জৈব অণুসমূহ

ঐতিহাসিকভাবে কার্বোহাইড্রেটকে কার্বনের হাইড্রেট হিসেবে বিবেচনা করে সাধারণ সংকেত C_x(H₂O)_y দেওয়া হয়েছিল। কিন্তু আধুনিক রাসায়নিক সংজ্ঞায় কার্বোহাইড্রেট হলো আলোকীয় সক্রিয় পলিহাইড্রক্সি অ্যালডিহাইড বা পলিহাইড্রক্সি কিটোন অথবা এমন সব জটিল পদার্থ যা আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়ে এই প্রকার যৌগ উৎপন্ন করে। র্যাহমনোজ (C₆H₁₂O₅) ও ডিঅক্সিরাইবোজ (C₅H₁₀O₄) সংকেত না মেনেও কার্বোহাইড্রেট; পক্ষান্তরে ফর্মালডিহাইড (CH₂O) ও অ্যাসিটিক অ্যাসিড (C₂H₄O₂) সংকেত মানলেও কার্বোহাইড্রেট নয়।

• মনোস্যাকারাইড (Monosaccharides): যেসকল সরল কার্বোহাইড্রেটকে আর্দ্রবিশ্লেষণ করে ক্ষুদ্রতর কোনো পলিহাইড্রক্সি এককে ভাঙা যায় না (যেমন: গ্লুকোজ, ফ্রুক্টোজ, রাইবোজ)। কার্বন সংখ্যা ও মূলকের ভিত্তিতে এরা অ্যালডোট্রায়োজ, অ্যালডোহেক্সোজ বা কিটোহেক্সোজ হিসেবে পরিচিত।
• অলিগোস্যাকারাইড (Oligosaccharides): জলবিশ্লেষণে ২ থেকে ১০টি মনোস্যাকারাইড একক দেয়। যথা—ডাইস্যাকারাইড (সুক্রোজ, মল্টোজ, ল্যাকটোজ), ট্রাইস্যাকারাইড (র‌্যাফিনোজ)।
• পলিস্যাকারাইড (Polysaccharides): জলবিশ্লেষণে শত শত বা হাজার হাজার মনোস্যাকারাইড একক উৎপন্ন করে (যেমন: স্টার্চ, সেলুলোজ, গ্লাইকোজেন)। এরা স্বাদহীন, জলে অদ্রবণীয় এবং 'নন-সুগার' নামে পরিচিত।
• বিজারক ও অ-বিজারক শর্করা (Reducing vs Non-reducing): যে সমস্ত শর্করার অ্যানোমেরিক কার্বনে মুক্ত হেমিঅ্যাসিটাল বা হেমিকিটাল গ্রুপ থাকে, তারা ফেলিং দ্রবণ ও টলেন্স বিকারককে বিজারিত করতে পারে (সকল মনোস্যাকারাইড, মল্টোজ, ল্যাকটোজ)। সুক্রোজে উভয় অ্যানোমেরিক কার্বন গ্লাইকোসাইডিক বন্ধনে আবদ্ধ থাকায় এটি অ-বিজারক শর্করা।

মনোস্যাকারাইডের কনফিগারেশন স্ট্যান্ডার্ড গ্লিসারালডিহাইড-এর সাপেক্ষে নির্ধারিত হয়। ফিশার অভিক্ষেপে সর্বাধিক জারিত কার্বন (C-1) শীর্ষে রেখে পেনাল্টিমেট অপ্রতিসম কার্বন (সর্বোচ্চ সংখ্যক কাইরাল কেন্দ্র, হেক্সোজের ক্ষেত্রে C-5)-এর –OH মূলকের অবস্থানের ভিত্তিতে শ্রেণিবিভাগ করা হয়:

