യൂണിറ്റ് 14 ബയോമോളിക്യൂളുകൾ (അഭ്യാസങ്ങൾ)
അഭ്യാസങ്ങൾ
14.1 മോണോസാക്ക്രൈഡുകൾ എന്താണ്?
Show Answer
ഉത്തരം
മോണോസാക്ക്രൈഡുകൾ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകളാണ്, അവ ചെറിയ മോളിക്യൂളുകളായി ഹൈഡ്രോലൈസ് ചെയ്യാനാവില്ല. അവയുടെ പൊതുവായ ഫോർമുല $\left({CH}_2 {O}\right)_n$ ആണ്, അവിടെ $n=3-7$. ഇവ രണ്ട് തരത്തിലുള്ളവയാണ്. ആൽഡിഹൈഡ് $(-{CHO})$ ഗ്രൂപ്പ് അടങ്ങിയവയെ ആൽഡോസുകൾ എന്നും കീറ്റോ (${C}={O}$) ഗ്രൂപ്പ് അടങ്ങിയവയെ കീറ്റോസുകൾ എന്നും വിളിക്കുന്നു. അവയിലെ കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുടെ എണ്ണം അനുസരിച്ച് ട്രൈയോസുകൾ, ടെട്രോസുകൾ, പെന്റോസുകൾ, ഹെക്സോസുകൾ, ഹെപ്റ്റോസുകൾ എന്നിങ്ങനെ വീണ്ടും വർഗ്ഗീകരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്,
14.2 റിഡ്യൂസിംഗ് ഷുഗറുകൾ എന്നാൽ എന്താണ്?
Show Answer
ഉത്തരം
ഫെഹ്ലിംഗിന്റെ ലായനിയെ ചുവന്ന ${Cu}_2 {O}$ ppt ആയി റിഡ്യൂസ് ചെയ്യുന്നതോ, ടോളൻസ് റീജന്റിനെ തിളങ്ങുന്ന ലോഹ Ag ആയി റിഡ്യൂസ് ചെയ്യുന്നതോ ആയ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകളെ റിഡ്യൂസിംഗ് ഷുഗറുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. എല്ലാ മോണോസാക്ക്രൈഡുകളും (ആൽഡോസുകളും കീറ്റോസുകളും) സൂക്രോസ് ഒഴികെയുള്ള ഡിസാക്ക്രൈഡുകളും റിഡ്യൂസിംഗ് ഷുഗറുകളാണ്. അതിനാൽ, D-(+)-ഗ്ലൂക്കോസ്, D-(+)-ഗാലക്ടോസ്, D-(-)-ഫ്രക്ടോസ്, D-(+)-മാൾട്ടോസ്, D-(+)-ലാക്ടോസ് എന്നിവയെല്ലാം റിഡ്യൂസിംഗ് ഷുഗറുകളാണ്.
14.3 സസ്യങ്ങളിൽ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകളുടെ രണ്ട് പ്രധാന പ്രവർത്തനങ്ങൾ എഴുതുക.
Show Answer
ഉത്തരം
(i) സസ്യകോശഭിത്തികളുടെ ഘടനാമൂല്യം. പോളിസാക്ക്രൈഡ് സെല്ലുലോസ് സസ്യകോശഭിത്തികളുടെ പ്രധാന ഘടനാമൂല്യമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
(ii) സംഭരണ ഭക്ഷ്യമൂല്യം. പോളിസാക്ക്രൈഡ് സ്റ്റാർച്ച് സസ്യങ്ങളിലെ പ്രധാന സംഭരണ ഭക്ഷ്യമൂല്യമാണ്. ഇത് വിത്തുകളിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്നു, ചെറിയ സസ്യം ഫോട്ടോസിന്തസിസിലൂടെ സ്വന്തമായി ഭക്ഷ്യം ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുന്നതുവരെ ഇത് സംഭരണ ഭക്ഷ്യമൂല്യമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
14.4 താഴെപ്പറയുന്നവയെ മോണോസാക്ക്രൈഡുകളും ഡിസാക്ക്രൈഡുകളും എന്നിങ്ങനെ വർഗ്ഗീകരിക്കുക. റൈബോസ്, 2-ഡിയോക്സിരൈബോസ്, മാൾട്ടോസ്, ഗാലക്ടോസ്, ഫ്രക്ടോസ്, ലാക്ടോസ്.
Show Answer
ഉത്തരം
മോണോസാക്ക്രൈഡുകൾ: റൈബോസ്, 2-ഡിയോക്സിരൈബോസ്, ഗാലക്ടോസ്, ഫ്രക്ടോസ്.
ഡിസാക്ക്രൈഡുകൾ: മാൾട്ടോസ്, ലാക്ടോസ്.
14.5 ഗ്ലൈക്കോസൈഡിക് ലിങ്കേജ് എന്ന പദം നിങ്ങൾ എന്താണ് മനസ്സിലാക്കുന്നത്?
