રસાયણશાસ્ત્ર એમિનો એસિડ રચના
એમિનો એસિડ શું છે?
એમિનો એસિડ એ કાર્બનિક સંયોજનો છે જેમાં એમિનો અને કાર્બોક્સિલિક એસિડ કાર્યાત્મક સમૂહો હોય છે. તેઓ પ્રોટીનના મૂળભૂત એકમો છે અને અનેક જૈવિક પ્રક્રિયાઓ માટે આવશ્યક છે. ત્યાં 20 સામાન્ય એમિનો એસિડ છે જે તમામ જીવનના જનીન કોડમાં જોવા મળે છે, અને તેમને તેમની બાજુની સાંકળના ગુણધર્મો, જેમ કે ધ્રુવીયતા, વિદ્યુતભાર અને રચના, અનુસાર વર્ગીકૃત કરી શકાય છે.
મૂળભૂત એમિનો એસિડની રચના
મૂળભૂત એમિનો એસિડ એક મૂળભૂત બાજુની સાંકળની હાજરી દ્વારા વર્ગીકૃત થાય છે, જેમાં નાઇટ્રોજન પરમાણુ હોય છે જે પ્રોટોનેટેડ થઈ શકે છે. આ મૂળભૂત એમિનો એસિડને શારીરિક pH પર ધન વિદ્યુતભાર આપે છે.
મૂળભૂત એમિનો એસિડના ગુણધર્મો
મૂળભૂત એમિનો એસિડમાં નીચેના ગુણધર્મો હોય છે:
- તેઓ શારીરિક pH પર ધન વિદ્યુતભારિત હોય છે.
- તેઓ હાઇડ્રોફિલિક (પાણીમાં દ્રાવ્ય) હોય છે.
- તેઓ અન્ય અણુઓ સાથે હાઇડ્રોજન બંધન બનાવી શકે છે.
- તેઓ ધાતુ આયનો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે.
મૂળભૂત એમિનો એસિડના ઉદાહરણો
મૂળભૂત એમિનો એસિડના કેટલાક ઉદાહરણોમાં શામેલ છે:
- લાઇસીન
- આર્જિનીન
- હિસ્ટિડીન
સામાન્ય એમિનો એસિડની રચનાઓ
એમિનો એસિડ પ્રોટીનના બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ છે. ત્યાં 20 સામાન્ય એમિનો એસિડ છે જે તમામ જીવનના જનીન કોડમાં જોવા મળે છે. દરેક એમિનો એસિડની એક અનન્ય રચના હોય છે જે તેના ગુણધર્મો અને કાર્ય નક્કી કરે છે.
એમિનો એસિડ રચના
એમિનો એસિડની સામાન્ય રચનામાં કેન્દ્રિય કાર્બન પરમાણુ ચાર સમૂહો સાથે જોડાયેલો હોય છે:
- એક એમિનો સમૂહ $\ce{(-NH2)}$
- એક કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $\ce{(-COOH)}$
- એક બાજુની સાંકળ (R સમૂહ)
- એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ $\ce{(H)}$
બાજુની સાંકળ એ છે જે એક એમિનો એસિડને બીજાથી અલગ પાડે છે. બાજુની સાંકળ એક સરળ હાઇડ્રોજન પરમાણુથી લઈને જટિલ કાર્બનિક અણુ સુધી કંઈપણ હોઈ શકે છે. બાજુની સાંકળ એમિનો એસિડના ગુણધર્મો, જેમ કે તેની દ્રાવ્યતા, ઍસિડિટી અને બેઝિસિટી, નક્કી કરે છે.
એમિનો એસિડ વર્ગીકરણ
એમિનો એસિડને તેમની બાજુની સાંકળના ગુણધર્મોના આધારે ચાર જૂથોમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે:
- એલિફેટિક એમિનો એસિડ: આ એમિનો એસિડમાં બાજુની સાંકળ હોય છે જે ફક્ત કાર્બન અને હાઇડ્રોજન પરમાણુઓથી બનેલી હોય છે. એલિફેટિક એમિનો એસિડના ઉદાહરણોમાં ગ્લાયસીન, એલેનીન અને વેલીનનો સમાવેશ થાય છે.
- એરોમેટિક એમિનો એસિડ: આ એમિનો એસિડમાં બાજુની સાંકળ હોય છે જેમાં એક અથવા વધુ બેન્ઝીન રિંગ હોય છે. એરોમેટિક એમિનો એસિડના ઉદાહરણોમાં ફેનાઇલએલેનીન, ટાયરોસીન અને ટ્રિપ્ટોફેનનો સમાવેશ થાય છે.
