प्रोटीन और अमीनो अम्ल उपापचय
प्रोटीन और अमीनो अम्ल उपापचय, उपापचय की वह शाखा है जो यह नियंत्रित करती है कि बीस प्रोटीनोजेनिक अमीनो अम्ल कैसे बनते हैं, प्रोटीन में कैसे जुड़ते हैं, कैसे टूटते हैं, और वे जो नाइट्रोजन ले जाते हैं उसका निपटान कैसे होता है। यह प्रोटीन संश्लेषण के लिए आनुवंशिक निर्देशों को कोशिका की ऊर्जा अर्थव्यवस्था और शरीर द्वारा नाइट्रोजनयुक्त अपशिष्ट के प्रबंधन से जोड़ता है।
Definition
प्रोटीन और अमीनो अम्ल उपापचय में अमीनो अम्लों और प्रोटीनों का संश्लेषण, उनके अमीनो नाइट्रोजन के स्थानांतरण और निपटान के साथ अमीनो अम्लों का निम्नीकरण, और ऊर्जा उपापचय तथा नाइट्रोजन उत्सर्जन के साथ इन मार्गों का एकीकरण शामिल है।
Scope
यह क्षेत्र पाठक को अमीनो अम्लों और उनसे बने प्रोटीनों को संभालने वाली प्रमुख प्रक्रियाओं से परिचित कराता है: उनका अपचय और उनके अमीनो समूहों का स्थानांतरण, गैर-आवश्यक अमीनो अम्लों का संश्लेषण, अनुवाद में पॉलीपेप्टाइड का संयोजन, अतिरिक्त नाइट्रोजन का यूरिया में रूपांतरण, और नाइट्रोजन तथा अमोनिया का व्यापक प्रबंधन। यह इन्हें संदर्भ जैव रसायन के रूप में मानता है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन के रूप में।
Sub-topics
Core questions
- अमीनो अम्ल कैसे संश्लेषित होते हैं, और आहार से कौन से प्राप्त किए जाने चाहिए?
- एक बार जब अमीनो अम्ल का अमीनो समूह हटा दिया जाता है, तो ऊर्जा या जैवसंश्लेषण के लिए उसके कार्बन कंकाल को कैसे पुनः प्राप्त किया जाता है?
- आनुवंशिक कोड को अमीनो अम्लों के एक परिभाषित अनुक्रम में कैसे अनुवादित किया जाता है?
- अमीनो अम्ल के टूटने से निकलने वाली नाइट्रोजन को एक गैर-विषाक्त, उत्सर्जित रूप में कैसे परिवर्तित किया जाता है?
Key concepts
- आवश्यक और गैर-आवश्यक अमीनो अम्ल
- ट्रांसएमीनेशन और ऑक्सीडेटिव डीएमीनेशन
- आनुवंशिक कोड और अनुवाद
- नाइट्रोजन संतुलन
- यूरिया चक्र
- ग्लूकोजेनिक और कीटोजेनिक अमीनो अम्ल
Mechanisms
अमीनो अम्ल उपापचय के चौराहे पर स्थित होते हैं। उनके अमीनो समूह, मुख्य रूप से ट्रांसएमीनेशन के माध्यम से, कुछ वाहकों जैसे ग्लूटामेट पर केंद्रित होते हैं, जिससे नाइट्रोजन अमोनिया के रूप में निकलता है और, स्तनधारियों में, उत्सर्जन के लिए यूरिया में परिवर्तित हो जाता है। उनके कार्बन कंकाल ग्लूकोज अग्रदूतों (ग्लूकोजेनिक) या एसिटाइल-कोए और कीटोन-बॉडी अग्रदूतों (कीटोजेनिक) के रूप में केंद्रीय मार्गों में प्रवेश करते हैं। विपरीत दिशा में, गैर-आवश्यक अमीनो अम्ल इन्हीं मध्यवर्ती पदार्थों से बनते हैं, और सभी बीस स्थानांतरण आरएनए पर आवेशित होते हैं और प्रोटीन बनाने के लिए अनुवाद के दौरान मैसेंजर आरएनए टेम्पलेट से पढ़े जाते हैं।
Clinical relevance
इन मार्गों को समझना इस बात का आधार है कि चिकित्सक नाइट्रोजन प्रबंधन के विकारों और अमीनो अम्ल उपापचय की जन्मजात त्रुटियों की व्याख्या कैसे करते हैं, और पोषण तथा प्रोटीन टर्नओवर का आकलन कैसे किया जाता है। यह प्रविष्टि एक संदर्भ अवलोकन है जो बताता है कि मार्ग कैसे काम करते हैं, न कि व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार।
Evidence & guidelines
यहां संक्षेपित जैव रसायन स्थापित पाठ्यपुस्तक ज्ञान है जो मानक संदर्भों और समीक्षाओं में समेकित है। जहां ये मार्ग नैदानिक अभ्यास को प्रतिच्छेद करते हैं, जैसे कि यूरिया चक्र विकार, पेशेवर आम सहमति दिशानिर्देश मौजूद हैं और यहां के बजाय संबंधित विषय प्रविष्टियों में वर्णित हैं।
History
यह क्षेत्र उन्नीसवीं और बीसवीं शताब्दी के नाइट्रोजन उत्सर्जन और प्रोटीन रसायन विज्ञान के अध्ययनों से विकसित हुआ। हंस क्रेब्स और कर्ट हेंसेलीट द्वारा 1932 में यूरिया चक्र का वर्णन ने पहला उपापचयी चक्र और नाइट्रोजन निपटान के लिए एक ढांचा प्रदान किया; 1960 के दशक में आनुवंशिक कोड को समझने ने अमीनो अम्ल अनुक्रम को न्यूक्लिक अम्ल टेम्पलेट्स से जोड़ा, और दशकों के एंजाइमोलॉजी ने व्यक्तिगत अमीनो अम्लों के संश्लेषण और निम्नीकरण का मानचित्रण किया।
Key figures
- Hans Krebs
- Kurt Henseleit
- Marshall Nirenberg
Related topics
Seminal works
- wu-2009
- rennie-tipton-2000
Frequently asked questions
- आवश्यक और गैर-आवश्यक अमीनो अम्लों में क्या अंतर है?
- गैर-आवश्यक अमीनो अम्ल शरीर द्वारा अन्य उपापचयों से संश्लेषित किए जा सकते हैं, जबकि आवश्यक अमीनो अम्ल पर्याप्त मात्रा में नहीं बनाए जा सकते हैं और उन्हें आहार द्वारा आपूर्ति की जानी चाहिए।
- जब एक अमीनो अम्ल टूटता है तो नाइट्रोजन का क्या होता है?
- अमीनो समूह स्थानांतरित होता है और अंततः अमोनिया के रूप में निकलता है, जिसे स्तनधारियों में यूरिया चक्र के माध्यम से यूरिया में परिवर्तित किया जाता है और उत्सर्जित किया जाता है, जिससे विषाक्त अमोनिया का स्तर कम रहता है।