্যালাক্টুরোনিক অ্যাসিড-এর গঠনমূলক ভূমিকা রয়েছে: উদ্ভিদ কোষপ্রাচীরে সেলুলোজ ফাইব্রিলগুলিকে একসাথে ধরে রাখে।
ডেক্সট্রানa-D-গ্লুকোজবিস্তৃত পরিসরএটি ব্যাকটেরিয়ায় বহিঃকোষীয় আঠালো পদার্থ হিসেবে গঠনমূলক ভূমিকা পালন করে।
জাইলান$\beta$-D-জাইলোজ$30-100$উদ্ভিদে সঞ্চয় এবং সহায়ক ভূমিকা রয়েছে।

কিছু সাধারণ পলিস্যাকারাইডের উদাহরণ

(ক) স্টার্চ

স্টার্চ উদ্ভিদে সংরক্ষিত কার্বোহাইড্রেট হিসেবে কন্দ, বীজ, ফল এবং শিকড়ে পাওয়া যায়। এটি দুটি সমপলিস্যাকারাইড, অ্যামাইলোজ (১৫-২০%) এবং অ্যামাইলোপেকটিন $(80-85 \%)$ দ্বারা গঠিত। অ্যামাইলোজ হল a-D-গ্লুকোজ মনোমারের একটি রৈখিক পলিমার এবং $\mathrm{a}(1 \rightarrow 4)$ বন্ধন দ্বারা যুক্ত (চিত্র ৩.৮)। অন্যদিকে, অ্যামাইলোপেকটিন গ্লুকোজ একক দ্বারা গঠিত $\mathrm{a}(1 \rightarrow 4)$ গ্লাইকোসিডিক বন্ধন দ্বারা যুক্ত, অ্যামাইলোজের মতো। তবে, অ্যামাইলোজের বিপরীতে, এটি অত্যন্ত শাখাযুক্ত। শাখা বিন্দুগুলি প্রতি ২৪ থেকে ৩০টি গ্লুকোজ অবশেষে ঘটে এবং শাখা বিন্দুগুলিতে বন্ধন হল $\mathrm{a}(1 \rightarrow 6)$ গ্লাইকোসিডিক (চিত্র ৩.৯)। আয়োডিনের সাথে স্টার্চের বৈশিষ্ট্যপূর্ণ নীল রঙ অ্যামাইলোজের কারণে। বিপরীতে, অ্যামাইলোপেকটিন আয়োডিনের সাথে শুধুমাত্র নিস্তেজ লালচে বাদামী রঙ দেয়। লালায় উপস্থিত এনজাইম (লালা অ্যামাইলেজ) এবং অগ্ন্যাশয় রস (অগ্ন্যাশয় অ্যামাইলেজ) স্টার্চের $\mathrm{a}(1 \rightarrow 4$) গ্লাইকোসিডিক বন্ধনগুলি হাইড্রোলাইসিস করে তাই এটিকে মনোমেরিক গ্লুকোজ অবশেষে পরিপাক করে।

$\hspace{8cm}\alpha(1 \rightarrow 4)$ গ্লাইকোসিডিক বন্ধন

চিত্র ৩.৮: অ্যামাইলোজের গঠন

চিত্র ৩.৯: অ্যামাইলোপেকটিনের গঠন

(খ) গ্লাইকোজেন

গ্লাইকোজেন হল একটি ব্যাপকভাবে শাখাযুক্ত সঞ্চয় সমপলিস্যাকারাইড যা প্রাণীদের মধ্যে পাওয়া যায়। অ্যামাইলোপেকটিনের মতো, এটি গ্লুকোজ একক দ্বারা গঠিত যা $\mathrm{a}(1 \rightarrow 4)$ গ্লাইকোসিডিক বন্ধনের মাধ্যমে একসাথে যুক্ত এবং শাখা বিন্দুতে $\alpha(1 \rightarrow 6)$ বন্ধন রয়েছে। পেশী কোষে তাদের শুষ্ক ওজনের ১-২ শতাংশ হিসাবে গ্লাইকোজেন থাকে, এবং যকৃত কোষে তাদের শুষ্ক ওজনের ১০ শতাংশ পর্যন্ত গ্লাইকোজেন থাকে।

