जीवित चीजों की रासायनिक संरचना क्या है? - जीवविज्ञान - 2025

जीवित प्राणियों की रासायनिक संरचना कार्बनिक अणुओं और कुछ अकार्बनिक तत्वों पर आधारित होती है, जो कमोबेश एक ही अनुपात में होते हैं और जो सभी में समान कार्य करते हैं।

जीवित जीव कोशिकाओं से बने होते हैं और ये कोशिकाएं अपने संगठन में जटिलता की विभिन्न डिग्री पेश करती हैं। कुछ अपेक्षाकृत सरल हैं, जैसे कि बैक्टीरिया, और अन्य को अधिक जटिल संगठन पैटर्न की विशेषता है, उनके आंतरिक संगठन में कई और तत्वों के साथ, जैसा कि अधिकांश यूकेरियोटिक कोशिकाओं में होता है।

Www.pixabay.com पर «oblako3011» द्वारा फोटो

जीवित पदार्थ के संरचनात्मक तत्व बायोमोलेक्यूलस से बने होते हैं और इनमें से अधिकांश बायोमॉलिक्युलस के मुख्य घटक हैं, मनुष्यों के मामले में, उदाहरण के लिए, कार्बन (50%), ऑक्सीजन (20%), हाइड्रोजन (10%)।), नाइट्रोजन (8.5%), कैल्शियम (4%) और फॉस्फोरस (2.5%) (सूखे वजन के सापेक्ष सभी मूल्य)।

ये छह तत्व कार्बनिक पदार्थों की कुल संरचना का लगभग 95% प्रतिनिधित्व करते हैं, शेष 5% अन्य तत्वों से मेल खाते हैं जैसे: पोटेशियम, सल्फर, सोडियम, क्लोरीन, मैग्नीशियम, लोहा, मैंगनीज और आयोडीन।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जीवों की अधिकांश संरचना (शरीर के वजन का 60% से अधिक) एक तरल अवस्था में पानी है, जो कि जीवन के लिए एक मूल तत्व है क्योंकि दोनों इंट्रासेल्युलर संरचनाएं और कोशिकाएं स्वयं इसमें डूब जाती हैं। ।

यह तरल माध्यम सबसे महत्वपूर्ण आवश्यक परिस्थितियों के साथ कोशिकाओं को प्रदान करता है और इसमें जीवित रहने के लिए सभी प्रासंगिक जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं।

जीविका की रासायनिक संरचना

- कॉम्प्लेक्स बायोमोलेक्यूलस

कई मुख्य तत्व जो जीवित पदार्थ की संरचना में जाते हैं, विभिन्न अनुपातों में मिलकर छोटे कार्बनिक अणुओं के विभिन्न सेट बनाते हैं, जो बदले में अधिक जटिल बायोमोलेक्यूल्स के गठन के लिए संरचनात्मक तत्वों के रूप में काम करते हैं।

इन संरचनात्मक तत्वों और जीवों के मुख्य जटिल जैव-अणुओं के बीच संबंध इस प्रकार है:

- डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए)

- राइबोन्यूक्लियोटाइड्स और राइबोन्यूक्लिक एसिड (RNA)

- एमिनो एसिड और प्रोटीन

- मोनोसैकराइड और पॉलीसेकेराइड

- फैटी एसिड और लिपिड

डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड

डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड या डीएनए में सभी जीवित चीजों, प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स की वंशानुगत जानकारी होती है। यह महत्वपूर्ण बायोमोलेक्यूल सेल की मुख्य विशेषताओं को भी निर्धारित करता है, दोनों एक रूपात्मक, चयापचय, संरचनात्मक और विकास के दृष्टिकोण से।

डीएनए प्रोटीन संश्लेषण के लिए आवश्यक जानकारी को एनकोड करता है, साथ ही आरएनए को संश्लेषित करने के लिए आवश्यक है, जो कई सेलुलर प्रक्रियाओं के संश्लेषण और नियंत्रण के लिए आवश्यक एक और महत्वपूर्ण कार्बनिक अणु है।