- હાઇડ્રોક્સી એમિનો એસિડ: આ એમિનો એસિડમાં બાજુની સાંકળ હોય છે જેમાં એક અથવા વધુ હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહો (-OH) હોય છે. હાઇડ્રોક્સી એમિનો એસિડના ઉદાહરણોમાં સેરીન, થ્રીઓનીન અને ટાયરોસીનનો સમાવેશ થાય છે.
- સલ્ફર-ધારક એમિનો એસિડ: આ એમિનો એસિડમાં બાજુની સાંકળ હોય છે જેમાં એક અથવા વધુ સલ્ફર પરમાણુઓ હોય છે. સલ્ફર-ધારક એમિનો એસિડના ઉદાહરણોમાં સિસ્ટીન, મેથિઓનીન અને ટોરીનનો સમાવેશ થાય છે.
એમિનો એસિડ પ્રોટીનના બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ છે અને શરીરની વિવિધ કાર્યો માટે આવશ્યક છે. એમિનો એસિડની રચના તેના ગુણધર્મો અને કાર્ય નક્કી કરે છે. ત્યાં 20 સામાન્ય એમિનો એસિડ છે જે તમામ જીવનના જનીન કોડમાં જોવા મળે છે. આ એમિનો એસિડને તેમની બાજુની સાંકળના ગુણધર્મોના આધારે ચાર જૂથોમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે: એલિફેટિક, એરોમેટિક, હાઇડ્રોક્સી અને સલ્ફર-ધારક.
એમિનો એસિડનું આણ્વીય અને રચનાત્મક સૂત્ર
એમિનો એસિડ એ કાર્બનિક સંયોજનો છે જેમાં એમિનો અને કાર્બોક્સિલિક એસિડ કાર્યાત્મક સમૂહો હોય છે. તેઓ પ્રોટીનના મૂળભૂત એકમો છે અને અનેક જૈવિક પ્રક્રિયાઓ માટે આવશ્યક છે. ત્યાં 20 સામાન્ય એમિનો એસિડ છે જે તમામ જીવનના જનીન કોડમાં જોવા મળે છે. દરેક એમિનો એસિડનું એક અનન્ય આણ્વીય અને રચનાત્મક સૂત્ર હોય છે.
આણ્વીય સૂત્ર
એમિનો એસિડનું આણ્વીય સૂત્ર એ અણુ બનાવે છે તે પરમાણુઓના પ્રકારો અને સંખ્યાનું પ્રતિનિધિત્વ છે. એમિનો એસિડ માટે સામાન્ય આણ્વીય સૂત્ર છે:
$$C_nH_{2n+1}O_2N$$
જ્યાં n એ અણુમાં કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા છે.
ઉદાહરણ તરીકે, સૌથી સરળ એમિનો એસિડ ગ્લાયસીનનું આણ્વીય સૂત્ર $\ce{CH2NO2}$ છે. ગ્લાયસીનમાં એક કાર્બન પરમાણુ, બે હાઇડ્રોજન પરમાણુ, એક ઓક્સિજન પરમાણુ અને એક નાઇટ્રોજન પરમાણુ હોય છે.
રચનાત્મક સૂત્ર
એમિનો એસિડનું રચનાત્મક સૂત્ર અણુની અંદર પરમાણુઓની ગોઠવણી દર્શાવે છે. ગ્લાયસીનનું રચનાત્મક સૂત્ર છે:
$$H_2N-CH_2-COOH$$
આ સૂત્ર દર્શાવે છે કે ગ્લાયસીનમાં કેન્દ્રિય કાર્બન પરમાણુ બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ, એક એમિનો સમૂહ $\ce{(-NH2)}$ અને એક કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ $\ce{(-COOH)}$ સાથે જોડાયેલો હોય છે.
અન્ય એમિનો એસિડના રચનાત્મક સૂત્રો વધુ જટિલ છે, પરંતુ તે બધામાં સમાન મૂળભૂત લક્ષણો હોય છે: એક કેન્દ્રિય કાર્બન પરમાણુ બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ, એક એમિનો સમૂહ અને એક કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ સાથે જોડાયેલો હોય છે.
