जैवाणु: Difference between revisions

[[Image:Myoglobin.png|thumb|200px|[[Myoglobin]] की 3डी संरचना का प्रतिनिधित्व, [[अल्फा हेलिक्स]] दिखाते हुए, रिबन द्वारा दर्शाया गया। 1958 में [[मैक्स पेरुट्ज़]] और [[जॉन केंड्रू]] द्वारा [[एक्स - रे क्रिस्टलोग्राफी]] द्वारा इसकी संरचना को हल करने वाला यह पहला प्रोटीन था, जिसके लिए उन्हें [[रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार]] मिला।]]एक बायोमोलेक्यूल या जैविक [[अणु]] जीवों में मौजूद अणुओं के लिए एक कम इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द है जो एक या एक से अधिक विशिष्ट [[जैविक प्रक्रिया]]ओं, जैसे [[कोशिका विभाजन]], [[रूपजनन]] या विकासात्मक जीव विज्ञान के लिए आवश्यक हैं।<ref>Bunge, M. (1979). ''Treatise on Basic Philosophy'', vol. 4. Ontology II: A World of Systems, p. 61-2. [https://books.google.com/books?id=4hpNzUzH1E4C&lpg=PP1&hl=pt-BR&pg=PA61 link].</ref> बायोमोलेक्यूल्स में [[प्रोटीन]], [[कार्बोहाइड्रेट]], [[लिपिड]] और [[न्यूक्लिक अम्ल]] जैसे बड़े [[मैक्रो मोलेक्यूल]]्स (या [[polyelectrolytes]]) के साथ-साथ छोटे अणु जैसे प्राथमिक [[मेटाबोलाइट]]्स, [[द्वितीयक मेटाबोलाइट]] और [[प्राकृतिक उत्पाद]] शामिल हैं। सामग्री के इस वर्ग के लिए एक अधिक सामान्य नाम जैविक पदार्थ है। बायोमोलेक्युलस जीवित जीवों का एक महत्वपूर्ण तत्व है, वे बायोमोलेक्यूल्स अक्सर [[एंडोजेनी (जीव विज्ञान)]] होते हैं,<ref>{{cite book |author1=Voon, C. H. |author2=Sam, S. T. |title=जैव-आणविक लक्ष्यीकरण के लिए नैनोबायोसेंसर|date=2019 |publisher=Elsevier |isbn=978-0-12-813900-4 |language=en |chapter=2.1 Biosensors}}</ref> जीव के भीतर उत्पन्न<ref>[https://medical-dictionary.thefreedictionary.com/endogeny endogeny]. (2011) ''Segen's Medical Dictionary''. [http://www.thefreedictionary.com The Free Dictionary by Farlex.] Farlex, Inc. Accessed June 27, 2019.</ref> लेकिन जीवों को आमतौर पर जीवित रहने के लिए बहिर्जात जैव अणुओं की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए कुछ पोषक तत्व।

जीव विज्ञान और जैव रसायन और [[आणविक जीव विज्ञान]] के इसके उपक्षेत्र जैव अणुओं और उनकी [[जैविक प्रतिक्रिया]] का अध्ययन करते हैं। अधिकांश जैव-अणु [[कार्बन]]िक यौगिक होते हैं, और केवल चार [[रासायनिक तत्व]]-[[ऑक्सीजन]], कार्बन, [[हाइड्रोजन]] और [[नाइट्रोजन]]-[[मानव शरीर]] के द्रव्यमान का 96% हिस्सा बनाते हैं। लेकिन कई अन्य तत्व, जैसे विभिन्न [[बायोमेटल (जीव विज्ञान)]] भी कम मात्रा में मौजूद होते हैं।

दोनों विशिष्ट प्रकार के अणुओं (जैव अणुओं) और कुछ [[चयापचय मार्ग]]ों की एकरूपता जीवन रूपों की व्यापक विविधता के बीच अपरिवर्तनीय विशेषताएं हैं; इस प्रकार इन जैव-अणुओं और उपापचयी मार्गों को जैव-रासायनिक सार्वभौम कहा जाता है<ref>{{cite book |last1=Green |first1=D. E. |last2=Goldberger |first2=R. |title=लिविंग प्रोसेस में आणविक अंतर्दृष्टि|publisher=Academic Press |location=New York |year=1967 |url=https://books.google.com/books?id=xi6FAAAAIAAJ |via=[[Google Books]] }}</ref> या जीवित प्राणियों की भौतिक एकता का सिद्धांत, जीव विज्ञान में एक एकीकृत अवधारणा, [[कोशिका सिद्धांत]] और [[विकास सिद्धांत]] के साथ।<ref>{{cite book |last=Gayon |first=J. |chapter=La philosophie et la biologie |title=यूनिवर्सल फिलोसोफिकल एनसाइक्लोपीडिया|volume=IV, Le Discours philosophique |editor-first=J. F. |editor-last=Mattéi |publisher=Presses Universitaires de France |year=1998 |pages=2152–2171 |isbn=9782130448631 |url=https://books.google.com/books?id=CWcKAQAAMAAJ |via=Google Books }}</ref>

