প্রোটিন

প্রোটিন কাকে বলে / প্রোটিন কি / Protein (প্রোটিন) / আমিষ

প্রোটিন :

প্রোটিন (Protein) হলো অ্যামিনো অ্যাসিডের একটি পলিমার। এ পলিমার এক বা একাধিক পলিপেপটাইড শিকল দ্বারা গঠিত হতে পারে। অ্যামিনো অ্যাসিডগুলো পেপটাইড বন্ধন দ্বারা একত্রে যুক্ত থাকে। সকল জীবন্ত জীবের জন্য প্রোটিন অপরিহার্য এবং শক্তি উৎপাদনকারী তিনটি খাবারের মধ্যে একটি।  

প্রোটিন জীবকোষে বিদ্যমান এক প্রকারের বহৎ অণু। এ যৌগের প্রতিটি পলিপেপটাইড শিকলে সাধারণত ৫০ থেকে ১০০০ অ্যামিনো অ্যাসিড থাকে। অ্যামিনো অ্যাসিড সংযোগকারী পেপটাইড বন্ধন সন্নিকটবর্তী দুটি ভিন্ন অ্যামিনো অ্যাসিডের a-কার্বক্সিল গ্রুপ ও a-অ্যামিনো গ্রুপের মধ্যে তৈরি হয়। এ ক্ষেত্রে প্রথম অ্যামিনো অ্যাসিডের a-অ্যামিনো গ্রুপটি মুক্ত থাকে (সংকেত দেখুন)।

প্রোটিন সকল জৈব সিস্টেমের জন্য গুরুত্বপূর্ণ এবং বিভিন্ন প্রকারের গাঠনিক ও ক্রিয়াশীল ভূমিকা পালন করে। গাঠনিক প্রোটিন, যেমন—কিরাটিন ও কোলাজেন ত্বক, নখর, হাড়, মাংসপেশি ও হাড় সংযোগকারী শক্ত ও মোটা তত্ত্ব এবং সন্ধিবন্ধনী তৈরি করে। অন্যদিকে পেশি প্রোটিন চলনের সৃষ্টি করে এবং ঝিল্লি প্রোটিন কোনো বস্তুর কোষের অভ্যন্তরে প্রবেশ এবং কোষ থেকে বাহিরে নির্গত হওয়াকে নিয়ন্ত্রণ করে। অক্সিজেন ও ইলেকট্রন পরিবহনের সঙ্গে সংশ্লিষ্ট (যথাক্রমে হিমোগ্লোবিন ও সাইটোক্রোম) বস্তুগুলো হলো অনুবন্ধী প্রোটিন, অর্থাৎ প্রোসথেটিক (prosthetic) গ্রুপ হিসাবে ধাতব পরফাইরিন (metalloporphyrin) ধারণ করে। প্রাণরাসায়নিক রূপান্তরের সঙ্গে জড়িত সকল এনজাইমই প্রোটিন। হরমোন, যেমন—ইনসুলিন ও দেহ বৃদ্ধিকারী হরমোনও প্রোটিন। ক্রোমোজমগুলো অত্যন্ত জটিল নিউক্লিওপ্রোটিন, অর্থাৎ প্রোটিনগুলো নিউক্লিক অ্যাসিডের সঙ্গে যুক্ত থাকে। ভাইরাস কণাও নিউক্লিওপ্রোটিন প্রকৃতির। এভাবে প্রোটিন জীবনের বিভিন্ন প্রক্রিয়াতে মুখ্য ভূমিকা পালন করে। সয়াবিন ও অন্যান্য দানাজাতীয় শিম্ব, মাংস, ডিম ও পনিরে সর্বাধিক পরিমাণে প্রোটিন পাওয়া যায়। 

প্রোটিনে অ্যামিনো অ্যাসিডের রৈখিক বিন্যাসকে অনুক্রম (মূল গঠন) বলা হয়। কোনো একটি প্রোটিনে যে অনুক্রমে বিভিন্ন অ্যামিনো অ্যাসিড যুক্ত হয় তা অতিমাত্রায় সুনির্দিষ্ট এবং তা প্রোটিনের জন্য বৈশিষ্ট্যময়।