यह न्यूक्लियोटाइड्स नामक सब्यूनिट्स के दो स्ट्रैंड्स से बना एक बहुलक है, जिसकी संरचनाएं डीऑक्सीराइबोस (5 कार्बन परमाणुओं के साथ एक मोनोसैकराइड), एक या एक से अधिक फॉस्फेट समूहों और एक या दो रिंग (प्यूरिन या पाइरीमिडीन) के साथ नाइट्रोजन बेस के अणु द्वारा बनाई जाती हैं। क्रमशः)।

डीएनए के शुद्ध आधार एडेनिन (ए) और गुआनिन (जी) हैं, जबकि पाइरीमिडीन आधार थाइमिन (टी) और साइटोसिन (सी) हैं।

रैखिक रूप से, एक ही डीएनए स्ट्रैंड के न्यूक्लियोटाइड्स फॉस्फोडिएस्टर बॉन्ड के माध्यम से एक-दूसरे से जुड़ जाते हैं, जिसमें फॉस्फेट समूह और शर्करा होते हैं जिनसे वे सहसंयोजक रूप से जुड़े होते हैं।

एक स्ट्रैंड में मौजूद बेस उन लोगों के साथ पूरक होते हैं जो हाइड्रोजन बॉन्ड के माध्यम से दूसरे स्ट्रैंड में इन विपरीत होते हैं, हमेशा इसी तरह से: थाइमिन (एटी) के साथ एडेनिन और साइटोसिन (जीसी))।

डीएनए और आरएनए में विभिन्न नाइट्रोजनस आधार।

स्रोत उपयोगकर्ता: Sponktranslation: उपयोगकर्ता: Jcfidy

राइबोन्यूक्लियोटाइड्स और राइबोन्यूक्लिक एसिड

डीएनए की तरह, रिबोन्यूक्लिक एसिड एक बायोमोलेक्यूल है और अमीनो एसिड की बाध्यकारी प्रक्रिया के लिए जिम्मेदार है जो प्रोटीन बनाते हैं, साथ ही साथ जीन अभिव्यक्ति के नियमन और नियंत्रण की अन्य अधिक जटिल प्रक्रियाएं हैं।

यह एक बायोपॉलिमर भी है, लेकिन इसे बनाने वाले न्यूक्लियोटाइड्स को राइबोन्यूक्लियोटाइड कहा जाता है, क्योंकि मोनोसेकेराइड जो उन्हें संरचना करते हैं, वह डीऑक्सीराइबोज नहीं है, जैसा कि डीएनए में है, लेकिन एक राइबोज। उनके पास एक या एक से अधिक फॉस्फेट समूह हैं और उनके नाइट्रोजनस बेस डीएनए से अलग हैं, जिसमें ग्वानिन मौजूद नहीं है, लेकिन यूरैसिल (यू)।

अमीनो एसिड और प्रोटीन

प्रोटीन बायोमॉलिक्यूल हैं जो जटिलता की अलग-अलग डिग्री तक पहुंच सकते हैं और संरचना और कार्य के मामले में काफी बहुमुखी हैं। वे न केवल कोशिकाओं को संरचना और आकार देते हैं, बल्कि ऐसी गतिविधियां भी हो सकती हैं जो आवश्यक जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं (एंजाइमों) के तेजी से विकास की अनुमति देती हैं।

विचाराधीन प्रोटीन के प्रकार के बावजूद, वे सभी अमीनो एसिड नामक बुनियादी "बिल्डिंग ब्लॉक्स" से बने होते हैं, जो अणु होते हैं जिनमें एक "एसिमेट्रिक" कार्बन परमाणु होता है जो एक एमिनो समूह (-एनएच 2) से एक कार्बोक्सिल समूह से जुड़ा होता है। -COOH), एक हाइड्रोजन परमाणु (-H) और एक समूह R जो उन्हें विभेदित करता है।

एक राइबोसोमल प्रोटीन की संरचना का ग्राफिक प्रतिनिधित्व (स्रोत: जवाहर स्वामीनाथन और विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से यूरोपीय जैव सूचना विज्ञान संस्थान में एमएसडी स्टाफ)

प्रकृति में सबसे आम अमीनो एसिड 20 हैं और आर समूह की पहचान के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है; य़े हैं:

- शतावरी, ग्लूटामाइन, टायरोसिन, सेरीन, थ्रोनिन (ध्रुवीय वाले)