Show Answer
ഉത്തരം
ഒരു ഡിസാക്ക്രൈഡ് മോളിക്യൂളുണ്ടാക്കാൻ രണ്ട് മോണോസാക്ക്രൈഡുകൾ ഒരു ജലമോളിക്യൂൾ നഷ്ടപ്പെടുത്തി ചേർന്നിരിക്കുന്ന എഥറൽ അഥവാ ഓക്സിജൻ ലിങ്കേജിനെ ഗ്ലൈക്കോസൈഡിക് ലിങ്കേജ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. മാൾട്ടോസ് മോളിക്യൂളിലെ ഗ്ലൈക്കോസൈഡിക് ലിങ്കേജ് താഴെ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു:
14.6 ഗ്ലൈക്കോജൻ എന്താണ്? ഇത് സ്റ്റാർച്ചിൽ നിന്ന് എങ്ങനെ വ്യത്യസ്തമാണ്?
Show Answer
ഉത്തരം
സ്റ്റാർച്ച് ഒരു ഏകദേശ സംയുക്തമല്ല, രണ്ട് ഘടകങ്ങളുടെ മിശ്രിതമാണ് - ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്ന അമിലോസ് $( 15-20 \% ) $, ജലത്തിൽ ലയിക്കാത്ത അമിലോപെക്ടിൻ $(80-85 \% )$. അമിലോസ് $\alpha$-D-ഗ്ലൂക്കോസിന്റെ ലീനിയർ പോളിമറാണ്. എന്നാൽ ഗ്ലൈക്കോജനും അമിലോപെക്ടിനും രണ്ടും $\alpha$-D-ഗ്ലൂക്കോസിന്റെ ബ്രാഞ്ച്ഡ് പോളിമറുകളാണ്; ഗ്ലൈക്കോജൻ അമിലോപെക്ടിനെക്കാൾ കൂടുതൽ ബ്രാഞ്ച്ഡാണ്. അമിലോപെക്ടിന്റെ ചെയിനുകളിൽ $20-25$ ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകളാണെങ്കിൽ, ഗ്ലൈക്കോജൻ ചെയിനുകളിൽ $10-14$ ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകളാണ്.
14.7 താഴെപ്പറയുന്നവയുടെ ഹൈഡ്രോളിസിസ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്താണ്?
(i) സൂക്രോസ്
(ii) ലാക്ടോസ്?
Show Answer
ഉത്തരം
സൂക്രോസും ലാക്ടോസും ഡിസാക്ക്രൈഡുകളാണ്. സൂക്രോസ് ഹൈഡ്രോളിസിസ് ചെയ്യുമ്പോൾ ഗ്ലൂക്കോസിന്റെയും ഫ്രക്ടോസിന്റെയും ഓരോ മോളിക്യൂൾ വീതം ലഭിക്കുന്നു, എന്നാൽ ലാക്ടോസ് ഹൈഡ്രോളിസിസ് ചെയ്യുമ്പോൾ ഗ്ലൂക്കോസിന്റെയും ഗാലക്ടോസിന്റെയും ഓരോ മോളിക്യൂൾ വീതം ലഭിക്കുന്നു.
(ii) ലാക്ടോസിന്റെ ഹൈഡ്രോളിസിസ് $\beta$-D-ഗാലക്ടോസും $\beta$-D-ഗ്ലൂക്കോസും നൽകുന്നു.
14.8 സ്റ്റാർച്ചും സെല്ലുലോസും തമ്മിലുള്ള അടിസ്ഥാന ഘടനാത്മക വ്യത്യാസം എന്താണ്?
Show Answer
ഉത്തരം
സ്റ്റാർച്ച് രണ്ട് ഘടകങ്ങളാൽ നിർമ്മിച്ചതാണ് - അമിലോസ്, അമിലോപെക്ടിൻ. അമിലോസ് $\alpha-D-(+)$-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകളാൽ C1-C4 ഗ്ലൈക്കോസൈഡിക് ലിങ്കേജ് ($\alpha$-ലിങ്ക്) വഴി ചേർന്നിരിക്കുന്ന നീണ്ട ലീനിയർ ചെയിനാണ്.
അമിലോപെക്ടിൻ $\alpha$-D-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകളാൽ നിർമ്മിച്ച ബ്രാഞ്ച്ഡ്-ചെയിന് പോളിമറാണ്, C1-C4 ഗ്ലൈക്കോസൈഡിക് ലിങ്കേജ് വഴി ചെയിന് രൂപപ്പെടുന്നു, C1-C6 ഗ്ലൈക്കോസൈഡിക് ലിങ്കേജ് വഴി ബ്രാഞ്ചിംഗ് സംഭവിക്കുന്നു.
മറുവശത്ത്, സെല്ലുലോസ് $\beta$-D-ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകളാൽ C1-C4 ഗ്ലൈക്കോസൈഡിക് ലിങ്കേജ് ($\beta$-ലിങ്ക്) വഴി ചേർന്നിരിക്കുന്ന നേരായ ചെയിനുള്ള പോളിസാക്ക്രൈഡാണ്.
14.9 D-ഗ്ലൂക്കോസ് താഴെപ്പറയുന്ന റീജന്റുകളുമായി ചേർന്നാൽ എന്ത് സംഭവിക്കുന്നു?
(i) ${HI}$
(ii) ബ്രോമിൻ വാട്ടർ
(iii) ${HNO_3}$
Show Answer
ഉത്തരം
(i) D-ഗ്ലൂക്കോസ് ${HI}$ ഉപയോഗിച്ച് ദീർഘകാലം ചൂടാക്കുമ്പോൾ, ${n}$-ഹെക്സേൻ രൂപപ്പെടുന്നു.
