ਅਧਿਆਇ 03 ਜੈਵ-ਅਣੂ
ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਆਇ ਵਿੱਚ ਤੁਸੀਂ ਸੈੱਲ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਅੰਗਕਾਂ ਬਾਰੇ ਸਿੱਖਿਆ ਹੈ। ਹਰੇਕ ਅੰਗਕ ਦੀ ਵੱਖਰੀ ਬਣਤਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਾਰਜ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਸੈੱਲ ਝਿੱਲੀ ਲਿਪਿਡ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਤੋਂ ਬਣੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸੈੱਲ ਦੀਵਾਰ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟਾਂ ਤੋਂ ਬਣੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਕ੍ਰੋਮੋਸੋਮ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਅਤੇ ਨਿਊਕਲਿਕ ਐਸਿਡ, ਯਾਨੀ DNA ਤੋਂ ਬਣੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਰਾਈਬੋਸੋਮ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਅਤੇ ਨਿਊਕਲਿਕ ਐਸਿਡ, ਯਾਨੀ RNA ਤੋਂ ਬਣੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਸੈੱਲੀ ਅੰਗਕਾਂ ਦੇ ਇਹ ਘਟਕ ਮੈਕਰੋਮੋਲੀਕਿਊਲ ਜਾਂ ਜੈਵ-ਅਣੂ ਵੀ ਕਹਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਜੈਵ-ਅਣੂਆਂ ਦੀਆਂ ਚਾਰ ਮੁੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਹਨ: ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ, ਪ੍ਰੋਟੀਨ, ਲਿਪਿਡ ਅਤੇ ਨਿਊਕਲਿਕ ਐਸਿਡ। ਸੈੱਲ ਦੀਆਂ ਬਣਤਰੀ ਇਕਾਈਆਂ ਹੋਣ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਜੈਵ-ਅਣੂ ਸੈੱਲੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਕਾਰਜ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਅਧਿਆਇ ਵਿੱਚ ਤੁਸੀਂ ਇਨ੍ਹਾਂ ਜੈਵ-ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਕਾਰਜਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰੋਗੇ।
3.1 ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ
ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਕੁਦਰਤ ਵਿੱਚ ਜੈਵ-ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਪ੍ਰਚੂਨ ਵਰਗਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹਨ ਅਤੇ ਸਾਰੇ ਜੀਵਨ ਰੂਪਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਪਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਰਸਾਇਣਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ, ਇਹ ਪੋਲੀਹਾਈਡ੍ਰਿਕ ਅਲਕੋਹਲਾਂ ਦੇ ਐਲਡੀਹਾਈਡ ਅਤੇ ਕੀਟੋਨ ਡੈਰੀਵੇਟਿਵ ਹਨ। ਜੀਵਤ ਜੀਵਾਂ ਵਿੱਚ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟਾਂ ਦੀ ਮੁੱਖ ਭੂਮਿਕਾ ਊਰਜਾ ਦੇ ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਨੀ ਹੈ। ਇਹ ਅਣੂ ਊਰਜਾ ਭੰਡਾਰ, ਚਯਾਪਚਯਿਕ ਮੱਧਵਰਤੀ, ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਅਤੇ ਪੌਦੇ ਸੈੱਲ ਦੀਵਾਰ ਦੇ ਮੁੱਖ ਘਟਕਾਂ ਵਜੋਂ ਵੀ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ DNA ਅਤੇ RNA ਦਾ ਹਿੱਸਾ ਹਨ, ਜਿਸ ਬਾਰੇ ਤੁਸੀਂ ਇਸ ਅਧਿਆਇ ਵਿੱਚ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਪੜ੍ਹੋਗੇ। ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਅਤੇ ਪੌਦਿਆਂ ਦੀਆਂ ਸੈੱਲ ਦੀਵਾਰਾਂ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟਾਂ ਦੇ ਪੋਲੀਮਰਾਂ ਤੋਂ ਬਣੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਸੂਚਨਾਤਮਕ ਸਮੱਗਰੀ ਵਜੋਂ ਵੀ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਅਤੇ ਲਿਪਿਡਾਂ ਦੀਆਂ ਸਤਹਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ ਤਾਂ ਜੋ ਸੈੱਲ-ਸੈੱਲ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਅਤੇ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਸੈੱਲੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਤੱਤਾਂ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਵਿੱਚ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਣ।