• D-শ্রেণি: C-5 কাইরাল কার্বনের –OH মূলক ফিশার অভিক্ষেপের ডানদিকে অবস্থিত হলে তাকে D-শর্করা বলে। প্রাকৃতিক গ্লুকোজ হলো D-(+)-গ্লুকোজ।
• L-শ্রেণি: C-5 কাইরাল কার্বনের –OH মূলক বামদিকে অবস্থিত হলে তাকে L-শর্করা বলে। D ও L পরস্পর নন-সুপারইম্পোজেবল দর্পণ প্রতিবিম্ব (এনানশিওমার)।
• সতর্কতা: 'D' ও 'L' শুধুমাত্র ত্রিমাত্রিক কনফিগারেশন নির্দেশ করে; এর সাথে পরীক্ষালব্ধ আলোকীয় ঘূর্ণনের দিক [(+) ডেক্সট্রোরোটেটরি বা (−) লেভোরোটেটরি]-এর কোনো প্রত্যক্ষ সম্পর্ক নেই।

গ্লুকোজ একটি অ্যালডোহেক্সোজ যার আণবিক সংকেত C₆H₁₂O₆ এবং ওপেন-চেন গঠন HOCH₂–(CHOH)₄–CHO। এর সপক্ষে প্রমাণসমূহ:

মুক্ত শৃঙ্খল অ্যালডিহাইড গঠনটি নিম্নলিখিত পরীক্ষালব্ধ তথ্যসমূহ ব্যাখ্যা করতে ব্যর্থ হয়:

1. –CHO মূলক থাকা সত্ত্বেও গ্লুকোজ শিফ-এর বিকারকে গোলাপি বর্ণ ফেরাতে পারে না এবং NaHSO₃-এর সাথে বাইসালফাইট যুত যৌগ গঠন করে না।
2. গ্লুকোজ পেন্টাঅ্যাসিটেট হাইড্রক্সিলঅ্যামিনের সাথে কোনো বিক্রিয়া করে না, যা প্রমাণ করে যে পেন্টাঅ্যাসিটেটে কোনো মুক্ত –CHO গ্রুপ নেই।
3. গ্লুকোজ দুটি ভিন্ন স্ফটিকাকার ডায়াস্টেরিওমারে বিদ্যমান: α-D-গ্লুকোজ (গলনাঙ্ক ৪১৯ K, [α]_D = +১১২°) এবং β-D-গ্লুকোজ (গলনাঙ্ক ৪২৩ K, [α]_D = +১৯°)।

এই অসঙ্গতিগুলি দূর করার জন্য বিজ্ঞানী টলেন্স প্রস্তাব করেন যে গ্লুকোজের C-5 –OH মূলকটি C-1 কার্বনিল কার্বনের সাথে আন্তঃআণবিক বিক্রিয়া করে একটি ৬-সদস্যের বলয়যুক্ত অন্তঃআণবিক হেমিঅ্যাসিটাল গঠন করে, যাকে পাইরান বলয়ের সাদৃশ্যে গ্লুকোপাইরানোজ বলে।

• অ্যানোমেরিক কার্বন (C-1) ও অ্যানোমারসমূহ: রিং গঠনের ফলে অপ্রতিসমহীন C-1 কার্বনটি নতুন কাইরাল কেন্দ্রে পরিণত হয়।
  • α-D-গ্লুকোপাইরানোজ: হাওয়ার্থ অভিক্ষেপে C-1 এর –OH মূলকটি নিচের দিকে (C-5 এর –CH₂OH-এর সাথে trans) থাকে।
  • β-D-গ্লুকোপাইরানোজ: C-1 এর –OH মূলকটি উপরের দিকে (C-5 এর –CH₂OH-এর সাথে cis) থাকে। চেয়ার কনফর্মেশনে সমস্ত বৃহৎ মূলক ইকুটোরিয়াল অবস্থানে থাকায় β-অ্যানোমার অধিক সুস্থিত।
• মিউটারোটেশন (Mutarotation): বিশুদ্ধ α-D-গ্লুকোজ ([α]_D = +১১২°) অথবা বিশুদ্ধ β-D-গ্লুকোজ ([α]_D = +১৯°)-এর সদ্য প্রস্তুত জলীয় দ্রবণ রেখে দিলে সময়ের সাথে সাথে এর আপেক্ষিক আবর্তন পরিবর্তিত হয়ে অবশেষে একটি নির্দিষ্ট সাম্যমান +৫২.৭°-তে পৌঁছায়। বলয় উন্মুক্ত হয়ে ক্ষণস্থায়ী ওপেন-চেন রূপান্তরের মাধ্যমে এই সাম্যাবস্থা প্রতিষ্ঠিত হয়, যেখানে দ্রবণে প্রায় ৩৬% α-অ্যানোমার, ৬৪% β-অ্যানোমার এবং <০.০২% মুক্ত শৃঙ্খল থাকে।