== बायोमोलेक्यूल्स के प्रकार ==

जैव अणुओं की एक विविध श्रेणी मौजूद है, जिनमें शामिल हैं:

** लिपिड, [[वसा अम्ल]], [[ग्लाइकोलिपिड्स]], [[स्टेरोल]]्स, [[मोनोसैकराइड]]

** [[हार्मोन]], [[स्नायुसंचारी]]

** मेटाबोलाइट्स

* [[मोनोमर]]्स, [[ओलिगोमेर]]्स और [[पॉलीमर]]:

! Biomonomers !! Bio-oligo !! [[Biopolymer]]s !! [[Polymerization]] process !! [[Covalent bond]] name between monomers

| [[Amino acid]]s || [[Oligopeptide]]s || [[Polypeptide]]s, proteins ([[hemoglobin]]...) || [[Polycondensation]] || [[Peptide bond]]

| [[Monosaccharide]]s || [[Oligosaccharide]]s|| [[Polysaccharide]]s ([[cellulose]]...) || Polycondensation || [[Glycosidic bond]]

| [[Isoprene]] || [[Terpene]]s || Polyterpenes: cis-1,4-polyisoprene [[natural rubber]] and trans-1,4-polyisoprene [[gutta-percha]] || [[Polyaddition]] ||

| [[Nucleotide]]s || [[Oligonucleotide]]s|| [[Polynucleotide]]s, [[nucleic acid]]s ([[DNA]], [[RNA]]) || || [[Phosphodiester bond]]

{{Main|Nucleosides|Nucleotides}}

न्यूक्लियोसाइड अणु होते हैं जो [[न्यूक्लियोबेस]] को [[राइबोज़]] या [[डीऑक्सीराइबोस]] रिंग से जोड़कर बनते हैं। इसके उदाहरणों में [[साइटिडिन]] (C), [[यूरिडीन]] (U), [[एडेनोसाइन]] (A), [[ग्वानोसिन]] (G), और [[थाइमिडीन]] (T) शामिल हैं।

न्यूक्लियोसाइड सेल में विशिष्ट [[काइनेज]] द्वारा [[न्यूक्लियोटाइड]] का उत्पादन करके [[फास्फारिलीकरण]] हो सकता है।

[[डीएनए]] और आरएनए दोनों ही [[पोलीमर्स]] हैं, जिनमें मोनोन्यूक्लियोटाइड्स की दोहराई जाने वाली संरचनात्मक इकाइयों, या मोनोमर्स से पोलीमरेज़ एंजाइम द्वारा इकट्ठे किए गए लंबे, रैखिक अणु होते हैं। डीएनए डीऑक्सीन्यूक्लियोटाइड्स सी, जी, ए और टी का उपयोग करता है, जबकि आरएनए राइबोन्यूक्लियोटाइड्स (जिसमें पेंटोज रिंग पर एक अतिरिक्त हाइड्रॉक्सिल (ओएच) समूह होता है) सी, जी, ए और यू का उपयोग करता है। संशोधित आधार काफी सामान्य हैं (जैसे कि बेस रिंग पर मिथाइल समूहों के साथ), जैसा कि [[राइबोसोम]] आरएनए में पाया जाता है या आरएनए को स्थानांतरित करता है या प्रतिकृति के बाद डीएनए के पुराने किस्में से नए भेदभाव के लिए।<ref name=slabaugh>{{cite book |author1=Slabaugh, Michael R. |author2=Seager, Spencer L.  |name-list-style=amp|title=आज के लिए जैविक और जैव रसायन|publisher=[[Brooks Cole]] |location=Pacific Grove |year=2007 |isbn=978-0-495-11280-8 |edition=6th}}</ref>