(গ) সেলুলোজ

সেলুলোজ হল সবচেয়ে প্রাচুর্যপূর্ণ বহিঃকোষীয় গঠনমূলক পলিস্যাকারাইড যা উদ্ভিদে পাওয়া যায়। এটি জীবমণ্ডলের সমস্ত জৈব অণুর মধ্যেও সবচেয়ে প্রাচুর্যপূর্ণ। এটি উদ্ভিদ কোষপ্রাচীরের প্রাথমিক গঠনমূলক উপাদান। গঠনগতভাবে, সেলুলোজ হল ১৫০০০ পর্যন্ত D-গ্লুকোজ এককের একটি রৈখিক পলিমার যা $\beta(1 \rightarrow 4)$ গ্লাইকোসিডিক বন্ধন দ্বারা যুক্ত (চিত্র ৩.১০)। স্টার্চের বিপরীতে, সেলুলোজ মানুষের দ্বারা পরিপাক করা যায় না কারণ মানুষের অন্ত্রে $\beta(1 \rightarrow 4)$ গ্লাইকোসিডিক বন্ধন হাইড্রোলাইজিং এনজাইমের অভাব রয়েছে যাকে সেলুলেজ বলে। তবে, গবাদি পশু এবং উইপোকা সেলুলোজ পরিপাক করতে পারে কারণ তাদের অন্ত্রে সিম্বায়োটিক অণুজীব থাকে যা সেলুলেজ নিঃসরণ করে যা সেলুলোজ হাইড্রোলাইসিস করে এবং পরিপাক করে।

চিত্র ৩.১০: সেলুলোজের গঠন

(ঘ) কাইটিন

কাইটিন হল $\beta(1 \rightarrow 4)$ যুক্ত $\mathrm{N}$-অ্যাসিটাইল-D-গ্লুকোসামিন অবশেষের একটি রৈখিক পলিস্যাকারাইড। এটি অমেরুদণ্ডী প্রাণীর (কঠিনখোলক প্রাণী, পতঙ্গ এবং মাকড়সা) বহিঃকঙ্কালের প্রধান গঠনমূলক উপাদান, এবং বেশিরভাগ ছত্রাকের কোষপ্রাচীরের প্রধান উপাদান। কাইটিন এবং সেলুলোজের গঠন প্রায় একই, শুধুমাত্র সেলুলোজের দ্বিতীয় কার্বন অবস্থানে $\mathrm{OH}$ গ্রুপটি কাইটিনে একটি অ্যাসিটামাইডো গ্রুপ দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। $\mathrm{N}$-অ্যাসিটাইল পার্শ্ব শৃঙ্খলের ব্যাপক হাইড্রোজেন বন্ধন কাইটিনকে কঠিন এবং অদ্রবণীয় পলিমার করে তোলে।

(ঙ) পেপটিডোগ্লাইকান

পেপটিডোগ্লাইকান ব্যাকটেরিয়াল কোষপ্রাচীরের অনমনীয় উপাদান গঠন করে। এটি পর্যায়ক্রমিক $\beta(1 \rightarrow 4)$ যুক্ত $\mathrm{N}$-অ্যাসিটাইল-D-গ্লুকোসামিন (NAG) এবং $\mathrm{N}$-অ্যাসিটাইল মুরামিক অ্যাসিড (NAM) অবশেষের একটি বিষমপলিস্যাকারাইড। রৈখিক প্লিস্যাকারাইড শৃঙ্খলগুলি সংক্ষিপ্ত পেপটাইড দ্বারা ক্রস-লিঙ্ক করা হয় যা $\mathrm{N}$-অ্যাসিটাইল মুরামিক অ্যাসিডের সাথে সংযুক্ত থাকে। পেপটাইড দ্বারা ক্রস-লিঙ্কিং পলিস্যাকারাইড শৃঙ্খলগুলিকে একটি শক্ত আবরণে ঢালাই করে যা সমগ্র কোষকে আবৃত করে এবং কোষের অভিস্রবণীয় বিদারণ প্রতিরোধ করে।