ফ্রুক্টোজ হলো C₆H₁₂O₆ সংকেতযুক্ত কিটোহেক্সোজ। এর C-2 অবস্থানে কিটোনিক মূলক থাকে। দ্রবণে C-2 কিটো ও C-5 –OH মূলক যুক্ত হয়ে ৫-সদস্যের ফিউরানোজ হেমিকেটাল বলয় গঠন করে।

দুটি মনোস্যাকারাইড এককের মধ্যে জল অণু অপসারিত হয়ে যে অক্সাইড বন্ধনের মাধ্যমে তারা পরস্পরের সাথে যুক্ত হয়, তাকে গ্লাইকোসাইডিক বন্ধন বলে। এটি মূলত একটি শর্করার অ্যানোমেরিক কার্বনের –OH এবং অপর শর্করার কোনো একটি –OH মূলকের ঘনীভবন বিক্রিয়ার ফল।

বিশুদ্ধ সুক্রোজ প্রাকৃতিকভাবে ডানাবর্তী বা ডেক্সট্রোরোটেটরি, যার আপেক্ষিক আবর্তন [α]_D = +৬৬.৫°। লঘু খনিজ অ্যাসিড অথবা ইনভার্টেজ উৎসেচক দ্বারা আর্দ্রবিশ্লেষিত হলে এটি সমমোলার D-(+)-গ্লুকোজ ও D-(−)-ফ্রুক্টোজ উৎপন্ন করে:

যেহেতু উৎপন্ন D-(−)-ফ্রুক্টোজের বামাবর্তী ঘূর্ণনের মান (−৯২.৪°) গ্লুকোজের ডানাবর্তী ঘূর্ণন অপেক্ষা অনেক বেশি, তাই সমমোলার মিশ্রণের সামগ্রিক আপেক্ষিক আবর্তন হয়:

আর্দ্রবিশ্লেষণের ফলে ঘূর্ণনের চিহ্ন (+) থেকে (−)-এ রূপান্তরিত বা ইনভার্ট হওয়ায় এই ঘটনাকে ইক্ষু শর্করার রূপান্তর এবং উৎপন্ন মিশ্রণকে ইনভার্ট সুগার (Invert Sugar) বলে (মধু এর প্রকৃষ্ট উদাহরণ)।

• স্টার্চ (Starch): উদ্ভিদের প্রধান সঞ্চিত খাদ্য। দুটি ভিন্ন পলিমারের মিশ্রণ:
  • অ্যামাইলোজ (১৫–২০%): জলে দ্রবণীয়। ২০০ থেকে ১০০০টি α-D-গ্লুকোজ একক исключительно α-1 → 4 গ্লাইকোসাইডিক বন্ধনে যুক্ত হয়ে একটি সর্পিলাকার শৃঙ্খল গঠন করে। এটি আয়োডিন (I₂) অণুকে কুন্ডলীর মাঝে আবদ্ধ করে গাঢ় নীল বর্ণ প্রদর্শন করে।
  • অ্যামাইলোপেকটিন (৮০–৮৫%): জলে অদ্রবণীয় শাখান্বিত পলিমার। প্রধান শৃঙ্খলে α-1 → 4 বন্ধন থাকে এবং প্রতি ২৪ থেকে ৩০টি গ্লুকোজ একক অন্তর α-1 → 6 বন্ধনের মাধ্যমে শাখা সৃষ্টি হয়। এটি আয়োডিনের সাথে লালচে-বেগুনী বর্ণ দেয়।
• সেলুলোজ (Cellulose): উদ্ভিদ কোষপ্রাচীরের প্রধান উপাদান এবং পৃথিবীতে সর্বাধিক প্রাপ্ত জৈব যৌগ। এটি β-D-গ্লুকোজ এককের একটি সম্পূর্ণ সরলরৈখিক পলিমার যা কেবলমাত্র β-1 → 4 গ্লাইকোসাইডিক বন্ধন দ্বারা গঠিত।
  • ফিতার মতো কাঠামো: β-বন্ধনের কারণে প্রতিটি গ্লুকোজ রিং ১৮০° ঘুরে অবস্থান করে এবং অণুর মাঝে অসংখ্য হাইড্রোজেন বন্ধন সৃষ্টি করে অত্যন্ত দৃঢ় মাইক্রোফাইব্রিল তৈরি করে।
  • পরিপাক অক্ষমতা: মানবদেহের পৌষ্টিকতন্ত্রে β-গ্লাইকোসাইডিক বন্ধন ভাঙার মতো উৎসেচক সেলুলেজ অনুপস্থিত থাকায় মানুষ সেলুলোজ হজম করতে পারে না; এটি খাদ্যের আঁশ বা রাফেজ হিসেবে কাজ করে।
• গ্লাইকোজেন (Glycogen - প্রাণিজ শ্বেতসার): প্রাণিদেহের যকৃৎ ও পেশিকোষে সঞ্চিত পলিস্যাকারাইড। গঠনগতভাবে এটি অ্যামাইলোপেকটিনের মতো কিন্তু আরও ঘন শাখান্বিত (প্রতি ৮ থেকে ১২টি একক অন্তর α-1 → 6 শাখা)। প্রয়োজনে এটি ভেঙে দ্রুত গ্লুকোজ সরবরাহ করে।