प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड एक एसाइक्लिक [[नाइट्रोजन बेस]], एक [[पेन्टोज़]] और एक से तीन [[फास्फेट]] से बना होता है। इनमें कार्बन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन और फास्फोरस होते हैं। वे रासायनिक ऊर्जा ([[एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट]] और [[गुआनोसिन ट्राइफॉस्फेट]]) के स्रोत के रूप में काम करते हैं, सेल (जीव विज्ञान) सिग्नलिंग ([[चक्रीय ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट]] और [[चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट]]) में भाग लेते हैं, और एंजाइमी प्रतिक्रियाओं ([[कोएंजाइम ए]], [[फ्लेविन एडेनिन डायन्यूक्लियोटाइड]], फ्लेविन) के महत्वपूर्ण सहकारकों में शामिल होते हैं। मोनोन्यूक्लियोटाइड, और [[निकोटिनामाइड एडेनिन डायन्यूक्लियोटाइड फॉस्फेट]])।<ref name=Alberts>{{cite book |vauthors=Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Wlater P |title=कोशिका का आणविक जीवविज्ञान|publisher=[[Garland Science]] |location=New York |year=2002 |pages=120–1 |isbn=0-8153-3218-1 |edition=4th |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=mboc4.TOC&depth=2}}</ref>

[[Image:Twort groupI intron RNAribbon stereo.jpg|thumb|right|एक समूह I इंट्रॉन राइबोज़ाइम (PDB फ़ाइल 1Y0Q) की स्टीरियो 3D छवि; धूसर रेखाएँ आधार जोड़े दिखाती हैं; रिबन तीर डबल-हेलिक्स क्षेत्र दिखाते हैं, नीला से लाल 5' से 3' तक{{definition|date=September 2020}} समाप्त; सफेद रिबन एक आरएनए उत्पाद है।]]आरएनए, इसके विपरीत, प्रोटीन की याद दिलाने वाली बड़ी और जटिल 3डी तृतीयक संरचनाएं बनाता है, साथ ही स्थानीय रूप से मुड़े हुए क्षेत्रों के साथ ढीले एकल किस्में जो संदेशवाहक आरएनए अणुओं का निर्माण करते हैं। उन आरएनए संरचनाओं में ए-फॉर्म डबल हेलिक्स के कई खंड होते हैं, जो एकल-फंसे हुए छोरों, उभारों और जंक्शनों द्वारा निश्चित 3डी व्यवस्था में जुड़े होते हैं।<ref>{{cite book |author=Saenger W |year=1984 |title=न्यूक्लिक एसिड संरचना के सिद्धांत|publisher=[[Springer-Verlag]] |isbn=0387907629}}</ref> उदाहरण हैं टीआरएनए, राइबोसोम, [[राइबोजाइम]] और [[riboswitch]]। इन जटिल संरचनाओं को इस तथ्य से सुगम किया जाता है कि आरएनए बैकबोन में डीएनए की तुलना में स्थानीय लचीलापन कम होता है, लेकिन स्पष्ट रूप से रिबोस पर अतिरिक्त ओएच के सकारात्मक और नकारात्मक दोनों इंटरैक्शन के कारण अलग-अलग अनुरूपता का एक बड़ा सेट होता है।<ref>{{cite journal |vauthors=Richardson JS, Schneider B, Murray LW, Kapral GJ, Immormino RM, Headd JJ, Richardson DC, Ham D, Hershkovits E, Williams LD, Keating KS, Pyle AM, Micallef D, Westbrook J, Berman HM |year=2008 |title=आरएनए बैकबोन: आम सहमति सभी-कोण अनुरूप और मॉड्यूलर स्ट्रिंग नामकरण|journal=RNA |volume=14 |issue=3 |pages=465–481 |pmc=2248255 |doi=10.1261/rna.657708 |pmid=18192612}}</ref> संरचित आरएनए अणु अन्य अणुओं के अत्यधिक विशिष्ट बंधन कर सकते हैं और स्वयं को विशेष रूप से पहचाना जा सकता है; इसके अलावा, वे एंजाइमैटिक कटैलिसीस कर सकते हैं (जब उन्हें राइबोज़ाइम के रूप में जाना जाता है, जैसा कि टॉम चेक और उनके सहयोगियों द्वारा शुरू में खोजा गया था)।<ref>{{cite journal |vauthors=Kruger K, Grabowski PJ, Zaug AJ, Sands J, Gottschling DE, Cech TR |year=1982 |title=सेल्फ-स्प्लिसिंग आरएनए: टेट्राहाइमेना के राइबोसोमल आरएनए इंटरवेनिंग सीक्वेंस का ऑटोएक्सिशन और ऑटोसाइक्लाइजेशन|journal=Cell |volume=31 |issue=1 |pages=147–157 |doi=10.1016/0092-8674(82)90414-7 |pmid=6297745|s2cid=14787080 }}</ref>