লাইসোজাইম, যা মানুষের চোখের জলে উপস্থিত একটি এনজাইম, পেপটিডোগ্লাইকানের $\beta(1 \rightarrow 4)$ গ্লাইকোসিডিক বন্ধন হাইড্রোলাইসিস করে ব্যাকটেরিয়া মেরে ফেলে।

বক্স ১

আগার

আগার হল জেলাটিনাস বিষমপলিস্যাকারাইড যা সামুদ্রিক লাল শৈবাল যেমন Gelidium, Gracilaria, Gigartina প্রজাতির কোষপ্রাচীরে উৎপন্ন হয়। এটি সালফেটযুক্ত বিষমপলিস্যাকারাইডের মিশ্রণ যা D-গ্যালাক্টোজ এবং L-গ্যালাক্টোজ ডেরিভেটিভ দ্বারা গঠিত যা C3 এবং C6 এর মধ্যে ইথার-লিঙ্কযুক্ত। আগারোজ হল আগার উপাদান যাতে খুব কম চার্জযুক্ত গ্রুপ (সালফেট, পাইরুভেট) থাকে। এর আণবিক ওজন ৮০,০০০-১,৪০,০০০ এর মধ্যে। যদি আগার এবং আগারোজ গরম জলে দ্রবীভূত করা হয়, তারা দ্রবণ গঠন করে যা ঠান্ডা হয়ে জেল-এ পরিণত হয়। আগারোজ জেল নিউক্লিক অ্যাসিডের ইলেক্ট্রোফোরেটিক পৃথকীকরণের জন্য নিষ্ক্রিয় সহায়ক হিসেবে ব্যবহৃত হয়। আগার ব্যাকটেরিয়া এবং উদ্ভিদ টিস্যু কালচারের বৃদ্ধির জন্য একটি পৃষ্ঠ গঠনে ব্যবহৃত হয়।

৩.২ ফ্যাটি অ্যাসিড এবং লিপিড

লিপিড হল জীবন্ত জীবের মধ্যে পাওয়া জৈব যৌগের একটি দল। এগুলির গঠন এবং কার্যাবলীতে ভিন্নতা রয়েছে। তাদের হাইড্রোফোবিক এবং অ-মেরু প্রকৃতির কারণে, লিপিড জৈব দ্রাবকে দ্রবণীয়। লিপিড প্রাথমিকভাবে হাইড্রোকার্বন শৃঙ্খল নিয়ে গঠিত যা এস্টার বন্ধনের মাধ্যমে গ্লিসারলের সাথে সংযুক্ত। আমরা লিপিডকে বিস্তৃতভাবে দুটি বিভাগে শ্রেণীবদ্ধ করি- সরল লিপিড এবং যৌগিক লিপিড। বিভিন্ন ধরনের লিপিড এই দুটি প্রধান শ্রেণীর লিপিডের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত। এগুলির মধ্যে রয়েছে চর্বি, ট্রাইএসিলগ্লিসারল, মোম, ফসফোলিপিড, স্টেরয়েড ইত্যাদি।

ফ্যাটি অ্যাসিডগুলি চর্বির হাইড্রোলাইসিসের ফলে পাওয়া যায়। প্রাকৃতিকভাবে প্রাপ্ত ফ্যাটি অ্যাসিডগুলি সাধারণত দুটি কার্বন একক থেকে সংশ্লেষিত হয় এবং তাই, জোড় সংখ্যক কার্বন পরমাণু ধারণ করে (চিত্র ৩.১১)। ২ কার্বন একক থেকে সংশ্লেষিত, ফ্যাটি অ্যাসিড শৃঙ্খল সম্পৃক্ত (কোনো দ্বি-বন্ধন নেই) বা অসম্পৃক্ত (এক বা একাধিক দ্বি-বন্ধন রয়েছে) হতে পারে (সারণী ৩.৩)।

চিত্র ৩.১১: একটি ফ্যাটি অ্যাসিডের গঠন (স্টিয়ারিক অ্যাসিড)