(ii) D-ഗ്ലൂക്കോസ് ${Br_2}$ വാട്ടറിൽ ചേർക്കുമ്പോൾ, D-ഗ്ലൂക്കോണിക് ആസിഡ് ഉൽപ്പന്നമാകുന്നു.
(iii) ${HNO_3}$ ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിക്കുമ്പോൾ, D-ഗ്ലൂക്കോസ് ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്ത് സാക്ക്രാരിക് ആസിഡ് നൽകുന്നു.
14.10 D-ഗ്ലൂക്കോസിന്റെ ഓപ്പൺ ചെയിൻ ഘടനയാൽ വിശദീകരിക്കാനാവാത്ത പ്രതികരണങ്ങൾ എണ്ണിപ്പറയുക.
Show Answer
ഉത്തരം
(1) ആൽഡിഹൈഡുകൾ 2,4-DNP പരീക്ഷണം, ഷിഫ്സ് പരീക്ഷണം, ${NaHSO_4}$ ഉപയോഗിച്ച് ഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡ് അഡിഷൻ ഉൽപ്പന്നം രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. എന്നാൽ ഗ്ലൂക്കോസ് ഈ പ്രതികരണങ്ങൾ നടത്തുന്നില്ല.
(2) ഗ്ലൂക്കോസിന്റെ പെന്റാ അസിറ്റേറ്റ് ഹൈഡ്രോക്സിലാമിനുമായി പ്രതികരിക്കുന്നില്ല. ഇതിൽ നിന്ന് ഗ്ലൂക്കോസിൽ സ്വതന്ത്ര -${CHO}$ ഗ്രൂപ്പ് ഇല്ല എന്ന് വ്യക്തമാകുന്നു.
(3) ഗ്ലൂക്കോസ് രണ്ട് ക്രിസ്റ്റലൈൻ ഫോമുകളായി നിലനിൽക്കുന്നു - $\alpha$, $\beta$. $\alpha$-ഫോം (m.p. $=419 {~K}$) ഗ്ലൂക്കോസിന്റെ കേന്ദ്രീകൃത ലായനിയിൽ നിന്ന് $303 {~K}$-ൽ ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്യുന്നു, $\beta$-ഫോം (m.p $=423 {~K}$) ചൂടുള്ള, സാച്ചുറേറ്റഡ് ജല ലായനിയിൽ നിന്ന് $371 {~K}$-ൽ ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്യുന്നു. ഗ്ലൂക്കോസിന്റെ ഓപ്പൺ ചെയിൻ ഘടനയാൽ ഈ പെരുമാറ്റം വിശദീകരിക്കാനാവില്ല.
14.11 അവശ്യവും അനവശ്യവുമായ അമിനോ ആസിഡുകൾ എന്താണ്? ഓരോ തരത്തിനും രണ്ട് ഉദാഹരണങ്ങൾ നൽകുക.
Show Answer
ഉത്തരം
$\alpha$-അമിനോ ആസിഡുകൾ മനുഷ്യശരീരത്തിന്റെ ആരോഗ്യത്തിനും വളർച്ചയ്ക്കും ആവശ്യമാണ്, പക്ഷേ മനുഷ്യശരീരം സിന്തസൈസ് ചെയ്യാത്തവയാണ് അവ. ഉദാഹരണത്തിന്, വാലിൻ, ല്യൂസിൻ, ഫെനിലാലനിൻ, മുതലായവ. മറുവശത്ത്, $\alpha$-അമിനോ ആസിഡുകൾ മനുഷ്യശരീരത്തിന്റെ ആരോഗ്യത്തിനും വളർച്ചയ്ക്കും ആവശ്യമാണ്, മനുഷ്യശരീരം സിന്തസൈസ് ചെയ്യുന്നവയുമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഗ്ലൈസിൻ, അലനിൻ, ആസ്പാർട്ടിക് ആസിഡ്, മുതലായവ.
14.12 പ്രോട്ടീനുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് താഴെപ്പറയുന്നവ നിർവചിക്കുക
(i) പെപ്റ്റൈഡ് ലിങ്കേജ്
(ii) പ്രൈമറി ഘടന
(iii) ഡിനേച്ചറേഷൻ.
Show Answer
ഉത്തരം
(i) പെപ്റ്റൈഡ് ലിങ്കേജ്:
ഒരു അമിനോ ആസിഡിന്റെ $-{COOH}$ ഗ്രൂപ്പും മറ്റൊരു അമിനോ ആസിഡിന്റെ $-{NH_2}$ ഗ്രൂപ്പും ജലമോളിക്യൂൾ ഒഴിവാക്കി രൂപപ്പെടുത്തുന്ന അമൈഡിനെ പെപ്റ്റൈഡ് ലിങ്കേജ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
(ii) പ്രൈമറി ഘടന:
പ്രോട്ടീനിലെ വിവിധ അമിനോ ആസിഡുകളുടെ പ്രത്യേക ക്രമമാണ് പ്രൈമറി ഘടന, അതായത് പോളിപെപ്റ്റൈഡ് ചെയിനിലെ അമിനോ ആസിഡുകൾക്കിടയിലെ ലിങ്കേജുകളുടെ ക്രമം. ഓരോ പ്രോട്ടീനിലും അമിനോ ആസിഡുകൾ ക്രമീകരിക്കുന്ന ക്രമം വ്യത്യസ്തമാണ്. ക്രമത്തിൽ മാറ്റം വന്നാൽ വ്യത്യസ്തമായ പ്രോട്ടീൻ ലഭിക്കുന്നു.