(A) ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟਾਂ ਦਾ ਵਰਗੀਕਰਣ
ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਸਧਾਰਨ ਸ਼ੱਕਰਾਂ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਇੱਕ ਤੋਂ ਵੱਧ ਇਕਾਈਆਂ ਦੇ ਜਟਿਲ ਪੋਲੀਮਰਾਂ ਤੱਕ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਰੂਪਾਂ ਵਿੱਚ ਪਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਇਸ ਅਨੁਸਾਰ ਇਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਵਰਗੀਕਰਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਤਿੰਨ ਸ਼੍ਰੇਣੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ: ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ, ਓਲੀਗੋਸੈਕਰਾਈਡ ਅਤੇ ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ।
1. ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ
ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ ਸਧਾਰਨ ਸ਼ੱਕਰਾਂ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਹੋਰ ਸਰਲ ਰੂਪਾਂ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਲਾਈਜ਼ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ। ਇਹ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ ਸਭ ਤੋਂ ਸਰਲ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਮੁਕਤ ਐਲਡੀਹਾਈਡ $(-\mathrm{CHO})$ ਅਤੇ ਕੀਟੋਨ $(>\mathrm{C}=\mathrm{O})$ ਸਮੂਹ, ਦੋ ਜਾਂ ਦੋ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਿਲ $(-\mathrm{OH})$ ਸਮੂਹ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਸਧਾਰਨ ਸੂਤਰ $\mathrm{C} _n\left(\mathrm{H} _2 \mathrm{O}\right)_n$ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕਾਰਬਨ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਅਤੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਮੂਹਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ, ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਦਾ ਵਰਗੀਕਰਣ ਟੇਬਲ 3.1 ਵਿੱਚ ਦਿੱਤੇ ਅਨੁਸਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਟੇਬਲ 3.1: ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਦਾ ਵਰਗੀਕਰਣ
| S. No. | ਕਾਰਬਨ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਦੀ ਸ਼੍ਰੇਣੀ | ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਮੂਹਾਂ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਦੀ ਸ਼੍ਰੇਣੀ | |
|---|---|---|---|
| ਐਲਡੋਸ | ਕੀਟੋਸ | ||
| 1. | ਟ੍ਰਾਈਓਸ $\left(\mathrm{C}_3 \mathrm{H}_6 \mathrm{O}_3\right)$ | ਗਲਿਸਰਾਲਡੀਹਾਈਡ (ਇੱਕ ਐਲਡੋਟ੍ਰਾਈਓਸ) | ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸੀਐਸੀਟੋਨ (ਇੱਕ ਕੀਟੋਟ੍ਰਾਈਓਸ) |
| 2. | ਟੈਟ੍ਰੋਸ $\left(\mathrm{C}_4 \mathrm{H}_8 \mathrm{O}_4\right)$ | ਐਰਿਥ੍ਰੋਸ | ਐਰਿਥ੍ਰੂਲੋਸ |
| 3. | ਪੈਂਟੋਸ $\left(\mathrm{C} _5 \mathrm{H} _{10} \mathrm{O} _5\right)$ | ਰਾਈਬੋਸ | ਰਾਈਬੂਲੋਸ |
| 4. | ਹੈਕਸੋਸ $\left(\mathrm{C} _6 \mathrm{H} _{12} \mathrm{O} _6\right)$ | ਗਲੂਕੋਜ਼ | ਫ੍ਰਕਟੋਜ਼ |
2. ਓਲੀਗੋਸੈਕਰਾਈਡ