ফ্যাটি অ্যাসিডগুলিকে মোট কার্বনের সংখ্যা দ্বারা চিহ্নিত করা হয় তারপর কোলন (:) এবং তারপর মোট দ্বি-বন্ধনের সংখ্যা $\Delta$ (ডেল্টা) যার সুপারস্ক্রিপ্ট সংখ্যা বন্ধনীতে দ্বি-বন্ধনের অবস্থান নির্দেশ করে। উদাহরণস্বরূপ, ১৮ কার্বনবিশিষ্ট একটি ফ্যাটি অ্যাসিড যার দুটি দ্বি-বন্ধন C-9 এবং $\mathrm{C}-10$ এবং $\mathrm{C}-12$ এবং $\mathrm{C}-13$ এর মধ্যে থাকলে তাকে 18:2 $(\left.\Delta^{9,12}\right)$ হিসাবে চিহ্নিত করা হবে। অসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডগুলি অসম্পৃক্ততার মাত্রার ভিত্তিতে দুই প্রকার:

মনোঅসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিড: ‘মনো’ অর্থ একক। অতএব, মনোঅসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডে শুধুমাত্র একটি দ্বি-বন্ধন থাকে। উদাহরণস্বরূপ, ওলিক অ্যাসিড (চিত্র ৩.১২)।

চিত্র ৩.১২: অসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডের গঠন (ওলিক অ্যাসিড)

পলিঅসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিড: নামটি যেমন ইঙ্গিত করে, এই ফ্যাটি অ্যাসিডগুলিতে একাধিক দ্বি-বন্ধন থাকে। যেমন, লিনোলেইক অ্যাসিডে দুটি দ্বি-বন্ধন থাকে, লিনোলেনিক অ্যাসিডে তিনটি দ্বি-বন্ধন থাকে; এবং অ্যারাকিডোনিক অ্যাসিডে চারটি দ্বি-বন্ধন থাকে।

সারণী ৩.৩: সম্পৃক্ত এবং অসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডের কিছু উদাহরণ তাদের শৃঙ্খল দৈর্ঘ্য এবং গলনাঙ্ক নির্দেশ করে

সাধারণ নামপ্রতীককার্বনের সংখ্যাগলনাঙ্ক
সম্পৃক্ত
লরিক অ্যাসিড$12: 0$১২$44^{\circ} \mathrm{C}$
মিরিস্টিক অ্যাসিড$14: 0$১৪$58^{\circ} \mathrm{C}$
প্যালমিটিক অ্যাসিড$16: 0$১৬$63^{\circ} \mathrm{C}$
স্টিয়ারিক অ্যাসিড$18: 0$১৮$69^{\circ} \mathrm{C}$
অ্যারাকিডিক অ্যাসিড$20: 0$২০$77^{\circ} \mathrm{C}$
অসম্পৃক্ত
প্যালমিটোলেইক অ্যাসিড$16: 1\left(\Delta^{9}\right)$১৬$0^{\circ} \mathrm{C}$
ওলিক অ্যাসিড$18: 1\left(\Delta^{9}\right)$১৮$13^{\circ} \mathrm{C}$
লিনোলেইক অ্যাসিড$18: 2\left(\Delta^{9, 12}\right)$১৮$-5^{\circ} \mathrm{C}$
অ্যারাকিডোনিক অ্যাসিড$20: 4\left(\Delta^{5,8,11,14}\right)$২০$-49^{\circ} \mathrm{C}$

লিপিডের শ্রেণীবিভাগ

১. সরল লিপিড

একটি সরল লিপিড হল ফ্যাটি অ্যাসিড এস্টার যাতে বিভিন্ন অ্যালকোহল থাকে এবং অন্য কোনো গ্রুপ থাকে না। উদাহরণস্বরূপ, চর্বি এবং মোম।

(ক) ট্রাইএসিলগ্লিসারল: ব্যাপকভাবে ট্রাইগ্লিসারাইড (বা নিরপেক্ষ চর্বি) নামে পরিচিত, এই যৌগগুলি গ্লিসারল এবং ফ্যাটি অ্যাসিডের এস্টার (চিত্র ৩.১৩)। যে ট্রাইগ্লিসারাইডগুলিতে তিনটি এস্টার অবস্থানে একই ফ্যাটি অ্যাসিড থাকে তাদের সরল ট্রাইগ্লিসারাইড বলে। ট্রাইগ্লিসারাইডগুলিতে এর তিনটি অবস্থানে একাধিক ফ্যাটি অ্যাসিড থাকে যাদের মিশ্র ট্রাইগ্লিসারাইড বলে। ট্রাইএসিলগ্লিসারল শরীরে শক্তি সরবরাহের জন্য অপরিহার্য। ট্রাইগ্লিসারাইডগুলি শক্তি সঞ্চয়ের বাহক, প্রাথমিকভাবে অ্যাডিপোজ টিস্যুতে।