(iii) ഡിനേച്ചറേഷൻ:
ജൈവസിസ്റ്റത്തിൽ, ഒരു പ്രോട്ടീനിന് അതിന്റേതായ 3-ഡൈമെൻഷണൽ ഘടനയും അതിന്റേതായ ജൈവ പ്രവർത്തനശേഷിയും ഉണ്ടാകും. ഈ അവസ്ഥയിലുള്ള പ്രോട്ടീനിനെ നേറ്റീവ് പ്രോട്ടീൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. എന്നാൽ, നേറ്റീവ് പ്രോട്ടീനിന് താപനിലയിലോ ${pH}$-യിലോ മാറ്റം വരുത്തുന്ന രാസമാറ്റങ്ങൾക്കോ വിധേയമാകുമ്പോൾ, അതിന്റെ ${H}$-ബോണ്ടുകൾ തകരുന്നു. ഈ തകർച്ച ഗ്ലോബ്യൂളുകൾ അഴിച്ച് ഹെലിക്സ് അഴിയുന്നു. ഫലമായി പ്രോട്ടീൻ ജൈവ പ്രവർത്തനശേഷി നഷ്ടപ്പെടുന്നു. ഈ ജൈവ പ്രവർത്തനശേഷിയുടെ നഷ്ടത്തെ ഡിനേച്ചറേഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഡിനേച്ചറേഷൻ സമയത്ത് പ്രോട്ടീന്റെ സെക്കൻഡറി, ടെർഷറി ഘടനകൾ നശിക്കുന്നു, പക്ഷേ പ്രൈമറി ഘടന അതേപടി നിലനിൽക്കുന്നു.
ഉദാഹരണത്തിന്, മുട്ട വേവിക്കുമ്പോൾ അതിലെ പ്രോട്ടീൻ കോഗുലേറ്റ് ചെയ്യുന്നത്.
14.13 പ്രോട്ടീനുകളുടെ സെക്കൻഡറി ഘടനയുടെ സാധാരണ തരങ്ങൾ ഏതാണ്?
Show Answer
ഉത്തരം
പ്രോട്ടീനുകളുടെ സെക്കൻഡറി ഘടനയുടെ രണ്ട് സാധാരണ തരങ്ങളുണ്ട്:
(i) $\propto$-ഹെലിക്സ് ഘടന
(ii) $\beta$-പ്ലീറ്റഡ് ഷീറ്റ് ഘടന $\alpha$ - ഹെലിക്സ് ഘടന:
ഈ ഘടനയിൽ, അമിനോ ആസിഡ് റെസിഡ്യൂവിന്റെ $-{NH}$ ഗ്രൂപ്പ് അടുത്ത ടേണിന്റെ $ \rangle {C=O}$ ഗ്രൂപ്പുമായി ${H}$-ബോണ്ട് രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, വലതു ദിശയിലുള്ള സ്ക്രൂ ($\alpha$-ഹെലിക്സ്) ആകുന്നു.
$\beta$-പ്ലീറ്റഡ് ഷീറ്റ് ഘടന:
ഇത് തുണിയുടെ പ്ലീറ്റഡ് കുഴപ്പുകൾ പോലെ കാണപ്പെടുന്നതിനാൽ ഇങ്ങനെ വിളിക്കുന്നു. ഈ ഘടനയിൽ, എല്ലാ പെപ്റ്റൈഡ് ചെയിനുകളും പരമാവധി നീളത്തിൽ നീട്ടി പിന്നെ അടുത്തടുത്ത് വയ്ക്കുന്നു. ഈ പെപ്റ്റൈഡ് ചെയിനുകൾ അന്തർമോളിക്യൂളാർ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ വഴി ചേർന്നിരിക്കുന്നു.
14.14 പ്രോട്ടീനുകളുടെ $\alpha$-ഹെലിക്സ് ഘടന സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ ഏത് തരം ബോണ്ടിംഗ് സഹായിക്കുന്നു?
Show Answer
ഉത്തരം
ഓരോ അമിനോ ആസിഡ് റെസിഡ്യൂവിന്റെ -${NH}$ ഗ്രൂപ്പും അടുത്ത ടേണുകളിലെ $\rangle {{C}}={O}$ ഗ്രൂപ്പും തമ്മിൽ രൂപപ്പെടുന്ന H-ബോണ്ടുകൾ $\alpha$-ഹെലിക്സ് സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്നു.
14.15 ഗ്ലോബുലാർ, ഫൈബ്രസ് പ്രോട്ടീനുകൾ തമ്മിൽ വ്യത്യാസമാക്കുക.
