आपले शरीर अत्यावश्यक अमीनो ऍसिडचे संश्लेषण करण्यासाठी जटिल जैवरासायनिक प्रक्रियांच्या मालिकेचा वापर करते, जे विविध शारीरिक कार्यांसाठी महत्त्वपूर्ण असतात. या विषय क्लस्टरमध्ये, आम्ही या अमीनो ऍसिडचे तपशीलवार जैवसंश्लेषण आणि बायोकेमिस्ट्रीमध्ये त्यांचे महत्त्व जाणून घेऊ.
नॉन-आवश्यक अमीनो ऍसिडचे जैवसंश्लेषण
गैर-आवश्यक अमीनो ऍसिड हे सेंद्रिय संयुगे आहेत जे मानवी शरीरात संश्लेषित केले जाऊ शकतात आणि ते प्रथिने संश्लेषण, एंजाइम कार्य आणि इतर जैवरासायनिक प्रक्रियांमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. 11 गैर-आवश्यक अमीनो ऍसिड आहेत: ॲलानाइन, आर्जिनिन, एस्पॅरागिन, एस्पार्टिक ऍसिड, सिस्टीन, ग्लूटामिक ऍसिड, ग्लूटामाइन, ग्लाइसिन, प्रोलाइन, सेरीन आणि टायरोसिन.
ॲलानाइन बायोसिंथेसिस
ॲलानाइन हे ग्लायकोलिसिसचे उत्पादन असलेल्या पायरुवेटपासून ॲलानाइन ट्रान्समिनेज एन्झाइमच्या क्रियेद्वारे संश्लेषित केले जाते. या प्रक्रियेमध्ये ग्लूटामेटपासून पायरुवेटमध्ये एमिनो गटाचे हस्तांतरण समाविष्ट आहे, परिणामी ॲलेनाइन आणि α-केटोग्लुटेरेट तयार होतात.
आर्जिनिन बायोसिंथेसिस
युरिया सायकल आणि सिट्रुलीन-आर्जिनिन मार्गाचा समावेश असलेल्या चरणांच्या मालिकेद्वारे आर्जिनिनचे संश्लेषण केले जाते. ही प्रक्रिया सिट्रुलीनचे ऑर्निथिनमध्ये रुपांतर करण्यापासून सुरू होते, त्यानंतर ऑर्निथिनमध्ये युरिया गट जोडून सिट्रुलीन तयार होते.
शतावरी बायोसिंथेसिस
नायट्रोजन दाता म्हणून ग्लूटामाइनचा वापर करून ॲस्पारेटेटच्या अमायडेशनद्वारे ॲस्पॅरागाइन बायोसिंथेसिस होते. एंजाइम एस्पॅरागाइन सिंथेटेस हे रूपांतरण उत्प्रेरित करते, परिणामी शतावरी आणि ग्लूटामेट तयार होते.
एस्पार्टिक ऍसिड बायोसिंथेसिस
ऍस्पार्टिक ऍसिड ऑक्सॅलोएसीटेटपासून संश्लेषित केले जाते, सायट्रिक ऍसिड चक्रातील एक मुख्य मध्यवर्ती. हे रूपांतरण एस्पार्टेट ट्रान्समिनेज एंजाइमद्वारे सुलभ होते, ज्यामुळे एस्पार्टिक ऍसिड आणि α-केटोग्लुटेरेट तयार होतात.
सिस्टीन बायोसिंथेसिस
सिस्टीनच्या जैवसंश्लेषणामध्ये होमोसिस्टीनसह सेरीनचे संक्षेपण समाविष्ट असते, ही प्रतिक्रिया सिस्टाथिओनाइन-β-सिंथेस एंझाइमद्वारे उत्प्रेरित केली जाते. या प्रक्रियेमुळे सिस्टाथिओनाइन तयार होते, जे नंतरच्या एन्झाइमॅटिक चरणांद्वारे सिस्टीनमध्ये रूपांतरित होते.
ग्लूटामिक ऍसिड आणि ग्लूटामाइन बायोसिंथेसिस
जैवसंश्लेषण प्रक्रियेत ग्लूटामिक ऍसिड आणि ग्लूटामाइन यांचा जवळचा संबंध आहे. ग्लूटामिक ऍसिड α-ketoglutarate मधून ट्रान्समिनेशन रिॲक्शनद्वारे संश्लेषित केले जाते, तर ग्लूटामाइन ग्लूटामाइन सिंथेटेस एंझाइमच्या क्रियेद्वारे ग्लूटामिक ऍसिडपासून तयार केले जाते, जे एटीपी आणि अमोनिया सब्सट्रेट म्हणून वापरते.