- एसपारटिक एसिड, ग्लूटामिक एसिड, आर्जिनिन, लाइसिन, हिस्टीडीन (आवेश वाले) और

- ग्लाइसिन, एलेनिन, वेलिन, ल्यूसीन, आइसोलेकिन, ट्रिप्टोफैन, प्रोलाइन, सिस्टीन, मिथियोनिन और फेनिलएलनिन (एपोलर वाले)।

एक बार डीएनए का आरएनए अणु में अनुवाद हो जाने के बाद, प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड ट्रिपलेट एक ऐसे कोड का प्रतिनिधित्व करता है जो संरचना को बताता है जो प्रोटीन (राइबोसोम) को संश्लेषित करता है जो बढ़ते पेप्टाइड श्रृंखला में शामिल करने के लिए किस प्रकार का अमीनो एसिड है।

पॉलीपेप्टाइड्स जो प्रोटीन बनाते हैं, तब उत्पन्न होते हैं, उनके अमीनो एसिड के बीच संघ के लिए धन्यवाद, जिसमें एक एमिनो एसिड के कार्बोक्सिल समूह के कार्बन और आस-पास के एमिनो एसिड के नाइट्रोजन समूह के बीच पेप्टाइड बंधन की स्थापना होती है।

मोनोसैकराइड और पॉलीसेकेराइड

जीवित प्राणियों में कार्बोहाइड्रेट सबसे प्रचुर मात्रा में जैव-अणु में से एक हैं। वे संरचनात्मक, पोषण, सिग्नलिंग आदि जैसे बुनियादी कार्यों को पूरा करते हैं। वे विभिन्न अनुपातों में कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के रासायनिक परिसरों से बने होते हैं।

पौधे जीवित प्राणियों के मुख्य प्राकृतिक कार्बोहाइड्रेट उत्पादकों में से एक हैं और अधिकांश जानवर अपने निर्वाह के लिए इन पर निर्भर हैं, क्योंकि वे इनमें से ऊर्जा, पानी और कार्बन निकालते हैं।

सेल्यूलोज, एक संरचनात्मक बायोपॉलिमर (स्रोत: विसेंट नेटो विद विकिमीडिया कॉमन्स)

सब्जियों के संरचनात्मक कार्बोहाइड्रेट (सेलूलोज़, लिग्निन, आदि), साथ ही पौधों (स्टार्च) और कई जानवरों (ग्लाइकोजन) के आरक्षित कार्बोहाइड्रेट, कम या ज्यादा जटिल पॉलीसेकेराइड हैं जो साधारण चीनी इकाइयों के पॉलिमर से मिलकर होते हैं या मोनोसैकराइड (मुख्य रूप से ग्लूकोज)।

फैटी एसिड और लिपिड

लिपिड जल-अघुलनशील यौगिक हैं जो जैविक झिल्ली के मूलभूत पदार्थ का निर्माण करते हैं, जो सभी जीवित कोशिकाओं के कार्यात्मक और संरचनात्मक बिंदु से प्राथमिक हैं।

वे अम्फिपैथिक अणु हैं, अर्थात्, अणु जिनमें एक हाइड्रोफिलिक और एक हाइड्रोफोबिक अंत होता है। वे फैटी एसिड श्रृंखलाओं से बने होते हैं जो एक कार्बन कंकाल से जुड़े होते हैं, आम तौर पर ग्लिसरॉल, जिसका तीसरा "मुक्त" कार्बन परमाणु एक विशेष पदार्थ से जुड़ा होता है जो प्रत्येक अणु को उसकी पहचान देता है।

सबसे आम लिपिड्स में से कुछ (स्रोत: मूल अपलोडर अंग्रेजी विकिपीडिया पर Lmaps था। वाया विकिमीडिया कॉमन्स)

फैटी एसिड हाइड्रोकार्बन होते हैं, अर्थात्, वे केवल कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं से मिलकर बने होते हैं।

एक बाइलर के रूप में कई लिपिड का जुड़ाव वह है जो इस संरचना की एक झिल्ली के निर्माण और हाइड्रोफोबिसिटी विशेषताओं के साथ-साथ अभिन्न और परिधीय प्रोटीनों की उपस्थिति को एक अर्ध-पारगम्य संरचना बनाता है।