যে জৈব যৌগে একই সাথে একটি ক্ষারকীয় অ্যামিনো মূলক (–NH₂) এবং একটি আম্লিক কার্বক্সিলিক অ্যাসিড মূলক (–COOH) উপস্থিত থাকে, তাকে অ্যামিনো অ্যাসিড বলে। প্রোটিন গঠনে অংশগ্রহণকারী সকল অ্যামিনো অ্যাসিড হলো α-অ্যামিনো অ্যাসিড, যেখানে উভয় মূলক একই α-কার্বনে যুক্ত থাকে:

• আলোকীয় সক্রিয়তা ও L-বিন্যাস: শুধুমাত্র গ্লাইসিন (R = H) ব্যতীত প্রতিটি α-অ্যামিনো অ্যাসিডে একটি কাইরাল কার্বন থাকে এবং তারা আলোকীয় সক্রিয়। প্রোটিনে উপস্থিত সকল স্বাভাবিক অ্যামিনো অ্যাসিড L-স্টেরিও রাসায়নিক শ্রেণির অন্তর্ভুক্ত (ফিশার প্রজেকশনে –COOH উপরে থাকলে –NH₂ বামদিকে থাকে)।
• পুষ্টিগত শ্রেণিবিভাগ:
  • অপরিহার্য অ্যামিনো অ্যাসিড (Essential - ১০টি): মানবদেহে সংশ্লেষিত হতে পারে না, খাদ্যের মাধ্যমে গ্রহণ করা আবশ্যক: ভ্যালিন, লিউসিন, আইসোলিউসিন, ফিনাইলঅ্যালানিন, ট্রিপটোফ্যান, মেথিওনিন, থ্রিওনিন, লাইসিন, হিস্টিডিন, আরজিনিন।
  • অনপরিহার্য অ্যামিনো অ্যাসিড (Non-essential - ১০টি): মানবদেহে অন্যান্য বিপাকীয় যৌগ থেকে তৈরি হয়: গ্লাইসিন, অ্যালানিন, সেরিন, সিস্টিন, অ্যাসপার্টিক অ্যাসিড, গ্লুটামিক অ্যাসিড, ইত্যাদি।
• অম্ল-ক্ষারকীয় শ্রেণিবিভাগ:
  • প্রশম (Neutral): সমান সংখ্যক –NH₂ ও –COOH মূলক থাকে (গ্লাইসিন, অ্যালানিন)।
  • আম্লিক (Acidic): –COOH মূলকের সংখ্যা বেশি (অ্যাসপার্টিক অ্যাসিড, গ্লুটামিক অ্যাসিড)।
  • ক্ষারকীয় (Basic): –NH₂ মূলকের সংখ্যা বেশি (লাইসিন, আরজিনিন, হিস্টিডিন)।

