MACROMOLECULES: विशेषताएँ, प्रकार, कार्य और उदाहरण - जीवविज्ञान - 2025

बड़े अणुओं आम तौर पर 1,000 से अधिक परमाणुओं - - मोनोमर estructurares या छोटे खंडों के संघ द्वारा गठित बड़े अणुओं कर रहे हैं। जीवित चीजों में, हम चार मुख्य प्रकार के macromolecules पाते हैं: न्यूक्लिक एसिड, लिपिड, कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन। प्लास्टिक के रूप में सिंथेटिक मूल के अन्य भी हैं।

प्रत्येक प्रकार के जैविक मैक्रोमोलेक्यूल एक विशिष्ट मोनोमर से बना है, जिसका नाम है: न्यूक्लियोटाइड द्वारा न्यूक्लिक एसिड, मोनोसेकेराइड द्वारा कार्बोहाइड्रेट, अमीनो एसिड द्वारा प्रोटीन और चर लंबाई के हाइड्रोकार्बन द्वारा लिपिड।

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अपने कार्य के संबंध में, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड अपनी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को पूरा करने के लिए कोशिका के लिए ऊर्जा को संग्रहीत करते हैं, और उनका उपयोग संरचनात्मक घटकों के रूप में भी किया जाता है।

उत्प्रेरक और परिवहन क्षमता के साथ अणु होने के अलावा प्रोटीन के संरचनात्मक कार्य भी हैं। अंत में, न्यूक्लिक एसिड आनुवंशिक जानकारी को संग्रहीत करते हैं और प्रोटीन संश्लेषण में भाग लेते हैं।

सिंथेटिक मैक्रोमोलेक्यूल एक जैविक के रूप में एक ही संरचना का पालन करते हैं: एक बहुलक बनाने के लिए कई मोनोमर्स एक साथ जुड़े हुए हैं। इसके उदाहरण पॉलीथीन और नायलॉन हैं। उद्योग में कपड़े, प्लास्टिक, इन्सुलेशन आदि के निर्माण के लिए सिंथेटिक पॉलिमर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

विशेषताएँ

आकार

जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है कि मैक्रोमोलेक्यूल्स की विशिष्ट विशेषताओं में से एक उनका बड़ा आकार है। वे कम से कम 1,000 परमाणुओं से बने होते हैं, जो सहसंयोजक बंधों द्वारा जुड़े होते हैं। इस प्रकार के बंधन में, बंधन में शामिल परमाणु अंतिम स्तर के इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं।

संविधान

मैक्रोमोलेक्युलस को संदर्भित करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला एक और शब्द बहुलक ("कई भाग") है, जो मोनोमर्स ("एक भाग") को दोहराने वाली इकाइयों से बना है। ये मैक्रोमोलेक्युल की संरचनात्मक इकाइयाँ हैं और केस के आधार पर एक दूसरे से समान या अलग हो सकती हैं।

हम लेगो बच्चों के खेल के सादृश्य का उपयोग कर सकते हैं। टुकड़ों में से प्रत्येक मोनोमर्स का प्रतिनिधित्व करता है, और जब हम विभिन्न संरचनाओं को बनाने के लिए उनके साथ जुड़ते हैं तो हम बहुलक प्राप्त करते हैं।

यदि मोनोमर समान हैं, तो बहुलक एक होमोपोलिमर है; और अगर वे अलग हैं तो यह एक विषमलैंगिक होगा।

इसकी लंबाई के आधार पर बहुलक को नामित करने के लिए एक नामकरण भी है। यदि अणु कुछ सबयूनिट से बना होता है तो इसे ओलिगोमर कहा जाता है। उदाहरण के लिए, जब हम एक छोटे से न्यूक्लिक एसिड को संदर्भित करना चाहते हैं, तो हम इसे ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड कहते हैं।

संरचना

मैक्रोलेक्युलस की अविश्वसनीय विविधता को देखते हुए, एक सामान्य संरचना स्थापित करना मुश्किल है। इन अणुओं के "कंकाल" उनके संबंधित मोनोमर्स (शर्करा, अमीनो एसिड, न्यूक्लियोटाइड्स, आदि) से बने होते हैं, और उन्हें एक रेखीय, ब्रंचयुक्त तरीके से समूहीकृत किया जा सकता है, या अधिक जटिल रूप ले सकते हैं।

