ইউনিট ১৪ জৈব অণু (অনুশীলনী)

উত্তর

মনোস্যাকারাইড হল সেই শর্করা যাদের ক্ষুদ্রতর অণুতে জলবিশ্লেষণ করা যায় না। তাদের সাধারণ সংকেত হল $\left({CH}_2 {O}\right)_n$ যেখানে $n=3-7$। এরা দুই প্রকার। যেগুলোতে একটি অ্যালডিহাইড $(-{CHO})$ গ্রুপ থাকে তাদের অ্যালডোজ এবং যেগুলোতে একটি কিটো (${C}={O}$) গ্রুপ থাকে তাদের কিটোজ বলে। এদের যথাক্রমে $3,4,5,6$ এবং ৭টি কার্বন পরমাণু থাকার উপর ভিত্তি করে ট্রায়োজ, টেট্রোজ, পেন্টোজ, হেক্সোজ এবং হেপ্টোজ হিসাবে আরও শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। উদাহরণস্বরূপ,

উত্তর

যেসব শর্করা ফেলিং দ্রবণকে ${Cu}_2 {O}$ এর লাল অধঃক্ষেপে বিজারিত করে বা টলেন বিকারককে উজ্জ্বল ধাতব Ag এ বিজারিত করে তাদের বিজারক শর্করা বলে। সকল মনোস্যাকারাইড (অ্যালডোজ এবং কিটোজ উভয়ই) এবং সুক্রোজ ব্যতীত সকল ডাইস্যাকারাইড হল বিজারক শর্করা। সুতরাং, D-(+)-গ্লুকোজ, D-(+)-গ্যালাক্টোজ, D-(-)-ফ্রুক্টোজ, D-(+)-মল্টোজ এবং D-(+)-ল্যাক্টোজ সবই বিজারক শর্করা।

উত্তর

(i) উদ্ভিদ কোষ প্রাচীরের গঠনগত উপাদান। পলিস্যাকারাইড সেলুলোজ উদ্ভিদ কোষ প্রাচীরের প্রধান গঠনগত উপাদান হিসেবে কাজ করে।

(ii) সঞ্চিত খাদ্য উপাদান। পলিস্যাকারাইড স্টার্চ উদ্ভিদে প্রধান সঞ্চিত খাদ্য উপাদান। এটি বীজে সঞ্চিত থাকে এবং সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে নিজের খাদ্য তৈরি করতে সক্ষম না হওয়া পর্যন্ত ক্ষুদ্র উদ্ভিদের জন্য সঞ্চিত খাদ্য উপাদান হিসেবে কাজ করে।

উত্তর

মনোস্যাকারাইড : রাইবোজ, ২-ডিঅক্সিরাইবোজ, গ্যালাক্টোজ এবং ফ্রুক্টোজ।

ডাইস্যাকারাইড : মল্টোজ এবং ল্যাক্টোজ।

উত্তর

যে ইথারীয় বা অক্সিজেন বন্ধনের মাধ্যমে দুটি মনোস্যাকারাইড একত্রিত হয়ে একটি জল অণু অপসৃত হয়ে একটি ডাইস্যাকারাইড অণু গঠন করে তাকে গ্লাইকোসিডিক বন্ধন বলে। মল্টোজ অণুতে গ্লাইকোসিডিক বন্ধন নিচে দেখানো হল:

উত্তর

স্টার্চ একটি একক যৌগ নয় বরং দুটি উপাদানের মিশ্রণ - একটি জল-দ্রবণীয় উপাদান যাকে অ্যামাইলোজ $( 15-20 \% ) $ বলে এবং একটি জল-অদ্রবণীয় উপাদান যাকে অ্যামাইলোপেকটিন $(80-85 \% )$ বলে। অ্যামাইলোজ হল $\alpha$-D-গ্লুকোজের একটি রৈখিক পলিমার। কিন্তু গ্লাইকোজেন এবং অ্যামাইলোপেকটিন উভয়ই $\alpha$-D-গ্লুকোজের শাখাযুক্ত পলিমার; বরং গ্লাইকোজেন অ্যামাইলোপেকটিনের চেয়ে বেশি শাখাযুক্ত। অ্যামাইলোপেকটিন শৃঙ্খলে $20-25$ গ্লুকোজ একক থাকে, অন্যদিকে গ্লাইকোজেন শৃঙ্খলে $10-14$ গ্লুকোজ একক থাকে।

উত্তর

সুক্রোজ এবং ল্যাক্টোজ উভয়ই ডাইস্যাকারাইড। সুক্রোজের জলবিশ্লেষণে গ্লুকোজ এবং ফ্রুক্টোজের একটি করে অণু পাওয়া যায় কিন্তু ল্যাক্টোজের জলবিশ্লেষণে গ্লুকোজ এবং গ্যালাক্টোজের একটি করে অণু পাওয়া যায়।

(ii) ল্যাক্টোজের জলবিশ্লেষণে $\beta$-D-গ্যালাক্টোজ এবং $\beta$-D-গ্লুকোজ পাওয়া যায়।

উত্তর

স্টার্চ দুটি উপাদান নিয়ে গঠিত - অ্যামাইলোজ এবং অ্যামাইলোপেকটিন। অ্যামাইলোজ হল $\alpha-D-(+)$-গ্লুকোজ এককের একটি দীর্ঘ রৈখিক শৃঙ্খল যা C1-C4 গ্লাইকোসিডিক বন্ধন ($\alpha$-লিংক) দ্বারা যুক্ত।

অ্যামাইলোপেকটিন হল $\alpha$-D-গ্লুকোজ এককের একটি শাখাযুক্ত-শৃঙ্খল পলিমার, যেখানে শৃঙ্খলটি C1-C4 গ্লাইকোসিডিক বন্ধন দ্বারা গঠিত এবং শাখায়ন C1-C6 গ্লাইকোসিডিক বন্ধন দ্বারা ঘটে।

অন্যদিকে, সেলুলোজ হল $\beta$-D-গ্লুকোজ এককের একটি সরল-শৃঙ্খল পলিস্যাকারাইড যা C1-C4 গ্লাইকোসিডিক বন্ধন ($\beta$-লিংক) দ্বারা যুক্ত।

উত্তর

(i) D-গ্লুকোজকে দীর্ঘ সময় ${HI}$ সহ উত্তপ্ত করলে, ${n}$-হেক্সেন গঠিত হয়।

(ii) D-গ্লুকোজকে ${Br_2}$ জল দিয়ে চিকিৎসা করলে, D-গ্লুকোনিক অ্যাসিড উৎপন্ন হয়।

(iii) ${HNO_3}$ দিয়ে চিকিৎসা করলে, D-গ্লুকোজ জারিত হয়ে স্যাকারিক অ্যাসিড দেয়।

উত্তর

(1) অ্যালডিহাইডগুলি 2, 4-DNP পরীক্ষা, শিফের পরীক্ষা দেয় এবং ${NaHSO_4}$ এর সাথে বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন সালফাইট সংযোজন উৎপাদ গঠন করে। তবে, গ্লুকোজ এই বিক্রিয়াগুলির মধ্য দিয়ে যায় না।

(2) গ্লুকোজের পেন্টাঅ্যাসিটেট হাইড্রোক্সিলামিনের সাথে বিক্রিয়া করে না। এটি নির্দেশ করে যে গ্লুকোজ থেকে একটি মুক্ত -${CHO}$ গ্রুপ অনুপস্থিত।

(3) গ্লুকোজ দুটি স্ফটিকাকার রূপে বিদ্যমান - $\alpha$ এবং $\beta$। $\alpha$-রূপ (গলনাঙ্ক $=419 {~K}$) $303 {~K}$ তাপমাত্রায় গ্লুকোজের একটি ঘন দ্রবণ থেকে স্ফটিকিত হয় এবং $\beta$-রূপ (গলনাঙ্ক $=423 {~K}$) $371 {~K}$ তাপমাত্রায় গরম এবং সম্পৃক্ত জলীয় দ্রবণ থেকে স্ফটিকিত হয়। এই আচরণ গ্লুকোজের মুক্ত শৃঙ্খল গঠন দ্বারা ব্যাখ্যা করা যায় না।