জলীয় দ্রবণে অ্যামিনো অ্যাসিডের আম্লিক –COOH মূলক একটি প্রোটন বর্জন করে এবং ক্ষারকীয় –NH₂ মূলক সেই প্রোটন গ্রহণ করে একটি অন্তর্বর্তী ডাইপোলার দ্বি-আয়ন তৈরি করে, যাকে জুইটারায়ন (Zwitterion) বলে:

লবণের ন্যায় ডাইপোলার গঠনের কারণে অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি উচ্চ গলনাঙ্কবিশিষ্ট স্ফটিকাকার কঠিন পদার্থ হয় এবং জলে দ্রবণীয় কিন্তু জৈব দ্রাবকে অদ্রবণীয়। জুইটারায়ন উভধর্মী (Amphoteric) আচরণ করে:

• আম্লিক দ্রবণে (লঘু অম্ল, কম pH): –COO⁻ মূলক প্রোটন গ্রহণ করে ক্যাটায়নে [H₃N⁺–CH(R)–COOH] পরিণত হয়, যা তড়িচ্চলনে ক্যাথোডের দিকে গমন করে।
• ক্ষারকীয় দ্রবণে (উচ্চ pH): –NH₃⁺ মূলক থেকে প্রোটন অপসারিত হয়ে অ্যানায়নে [H₂N–CH(R)–COO⁻] রূপান্তরিত হয়, যা তড়িচ্চলনে অ্যানোডের দিকে গমন করে।

যে নির্দিষ্ট pH মানে কোনো অ্যামিনো অ্যাসিডের জুইটারায়ন কাঠামোয় নিট বৈদ্যুতিক আধান শূন্য হয় এবং তড়িৎক্ষেত্রে কোনো ইলেকট্রোডের দিকেই পরিগমন ঘটে না, সেই pH-কে ওই অ্যামিনো অ্যাসিডের আইসোইলেকট্রিক বিন্দু (pI) বলে।

যেমন গ্লাইসিনের pI = (২.৩৪ + ৯.৬০)/২ = ৫.৯৭। আইসোইলেকট্রিক বিন্দুতে অ্যামিনো অ্যাসিডের দ্রাব্যতা এবং বাফার ক্ষমতা সর্বনিম্ন হয়।

অ্যামিনো অ্যাসিডকে পিরিডিন দ্রবণে নিনহাইড্রিন সহ উত্তপ্ত করলে অক্সিডেটিভ ডিকার্বক্সিলেশন ও ডিমিনেশন ঘটে এবং একটি তীব্র রক্তবেগুনী বা নীলচে-বেগুনী বর্ণের যৌগ উৎপন্ন হয় যা রুহম্যানস পার্পল (Ruhemann's purple) নামে খ্যাত।

একটি α-অ্যামিনো অ্যাসিডের কার্বক্সিলিক অ্যাসিড মূলকের সাথে অপর একটি α-অ্যামিনো অ্যাসিডের অ্যামিনো মূলকের ঘনীভবনে এক অণু জল অপসারিত হয়ে যে অ্যামাইড বন্ধন (–CO–NH–) গঠিত হয়, তাকে পেপটাইড বন্ধন বা পেপটাইড লিংকেজ বলে:

• রেজোন্যান্স ও সমতলীয় রূপ: নাইট্রোজেনের নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় কার্বনিল কার্বনে রেজোন্যান্স করার ফলে C–N বন্ধনটি প্রায় ৪০% দ্বি-বন্ধন চরিত্র অর্জন করে (বন্ধন দৈর্ঘ্য ১.৩২ Å)। এর ফলে বন্ধনটি অক্ষ বরাবর মুক্ত আবর্তন করতে পারে না এবং পেপটাইড ইউনিটের পরমাণুসমূহ (C_α, C, O, N, H, C_α) একটি সমতলে trans বিন্যাসে অবস্থান করে।
• পেপটাইড বনাম প্রোটিন: ১০ বা ততোধিক অ্যামিনো অ্যাসিড বিশিষ্ট শৃঙ্খলকে পলিপেপটাইড বলে। ১০০-র বেশি অ্যামিনো অ্যাসিড এবং ১০,০০০ u-এর অধিক আণবিক গুরুত্ববিশিষ্ট জৈব পলিমারকে প্রোটিন হিসেবে গণ্য করা হয় (ব্যতিক্রম: ইনসুলিনে ৫১টি অ্যামিনো অ্যাসিড ও ৫৭৩৩ u আণবিক ভর থাকা সত্ত্বেও সুনির্দিষ্ট ত্রিমাত্রিক গঠনের কারণে এটি প্রোটিন)।