जैसा कि हम बाद में देखेंगे, मैक्रोमॉलेक्यूल जैविक या सिंथेटिक मूल का हो सकता है। पूर्व में जीवित प्राणियों में कार्यों के अनन्तताएं हैं, और उत्तरार्द्ध व्यापक रूप से समाज द्वारा उपयोग किया जाता है - जैसे कि प्लास्टिक।

जैविक macromolecules: कार्य, संरचना और उदाहरण

जैविक प्राणियों में हमें चार मूल प्रकार के मैक्रोलेक्युलस मिलते हैं, जो जीवन की विकास और जीविका की अनुमति देते हुए कई प्रकार के कार्य करते हैं। ये प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड और न्यूक्लिक एसिड हैं। हम नीचे इसकी सबसे प्रासंगिक विशेषताओं का वर्णन करेंगे।

प्रोटीन

प्रोटीन मैक्रोमोलेक्यूल्स हैं जिनकी संरचनात्मक इकाइयां अमीनो एसिड हैं। प्रकृति में, हम 20 प्रकार के अमीनो एसिड पाते हैं।

संरचना

ये मोनोमर्स एक केंद्रीय कार्बन परमाणु (अल्फा कार्बन कहलाते हैं) को सहसंयोजक बंधों द्वारा चार अलग-अलग समूहों से जोड़ा जाता है: एक हाइड्रोजन परमाणु, एक अमीनो समूह (NH ₂), एक कार्बोक्सिल समूह (COOH) और एक R समूह।

20 प्रकार के अमीनो एसिड केवल R समूह की पहचान में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। यह समूह अपनी रासायनिक प्रकृति के संदर्भ में भिन्न होता है, जो मूल, अम्लीय, तटस्थ अमीनो एसिड को खोजने में सक्षम होता है, जिसमें लंबी, छोटी और सुगंधित श्रृंखलाएं होती हैं।

अमीनो एसिड के अवशेष पेप्टाइड बॉन्ड द्वारा एक साथ रखे जाते हैं। अमीनो एसिड की प्रकृति परिणामी प्रोटीन की प्रकृति और विशेषताओं का निर्धारण करेगी।

रैखिक अमीनो एसिड अनुक्रम प्रोटीन की प्राथमिक संरचना का प्रतिनिधित्व करता है। फिर इन्हें माध्यमिक, तृतीयक और चतुष्कोणीय संरचनाओं के रूप में अलग-अलग पैटर्न में बांधा और समूहीकृत किया जाता है।

समारोह

प्रोटीन विभिन्न कार्य करते हैं। कुछ जैविक उत्प्रेरक के रूप में काम करते हैं और एंजाइम कहलाते हैं; कुछ संरचनात्मक प्रोटीन हैं, जैसे कि बालों, नाखूनों आदि में मौजूद केराटिन; और अन्य हमारे लाल रक्त कोशिकाओं के भीतर हीमोग्लोबिन जैसे परिवहन कार्य करते हैं।

न्यूक्लिक एसिड: डीएनए और आरएनए

दूसरे प्रकार के बहुलक जो जीवित चीजों का हिस्सा हैं, वे न्यूक्लिक एसिड हैं। इस मामले में, संरचनात्मक इकाइयां प्रोटीन के रूप में अमीनो एसिड नहीं हैं, लेकिन न्यूक्लियोटाइड्स नामक मोनोमर हैं।

संरचना

न्यूक्लियोटाइड्स एक फॉस्फेट समूह, एक पांच-कार्बन चीनी (अणु के केंद्रीय घटक) और एक नाइट्रोजन आधारित आधार से बने होते हैं।

न्यूक्लियोटाइड्स दो प्रकार के होते हैं: राइबोन्यूक्लियोटाइड्स और डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स, जो कोर शुगर के संदर्भ में भिन्न होते हैं। पूर्व राइबोन्यूक्लिक एसिड या आरएनए के संरचनात्मक घटक हैं, और बाद वाले डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड या डीएनए हैं।