मोनोसैकराइड केवल एक साधारण चीनी के साथ कार्बोहाइड्रेट का सबसे सरल रूप है। उनकी संरचना में अनिवार्य रूप से एक [[एल्डिहाइड]] या [[कीटोन]] समूह होता है।<ref name=Peng09>{{cite journal |author1=Peng, Bo |author2=Yu Qin  |name-list-style=amp|title=फ्रुक्टोज और तृप्ति|journal=Journal of Nutrition |pages=6137–42 |date=June 2009}}</ref> एक मोनोसेकेराइड में एक एल्डिहाइड समूह की उपस्थिति उपसर्ग एल्डो- द्वारा इंगित की जाती है। इसी तरह, कीटोन समूह को उपसर्ग कीटो- द्वारा निरूपित किया जाता है।<ref name=slabaugh/>मोनोसेकेराइड के उदाहरण [[हेक्सोज़]], [[शर्करा]], [[फ्रुक्टोज]], [[ट्रायोज]], [[टेट्रोस]], [[हेप्टोज]], [[गैलेक्टोज]], पेंटोज, राइबोज और डीऑक्सीराइबोज हैं। भस्म किए गए फ्रुक्टोज और ग्लूकोज में गैस्ट्रिक खाली करने की अलग-अलग दरें होती हैं, अलग-अलग अवशोषित होती हैं और अलग-अलग चयापचय भाग्य होते हैं, जो दो अलग-अलग सैकराइड्स के लिए भोजन के सेवन को प्रभावित करने के लिए कई अवसर प्रदान करते हैं।<ref name=Peng09/>अधिकांश सैकराइड अंततः कोशिकीय श्वसन के लिए ईंधन प्रदान करते हैं।

[[डाईसैकराइड]] तब बनते हैं जब दो मोनोसेकेराइड, या दो एकल साधारण शर्करा, पानी को हटाने के साथ एक बंधन बनाते हैं। तनु अम्ल के साथ उबालकर या उपयुक्त एंजाइमों के साथ उनकी प्रतिक्रिया करके उनके सैकरिन बिल्डिंग ब्लॉक्स का उत्पादन करने के लिए उन्हें हाइड्रोलाइज़ किया जा सकता है।<ref name=slabaugh/>डिसैक्राइड के उदाहरणों में [[सुक्रोज]], [[माल्टोज़]] और [[लैक्टोज]] शामिल हैं।

[[बहुशर्करा]] पोलीमराइज़्ड मोनोसैकराइड या जटिल कार्बोहाइड्रेट हैं। उनके पास कई साधारण शर्करा हैं। उदाहरण [[स्टार्च]], [[सेल्यूलोज]] और [[ग्लाइकोजन]] हैं। वे आम तौर पर बड़े होते हैं और अक्सर एक जटिल शाखाओं वाली कनेक्टिविटी होती है। उनके आकार के कारण, पॉलीसेकेराइड पानी में घुलनशील नहीं होते हैं, लेकिन पानी के संपर्क में आने पर उनके कई हाइड्रॉक्सी समूह व्यक्तिगत रूप से हाइड्रेटेड हो जाते हैं, और कुछ पॉलीसेकेराइड पानी में गर्म होने पर मोटे कोलाइडल फैलाव बनाते हैं।<ref name=slabaugh/>3 से 10 मोनोमर्स वाले छोटे पॉलीसेकेराइड को [[oligosaccharide]] कहा जाता है।<ref>{{cite book

| isbn =978-0-12-395934-8 }}</ref>

सैकराइड्स में विभेद करने के लिए एक फ्लोरोसेंट संकेतक-विस्थापन आणविक छाप सेंसर विकसित किया गया था। इसने संतरे के रस पेय के तीन ब्रांडों में सफलतापूर्वक भेदभाव किया।<ref>{{cite journal |author1=Jin, Tan |author2=Wang He-Fang |author3=Yan Xiu-Ping  |name-list-style=amp|title=फेनिलबोरोनिक एसिड कार्यात्मक मेसोपोरस सिलिका के आधार पर एक फ्लोरोसेंट आणविक छाप सेंसर सरणी के साथ सैकराइड्स का भेदभाव|journal=Anal. Chem. |volume=81 |issue=13 |pages=5273–80 |year=2009 |pmid=19507843 |doi=10.1021/ac900484x}}</ref> परिणामी संवेदन फिल्मों की प्रतिदीप्ति तीव्रता में परिवर्तन सीधे सैकराइड एकाग्रता से संबंधित है।<ref>{{cite journal |author1=Bo Peng  |author2=Yu Qin  |name-list-style=amp|title=सैकराइड डिटेक्शन के लिए सिंथेटिक रिसेप्टर के साथ लिपोफिलिक पॉलिमर मेम्ब्रेन ऑप्टिकल सेंसर|journal=Anal. Chem. |volume=80 |issue=15|pages=6137–41 |year=2008 |pmid=18593197 |doi=10.1021/ac800946p}}</ref>