એમિનો એસિડ બાજુની સાંકળો
એમિનો એસિડની બાજુની સાંકળ એ પરમાણુઓનો સમૂહ છે જે કેન્દ્રિય કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલો હોય છે. એમિનો એસિડની બાજુની સાંકળો કદ, આકાર અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં ભિન્ન હોય છે. આ તફાવતો એમિનો એસિડને તેમના અનન્ય ગુણધર્મો અને કાર્યો આપે છે.
ઉદાહરણ તરીકે, ગ્લાયસીનની બાજુની સાંકળ એક સરળ હાઇડ્રોજન પરમાણુ છે. આ ગ્લાયસીનને ખૂબ જ નાનો અને લવચીક એમિનો એસિડ બનાવે છે. તેનાથી વિપરીત, ટ્રિપ્ટોફેનની બાજુની સાંકળ એક મોટો, ભારે અને હાઇડ્રોફોબિક સમૂહ છે. આ ટ્રિપ્ટોફેનને ખૂબ જ મોટો અને કઠોર એમિનો એસિડ બનાવે છે.
એમિનો એસિડની બાજુની સાંકળો એમિનો એસિડ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ માટે જવાબદાર છે જે પ્રોટીનની રચના તરફ દોરી જાય છે. એમિનો એસિડની બાજુની સાંકળો પ્રોટીનના રાસાયણિક ગુણધર્મો પણ નક્કી કરે છે.
એમિનો એસિડના આણ્વીય અને રચનાત્મક સૂત્રો તેમની રચના અને ગુણધર્મો વિશે મહત્વપૂર્ણ માહિતી પૂરી પાડે છે. પ્રોટીન અને અન્ય જૈવિક અણુઓમાં એમિનો એસિડની ભૂમિકા સમજવા માટે આ માહિતી આવશ્યક છે.
એમિનો એસિડના ઉપયોગો
એમિનો એસિડ પ્રોટીનના બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ છે. તેઓ શરીરની અનેક કાર્યો માટે આવશ્યક છે, જેમાં શામેલ છે:
- પ્રોટીન સંશ્લેષણ: નવા પ્રોટીન સંશ્લેષિત કરવા માટે એમિનો એસિડનો ઉપયોગ થાય છે, જે કોષ વૃદ્ધિ અને સમારકામ માટે આવશ્યક છે.
- સ્નાયુ વૃદ્ધિ અને સમારકામ: સ્નાયુ પેશીની વૃદ્ધિ અને સમારકામ માટે એમિનો એસિડ જરૂરી છે.
- ઊર્જા ઉત્પાદન: જ્યારે કાર્બોહાઇડ્રેટ ઉપલબ્ધ ન હોય ત્યારે એમિનો એસિડનો ઉપયોગ ઊર્જાના સ્ત્રોત તરીકે થઈ શકે છે.
- ન્યુરોટ્રાન્સમીટર ઉત્પાદન: ન્યુરોટ્રાન્સમીટર ઉત્પન્ન કરવા માટે એમિનો એસિડનો ઉપયોગ થાય છે, જે રસાયણો છે જે ચેતા કોષો વચ્ચે સંકેતો પ્રસારિત કરે છે.
- રોગપ્રતિકારક કાર્ય: રોગપ્રતિકારક તંત્રના યોગ્ય કાર્ય માટે એમિનો એસિડ જરૂરી છે.
- લાલ રક્તકણોનું ઉત્પાદન: લાલ રક્તકણોના ઉત્પાદન માટે એમિનો એસિડ જરૂરી છે, જે સમગ્ર શરીરમાં ઓક્સિજન વહન કરે છે.
- કોલેજન ઉત્પાદન: કોલેજનના ઉત્પાદન માટે એમિનો એસિડ જરૂરી છે, જે એક પ્રોટીન છે જે ત્વચા, હાડકાં અને કંડરાઓમાં જોવા મળે છે.