উত্তর

$\alpha$-অ্যামিনো অ্যাসিড যা মানুষের স্বাস্থ্য এবং বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজন কিন্তু মানবদেহ দ্বারা সংশ্লেষিত হয় না তাদের অপরিহার্য অ্যামিনো অ্যাসিড বলে। উদাহরণস্বরূপ, ভ্যালিন, লিউসিন, ফিনাইলঅ্যালানিন, ইত্যাদি। অন্যদিকে, $\alpha$-অ্যামিনো অ্যাসিড যা মানুষের স্বাস্থ্য এবং বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজন এবং মানবদেহ দ্বারা সংশ্লেষিত হয় তাদের অনাবশ্যক অ্যামিনো অ্যাসিড বলে। উদাহরণস্বরূপ, গ্লাইসিন, অ্যালানিন, অ্যাসপার্টিক অ্যাসিড, ইত্যাদি।

উত্তর

(i) পেপটাইড বন্ধন:

একটি অ্যামিনো অ্যাসিড অণুর $-{COOH}$ গ্রুপ এবং অন্য অ্যামিনো অ্যাসিড অণুর $-{NH_2}$ গ্রুপের মধ্যে একটি জল অণু অপসৃত হয়ে গঠিত অ্যামাইডকে পেপটাইড বন্ধন বলে।

(ii) প্রাথমিক গঠন:

প্রোটিনের প্রাথমিক গঠন বলতে বিভিন্ন অ্যামিনো অ্যাসিড যে নির্দিষ্ট ক্রমে উপস্থিত থাকে, অর্থাৎ একটি পলিপেপটাইড শৃঙ্খলে অ্যামিনো অ্যাসিডগুলির মধ্যে বন্ধনের ক্রমকে বোঝায়। অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি যে ক্রমে সজ্জিত থাকে তা প্রতিটি প্রোটিনে ভিন্ন। ক্রমে পরিবর্তন একটি ভিন্ন প্রোটিন তৈরি করে।

(iii) প্রাকৃতিক গুণনাশ:

একটি জৈবিক ব্যবস্থায়, একটি প্রোটিনের একটি অনন্য ৩-মাত্রিক গঠন এবং একটি অনন্য জৈবিক ক্রিয়াকলাপ থাকে। এমন পরিস্থিতিতে, প্রোটিনটিকে নেটিভ প্রোটিন বলে। তবে, যখন নেটিভ প্রোটিনকে তাপমাত্রার পরিবর্তনের মতো ভৌত পরিবর্তন বা ${pH}$ এর পরিবর্তনের মতো রাসায়নিক পরিবর্তনের অধীন করা হয়, তখন তার ${H}$-বন্ধনগুলি বিঘ্নিত হয়। এই বিঘ্ন গ্লোবিউলগুলি খুলে দেয় এবং হেলিক্সকে আনকয়েল করে। ফলস্বরূপ, প্রোটিন তার জৈবিক ক্রিয়াকলাপ হারায়। প্রোটিন দ্বারা এই জৈবিক ক্রিয়াকলাপের ক্ষয়কে প্রাকৃতিক গুণনাশ বলে। প্রাকৃতিক গুণনাশের সময়, প্রোটিনের দ্বিতীয় এবং তৃতীয় গঠন ধ্বংস হয়ে যায়, কিন্তু প্রাথমিক গঠন অপরিবর্তিত থাকে।

প্রোটিনের প্রাকৃতিক গুণনাশের একটি উদাহরণ হল একটি ডিম সিদ্ধ করলে ডিমের সাদা অংশের জমাট বাঁধা।

উত্তর

প্রোটিনের দ্বিতীয় গঠনের দুটি সাধারণ প্রকার রয়েছে:

(i) $\propto$-হেলিক্স গঠন

(ii) $\beta$-প্লিটেড শিট গঠন

$\alpha$ - হেলিক্স গঠন:

এই গঠনে, একটি অ্যামিনো অ্যাসিড অবশেষের $-{NH}$ গ্রুপ ডান-হাতি স্ক্রু ($\alpha$-হেলিক্স) এর সংলগ্ন পালার $ \rangle {C=O}$ গ্রুপের সাথে ${H}$-বন্ধন গঠন করে।