- पानी

विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से जोस मैनुअल सुआरेज़ की तस्वीर

जल (एच 2 ओ) जीवित प्राणियों और उन्हें बनाने वाली कोशिकाओं के लिए सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक तत्वों में से एक है। जानवरों और पौधों के शरीर के वजन का अधिकांश हिस्सा इस रंगहीन तरल से बना होता है।

पौधों द्वारा किए गए प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से, पानी ऑक्सीजन का मुख्य स्रोत है जो जानवर सांस लेते हैं और हाइड्रोजन परमाणुओं के भी होते हैं जो कार्बनिक यौगिकों का हिस्सा हैं।

इसे सार्वभौमिक विलायक के रूप में माना जाता है और इसके गुण इसे विशेष रूप से सभी जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के विकास के लिए महत्वपूर्ण बनाते हैं जो जीवित जीवों की विशेषता रखते हैं।

अगर सेलुलर बिंदु से देखा जाए, तो पानी को "डिब्बों" में विभाजित किया गया है:

• इंट्रासेल्युलर स्पेस, जहां साइटोसोल का निर्माण पानी के साथ मिश्रित अन्य पदार्थों के साथ होता है, एक तरल पदार्थ जिसमें यूकेरियोटिक कोशिकाओं के अंग निलंबित होते हैं।
• बाह्य अंतरिक्ष, जिसमें पर्यावरण होता है जो कोशिकाओं को घेरता है, या तो एक ऊतक में या एक प्राकृतिक वातावरण (एककोशिकीय जीव) में होता है।

- मैं

कोशिकाओं में बहुत से रासायनिक तत्व ऊपर वर्णित बायोमोलेक्यूल के रूप में हैं और कई अन्य इस पाठ में छोड़े गए हैं। हालांकि, अन्य महत्वपूर्ण रासायनिक तत्व आयनों के रूप में हैं।

कोशिका झिल्ली आम तौर पर कोशिकाओं के आंतरिक या बाहरी वातावरण में भंग आयनों के लिए अभेद्य होती है, इसलिए ये ट्रांसपोर्टर्स या विशेष चैनलों के माध्यम से इन में प्रवेश या छोड़ सकते हैं।

कोशिकीय माध्यम या साइटोसोल के आयनिक एकाग्रता कोशिकाओं के आसमाटिक और विद्युत विशेषताओं को प्रभावित करती है, साथ ही विभिन्न सेलुलर सिग्नलिंग प्रक्रियाएं जो इन पर निर्भर करती हैं।

जानवरों और पौधों के ऊतकों के लिए सबसे महत्वपूर्ण आयनों में कैल्शियम, पोटेशियम और सोडियम, क्लोरीन और मैग्नीशियम हैं।

संदर्भ

1. अल्बर्ट्स बी, जॉनसन ए, लुईस जे, एट अल। कोशिका का आणविक जीवविज्ञान। चौथा संस्करण। न्यूयॉर्क: माला विज्ञान; 2002. एक सेल के रासायनिक घटक। से उपलब्ध: ncbi.nlm.nih.gov
2. ग्लैडीशेव, जीपी, कितेवा, डीके, और ओवर्चेन्को, एन (1996)। जीवित चीजों की रासायनिक संरचना पर्यावरण के अनुकूल क्यों होती है? जर्नल ऑफ़ बायोलॉजिकल सिस्टम, 4 (04), 555-564।
3. मरे, आरके, ग्रेनर, डीके, मेयस, पीए, और रोडवेल, वीडब्ल्यू (2014)। हार्पर की सचित्र जैव रसायन। मैकग्रा-हिल।
4. नेल्सन, डीएल, लेहिंगर, एएल, और कॉक्स, एमएम (2008)। जैव रसायन विज्ञान के लेहिंगर सिद्धांत। मैकमिलन।
5. प्रीचर, जेए, और बर्तोज़ज़ी, सीआर (2005)। जीवित प्रणालियों में रसायन विज्ञान। प्रकृति रासायनिक जीव विज्ञान, 1 (1), 13-21।
6. सोलोमन, ईपी, बर्ग, एलआर, और मार्टिन, डीडब्ल्यू (2011)। जीवविज्ञान (9 वां संस्करण)। ब्रूक्स / कोल, सेंगेज लर्निंग: यूएसए।