চিত্র ৩.১৩: ট্রাইএসিলগ্লিসারলের গঠন


(খ) মোম: মোম হল উচ্চ আণবিক ওজনের একটি মনোহাইড্রিক অ্যালকোহলের সাথে ফ্যাটি অ্যাসিডের এস্টারিফিকেশনের ফলে গঠিত। মোম বিভিন্ন ধরনের জীবের মধ্যে পাওয়া যায়। উদাহরণস্বরূপ, মোম প্রাণী ও উদ্ভিদের পৃষ্ঠে একটি প্রতিরক্ষামূলক আবরণ হিসেবে কাজ করে, এবং গ্রীষ্মমণ্ডলীয় উদ্ভিদে জল ক্ষয়ও হ্রাস করে।

২. যৌগিক লিপিড

যৌগিক লিপিড হল ফ্যাটি অ্যাসিড এস্টার যাতে অ্যালকোহল থাকে এবং অতিরিক্ত গ্রুপ ধারণ করে। এই লিপিডগুলির ফ্যাটি অ্যাসিড উপাদানগুলি হাইড্রোফোবিক লেজ তৈরি করে, এবং অ্যালকোহল অংশ অতিরিক্ত গ্রুপ সহ হাইড্রোফিলিক মাথা গঠন করে। এই ধরনের গঠনকে অ্যাম্ফিপ্যাথিক অণু বলে জানা যায়। যৌগিক লিপিডের সাধারণ উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে ফসফোলিপিড এবং স্টেরয়েড।

ফসফোলিপিড হল অ্যাম্ফিপ্যাথিক অণু যা দুটি হাইড্রোফোবিক ফ্যাটি অ্যাসিড লেজ এবং একটি হাইড্রোফিলিক ফসফেট গ্রুপ মাথা দিয়ে গঠিত। ফসফোলিপিড প্রাথমিকভাবে কোষঝিল্লিতে পাওয়া যায়। এই যৌগগুলি ফ্যাটি অ্যাসিড শৃঙ্খল দ্বারা গঠিত যা একটি গ্লিসারল ব্যাকবোন (গ্লিসারোফসফোলিপিড) বা স্ফিংগয়েড ব্যাকবোন (স্ফিংগোফসফোলিপিড) এর সাথে সংযুক্ত (চিত্র ৩.১৪)। একটি পরিবর্তিত ফসফেট গ্রুপ গ্লিসারোফসফোলিপিডে গ্লিসারলের তৃতীয় কার্বন দখল করে। একটি ফসফোলিপিড ফসফেট গ্রুপের সাথে সংযুক্ত পরিবর্তকের ধরন দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়। সবচেয়ে সাধারণ হল কোলিন (ফসফাটিডিলকোলিন) এবং সেরিন (ফসফাটিডিলসেরিন)। একইভাবে, স্ফিংগোলিপিডের ক্ষেত্রে, যখন মাথার গ্রুপে শুধুমাত্র একটি হাইড্রোজেন পরমাণু থাকে, তখন তাকে সেরামাইড বলে। অনেক সময়, স্ফিংগোলিপিডে মাথার গ্রুপটি ফসফোকোলিন হতে পারে, ফলে একটি স্ফিংগোমায়েলিন উৎপন্ন হয়। স্ফিংগোলিপিডে, ফ্যাটি অ্যাসিড শৃঙ্খলটি এস্টার বন্ধনের পরিবর্তে অ্যামাইড বন্ধনের মাধ্যমে স্ফিংগয়েড ব্যাকবোনের সাথে সংযুক্ত থাকে।

(ক) গ্লিসারোফসফোলিপিড

(খ) স্ফ