অনুক্রমের নির্দিষ্টতা প্রোটিন রসায়নের লক্ষণীয় দিক। একান্নটি অ্যামিনো অ্যাসিড দিয়ে গঠিত ৫৭৩২ আণবিক ওজন সংবলিত। ইনসুলিনের মতো অতি ক্ষুদ্র প্রোটিনে অনুক্রমের সম্ভাব্য বিন্যাসের সংখা ১০১। তৎসত্ত্বেও এ বিষয়টি এখন প্রতিষ্ঠিত যে কোনো একটি প্রজাতির অগ্ন্যাশয় কোষে সম্ভাব্য এ অনুক্রমের মধ্যে কেবল একটি অনুক্রম বিদ্যমান। অ্যামিনো অ্যাসিড থেকে তৈরি প্রোটিনের জৈবসাংশ্লেষিক বিক্রিয়ায় এ ধরনের অতিমাত্রার সুনির্দিষ্টতা। প্রদানকারী কৌশলের ব্যাখ্যা প্রদান আধুনিক প্রাণরসায়নের মূল সমস্যাগুলোর মধ্যে একটি সমস্যা।

প্রোটিনের গঠন নির্ণয় করার জন্য প্রোটিন রসায়নে অনেক নতুন কৌশলের উন্নয়ন প্রয়োজন। প্রোটিনের গঠন অনুসন্ধানে প্রয়োগকৃত বিভিন্ন কৌশলের উপাত্ত থেকে দেখা গিয়েছে যে, প্রোটিন সোজা বা লম্বা কোনো পলিমার নয়, বরং অণুর মূল অক্ষটি বিভিন্ন পন্থায় ভাজ হতে পারে। প্রোটিনের কার্বনিল অক্সিজেন ও অ্যামাইড নাইট্রোজেনের মধ্যে বিদ্যমান হাইড্রোজেন বন্ধনের মাধ্যমে ভঁজ হওয়ার প্রক্রিয়াটি সম্পন্ন হয়।

প্রোটিনের দীর্ঘ পলিপেপটাইড শিকল, বিশেষ করে তন্তুময়  প্রোটিনের পলিপেপটাইডগুলো সুনির্দিষ্ট বিন্যাসে একত্রে অবস্থান করে। পলিপেপটাইডের মূল অক্ষটি সুবিন্যাস্ত রীতিতে  গোলাকারভাবে গুটাতে থাকে এবং একটি সম্প্রসারিত হ্যালিক্স বা কুণ্ডলী (helix) তৈরি করে। এ কুণ্ডলী তৈরির ফলে ভিন্ন অ্যামিনো অ্যাসিড অবশেষ দ্বারা পৃথক করা পেপটাইড বন্ধনগুলো পরস্পরের কাছাকাছি অবস্থানে চলে আসে। কুণ্ডলী বিন্যাসের স্থিতিশীলতা এসব পেপটাইড বন্ধনের মধ্যে বিদ্যমান হাইড্রোজেন বন্ধনের কারণে হয়ে থাকে। এক্স-রে লব্ধ উপাত্তের সঙ্গে একটি সুনির্দিষ্ট কুণ্ডলী বিন্যাস সর্বাপেক্ষা অধিক যে সঙ্গতি প্রদর্শন করে L. Pauling ও R.B, Corey সেটি প্রস্তাব করেন (চিত্র দেখুন)।

প্রোটিনের a-হ্যালিকেল পর্ব (section) ছাড়াও আ কিছু অংশ আছে যাতে B-গঠন বিদ্যমান। এ গঠনে দুটি পলিপেপটাইড  শিকলের মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন সমান্তরাল বা বিষমান্তরাল (= সমান্তরাল কিন্তু বিপরীতমুখী) রীতিতে ঘটতে থাকে।

গঠনের অংশগুলোকে স্থিতিশীল করে। প্রোটিনের বিভিন্ন অংশের (segment) মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন, অ্যামিনো অ্যাসিডের। অপোলার (nonpolar) পার্শ্বশিকলের মধ্যে পানি-বিকষী বন্ধন (যেমন-ফিনাইল অ্যালানিন ও লিউসিন) এবং ধনাত্মক আহিত লাইসিল (lysyl) পার্শ্বশিকল ও ঋণাত্মক আহিত অ্যাসপারটাইল। (aspartyl) পার্শ্বশিকলের মধ্যে লবণ দ্বারা সৃষ্ট সংযোগ প্রোটিনের স্বতন্ত্র টারসিয়ারি গঠনে অবদান রাখে।

যেসব প্রোটিনের প্রতি অণুতে একাধিক পলিপেপটাইড শিকল থাকে চূড়ান্ত পর্যায়ে সে সব প্রোটিনে সাধারণত প্রতিটি উপ-ইউনিটের মধ্যে অতিমাত্রায় মিথস্ক্রিয়া ঘটে, যেমন—হিমোগ্লোবিনের ৫-ও B -পলিপেপটাইড শিকলের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া। প্রোটিন গঠনের এ  বৈশিষ্ট্যকে এর চতুর্থ পর্যায়ভুক্ত (quaternary) গঠন বলা হয়।