Show Answer
ഉത്തരം
| ഗുണം | ഗ്ലോബുലാർ പ്രോട്ടീനുകൾ | ഫൈബ്രസ് പ്രോട്ടീനുകൾ |
|---|---|---|
| ആകൃതി | പോളിപെപ്റ്റൈഡ് ചെയിനിന്റെ മടക്കം മൂലം ഗ്ലോബുലാർ പ്രോട്ടീനുകൾക്ക് ഏകദേശ ഗോളാകൃതിയുണ്ട്. | ഫൈബ്രസ് പ്രോട്ടീനുകളുടെ പോളിപെപ്റ്റൈഡ് ചെയിനുകൾ നൂലുപോലുള്ള മോളിക്യൂളുകളായിരിക്കും, അവ അടുത്തടുത്ത് കിടക്കി ഫൈബറുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. |
| ലയനക്ഷമത | ഗ്ലോബുലാർ പ്രോട്ടീനുകൾ ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്നു. | ഫൈബ്രസ് പ്രോട്ടീനുകൾ ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്നില്ല. |
| താപനിലയും pH-യും പ്രതി സെൻസിറ്റിവിറ്റി | ചെറിയ താപനിലയും pH മാറ്റവും ഗ്ലോബുലാർ പ്രോട്ടീനുകളെ ബാധിക്കുന്നു. അതിനാൽ ചൂടാക്കുമ്പോഴോ ആസിഡ്/അൽക്കലി ചികിത്സയ്ക്ക് വിധേയമാകുമ്പോഴോ ഡിനേച്ചറേഷൻ സംഭവിക്കുന്നു. | ഫൈബ്രസ് പ്രോട്ടീനുകൾ താപനിലയും pH-യും മിതമായ മാറ്റങ്ങളോട് സ്ഥിരമാണ്. |
| ജൈവ പ്രവർത്തനശേഷി | ഗ്ലോബുലാർ പ്രോട്ടീനുകൾക്ക് ജൈവ പ്രവർത്തനശേഷിയുണ്ട്. അതിനാൽ ഇവ എൻസൈമുകളായി (മാൾട്ടേസ്, ഇൻവെർട്ടേസ്, മുതലായവ), ഹോർമോണുകളായി (ഇൻസുലിൻ), ആന്റിബോഡികളായി (ഗാമ ഗ്ലോബുലിൻ), ട്രാൻസ്പോർട്ട് ഏജന്റുകളായി (ഹീമോഗ്ലോബിൻ) മുതലായവയായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. | ഫൈബ്രസ് പ്രോട്ടീനുകൾക്ക് ജൈവ പ്രവർത്തനശേഷിയില്ല, പക്ഷേ മൃഗ ടിഷ്യുകളുടെ പ്രധാന ഘടനാമൂല്യമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, തൊലിയിലും മുടിയിലും നഖത്തിലും ഉള്ള കെറാറ്റിൻ, ടെൻഡനുകളിലെ കൊളാജൻ, പട്ടിലുള്ള ഫൈബ്രോയിൻ, പേശികളിലെ മയോസിൻ. |
14.16 അമിനോ ആസിഡുകളുടെ ആംഫോട്ടെറിക് പെരുമാറ്റത്തെ നിങ്ങൾ എങ്ങനെ വിശദീകരിക്കുന്നു?
Show Answer
ഉത്തരം
അമിനോ ആസിഡുകളിൽ അമ്ല (കാർബോക്സിൽ ഗ്രൂപ്പ്) ആൻഡ് ബേസിക് (അമിനോ) ഗ്രൂപ്പ് ഒരേ മോളിക്യൂളിലുണ്ട്. ജല ലായനിയിൽ അവ പരസ്പരം നിർവീര്യമാക്കുന്നു. കാർബോക്സിൽ ഗ്രൂപ്പ് പ്രോട്ടൺ നഷ്ടപ്പെടുത്തുന്നു, അമിനോ ഗ്രൂപ്പ് അതിനെ സ്വീകരിക്കുന്നു. ഫലമായി, ഡൈപോളാർ അഥവാ സ്വിറ്റ്ററിയോൺ രൂപപ്പെടുന്നു.
സ്വിറ്ററിയോണിക് ഫോമിൽ, $\alpha$-അമിനോ ആസിഡുകൾ ആംഫോട്ടെറിക് പെരുമാറ്റം കാണിക്കുന്നു, അവ ആസിഡുകളും ബേസുകളുമായി പ്രതികരിക്കുന്നു. ആസിഡിക് മീഡിയത്തിൽ, $\mathrm{COO}^{-}$ അയൺ പ്രോട്ടൺ സ്വീകരിച്ച് കാറ്റിയോൺ രൂപപ്പെടുന്നു, അതേസമയം ബേസിക് മീഡിയത്തിൽ, $\stackrel{+}{\mathrm{N}} \mathrm{H}_3$ അയൺ പ്രോട്ടൺ നഷ്ടപ്പെടുത്തി അനിയൺ രൂപപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ സ്വിറ്ററിയോണിക് ഫോമിൽ അമിനോ ആസിഡ് ആസിഡായും ബേസായും പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
അതിനാൽ അമിനോ ആസിഡുകൾ ആംഫോട്ടെറിക് പെരുമാറ്റം കാണിക്കുന്നു.
14.17 എൻസൈമുകൾ എന്താണ്?