दोनों अणुओं में, न्यूक्लियोटाइड्स को एक फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड द्वारा एक साथ रखा जाता है - पेप्टाइड बॉन्ड के बराबर जो प्रोटीन को एक साथ रखता है।

डीएनए और आरएनए के संरचनात्मक घटक समान हैं और उनकी संरचना में भिन्नता है, क्योंकि आरएनए एकल बैंड के रूप में और डीएनए एक डबल बैंड के रूप में पाया जाता है।

समारोह

आरएनए और डीएनए दो प्रकार के न्यूक्लिक एसिड हैं जो हमें जीवित चीजों में मिलते हैं। आरएनए एक बहुआयामी, गतिशील अणु है जो विभिन्न संरचनात्मक अनुरूपताओं में प्रकट होता है और प्रोटीन संश्लेषण और जीन अभिव्यक्ति के नियमन में भाग लेता है।

डीएनए एक जीव की सभी आनुवंशिक जानकारी को संग्रहीत करने के लिए मैक्रोमोलेक्यूल है, जो इसके विकास के लिए आवश्यक है। हमारे सभी कोशिकाओं (परिपक्व लाल रक्त कोशिकाओं के अपवाद के साथ) में उनके नाभिक में आनुवंशिक सामग्री जमा होती है, बहुत कॉम्पैक्ट और संगठित तरीके से।

कार्बोहाइड्रेट

कार्बोहाइड्रेट, जिसे कार्बोहाइड्रेट या बस शर्करा के रूप में भी जाना जाता है, मैक्रोमोलेक्यूल्स मोनोसैकराइड्स (शाब्दिक रूप से "एक चीनी") नामक इमारत ब्लॉकों से बना है।

संरचना

कार्बोहाइड्रेट का आणविक सूत्र है (सीएच ₂ ओ) _एन । N का मान 3 से भिन्न हो सकता है, सबसे सरल चीनी के लिए, हजारों के लिए सबसे जटिल कार्बोहाइड्रेट, लंबाई के मामले में काफी परिवर्तनशील है।

इन मोनोमर्स में दो हाइड्रॉक्सिल समूहों को शामिल करने वाली प्रतिक्रिया के माध्यम से एक दूसरे के साथ बहुलक करने की क्षमता होती है, जिसके परिणामस्वरूप एक सहसंयोजक बंधन बनता है जिसे ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड कहा जाता है।

यह बॉन्ड कार्बोहाइड्रेट मोनोमीटर को उसी तरह से एक साथ रखता है जैसे पेप्टाइड बॉन्ड और फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड क्रमशः प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड रखते हैं।

हालांकि, पेप्टाइड और फॉस्फोडाइस्टर बांड उनके घटक मोनोमर्स के विशिष्ट क्षेत्रों में होते हैं, जबकि ग्लाइकोसिडिक बांड किसी भी हाइड्रॉक्सिल समूह के साथ बन सकते हैं।

जैसा कि हमने पिछले खंड में उल्लेख किया है, छोटे मैक्रोमोलेक्यूल को उपसर्ग ओलिगो के साथ नामित किया गया है। छोटे कार्बोहाइड्रेट के मामले में, ऑलिगोसेकेराइड्स शब्द का उपयोग किया जाता है, अगर वे केवल दो मोनोमर्स जुड़े हुए हैं यह एक डिसाक्राइड है, और यदि वे बड़े हैं, तो पॉलीसेकेराइड।

समारोह

ऊर्जा और संरचनात्मक कार्यों को पूरा करने के बाद से शुगर जीवन के लिए मौलिक मैक्रोलेक्युलस हैं। ये कोशिकाओं के भीतर महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं को चलाने के लिए आवश्यक रासायनिक ऊर्जा प्रदान करते हैं और जीवित प्राणियों के लिए "ईंधन" के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

अन्य कार्बोहाइड्रेट, जैसे ग्लाइकोजन, ऊर्जा को स्टोर करने के लिए काम करते हैं, ताकि आवश्यक होने पर कोशिका उस पर आकर्षित हो सके।

उनके पास संरचनात्मक कार्य भी हैं: वे अन्य अणुओं का हिस्सा हैं, जैसे कि न्यूक्लिक एसिड, कुछ जीवों की कोशिका भित्ति और कीटों के एक्सोस्केलेटन।