প্রোটিনের ধর্মাবলি অংশত এদের গাঠনিক অ্যামিনো অ্যাসিড দ্বারা নির্ণয় করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেন আয়নের কোননা ঘনমাত্রায় বহদাণুর উপর মোট (net) চার্জ প্রধানত ক্ষারকীয় (লাইসিন, হিস্টিডিন ও আরজিনিন) এবং দ্বি-কার্বক্সিলিক (অ্যাসপারটিক ও গ্লুটামিক অ্যাসিড) অ্যামিনো অ্যাসিডের আপেক্ষিক সংখ্যার অপেক্ষক (function)। এই মোট চার্জ বিভিন্ন পিএইচ মানে প্রোটিনের দ্রাব্যত্যকে প্রবলভাবে প্রভাবান্বিত করে; কারণ দ্রাব্যতা অংশত বহদাণুর উপর পোলার গ্রুপের অনুপাতের উপর নির্ভর করে। যখন হাইড্রোজেন আয়নের ঘনমাত্রার পরিমাণ অধিক হয় (পিএইচ মান কম) তখন অণুতে উৎপন্ন মোট চার্জ ধনাত্মক হয়। অন্যদিকে যখন হাইড্রোজেন আয়নের ঘনমাত্রা কম হয় (পিএইচ মান বেশি) তখন উৎপন্ন মোট চার্জ ঋণাত্মক হয়। যে পিএইচ মানে প্রোটিনের মোট চার্জের পরিমাণ শূন্য (অর্থাৎ ধনাত্মক ও ঋণাত্মক চার্জের পরিমাণ সমান) সে পিএইচ মানকে সমবৈদ্যুতিক বিন্দু বলা হয়।

যেসব বৃহদাণুতে অনেক পার্শ্বশিকল থাকে সেসব অণুতে মাধ্যমের পিএইচ মানের উপর নির্ভর করে প্রোটন যুক্ত বা প্রোটন বিযুক্ত হয়। এদিক থেকে প্রোটিন একটি চমৎকার বাফার (buffer)। রক্ত অসংখ্য বিপাকীয় প্রক্রিয়াতে অংশগ্রহণ করা সত্ত্বেও এর পিএইচ অত্যন্ত সামান্যই পরিবর্তিত হয়। কারণ রক্ত প্রোটিনের বাফার করার ক্ষমতা অনেক বেশি।

রক্ত প্রোটিনে বিদ্যমান অ্যামিনো অ্যাসিডের পার্শ্ব-শিকলে সংঘটিত মিথস্ক্রিয়ার কারণে কোনো কোনো প্রোটিন (এনজাইম) দেহের বিপাকক্রিয়াতে অপরিহার্য বিক্রিয়াকে অনুঘটন করার ক্ষমতা  রাখে। কোনো কোনো কোষের পর্দার মধ্যে বিদ্যমান সোডিয়াম পাম্পস যেমন আয়ন পরিবহনে কাজ করে তেমনিভাবে প্রোটিনের পার্শ্বশিকলে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র আয়নকে সুনির্দিষ্ট বন্ধনের দ্বারা অপরিহার্য ধাতু আয়নকে কোষের ভিতর থেকে বাইরে এবং বাহির থেকে ভিতরে পরিবহনে সহায়তা করে।

কোনো কোনো প্রোটিন পানিতে অদ্রাব্য এবং এরা গাঠনিক ভূমিকা পালন করে, যেমন—সিল্ক। আবার পানিতে দ্রাব্য প্রোটিন (এনজাইম) অনুঘটকীয় বিক্রিয়া সম্পাদন করে, যেমন-- হিমোগ্লোবিন।

যদিও অল্পসংখ্যক প্রোটিন (যেমন—কোলাজেন) পূর্ণবয়সে (adulthood) অনির্দিষ্টকালের জন্য স্থিতিশীল থাকে, তবুও দেহের অধিকাংশ প্রোটিন অবিরত প্রক্রিয়াতে ভেঙ্গে যায় ও পুনরায় সংশ্লেষিত হয়। মানবদেহের রক্তরসের প্রোটিনের অর্ধ-জীবন প্রায় দশ দিন। প্রোটিনে বিদ্যমান অ্যামিনো অ্যাসিডের অনুক্রম ডিএনএ এর অনুক্রম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত এবং বাহক আরএনএ (messenger  RNA) নামক অণুতে প্রকাশিত হয়।