Show Answer
ഉത്തരം
എൻസൈമുകൾ ജൈവ കാറ്റലിസ്റ്റുകളാണ്. ഓരോ ജൈവസിസ്റ്റത്തിനും വ്യത്യസ്ത എൻസൈം ആവശ്യമാണ്. അതിനാൽ, സാധാരണ കാറ്റലിസ്റ്റുകളെക്കാൾ എൻസൈമുകൾ അവരുടെ പ്രവർത്തനത്തിൽ വളരെ പ്രത്യേകവും കാര്യക്ഷമവുമാണ്. ചെറിയ അളവിൽ മാത്രമേ ഇവ ആവശ്യമാകൂ, ഒപ്പം ഒപ്റ്റിമം താപനില $(310 \mathrm{~K})$, $\mathrm{pH}(7-4)$, ഒരു അറ്റ്മോസ്ഫിയർ പ്രഷർ കീഴിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. രാസപരമായി ഇവ ഗ്ലോബുലാർ പ്രോട്ടീനുകളാണ്. എന്നാൽ ചില എൻസൈമുകൾക്ക് പ്രവർത്തനത്തിനായി പ്രോട്ടീനല്ലാത്ത ഘടകമായ കോഫാക്ടറുമായി ബന്ധപ്പെടേണ്ടതുണ്ട്.
കോഫാക്ടറുകൾ രണ്ട് തരത്തിലുള്ളവയാണ്:
(a) അകാർബണിക അയണുകൾ : $\mathrm{Zn}^{2+}, \mathrm{Mg}^{2+}, \mathrm{Mn}^{2+}, \mathrm{Fe}^{2+}, \mathrm{Cu}^{2+}, \mathrm{Co}^{2+}$ മുതലായവ.
(b) ഓർഗാനിക മോളിക്യൂളുകൾ : ഇവയും രണ്ട് തരത്തിലുള്ളവ:
(i) കോഎൻസൈമുകൾ : ഇവ സാധാരണയായി തയാമിൻ, റിബോഫ്ലാവിൻ, നിയാസിൻ മുതലായ വിറ്റാമിനുകളിൽ നിന്നുള്ളവയാണ്. ഇവ പ്രോട്ടീനുമായി ദുർബലമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഡയാലിസിസ് വഴി എളുപ്പത്തിൽ വേർതിരിക്കാം.
(ii) പ്രോസ്തറ്റിക് ഗ്രൂപ്പ് : ഇവയും ബയോട്ടിൻ പോലുള്ള വിറ്റാമിനുകളിൽ നിന്നുള്ളവയാണ്, പക്ഷേ പ്രോട്ടീൻ മോളിക്യൂളുമായി കോവാലന്റ് ബോണ്ടുകൾ വഴി ദൃഢമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ശ്രദ്ധയുള്ള ഹൈഡ്രോളിസിസ് മാത്രമേ ഇവ വേർതിരിക്കാൻ കഴിയൂ.
14.18 പ്രോട്ടീനുകളുടെ ഘടനയിൽ ഡിനേച്ചറേഷന്റെ ഫലം എന്താണ്?
Show Answer
ഉത്തരം
ഡിനേച്ചറേഷൻ സമയത്ത്, പ്രോട്ടീനുകളുടെ $2^{\circ}$, $3^{\circ}$ ഘടനകൾ നശിക്കുന്നു, പക്ഷേ $1^{\circ}$ ഘടന അതേപടി നിലനിൽക്കുന്നു. ഡിനേച്ചറേഷന്റെ ഫലമായി, ഗ്ലോബുലാർ പ്രോട്ടീനുകൾ ($\mathrm{H}_2 \mathrm{O}$-ൽ ലയിക്കുന്നവ) ഫൈബ്രസ് പ്രോട്ടീനുകളായി ($\mathrm{H}_2 \mathrm{O}$-ൽ ലയിക്കാത്തവ) മാറുന്നു, അവയുടെ ജൈവ പ്രവർത്തനശേഷി നഷ്ടപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, വേവിച്ച മുട്ടയിലെ കോഗുലേറ്റഡ് പ്രോട്ടീനുകൾക്ക് കുഞ്ഞുങ്ങളെ ഉണ്ടാക്കാനാവില്ല.
14.19 വിറ്റാമിനുകൾ എങ്ങനെ വർഗ്ഗീകരിക്കുന്നു? രക്തം കട്ടപിടിക്കുന്നതിന് ഉത്തരവാദിയായ വിറ്റാമിന്റെ പേര് പറയുക.
Show Answer
ഉത്തരം
വിറ്റാമിനുകൾ ജലത്തിൽ അഥവാ കൊഴുപ്പിൽ ലയിക്കുന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി വർഗ്ഗീകരിക്കുന്നു.
(i) ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്ന വിറ്റാമിനുകൾ : ഇവയിൽ വിറ്റാമിൻ B-കോംപ്ലെക്സ് $\left(\mathrm{B}_1, \mathrm{~B}_2, \mathrm{~B}_3\right.$, അതായത് നിക്കോട്ടിനിക് ആസിഡ്, $\mathrm{B}_5$, അതായത് പാന്തോതെനിക് ആസിഡ്, $\mathrm{B}6, \mathrm{~B}{12}$, ഫോളിക് ആസിഡ്) വിറ്റാമിൻ C എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
(ii) കൊഴുപ്പിൽ ലയിക്കുന്ന വിറ്റാമിനുകൾ : ഇവയിൽ വിറ്റാമിൻ A, D, E, K ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇവ കരളിലും കൊഴുപ്പ് സംഭരിക്കുന്ന ടിഷ്യുകളിലും സംഭരിക്കുന്നു. എങ്കിലും, ബയോട്ടിൻ, അതായത് വിറ്റാമിൻ H, ജലത്തിലും കൊഴുപ്പിലും ലയിക്കുന്നില്ല. രക്തം കട്ടപിടിക്കുന്നതിന് വിറ്റാമിൻ K ഉത്തരവാദിയാണ്.