$\beta$-প্লিটেড শিট গঠন:

এই গঠনকে তাই বলা হয় কারণ এটি পর্দার প্লিটেড ভাঁজের মতো দেখায়। এই গঠনে, সমস্ত পেপটাইড শৃঙ্খল প্রায় সর্বাধিক প্রসারণ পর্যন্ত প্রসারিত করা হয় এবং তারপরে পাশাপাশি রাখা হয়। এই পেপটাইড শৃঙ্খলগুলি আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা একত্রে ধরে রাখা হয়।

উত্তর

$\alpha$-হেলিক্সের সংলগ্ন পালার $\rangle {{C}}={O}$ গ্রুপ এবং প্রতিটি অ্যামিনো অ্যাসিড অবশেষের -${NH}$ গ্রুপের মধ্যে গঠিত H-বন্ধনগুলি হেলিক্সকে স্থিতিশীল করতে সাহায্য করে।

উত্তর

উত্তর

অ্যামিনো অ্যাসিডগুলিতে একটি অম্লীয় (কার্বক্সিল গ্রুপ) এবং একটি ক্ষারক (অ্যামিনো) গ্রুপ একই অণুর মধ্যে থাকে। জলীয় দ্রবণে, তারা একে অপরকে প্রশমিত করে। কার্বক্সিল গ্রুপ একটি প্রোটন হারায় যখন অ্যামিনো গ্রুপ এটি গ্রহণ করে। ফলস্বরূপ, একটি ডাইপোলার বা জুইটারআয়ন গঠিত হয়।

জুইটারআয়নিক রূপে, $\alpha$-অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি উভধর্মী আচরণ দেখায় কারণ তারা অ্যাসিড এবং ক্ষারক উভয়ের সাথেই বিক্রিয়া করে। অম্লীয় মাধ্যমে, জুইটারআয়নের $\mathrm{COO}^{-}$ আয়নটি ক্যাটায়ন গঠনের জন্য একটি প্রোটন গ্রহণ করে যখন ক্ষারকীয় মাধ্যমে, $\stackrel{+}{\mathrm{N}} \mathrm{H}_3$ আয়নটি অ্যানায়ন গঠনের জন্য একটি প্রোটন হারায়। সুতরাং, জুইটারআয়নিক রূপে, অ্যামিনো অ্যাসিডটি একটি অ্যাসিড এবং একটি ক্ষারক উভয় হিসাবে কাজ করতে পারে।

এইভাবে, অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি উভধর্মী আচরণ দেখায়।

উত্তর

এনজাইমগুলি হল জৈবিক অনুঘটক। প্রতিটি জৈবিক ব্যবস্থার জন্য একটি ভিন্ন এনজাইমের প্রয়োজন হয়। সুতরাং, প্রচলিত অনুঘটকগুলির তুলনায়, এনজাইমগুলি তাদের ক্রিয়ায় খুব নির্দিষ্ট এবং দক্ষ। এগুলি কেবলমাত্র অল্প পরিমাণে প্রয়োজন এবং সর্বোত্তম তাপমাত্রা $(310 \mathrm{~K})$ এবং $\mathrm{pH}(7-4)$ এ এক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে কাজ করে। রাসায়নিকভাবে, এগুলি গ্লোবিউলার প্রোটিন। তবে, কিছু এনজাইম তাদের ক্রিয়াকলাপের জন্য কোফ্যাক্টর নামক কিছু নন-প্রোটিন উপাদানের সাথেও যুক্ত থাকে।

কোফ্যাক্টর দুটি প্রকারের:

(a) অজৈব আয়ন যেমন $\mathrm{Zn}^{2+}, \mathrm{Mg}^{2+}, \mathrm{Mn}^{2+}, \mathrm{Fe}^{2+}, \mathrm{Cu}^{2+}, \mathrm{Co}^{2+}$, ইত্যাদি।

(b) জৈব অণু: এগুলিও দুটি প্রকারের:

(i) কোএনজাইম: এগুলি সাধারণত ভিটামিন যেমন থায়ামিন, রিবোফ্লেভিন, নিয়াসিন, ইত্যাদি থেকে প্রাপ্ত। এগুলি প্রোটিনের সাথে আলগাভাবে ধরে রাখা হয় এবং ডায়ালাইসিস দ্বারা সহজেই আলাদা করা যেতে পারে।

(ii) প্রস্থেটিক গ্রুপ: এগুলিও বায়োটিনের মতো ভিটামিন থেকে প্রাপ্ত কিন্তু প্রোটিন অণুর সাথে সমযোজী বন্ধন দ্বারা শক্তভাবে ধরে রাখা হয়। এগুলিকে কেবল সতর্কতার সাথে জলবিশ্লেষণ দ্বারা আলাদা করা যেতে পারে।

উত্তর

প্রাকৃতিক গুণনাশের সময়, প্রোটিনের $2^{\circ}$ এবং $3^{\circ}$ গঠনগুলি ধ্বংস হয়ে যায় কিন্তু $1^{\circ}$ গঠন অক্ষুণ্ণ থাকে। প্রাকৃতিক গুণনাশের ফলস্বরূপ, গ্লোবিউলার প্রোটিনগুলি ($\mathrm{H}_2 \mathrm{O}$ এ দ্রবণীয়) ফাইব্রাস প্রোটিনে ($\mathrm{H}_2 \mathrm{O}$ এ অদ্রবণীয়) রূপান্তরিত হয় এবং তাদের জৈবিক ক্রিয়াকলাপ নষ্ট হয়ে যায়। উদাহরণস্বরূপ, সিদ্ধ ডিম যাতে জমাট বাঁধা প্রোটিন থাকে তা মুরগির বাচ্চা ফোটানোর জন্য ব্যবহার করা যায় না।

উত্তর

ভিটামিনগুলিকে জলে বা চর্বিতে তাদের দ্রবণীয়তার উপর নির্ভর করে দুটি গ্রুপে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।

(i) জল-দ্রবণীয় ভিটামিন: এগুলিতে ভিটামিন B-কমপ্লেক্স $\left(\mathrm{B}_1, \mathrm{~B}_2, \mathrm{~B}_3\right.$, অর্থাৎ নিকোটিনিক অ্যাসিড, $\mathrm{B}_5$, অর্থাৎ প্যান্টোথেনিক অ্যাসিড, $\mathrm{B}6, \mathrm{~B}{12}$ এবং ফলিক অ্যাসিড) এবং ভিটামিন C অন্তর্ভুক্ত।

(ii) চর্বি-দ্রবণীয় ভিটামিন: এগুলিতে ভিটামিন A, D, E এবং K অন্তর্ভুক্ত। এগুলি যকৃৎ এবং অ্যাডিপোজ (চর্বি সঞ্চয়কারী কলা) তে সঞ্চিত হয়। তবে, বায়োটিন, অর্থাৎ ভিটামিন H জলে বা চর্বিতে দ্রবণীয় নয়। ভিটামিন K রক্ত জমাট বাঁধার জন্য দায়ী।

উত্তর

ভিটামিন A আমাদের জন্য অপরিহার্য কারণ এর ঘাটতিতে জেরোফথ্যালমিয়া (চোখের কর্নিয়ার শক্ত হওয়া) এবং রাতকানা রোগ হয়।

উৎস: মাছের যকৃতের তেল, গাজর, মাখন এবং দুধ।

ভিটামিন C আমাদের জন্য অপরিহার্য কারণ এর ঘাটতিতে স্কার্ভি (মাড়ি থেকে রক্তপাত) এবং পাইরিয়া (দাঁত শিথিল হওয়া এবং রক্তপাত) হয়।

উৎস: সাইট্রাস ফল; আমলকী, সবুজ শাকসবজি।

উত্তর

নিউক্লিক অ্যাসিড হল জৈব অণু যা সমস্ত জীবিত কোষের নিউক্লিয়াসে নিউক্লিওপ্রোটিন বা ক্রোমোজোম (প্রোটিন যাতে নিউক্লিক অ্যাসিড প্রস্থেটিক গ্রুপ হিসেবে থাকে) আকারে পাওয়া যায়।