ਰਵਾਇਤੀ ਤੌਰ ‘ਤੇ, ਓਲੀਗੋਸੈਕਰਾਈਡ ਉਹ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਦੋ ਤੋਂ ਦਸ ਇਕਾਈਆਂ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਦੀਆਂ ਗਲਾਈਕੋਸਿਡਿਕ ਬਾਂਡ ਦੁਆਰਾ ਜੁੜੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਕੁਝ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਮਿਲਣ ਵਾਲੇ ਓਲੀਗੋਸੈਕਰਾਈਡ ਮਾਲਟੋਜ਼, ਲੈਕਟੋਜ਼, ਸੁਕਰੋਜ਼, ਆਦਿ ਹਨ।
3. ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ
ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ ਦਸ ਜਾਂ ਵੱਧ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ ਇਕਾਈਆਂ ਦੇ ਪੋਲੀਮਰ ਹਨ ਜੋ ਗਲਾਈਕੋਸਿਡਿਕ ਲਿੰਕੇਜਾਂ ਦੁਆਰਾ ਜੁੜੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਦੁਹਰਾਉਂਦੀ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ ਇਕਾਈ ਦੀ ਕਿਸਮ (ਹੋਮੋ- ਅਤੇ ਹੇਟਰੋ-ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ); ਸ਼ਾਖਾਵਾਂ ਦੀ ਡਿਗਰੀ, ਅਤੇ ਮੋਨੋਮੈਰਿਕ ਇਕਾਈਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਗਲਾਈਕੋਸਿਡਿਕ ਲਿੰਕੇਜ ਦੀ ਕਿਸਮ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਕਈ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲ ਵਰਗੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕੁਝ ਆਮ ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਦੀਆਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਸਟਾਰਚ, ਗਲਾਈਕੋਜਨ, ਸੈਲੂਲੋਜ਼ ਅਤੇ ਕਾਈਟਿਨ ਹਨ।
ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਅਤੇ ਲਿਪਿਡਾਂ ਨਾਲ ਸੰਯੁਕਤ ਹੋ ਕੇ ਗਲਾਈਕੋਕੋਨਜੂਗੇਟ ਬਣਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਗਲਾਈਕੋਕੋਨਜੂਗੇਟ ਤਿੰਨ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ; ਗਲਾਈਕੋਪ੍ਰੋਟੀਨ, ਪ੍ਰੋਟੀਓਗਲਾਈਕਨ ਅਤੇ ਗਲਾਈਕੋਲਿਪਿਡ। ਜੇਕਰ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੇ ਸੰਯੋਗ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਘਟਕ ਪ੍ਰਬਲ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਨੂੰ ਗਲਾਈਕੋਪ੍ਰੋਟੀਨ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਸੰਯੋਗ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਤੋਂ ਵੱਧ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਨੂੰ ਪ੍ਰੋਟੀਓਗਲਾਈਕਨ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਲਿਪਿਡਾਂ ਨਾਲ ਸੰਯੁਕਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਨੂੰ ਗਲਾਈਕੋਲਿਪਿਡ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
(B) ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟਾਂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਗੁਣ
(a) ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ
ਕੁਝ ਆਮ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਦੀ ਬਣਤਰ (ਚਿੱਤਰ 3.1) ਵਿੱਚ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੋਨੋਂ ਰੂਪਾਂ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦਾ ਹੈ

ਚਿੱਤਰ 3.1: ਕੁਝ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਦੀ ਬਣਤਰ
ਸਿੱਧੀ ਚੇਨ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਚੱਕਰੀ ਬਣਤਰ (ਚਿੱਤਰ 3.2)। ਚੱਕਰੀ ਬਣਤਰਾਂ ਕਾਰਬੋਨਿਲ ਸਮੂਹ ਅਤੇ ਇੱਕ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਿਲ ਸਮੂਹ ਵਿਚਕਾਰ ਅੰਤਰ-ਅਣੂਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਹੇਮੀਐਸੀਟਲ ਬਣਨ ਦਾ ਨਤੀਜਾ ਹਨ।

ਚਿੱਤਰ 3.2: ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੀ ਬਣਤਰ: (a) ਸਿੱਧੀ ਚੇਨ ਅਤੇ (b) ਚੱਕਰੀ ਰੂਪ
ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸੀ ਐਸੀਟੋਨ ਨੂੰ ਛੱਡ ਕੇ ਸਾਰੇ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਜਾਂ ਵੱਧ ਅਸਮਿਟ੍ਰਿਕ (ਕਾਇਰਲ) ਕਾਰਬਨ (ਚਾਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਮੂਹਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬੰਨ੍ਹੇ ਗਏ ਕਾਰਬਨ ਪਰਮਾਣੂ) ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ, ਇਹ ਆਪਟੀਕਲੀ ਸਰਗਰਮ ਆਈਸੋਮਰ (ਐਨੈਂਟੀਓਮਰ) ਹੁੰਦੇ ਹਨ। $n$ ਕਾਇਰਲ ਕੇਂਦਰਾਂ ਵਾਲੇ ਇੱਕ ਅਣੂ ਦੇ $2^{\mathrm{n}}$ ਸਟੀਰੀਓਆਈਸੋਮਰ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇੱਕ ਕਾਇਰਲ ਕੇਂਦਰ ਵਾਲੇ ਗਲਿਸਰਾਲਡੀਹਾਈਡ ਦੇ $2^{1}=2$ ਅਤੇ ਚਾਰ ਕਾਇਰਲ ਕੇਂਦਰਾਂ ਵਾਲੇ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ $2^{4}=16$ ਸਟੀਰੀਓਆਈਸੋਮਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
$-\mathrm{OH}$ ਸਮੂਹ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਜੋ ਕਾਰਬੋਨਿਲ ਕਾਰਬਨ ਤੋਂ ਸਭ ਤੋਂ ਦੂਰ ਹੈ, ਇਹ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਸ਼ੱਕਰ D ਜਾਂ L ਸ਼ੱਕਰਾਂ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਇਹ- $\mathrm{OH}$ ਸਮੂਹ ਇਸਨੂੰ ਧਾਰਨ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਕਾਰਬਨ ਪਰਮਾਣੂ ਦੇ ਸੱਜੇ ਪਾਸੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਸ਼ੱਕਰ D-ਆਈਸੋਮਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਜਦੋਂ ਇਹ ਖੱਬੇ ਪਾਸੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸ਼ੱਕਰ L ਆਈਸੋਮਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 3.3)। ਜੈਵਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਸ਼ੱਕਰ D ਸ਼ੱਕਰ ਹਨ।

ਚਿੱਤਰ 3.3: ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ $L$ ਅਤੇ $D$ ਰੂਪ
ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ ਦੇ ਆਈਸੋਮੈਰਿਕ ਰੂਪ ਜੋ ਸਿਰਫ਼ ਹੇਮੀਐਸੀਟਲ (ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ ਦੇ ਅਲਕੋਹਲਿਕ ਅਤੇ ਐਲਡੀਹਾਈਡ ਸਮੂਹਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਾਰਨ ਬਣਿਆ) ਜਾਂ ਹੇਮੀਕੀਟਲ (ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ ਦੇ ਅਲਕੋਹਲਿਕ ਅਤੇ ਕੀਟੋ ਸਮੂਹਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਾਰਨ ਬਣਿਆ) ਕਾਰਬਨ ਪਰਮਾਣੂ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਆਪਣੀ ਸੰਰਚਨਾ ਵਿੱਚ ਭਿੰਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਐਨੋਮਰ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਾਰਬੋਨਿਲ ਕਾਰਬਨ ਪਰਮਾਣੂ ਨੂੰ ਐਨੋਮੇਰਿਕ ਕਾਰਬਨ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। $\alpha$-ਐਨੋਮਰ ਵਿੱਚ, ਕਾਰਬਨ ਦਾ - $\mathrm{OH}$ ਸਮੂਹ ਸ਼ੱਕਰ ਰਿੰਗ ਦੇ ਉਲਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ $\mathrm{CH}_{2} \mathrm{OH}$ ਸਮੂਹ ਤੋਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਕਾਇਰਲ ਕੇਂਦਰ ‘ਤੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ $\mathrm{D}$ ਅਤੇ $\mathrm{L}$ ਸੰਰਚਨਾ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦਾ ਹੈ (ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ $\mathrm{C}-5$)। ਦੂਸਰੇ ਐਨੋਮਰ ਨੂੰ $\beta$-ਐਨੋਮਰ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਐਕਵੀਅਸ ਘੋਲ ਵਿੱਚ $\alpha$ ਅਤੇ $\beta$ ਐਨੋਮਰਾਂ ਦਾ ਪਰਸਪਰ ਪਰਿਵਰਤਨ ਮਿਊਟਾਰੋਟੇਸ਼ਨ ਕਹਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਰਿੰਗ ਰੂਪ ਛੋਟੇ ਸਮੇਂ ਲਈ ਲੀਨੀਅਰ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਖੁੱਲ੍ਹਦਾ ਹੈ, ਫਿਰ ਦੁਬਾਰਾ ਬੰਦ ਹੋ ਕੇ $\beta$ ਐਨੋਮਰ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 3.4)।