ग्लाइसिन बायोसिंथेसिस
सेरीन हायड्रॉक्सीमेथिलट्रान्सफेरेस या एन्झाइमच्या क्रियेद्वारे सेरीनपासून ग्लायसिनचे संश्लेषण केले जाते, ज्यामुळे हायड्रॉक्सिमेथिल गटाचे सेरीनपासून टेट्राहाइड्रोफोलेटमध्ये हस्तांतरण होते, परिणामी ग्लाइसिनची निर्मिती होते.
प्रोलिन बायोसिंथेसिस
प्रोलाइन बायोसिंथेसिसमध्ये ग्लूटामेटचे ऑक्सीकरण होऊन पायरोलिन-5-कार्बोक्झिलेट बनते, त्यानंतर पायरोलिन-5-कार्बोक्झिलेटचे प्रोलाइनमध्ये घट होते. या प्रतिक्रिया अनुक्रमे पायरोलिन-5-कार्बोक्झिलेट सिंथेस आणि पायरोलिन-5-कार्बोक्झिलेट रिडक्टेज एन्झाइम्सद्वारे उत्प्रेरित केल्या जातात.
सेरीन बायोसिंथेसिस
सेरीन 3-फॉस्फोग्लिसरेटपासून संश्लेषित केले जाऊ शकते, ग्लायकोलिसिसमधील मध्यवर्ती, एन्झाइमॅटिक प्रतिक्रियांच्या मालिकेद्वारे. या प्रक्रियेतील मुख्य एंझाइम 3-फॉस्फोग्लिसरेट डिहायड्रोजनेज आहे, जे 3-फॉस्फोग्लिसरेटचे 3-फॉस्फोहायड्रॉक्सीपायरुवेटमध्ये रूपांतर उत्प्रेरक करते, जो सेरीन बायोसिंथेसिसचा अग्रदूत आहे.
टायरोसिन बायोसिंथेसिस
टायरोसिन हे अत्यावश्यक अमीनो ऍसिड फेनिलॅलानिनपासून हायड्रॉक्सीलेशन आणि डिहायड्रोजनेशन समाविष्ट असलेल्या एन्झाईमॅटिक प्रतिक्रियांच्या मालिकेद्वारे संश्लेषित केले जाते. फेनिलॅलानिन हायड्रॉक्सिलेझ हे एन्झाइम फेनिलॅलानिनला हायड्रॉक्सीलेटिंग करून टायरोसिन तयार करण्यासाठी ही प्रक्रिया सुरू करते.
अत्यावश्यक अमीनो ऍसिड बायोसिंथेसिसचे महत्त्व
प्रथिने संश्लेषण, सेल सिग्नलिंग आणि विविध चयापचय प्रक्रियांसाठी आवश्यक असलेल्या शरीरातील अमीनो ऍसिड पूलचे होमिओस्टॅसिस राखण्यासाठी गैर-आवश्यक अमीनो ऍसिडचे जैवसंश्लेषण महत्त्वपूर्ण आहे. शिवाय, ही गैर-आवश्यक अमीनो ऍसिडस् न्यूरोट्रांसमीटर, न्यूक्लियोटाइड्स आणि हेमसह महत्त्वाच्या जैव रेणूंच्या संश्लेषणासाठी अग्रदूत म्हणून काम करतात.
निष्कर्ष
मानवी शरीरातील गैर-आवश्यक अमीनो ऍसिडच्या जैवसंश्लेषणामध्ये जटिल जैवरासायनिक मार्ग आणि एंजाइमॅटिक प्रतिक्रियांचा समावेश असतो ज्यामुळे जैविक प्रणालींचे संपूर्ण आरोग्य आणि कार्यामध्ये योगदान होते. या अमीनो ऍसिडचे जैवसंश्लेषण समजून घेणे जैवरसायनशास्त्रातील गुंतागुंत आणि त्याचा मानवी शरीरविज्ञान आणि आरोग्यावरील परिणाम उलगडण्यासाठी आवश्यक आहे.