लिग्निन एक जटिल पॉलीफेनोलिक मैक्रोमोलेक्यूल है जो मुख्य रूप से बीटा-ओ4-एरिल लिंकेज से बना है। सेलूलोज़ के बाद, लिग्निन दूसरा सबसे प्रचुर बायोपॉलिमर है और अधिकांश पौधों के प्राथमिक संरचनात्मक घटकों में से एक है। इसमें पैराकौमरील अल्कोहल | पी-कौमरील अल्कोहल, [[शंकुधारी शराब]] और [[सिनापिल अल्कोहल]] से प्राप्त सबयूनिट शामिल हैं<ref>{{cite book |editor= K. Freudenberg |editor2=A.C. Nash |year=1968 |title=लिग्निन का संविधान और जैवसंश्लेषण|location=Berlin |publisher=Springer-Verlag}}</ref> और बायोमोलेक्यूल्स के बीच असामान्य है क्योंकि यह [[रेस्मिक]] है। ऑप्टिकल गतिविधि की कमी लिग्निन के पोलीमराइज़ेशन के कारण होती है जो रेडिकल (रसायन विज्ञान) युग्मन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से होती है जिसमें [[चिरायता (रसायन विज्ञान)]] में किसी भी विन्यास के लिए कोई वरीयता नहीं होती है।

== लिपिड ==

लिपिड (ओलेगिनस) मुख्य रूप से फैटी एसिड [[एस्टर]] होते हैं, और [[कोशिका झिल्ली]] के बुनियादी निर्माण खंड होते हैं। एक अन्य जैविक भूमिका ऊर्जा भंडारण (जैसे, [[ट्राइग्लिसराइड]]्स) है। अधिकांश लिपिड में एक [[ध्रुवीय अणु]] या [[हाइड्रोफिलिक]] हेड (आमतौर पर ग्लिसरॉल) और एक से तीन गैर ध्रुवीय या [[जल विरोधी]] फैटी एसिड पूंछ होते हैं, और इसलिए वे [[amphiphilic]] होते हैं। फैटी एसिड में कार्बन परमाणुओं की असंबद्ध श्रृंखलाएं होती हैं जो अकेले एकल बंधन ([[संतृप्त वसा]] फैटी एसिड) या एकल और दोहरे बंधन ([[असंतृप्त वसा]] फैटी एसिड) दोनों से जुड़ी होती हैं। शृंखला आमतौर पर 14-24 कार्बन समूह लंबी होती है, लेकिन यह हमेशा एक सम संख्या होती है।

जैविक झिल्लियों में मौजूद लिपिड के लिए, हाइड्रोफिलिक सिर तीन वर्गों में से एक है:

* [[फास्फोलिपिड]]्स, जिनके सिर में एक धनात्मक आवेशित समूह होता है जो एक ऋणात्मक रूप से आवेशित फॉस्फेट समूह द्वारा पूंछ से जुड़ा होता है।

* स्टेरोल्स, जिनके सिर में एक प्लेनर स्टेरॉयड रिंग होती है, उदाहरण के लिए, [[कोलेस्ट्रॉल]]।

उन्हें फैटी एसिड के रूप में भी जाना जाता है

== [[एमिनो]] एसिड ==

[[अमीनो अम्ल]] में अमीनो और [[कार्बोज़ाइलिक तेजाब]] [[कार्यात्मक समूह]] दोनों होते हैं। (जैव रसायन में, अमीनो एसिड शब्द का उपयोग उन अमीनो एसिड के संदर्भ में किया जाता है जिसमें अमीनो और कार्बोक्सिलेट कार्यात्मकता एक ही कार्बन से जुड़ी होती हैं, प्लस [[प्रोलाइन]] जो वास्तव में अमीनो एसिड नहीं है)।

संशोधित अमीनो एसिड कभी-कभी प्रोटी