নিউক্লিক অ্যাসিড দুই প্রকারের: ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (DNA) এবং রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (RNA)। নিউক্লিক অ্যাসিডের দুটি প্রধান কাজ হল:

(i) DNA এক প্রজন্ম থেকে অন্য প্রজন্মে বংশগত প্রভাবের সঞ্চালনের জন্য দায়ী। এটি কোষ বিভাজনের সময় প্রতিলিপিকরণের অনন্য বৈশিষ্ট্যের কারণে হয় যার ফলে দুটি অভিন্ন DNA স্ট্র্যান্ড কন্যা কোষে স্থানান্তরিত হয়।

(ii) DNA এবং RNA আমাদের দেহের বৃদ্ধি এবং রক্ষণাবেক্ষণের জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত প্রোটিনের সংশ্লেষণের জন্য দায়ী। প্রকৃতপক্ষে প্রোটিনগুলি কোষে বিভিন্ন RNA অণু ($r$-RNA, $m$-RNA এবং $t-$ RNA) দ্বারা সংশ্লেষিত হয় কিন্তু একটি নির্দিষ্ট প্রোটিনের সংশ্লেষণের জন্য বার্তা DNA অণু দ্বারা দেওয়া হয়।

উত্তর

একটি নিউক্লিওসাইড গঠিত হয় যখন একটি পাইরিমিডিন (সাইটোসিন, থাইমিন বা ইউরাসিল) এর ১-অবস্থান বা একটি পিউরিন (গুয়ানিন বা অ্যাডেনিন) ক্ষারের ৯-অবস্থান $\beta$-লিংকেজ দ্বারা শর্করা (রাইবোজ বা ডিঅক্সিরাইবোজ) এর C-1 এর সাথে যুক্ত হয়। সুতরাং, সাধারণভাবে, নিউক্লিওসাইডগুলিকে এইভাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে: শর্করা-ক্ষার।

একটি নিউক্লিওটাইডে নিউক্লিক অ্যাসিডের তিনটি মৌলিক উপাদান থাকে, অর্থাৎ একটি ফসফরিক অ্যাসিড গ্রুপ, একটি পেন্টোজ শর্করা এবং একটি নাইট্রোজেনাস ক্ষার। এগুলি পেন্টোজ শর্করার $\mathrm{C}_5{ }^{\prime}-\mathrm{OH}$ গ্রুপের ফসফরিক অ্যাসিড দ্বারা এস্টারকরণ দ্বারা প্রাপ্ত হয়।

উত্তর

DNA অণুতে দুটি স্ট্র্যান্ড একে অপরের পিউরিন ক্ষার এবং পাইরিমিডিন ক্ষারের মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা ধরে রাখা হয় এবং তদ্বিপরীত। ক্ষারগুলির বিভিন্ন আকার এবং জ্যামিতির কারণে, DNA-তে একমাত্র সম্ভাব্য জোড় হল G (গুয়ানিন) এবং C (সাইটোসিন) তিনটি H-বন্ধনের মাধ্যমে, অর্থাৎ $(\mathrm{C} \equiv \mathrm{G})$ এবং A (অ্যাডেনিন) এবং T (থাইমিন) এর মধ্যে দুটি H-বন্ধনের মাধ্যমে (অর্থাৎ, $\mathrm{A}=\mathrm{T}$)। এই বেস-জোড়া নীতির কারণে, একটি স্ট্র্যান্ডে ক্ষারগুলির ক্রম স্বয়ংক্রিয়ভাবে অন্য স্ট্র্যান্ডে ক্ষারগুলির ক্রম স্থির করে। সুতরাং, দুটি স্ট্র্যান্ড পরিপূরক এবং অভিন্ন নয়।

উত্তর

DNA এবং RNA-র মধ্যে গঠনগত পার্থক্যগুলি নিম্নরূপ:

DNA এবং RNA-র মধ্যে ক্রিয়াগত পার্থক্যগুলি নিম্নরূপ:

উত্তর

(i) মেসেঞ্জার RNA (m-RNA)

(ii) রাইবোসোমাল RNA (r-RNA)

(iii) ট্রান্সফার RNA (t-RNA)