उदाहरण के लिए, पौधों और कुछ प्रोटिस्ट्स में, हम केवल ग्लूकोज इकाइयों से बने सेल्यूलोज नामक एक जटिल कार्बोहाइड्रेट पाते हैं। यह अणु पृथ्वी पर अविश्वसनीय रूप से प्रचुर है, क्योंकि यह इन जीवों की कोशिका दीवारों और अन्य सहायक संरचनाओं में मौजूद है।

लिपिड

"लिपिड" एक शब्द है जिसका उपयोग कार्बन श्रृंखलाओं से बने बड़ी संख्या में नॉनपोलर या हाइड्रोफोबिक अणुओं (पानी के साथ एक फोबिया या प्रतिकर्षण के साथ) को घेरने के लिए किया जाता है। उल्लिखित तीन अणुओं, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड और कार्बोहाइड्रेट के विपरीत, लिपिड के लिए एक भी मोनोमर नहीं है।

संरचना

संरचनात्मक दृष्टिकोण से, एक लिपिड कई तरीकों से खुद को प्रस्तुत कर सकता है। जैसा कि वे हाइड्रोकार्बन (सीएच) से बने होते हैं, बांड आंशिक रूप से चार्ज नहीं होते हैं, इसलिए वे पानी जैसे ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में घुलनशील नहीं होते हैं। हालांकि, उन्हें अन्य प्रकार के गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स जैसे बेंजीन में भंग किया जा सकता है।

एक फैटी एसिड उल्लेखित हाइड्रोकार्बन श्रृंखला और एक कार्यात्मक समूह के रूप में एक कार्बोक्सिल समूह (सीओओएच) से बना है। आम तौर पर, एक फैटी एसिड में 12 से 20 कार्बन परमाणु होते हैं।

फैटी एसिड श्रृंखला को संतृप्त किया जा सकता है, जब सभी कार्बन एक साथ एकल बांड से जुड़े होते हैं, या असंतृप्त होते हैं, जब संरचना के भीतर एक से अधिक दोहरे बंधन मौजूद होते हैं। यदि इसमें कई डबल बॉन्ड होते हैं, तो यह पॉलीअनसेचुरेटेड एसिड होता है।

उनकी संरचना के अनुसार लिपिड के प्रकार

सेल में तीन प्रकार के लिपिड होते हैं: स्टेरॉयड, वसा, और फॉस्फोलिपिड। स्टेरॉयड एक भारी चार-अंगूठी संरचना की विशेषता है। कोलेस्ट्रॉल सबसे अच्छा ज्ञात है और झिल्ली का एक महत्वपूर्ण घटक है, क्योंकि यह उनकी तरलता को नियंत्रित करता है।

वसा तीन फैटी एसिड से बना होता है जो एस्टर बांड के माध्यम से ग्लिसरॉल नामक अणु से जुड़ा होता है।

अंत में, फॉस्फोलिपिड्स एक ग्लिसरॉल अणु से बना होता है जो फॉस्फेट समूह से जुड़ा होता है और फैटी एसिड या आइसोप्रेनॉइड की दो श्रृंखलाएं होती हैं।

समारोह

कार्बोहाइड्रेट की तरह, लिपिड भी कोशिका के लिए ऊर्जा के स्रोत के रूप में और कुछ संरचनाओं के घटकों के रूप में कार्य करते हैं।

सभी जीवित रूपों के लिए लिपिड का एक आवश्यक कार्य है: वे प्लाज्मा झिल्ली के एक आवश्यक घटक हैं। ये जीवित और गैर-जीवित लोगों के बीच महत्वपूर्ण सीमा बनाते हैं, एक चयनात्मक अवरोध के रूप में सेवा करते हैं जो यह तय करता है कि सेल में क्या प्रवेश करता है और क्या नहीं, इसकी अर्ध-पारगम्य संपत्ति के लिए धन्यवाद।

लिपिड के अलावा, झिल्ली भी विभिन्न प्रोटीनों से बने होते हैं, जो चयनात्मक ट्रांसपोर्टर के रूप में कार्य करते हैं।

कुछ हार्मोन (जैसे यौन वाले) प्रकृति में लिपिड हैं और शरीर के विकास के लिए आवश्यक हैं।