Protein metabolism / প্রোটিন বা আমিষের বিপাক 

খাদ্য  হিসাবে গৃহীত আমিষ পরিপাক থেকে শুরু করে বর্জ্য উপাদান পরিত্যাগ করার পু প্রক্রিয়া আমিষ বিপাকের অন্তর্ভুক্ত। জীবের জন্য আমিষের গুরুত্ব অত্যধিক। কারণ এটি শরীরের সকল নরম কলার প্রধান গাঠনিক উপাদান। বিশেষ ধরনের প্রোটিন কোষ ও কলার আঙ্গিক গঠন ও কার্যকর উপাদান হিসাবে অনন্য ভূমিকা পালন করে। উদাহরণস্বরূপ, ত্বকের কেরাটিন,টেডনের কোলাজেন, মাংসপেশির অ্যাকটিন ও মায়োসিন, রক্তের প্রোটিন, বিভিন্ন এনজাইম এবং প্রোটিন হরমোনসমূহের নাম উল্লেখ করা যায়।

অন্ত্রে পরিপাক ক্রিয়ার ফলে আমিষ থেকে অ্যামিনো অ্যাসিড তৈরি হয়। এগুলো শোষণের পর বিভিন্ন কলায় পৌঁছায়। রক্তে বিদ্যমান অ্যামিনো অ্যাসিডের সাধারণ সঞ্চয় এবং কলাভ্যন্তরের অ্যামিনো অ্যাসিডের মধ্যে একটি ভারসাম্য বজায় থাকে। রক্তের অ্যামিনো অ্যাসিড থেকে কোষাভ্যন্তরে প্রোটিন সংশ্লেষণের জন্য দরকারি অ্যামিনো অ্যাসিড সরবরাহ করা হয়। কলার অতিরিক্ত অ্যামিনো অ্যাসিড ট্রান্সঅ্যামিনেশন এবং ডিঅ্যামিনেশন প্রক্রিয়ায় নাইট্রোজেন অণু হারায়। এই নাইট্রোজেন ইউরিয়া সংশ্লেষণে ব্যবহৃত হয় এবং তা প্রস্রাবে নির্গত হয়। কার্বন উপজাতসমূহ শর্করা এবং চর্বি বিপাকক্রিয়ার সাধারণ পদ্ধতিতেই বিপাক হয়ে দেহ থেকে নিষ্ক্রান্ত প্রতিদিন একজন সুস্থ পরিণত বয়স্ক মানুষের প্রতি কেজি ওজনের জন্য ১ গ্রাম প্রোটিন গ্রহণ করা উচিত। অর্থাৎ কারও ওজন যদি ৭০ কেজি হয়, তাহলে তার দিনে ৭০ গ্রাম প্রোটিন গ্রহণ করা উচিত। এক বছরের কম বয়সী শিশুদের প্রোটিনের চাহিদা বেশি। তাদের প্রতিদিন কেজি প্রতি ৩.৫ গ্রাম প্রোটিন গ্রহণ করা উচিত। বাড়ন্ত শিশু, গর্ভবতী এবং স্তন্যদায়ী মায়েদের প্রতিদিন কেজি প্রতি ১.৫ গ্রাম প্রোটিন গ্রহণ করা উচিত।

প্রোটিনের পুষ্টি মূল্য : 

সকল প্রোটিন সমান পুষ্টিদায়ক নয়। সজ্জি থেকে প্রাপ্ত প্রোটিনের চেয়ে প্রাণীজ প্রোটিনের পুষ্টি মূল্য বেশি। অনেক সময় উদ্ভিজ্জ প্রোটিন পরিপাক না হওয়ার ফলে শোষিত হতে পারে। রান্না করলে অবশ্য তা সহজ পাচ্য হতে পারে। যেমন-সয়াবিন। সয়াবিন রান্নার উত্তাপে সহজ পাচ্য হয়। সাধারণত সয়াবিনের মধ্যে এক প্রকার রাসায়নিক উপাদান থাকে যা পাচক রসের ট্রিপসিনকে নিষ্ক্রিয় করে দেয়। কিন্তু রান্নার উত্তাপে এই রাসায়নিক উপাদান নিষ্ক্রিয় হয়ে যায়। অনেক সময় অতিরিক্ত উত্তাপের ফলে প্রোটিনের পুষ্টিমান কমে যায়। কারণ এর ফলে লাইসিনের (lysine) পরিমাণ কমে যায়। নাস্তার জন্য পূর্ব প্রস্তুতকৃত শস্যদানায় এভাবে প্রোটিনের পুষ্টিমান কমে যাওয়ার সম্ভাবনা থাকে। অবশ্য প্রোটিনের পুষ্টিমান কম হওয়ার প্রধান কারণ এক বা একাধিক অত্যাবশ্যকীয় অ্যামিনো অ্যাসিডের স্বল্পতা। উদ্ভিজ্জ প্রোটিনে সাধারণত লাইসিন এবং ট্রিপটোফেনের অভাব থাকে।