14.20 വിറ്റാമിൻ Aയും വിറ്റാമിൻ Cയും നമുക്ക് എന്തിന് അവശ്യമാണ്? അവയുടെ പ്രധാന ഉറവിടങ്ങൾ നൽകുക.
Show Answer
ഉത്തരം
വിറ്റാമിൻ A നമുക്ക് അവശ്യമാണ്, കാരണം ഇതിന്റെ കുറവ് കണ്ണിന്റെ കോർണിയ കഠിനമാകുന്ന ക്സെറോഫ്താൽമിയയും രാത്രി കാഴ്ചയില്ലായ്മയും ഉണ്ടാക്കുന്നു.
ഉറവിടങ്ങൾ: മീൻ കരൾ എണ്ണ, കാരറ്റ്, വെണ്ണ, പാൽ.
വിറ്റാമിൻ C നമുക്ക് അവശ്യമാണ്, കാരണം ഇതിന്റെ കുറവ് സ്കർവി (രക്തം വരുന്ന പല്ലുകൾ) പയോറിയ (പല്ലുകൾ ഇളകി രക്തം വരുന്നത്) എന്നിവ ഉണ്ടാക്കുന്നു.
ഉറവിടങ്ങൾ: സിട്രസ് ഫലങ്ങൾ; നെല്ലിക്ക, പച്ച ഇലക്കറികൾ.
14.21 ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകൾ എന്താണ്? അവയുടെ രണ്ട് പ്രധാന പ്രവർത്തനങ്ങൾ പറയുക.
Show Answer
ഉത്തരം
ജീവനുള്ള എല്ലാ കോശങ്ങളുടെ കേന്ദ്രകങ്ങളിൽ നിലവിലുള്ള ന്യൂക്ലിയോപ്രോട്ടീനുകളോ ക്രോമസോമുകളോ (പ്രോട്ടീനുകളിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകൾ പ്രോസ്തറ്റിക് ഗ്രൂപ്പായി ഉള്ളവ) ആയ രൂപത്തിലുള്ള ബയോമോളിക്യൂളുകളാണ് ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകൾ.
ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകൾ രണ്ട് തരത്തിലുള്ളവ: ഡിഓക്സിരൈബോന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് (DNA) റൈബോന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് (RNA). ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകളുടെ രണ്ട് പ്രധാന പ്രവർത്തനങ്ങൾ:
(i) DNA തലമുറകൾക്കിടയിൽ പാരമ്പര്യ ഫലങ്ങൾ കൈമാറുന്നതിന് ഉത്തരവാദിയാണ്. കോശവിഭജന സമയത്ത് റെപ്ലിക്കേഷൻ എന്ന അതിന്റെ അദ്വിതീയ ഗുണം മൂലം രണ്ട് ഐഡന്റിക്കൽ DNA സ്ട്രാൻഡുകൾ പുതിയ കോശങ്ങളിലേക്ക് കൈമാറപ്പെടുന്നു.
(ii) DNA, RNA എന്നിവ നമ്മുടെ ശരീരത്തിന്റെ വളർച്ചയ്ക്കും പരിപാലനത്തിനും ആവശ്യമായ എല്ലാ പ്രോട്ടീനുകളുടെയും സിന്തസിസിന് ഉത്തരവാദിയാണ്. യഥാർത്ഥത്തിൽ കോശത്തിലെ വിവിധ RNA മോളിക്യൂളുകൾ ($r$-RNA, $m$-RNA, $t-$ RNA) വഴി പ്രോട്ടീനുകൾ സിന്തസൈസ് ചെയ്യുന്നു, പക്ഷേ ഏത് പ്രോട്ടീൻ സിന്തസൈസ് ചെയ്യണമെന്ന സന്ദേശം DNA മോളിക്യൂളുകൾ നൽകുന്നു.
14.22 ന്യൂക്ലിയോസൈഡും ന്യൂക്ലിയോടൈഡും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?
Show Answer
ഉത്തരം
പൈറിമിഡിൻ (സൈറ്റോസിൻ, തൈമിൻ, യൂറാസിൽ) ന്റെ 1-പൊസിഷനിലോ പ്യൂറിൻ (ഗ്വാനിൻ, അഡിനിൻ) ന്റെ 9-പൊസിഷനിലോ ബേസ്, സാക്ക്രൈഡിന്റെ (റൈബോസ് അഥവാ ഡിഓക്സിരൈബോസ്) C-1-നോട് $\beta$-ലിങ്കേജ് വഴി ചേർന്നിരിക്കുമ്പോൾ ന്യൂക്ലിയോസൈഡ് രൂപപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ, സാധാരണയായി ന്യൂക്ലിയോസൈഡുകൾ Sugar-Base എന്ന രൂപത്തിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം.