આવશ્યક એમિનો એસિડ
પ્રોટીન બનાવવા માટે 20 વિવિધ એમિનો એસિડનો ઉપયોગ થાય છે. આમાંથી, નવ આવશ્યક એમિનો એસિડ છે, જેનો અર્થ છે કે તે શરીર દ્વારા સંશ્લેષિત થઈ શકતા નથી અને તેમને ખોરાકમાંથી મેળવવા જોઈએ. આવશ્યક એમિનો એસિડ છે:
- હિસ્ટિડીન
- આઇસોલ્યુસીન
- લ્યુસીન
- લાઇસીન
- મેથિઓનીન
- ફેનાઇલએલેનીન
- થ્રીઓનીન
- ટ્રિપ્ટોફેન
- વેલીન
ગૌણ આવશ્યક એમિનો એસિડ
બાકીના 11 એમિનો એસિડ ગૌણ આવશ્યક એમિનો એસિડ છે, જેનો અર્થ છે કે તે શરીર દ્વારા સંશ્લેષિત થઈ શકે છે. ગૌણ આવશ્યક એમિનો એસિડ છે:
- એલેનીન
- આર્જિનીન
- એસ્પેરાજીન
- એસ્પાર્ટિક એસિડ
- સિસ્ટીન
- ગ્લુટામિક એસિડ
- ગ્લુટામાઇન
- ગ્લાયસીન
- પ્રોલીન
- સેરીન
- ટાયરોસીન
ખોરાકમાં એમિનો એસિડ
એમિનો એસિડ વિવિધ ખોરાકમાં જોવા મળે છે, જેમાં શામેલ છે:
- માંસ: માંસ આવશ્યક એમિનો એસિડનો સારો સ્ત્રોત છે.
- પોલ્ટ્રી: પોલ્ટ્રી પણ આવશ્યક એમિનો એસિડનો સારો સ્ત્રોત છે.
- માછલી: માછલી આવશ્યક એમિનો એસિડનો સારો સ્ત્રોત છે, ખાસ કરીને ઓમેગા-3 ફેટી એસિડ.
- ઈંડા: ઈંડા આવશ્યક એમિનો એસિડનો સારો સ્ત્રોત છે, ખાસ કરીને લ્યુસીન.
- ડેરી ઉત્પાદનો: ડેરી ઉત્પાદનો આવશ્યક એમિનો એસિડનો સારો સ્ત્રોત છે, ખાસ કરીને લાઇસીન.
- શિંગડી: શિંગડી, જેમ કે બીન, મસૂર અને ચણા, આવશ્યક એમિનો એસિડનો સારો સ્ત્રોત છે, ખાસ કરીને લાઇસીન અને ટ્રિપ્ટોફેન.
- નટ્સ અને બીજ: નટ્સ અને બીજ આવશ્યક એમિનો એસિડનો સારો સ્ત્રોત છે, ખાસ કરીને આર્જિનીન અને મેથિઓનીન.
- સંપૂર્ણ અનાજ: સંપૂર્ણ અનાજ આવશ્યક એમિનો એસિડનો સારો સ્ત્રોત છે, ખાસ કરીને લાઇસીન અને થ્રીઓનીન.
એમિનો એસિડ પૂરક
એમિનો એસિડ પૂરક ટેબ્લેટ, કેપ્સ્યુલ અને પાવડર સહિત વિવિધ સ્વરૂપોમાં ઉપલબ્ધ છે. તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર એથ્લીટ્સ અને બોડીબિલ્ડર્સ દ્વારા સ્નાયુ વૃદ્ધિ અને સમારકામ સુધારવા માટે થાય છે. જો કે, મોટાભાગના લોકો માટે જે સ્વસ્થ આહાર લે છે તેમના માટે એમિનો એસિડ પૂરક જરૂરી નથી.
એમિનો એસિડ શરીરની અનેક કાર્યો માટે આવશ્યક છે. તેમને માંસ, પોલ્ટ્રી, માછલી, ઈંડા, ડેરી ઉત્પાદનો, શિંગડી, નટ્સ અને બીજ અને સંપૂર્ણ અનાજ સહિત વિવિધ ખોરાકમાંથી મેળવી શકાય છે. મોટાભાગના લોકો માટે જે સ્વસ્થ આહાર લે છે તેમના માટે એમિનો એસિડ પૂરક જરૂરી નથી.
એમિનો એસિડ FAQs
એમિનો એસિડ શું છે?
એમિનો એસિડ એ કાર્બનિક સંયોજનો છે જેમાં એમિનો અને કાર્બોક્સિલિક એસિડ કાર્યાત્મક સમૂહો હોય છે. તેઓ પ્રોટીનના મૂળભૂત એકમો છે અને અનેક જૈવિક પ્રક્રિયાઓ માટે આવશ્યક છે. ત્યાં 20 સામાન્ય એમિનો એસિડ છે જે તમામ જીવનના જનીન કોડમાં જોવા મળે છે.