ट्रांसपोर्ट

जैविक प्रणालियों में, मैक्रोमोलेक्यूल को एंडो और एक्सोसाइटोसिस (पुटिकाओं के गठन को शामिल करके) या सक्रिय परिवहन द्वारा प्रक्रियाओं के आंतरिक और बाहरी कोशिकाओं के बीच ले जाया जाता है।

एंडोसाइटोसिस सभी तंत्रों को समाहित करता है जो सेल बड़े कणों के प्रवेश को प्राप्त करने के लिए उपयोग करता है और इसे इस प्रकार वर्गीकृत किया जाता है: फागोसाइटोसिस, जब निगलने वाला तत्व एक ठोस कण होता है; पिनोसाइटोसिस, जब बाह्य तरल पदार्थ में प्रवेश होता है; और अंतर्गर्भाशयकला, रिसेप्टर्स द्वारा मध्यस्थता।

इस तरह से निगले जाने वाले अधिकांश अणु पाचन के प्रभारी एक अंग में समाप्त हो जाते हैं: लाइसोसोम। अन्य लोग फागोसोम में समाप्त होते हैं - जिसमें लाइसोसोम के साथ संलयन गुण होते हैं और एक संरचना बनाते हैं जिसे फागोलिसोम्स कहा जाता है।

इस तरह, लाइसोसोम में मौजूद एंजाइमैटिक बैटरी शुरू में प्रवेश करने वाले मैक्रोमोलेक्यूल को नीचा दिखाती है। उन्हें बनाने वाले मोनोमर्स (मोनोसेकेराइड, न्यूक्लियोटाइड, अमीनो एसिड) को साइटोप्लाज्म में वापस ले जाया जाता है, जहां उनका उपयोग नए मैक्रोमोलेक्यूल के गठन के लिए किया जाता है।

पूरे आंत में ऐसी कोशिकाएं होती हैं जो आहार में भस्म प्रत्येक मैक्रोमोलेक्यूल के अवशोषण के लिए विशिष्ट परिवहनकर्ता होती हैं। उदाहरण के लिए, ट्रांसपोर्टर PEP1 और PEP2 का उपयोग ग्लूकोज के लिए प्रोटीन और SGLT के लिए किया जाता है।

सिंथेटिक मैक्रोमोलेक्युलस

सिंथेटिक मैक्रोमोलेक्यूल्स में हम जैविक संरचना के मैक्रोमोलेक्यूल्स के लिए वर्णित एक ही संरचनात्मक पैटर्न भी पाते हैं: एक बहुलक बनाने के लिए मोनोमीटर या छोटे सबयूनिट्स जो कि बॉन्ड के माध्यम से जुड़े होते हैं।

विभिन्न प्रकार के सिंथेटिक पॉलिमर हैं, सबसे सरल पॉलीइथाइलीन है। यह रासायनिक सूत्र CH ₂ -CH ₂ (एक दोहरे बंधन से जुड़ा हुआ) उद्योग में काफी सामान्य है, क्योंकि यह सस्ता और उत्पादन करने में आसान है।

जैसा कि देखा जा सकता है, इस प्लास्टिक की संरचना रैखिक है और इसमें कोई शाखा नहीं है।

पॉलीयुरेथेन एक और बहुलक है जो उद्योग में व्यापक रूप से फोम और इंसुलेटर के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है। हमारे रसोईघरों में इस सामग्री का स्पंज अवश्य होगा। यह सामग्री डायोस्किनेट्स नामक तत्वों के साथ मिश्रित हाइड्रॉक्सिल अड्डों के संघनन द्वारा प्राप्त की जाती है।

अधिक जटिलता वाले अन्य सिंथेटिक पॉलिमर हैं, जैसे नायलॉन (या नायलॉन)। प्रशंसनीय लोच के साथ इसकी विशेषताओं के बीच बहुत प्रतिरोधी है। कपड़ा उद्योग, कपड़े, ब्रिसल्स, लाइनों आदि के निर्माण के लिए इन विशेषताओं का लाभ उठाता है। इसका उपयोग चिकित्सकों द्वारा टांके लगाने के लिए भी किया जाता है।

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