প্রোটিন পরিপাক : 

আংশিক পরিপাক পাকস্থলিতে হলেও মূল পরিপাক ক্ষুদ্রান্ত্রে সম্পন্ন হয়। পাকস্থলিতে আমিষ বিশ্লেষী এনজাইম পেপসিনোজেন নিঃসৃত হয়। পেপসিনোজেন নিষ্ক্রিয়; তবে পাচক রসের অম্ল একে সক্রিয় পেপসিনে রূপান্তরিত করে। পেপসিন মূলত অ্যামেটিক অ্যামিনো অ্যাসিড যুক্ত পেপটাইড বন্ধনী বিশ্লিষ্ট করে এবং এর কার্যকারিতার জন্য অম্লীয় মাধ্যম দরকার হয়।

পাকস্থলিতে আরেক রকম আমিষ বিশ্লেষী এনজাইম নিঃসৃত হয় যা রেনিন (rennin) নামে পরিচিত। এটা দুধের প্রোটিন পরিপাকে সাহায্য করে। পনির তৈরির জন্য দুধ জমাট বাঁধানো আসলে দুধের প্রোটিন পরিপাকের শুরু। রেনিন কাজ করার জন্য তুলনামূলক কম অম্লীয় মাধ্যম দরকার হয়। নবজাতক শিশুদের পাকস্থলিতে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড নিঃসরণ প্রক্রিয়া পুপুরি বিকশিত হয় না।

পাকস্থলি থেকে অম্লীয় কাইম (chyme) ডিওডেনামে প্রবেশ করে। কাইমে আংশিক বিশ্লিষ্ট প্রোটিন থাকে। ক্ষুদ্রান্ত্রের পাচক রস ক্ষারীয়। এতে অগ্নাশয় রস এবং ক্ষুদ্রান্ত্রের ঝিল্লিপর্দা থেকে নিঃসৃত রস থাকে। অগ্ন্যাশয় থেকে প্রোটিন বিশ্লেষী ট্রিপসিন, কাইমোট্রিপসিন এবং কার্বক্সি পেপটাইডেজ নিঃসৃত হয়। ট্রিপসিন এবং কাইমোট্রিপসিন এন্ডোপেপটাইডেজ অর্থাৎ এরা প্রোটিন শিকলের অভ্যন্তর ভাগের পেপটাইড বন্ধনী বিশ্লিষ্ট করে। পেপটাইডেজ প্রান্তিক বন্ধনীসমূহকে ভেঙে দেয় অর্থাৎ এরা এক্সো-পেপটাইডেজ। ট্রিপসিন, লাইসিন এবং আরজিনিন যুক্ত ক্ষারীয় অ্যামিনো অ্যাসিড বিশ্লিষ্ট করার জন্য অধিক কার্যকরী। ট্রিপসিন এবং কাইমোট্রিপসিন অধিকাংশ আমিষ পরিপাক সম্পন্ন করে। এক্সেপেপটাইডেজ মুক্ত কার্বক্সিল প্রান্তে পেপটাইড বন্ধনী বিশ্লিষ্ট করে। অ্যামিনো পেপটাইডেজ মুক্ত অ্যামিনো প্রান্তের পেপটাইড বন্ধনীকে ভাঙে। অন্যান্য পেপটাইডেজ ডাই- কিংবা ট্রাইপেপটাইড এবং বিশেষ অ্যামিনো অ্যাসিড যুক্ত (যেমন-প্রোলিন) পেপটাইডকে বিশ্লেষিত করে।  বিশ্লিষ্ট এবং শোষিত অ্যামিনো অ্যাসিড পোর্টাল শিরা দ্বারা যকৃতে পরিবাহিত হয় এবং সেখান থেকে প্রয়োজনমতো শরীরের অন্যান্য অংশে ছড়িয়ে পড়ে।

Tweet

Read More..