વિવિધ પ્રકારના એમિનો એસિડ શું છે?
20 સામાન્ય એમિનો એસિડને તેમની બાજુની સાંકળના ગુણધર્મોના આધારે ચાર જૂથોમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે:
- એલિફેટિક એમિનો એસિડ: આ એમિનો એસિડમાં નોનપોલર, હાઇડ્રોકાર્બન બાજુની સાંકળ હોય છે. ઉદાહરણોમાં ગ્લાયસીન, એલેનીન, વેલીન, લ્યુસીન, આઇસોલ્યુસીન અને મેથિઓનીનનો સમાવેશ થાય છે.
- એરોમેટિક એમિનો એસિડ: આ એમિનો એસિડમાં બાજુની સાંકળ હોય છે જેમાં એક અથવા વધુ બેન્ઝીન રિંગ હોય છે. ઉદાહરણોમાં ફેનાઇલએલેનીન, ટાયરોસીન અને ટ્રિપ્ટોફેનનો સમાવેશ થાય છે.
- હાઇડ્રોક્સિલેટેડ એમિનો એસિડ: આ એમિનો એસિડમાં બાજુની સાંકળ હોય છે જેમાં એક અથવા વધુ હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહો હોય છે. ઉદાહરણોમાં સેરીન, થ્રીઓનીન, સિસ્ટીન અને ટાયરોસીનનો સમાવેશ થાય છે.
- ઍસિડિક એમિનો એસિડ: આ એમિનો એસિડમાં બાજુની સાંકળ હોય છે જેમાં કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહ હોય છે. ઉદાહરણોમાં એસ્પાર્ટિક એસિડ અને ગ્લુટામિક એસિડનો સમાવેશ થાય છે.
- મૂળભૂત એમિનો એસિડ: આ એમિનો એસિડમાં બાજુની સાંકળ હોય છે જેમાં એમિનો સમૂહ હોય છે. ઉદાહરણોમાં લાઇસીન, આર્જિનીન અને હિસ્ટિડીનનો સમાવેશ થાય છે.
એમિનો એસિડના કાર્યો શું છે?
એમિનો એસિડ શરીરમાં વિવિધ કાર્યો ધરાવે છે, જેમાં શામેલ છે:
- પ્રોટીન સંશ્લેષણ: એમિનો એસિડ પ્રોટીનના બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ છે. પ્રોટીન અનેક જૈવિક પ્રક્રિયાઓ, જેમ કે કોષ વૃદ્ધિ, પેશી સમારકામ અને ઉત્સેચક ઉદ્દીપન, માટે આવશ્યક છે.
- ન્યુરોટ્રાન્સમિશન: કેટલાક એમિનો એસિડ, જેમ કે ગ્લુટામેટ અને GABA, ન્યુરોટ્રાન્સમીટર છે. ન્યુરોટ્રાન્સમીટર એ રસાયણો છે જે ન્યુરોન્સ વચ્ચે સંકેતો પ્રસારિત કરે છે.
- હોર્મોન ઉત્પાદન: કેટલાક એમિનો એસિડ, જેમ કે ટાયરોસીન અને ટ્રિપ્ટોફેન, હોર્મોનના પૂર્વગામી છે. હોર્મોન એ રાસાયણિક સંદેશવાહકો છે જે વિવિધ શારીરિક કાર્યો નિયંત્રિત કરે છે.
- ચયાપચય: એમિનો એસિડ સિટ્રિક એસિડ સાયકલ અને યુરિયા સાયકલ જેવી વિવિધ ચયાપચય માર્ગોમાં સામેલ છે.
એમિનો એસિડના સ્ત્રોતો શું છે?
એમિનો એસિડ વનસ્પતિ અને પ્રાણી બંને સ્ત્રોતોમાંથી મેળવી શકાય છે. એમિનો એસિડના કેટલાક સારા સ્ત્રોતોમાં શામેલ છે:
- માંસ: માંસ તમામ આવશ્યક એમિનો એસિડનો સારો સ્ત્રોત છે.
- પોલ્ટ્રી: પોલ્ટ્રી પણ તમામ આવશ્યક એમિનો એસિડનો સારો સ્ત્રોત છે.
- માછલી: માછલી લાઇસીન સિવાય તમામ આવશ્યક એમિનો એસિડનો સારો સ્ત્રોત છે.
- ઈંડા: ઈંડા મેથિઓનીન સિવાય તમામ આવશ