ന്യൂക്ലിയോടൈഡിൽ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകളുടെ മൂന്ന് അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങളും ഉണ്ട്, അതായത് ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പ്, പെന്റോസ് സാക്ക്രൈഡ്, നൈട്രജൻ ബേസ്. ഇവ പെന്റോസ് സാക്ക്രൈഡിന്റെ $\mathrm{C}_5{ }^{\prime}-\mathrm{OH}$ ഗ്രൂപ്പ് ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ് ഉപയോഗിച്ച് എസ്റ്ററിഫിക്കേഷൻ ചെയ്ത് ലഭിക്കുന്നു.
14.23 DNA-യിലെ രണ്ട് സ്ട്രാൻഡുകൾ ഐഡന്റിക്കൽ അല്ല, പക്ഷേ കോംപ്ലിമെന്ററിയാണ്. വിശദീകരിക്കുക.
Show Answer
ഉത്തരം
DNA മോളിക്യൂളിലെ രണ്ട് സ്ട്രാൻഡുകൾ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ വഴി ചേർന്നിരിക്കുന്നു, ഒരു സ്ട്രാൻഡിലെ പ്യൂറിൻ ബേസ് മറ്റേ സ്ട്രാൻഡിലെ പൈറിമിഡിൻ ബേസുമായി, അതുപോലെ തിരിച്ചും. ബേസുകളുടെ വ്യത്യസ്ത വലിപ്പവും ജിയോമെട്രിയും മൂലം, DNA-യിൽ സാധ്യമായ ഏകൈക പെയറിംഗ് G (ഗ്വാനിൻ) C (സൈറ്റോസിൻ) മൂന്ന് H-ബോണ്ടുകൾ വഴി, അതായത് $(\mathrm{C} \equiv \mathrm{G})$, A (അഡിനിൻ) T (തൈമിൻ) രണ്ട് H-ബോണ്ടുകൾ വഴി (അതായത് $\mathrm{A}=\mathrm{T}$) ആകുന്നു. ഈ ബേസ്-പെയറിംഗ് തത്വം മൂലം, ഒരു സ്ട്രാൻഡിലെ ബേസുകളുടെ ക്രമം മറ്റേ സ്ട്രാൻഡിലെ ബേസുകളുടെ ക്രമം യാന്ത്രികമായി നിശ്ചയിക്കുന്നു. അതിനാൽ, രണ്ട് സ്ട്രാൻഡുകൾ കോംപ്ലിമെന്ററിയാണ്, ഐഡന്റിക്കൽ അല്ല.
14.24 DNA-യും RNA-യും തമ്മിലുള്ള പ്രധാന ഘടനാത്മകവും പ്രവർത്തനപരവുമായ വ്യത്യാസങ്ങൾ എഴുതുക.
Show Answer
ഉത്തരം
DNA-യും RNA-യും തമ്മിലുള്ള ഘടനാത്മക വ്യത്യാസങ്ങൾ താഴെപ്പറയുന്നവയാണ്:
| DNA | RNA | ||
|---|---|---|---|
| 1. | DNA മോളിക്യൂളുകളിലെ സാക്ക്രൈഡ് ഭാഗം $\beta$-D-2 ഡിഓക്സിരൈബോസ് ആണ്. | 1. | RNA മോളിക്യൂളുകളിലെ സാക്ക്രൈഡ് ഭാഗം $\beta$-D-റൈബോസ് ആണ്. |
| 2. | DNA-യിൽ തൈമിൻ (T) ഉണ്ട്. ഇതിൽ യൂറാസിൽ (U) ഇല്ല. | 2. | RNA-യിൽ യൂറാസിൽ (U) ഉണ്ട്. ഇതിൽ തൈമിൻ (T) ഇല്ല. |
| 3. | DNA-യുടെ ഹെലിക്സ് ഘടന ഡബിൾ-സ്ട്രാൻഡാണ്. | 3. | RNA-യുടെ ഹെലിക്സ് ഘടന സിംഗിൾ-സ്ട്രാൻഡാണ്. |
DNA-യും RNA-യും തമ്മിലുള്ള പ്രവർത്തനപരമായ വ്യത്യാസങ്ങൾ താഴെപ്പറയുന്നവയാണ്:
| DNA | RNA | ||
|---|---|---|---|
| 1 | DNA പാരമ്പര്യത്തിന്റെ രാസപരമായ അടിസ്ഥാനമാണ്. | 1 | RNA പാരമ്പര്യത്തിന് ഉത്തരവാദിയല്ല. |
| 2 | DNA മോളിക്യൂളുകൾ പ്രോട്ടീനുകൾ സിന്തസൈസ് ചെയ്യുന്നില്ല, പക്ഷേ കോഡ് ചെയ്തത് കൈമാറുന്നു | 2 | പ്രോട്ടീനുകൾ RNA വഴി സിന്തസൈസ് ചെയ്യുന്നു |
14.25 കോശത്തിൽ കാണുന്ന വ്യത്യസ്ത തരം RNA-കൾ ഏതൊക്കെയാണ്?
Show Answer
ഉത്തരം
(i) മെസഞ്ചർ RNA (m-RNA)
(ii) റൈബോസോമൽ RNA (r-RNA)
(iii) ട്രാൻസ്ഫർ RNA (t-RNA)