ਚਿੱਤਰ 3.4: ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ ਦੋ ਚੱਕਰੀ ਰੂਪ
ਆਈਸੋਮਰ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੀ $-\mathrm{OH}$ ਦੀ ਵੱਖਰੀ ਸੰਰਚਨਾ ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ ਕਾਰਬਨ ਪਰਮਾਣੂ ‘ਤੇ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਐਪੀਮਰ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਐਪੀਮਰ ਮੈਨੋਜ਼ ($\mathrm{C}-2$ ‘ਤੇ ਐਪੀਮਰ) ਅਤੇ ਗੈਲਕਟੋਜ਼ (C-4 ‘ਤੇ ਐਪੀਮਰ) ਹਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 3.5 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 3.5: ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ ਐਪੀਮਰ
(b) ਡਾਈਸੈਕਰਾਈਡ
ਡਾਈਸੈਕਰਾਈਡ ਦੋ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਤੋਂ ਬਣੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਗਲਾਈਕੋਸਿਡਿਕ ਲਿੰਕੇਜ ਦੁਆਰਾ ਜੁੜੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਡਾਈਸੈਕਰਾਈਡ ਮਾਲਟੋਜ਼ ਵਿੱਚ ਦੋ D-ਗਲੂਕੋਜ਼ ਅਵਸ਼ੇਸ਼ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਇੱਕ ਗਲਾਈਕੋਸਿਡਿਕ ਲਿੰਕੇਜ ਦੁਆਰਾ ਜੁੜੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਸਹਿਸੰਯੋਜਕ ਬਾਂਡ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ ਦੇ $-\mathrm{OH}$ ਸਮੂਹ ਨੂੰ ਦੂਸਰੀ ਸ਼ੱਕਰ ਇਕਾਈ ਦੇ ਐਨੋਮੇਰਿਕ ਕਾਰਬਨ ਨਾਲ ਜੋੜ ਕੇ ਬਣਦਾ ਹੈ। ਲੈਕਟੋਜ਼ D-ਗੈਲਕਟੋਜ਼ ਅਤੇ D-ਗਲੂਕੋਜ਼ ਅਵਸ਼ੇਸ਼ਾਂ ਤੋਂ ਬਣਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 3.6 ਅਤੇ 3.7)।
ਡਾਈਸੈਕਰਾਈਡ ਨੂੰ ਤਨੂਕ੍ਰਿਤ ਐਸਿਡ ਨਾਲ ਉਬਾਲ ਕੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਘਟਕ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਲਾਈਜ਼ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸੁਕਰੋਜ਼ ਦੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਨਾਲ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਅਤੇ ਫ੍ਰਕਟੋਜ਼ ਦਾ ਮਿਸ਼ਰਣ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 3.6: ਦੋ ਅਣੂਆਂ $\alpha$ D-ਗਲੂਕੋਜ਼ ਤੋਂ ਮਾਲਟੋਜ਼ ਦਾ ਬਣਨਾ

ਲੈਕਟੋਜ਼ ($\beta$-D-ਗੈਲਕਟੋਪਾਈਰਾਨੋਸਿਲ-$(1 \rightarrow 4) \alpha$-D-ਗਲੂਕੋਪਾਈਰਾਨੋਸ)
ਚਿੱਤਰ 3.7: ਲੈਕਟੋਜ਼ ਦੀ ਬਣਤਰ
(c) ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ
ਕਾਰਜਕਾਰੀ ਭੂਮਿਕਾਵਾਂ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ ਹੋਮੋਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ ਨੂੰ ਸਟੋਰੇਜ ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ ਅਤੇ ਬਣਤਰੀ ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਟੋਰੇਜ ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ ਦੇ ਸਟੋਰੇਜ ਰੂਪ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜਿਸਨੂੰ ਬਾਲਣ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਟਾਰਚ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰੇਜ ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ ਦੀ ਇੱਕ ਉਦਾਹਰਣ ਹੈ, ਅਤੇ ਗਲਾਈਕੋਜਨ ਜਾਨਵਰਾਂ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰੇਜ ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ ਹੈ। ਬਣਤਰੀ ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸੈਲੂਲੋਜ਼ ਅਤੇ ਕਾਈਟਿਨ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਪੌਦੇ ਸੈੱਲ ਦੀਵਾਰ ਅਤੇ ਜਾਨਵਰਾਂ ਦੇ ਬਾਹਰੀ ਕੰਕਾਲ ਵਿੱਚ ਬਣਤਰੀ ਤੱਤਾਂ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਹੇਟਰੋਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ, ਹੋਮੋਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਤੋਂ ਉਲਟ, ਜੀਵਾਂ ਲਈ ਬਾਹਰੀ ਸਹਾਇਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਜਾਨਵਰਾਂ ਦੇ ਟਿਸ਼ੂਆਂ ਦੇ ਬਾਹਰੀ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਇੱਕ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ ਜੋ ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠੇ ਰੱਖਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸੈੱਲਾਂ ਅਤੇ ਟਿਸ਼ੂਆਂ ਨੂੰ ਆਕਾਰ, ਸਹਾਇਤਾ ਅਤੇ ਸੁਰੱਖਿਆ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਕੁਝ ਹੋਮੋਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਦੇ ਨਾਮ ਅਤੇ ਗੁਣ ਟੇਬਲ 3.2 ਵਿੱਚ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਹਨ
ਟੇਬਲ 3.2: ਕੁਝ ਆਮ ਹੋਮੋਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਦੀ ਸੂਚੀ
| ਨਾਮ | ਘਟਕ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ | ਆਕਾਰ (ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ ਅਵਸ਼ੇਸ਼ਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ) | ਜੈਵਿਕ ਮਹੱਤਤਾ |
|---|---|---|---|
| ਸਟਾਰਚ | a-D-ਗਲੂਕੋਜ਼ | $50-5000$ ਤੱਕ $10^{6}$ | ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਦਾ ਭੰਡਾਰ |
| ਗਲਾਈਕੋਜਨ | a-D-ਗਲੂਕੋਜ਼ | 50000 ਤੱਕ | ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਅਤੇ ਜਾਨਵਰਾਂ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਦਾ ਭੰਡਾਰ |
| ਸੈਲੂਲੋਜ਼ | $\beta$-D-ਗਲੂਕੋਜ਼ | 15000 ਤੱਕ | ਇਹ ਬਣਤਰੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸੈੱਲ ਦੀਵਾਰ ਨੂੰ ਕਠੋਰਤਾ ਅਤੇ ਮਜ਼ਬੂਤੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। |
| ਕਾਈਟਿਨ | $\beta$-N-ਐਸਿਟਾਈਲ-D- ਗਲੂਕੋਸਾਮੀਨ | ਬਹੁਤ ਵੱਡਾ | ਇਹ ਬਣਤਰੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕੀੜਿਆਂ ਦੇ ਬਾਹਰੀ ਕੰਕਾਲ ਨੂੰ ਕਠੋਰਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। |
| ਇਨੂਲਿਨ | $\beta$-D-ਫ੍ਰਕਟੋਜ਼ | $30-35$ | ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਦਾ ਭੰਡਾਰ। |
| ਪੈਕਟਿਨ | a-D-ਗੈਲਕਟੂਰੋਨਿਕ ਐਸਿਡ | - | ਇਸਦੀ ਬਣਤਰੀ ਭੂਮਿਕਾ ਹੈ: ਪੌਦੇ ਸੈੱਲ ਦੀਵਾਰਾਂ ਵਿੱਚ ਸੈਲੂਲੋਜ਼ ਫਾਈਬ੍ਰਿਲਾਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠਾ ਰੱਖਦਾ ਹੈ। |
| ਡੈਕਸਟ੍ਰਾਨ | a-D-ਗਲੂਕੋਜ਼ | ਵਿਆਪਕ ਰੇਂਜ | ਇਹ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਵਿੱਚ ਬਾਹਰੀ ਚਿਪਕਣ ਵਜੋਂ ਬਣਤਰੀ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦਾ ਹੈ। |
| ਜ਼ਾਈਲਨ | $\beta$-D-ਜ਼ਾਈਲੋਜ਼ | $30-100$ | ਇਹ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰੇਜ ਅਤੇ ਸਹਾਇਕ ਭੂਮਿਕਾਵਾਂ ਰੱਖਦਾ ਹੈ। |
ਕੁਝ ਆਮ ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡਾਂ ਦੀਆਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ
(a) ਸਟਾਰਚ
ਸਟਾਰਚ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਰਿਜ਼ਰਵ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਵਜੋਂ ਟਿਊਬਰ, ਬੀਜ, ਫਲ ਅਤੇ ਜੜ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਮਿਲਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਦੋ ਹੋਮੋਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡਾਂ, ਐਮਾਈਲੋਜ਼ (15-20\%) ਅਤੇ ਐਮਾਈਲੋਪੈਕਟਿਨ $(80-85 \%)$ ਤੋਂ ਬਣਿਆ ਹੈ। ਐਮਾਈਲੋਜ਼ a-D-ਗਲੂਕੋਜ਼ ਮੋਨੋਮਰਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਲੀਨੀਅਰ ਪੋਲੀਮਰ ਹੈ ਅਤੇ $\mathrm{a}(1 \rightarrow 4)$ ਬਾਂਡਾਂ