• ১. প্রাথমিক (1°) গঠন: পলিপেপটাইড শৃঙ্খলে পেপটাইড বন্ধন দ্বারা যুক্ত অ্যামিনো অ্যাসিডগুলির নির্দিষ্ট রৈখিক অনুক্রম। এই অনুক্রমটি জিনগত সংকেত দ্বারা নির্ধারিত হয়। একটিমাত্র অ্যামিনো অ্যাসিডের পরিবর্তন মারাত্মক রোগ সৃষ্টি করতে পারে (যেমন: সিকল সেল অ্যানিমিয়ায় হিমোগ্লোবিনের β-শৃঙ্খলের ৬ নম্বর অবস্থানে গ্লুটামিক অ্যাসিডের বদলে ভ্যালিন যুক্ত হয়)।
• ২. গৌণ (2°) গঠন: পলিপেপটাইড ব্যাকবোনের স্থানীয় ত্রিমাত্রিক বিন্যাস, যা মূলত পেপটাইড বন্ধনের >C=O এবং –NH– মূলকের মধ্যবর্তী হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা সুস্থিত থাকে:
  • α-হেলিক্স: পলিপেপটাইড শৃঙ্খল ডানাবর্তী স্প্রিং-এর মতো পাক খায়। প্রতি n-তম অ্যামিনো অ্যাসিডের –NH– মূলক n+4 তম অ্যামিনো অ্যাসিডের >C=O মূলকের সাথে অন্তঃআণবিক H-বন্ধন গঠন করে। প্রতি প্যাঁচে ৩.৬টি অ্যামিনো অ্যাসিড থাকে।
  • β-প্লিটেড শিট: পলিপেপটাইড শৃঙ্খলগুলি পাশাপাশি প্রসারিত অবস্থায় অবস্থান করে এবং দুটি ভিন্ন শৃঙ্খলের মাঝে আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা স্থিতিশীল থাকে (সমান্তরাল বা বিপরীতমুখী, যেমন রেশমের ফাইব্রোয়িন)।
• ৩. তৃতীয়ক (3°) গঠন: গৌণ কাঠামোর সামগ্রিক ত্রিমাত্রিক ভাঁজ যা প্রোটিনকে একটি নিবিড় গোলকাকার বা তন্তুময় রূপ দান করে। এটি ৫টি প্রধান বল দ্বারা সুরক্ষিত থাকে: (i) ডাইসালফাইড সেতু (–S–S– সমযোজী বন্ধন), (ii) আয়নিক সল্ট ব্রিজ, (iii) হাইড্রোজেন বন্ধন, (iv) হাইড্রোফোবিক মিথস্ক্রিয়া (জলবিদ্বেষী মূলকসমূহ অভ্যন্তরে পুঞ্জীভূত হয়), এবং (v) ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ।
• ৪. চতুর্ঘাত (4°) গঠন: দুই বা ততোধিক স্বতন্ত্র পলিপেপটাইড সাবইউনিট সমবায়ীভাবে যুক্ত হয়ে যখন একটি বৃহৎ সক্রিয় প্রোটিন কমপ্লেক্স তৈরি করে। যেমন: প্রাপ্তবয়স্ক হিমোগ্লোবিন হলো একটি চতুর্মুখী কমপ্লেক্স (α₂β₂), যাতে ২টি α-শৃঙ্খল ও ২টি β-শৃঙ্খল একত্রিত থাকে।

কোনো স্বাভাবিক সক্রিয় প্রোটিনকে উত্তপ্ত করলে বা অ্যাসিড, ক্ষার, ইউরিয়া বা ভারী ধাতু যোগ করলে এর গৌণ, তৃতীয়ক ও চতুর্ঘাত কাঠামোর হাইড্রোজেন বন্ধন ও অন্যান্য দুর্বল আকর্ষণ বলগুলি ভেঙে যায়। ফলে প্রোটিন কুণ্ডলী উন্মুক্ত হয়ে অধঃক্ষিপ্ত হয় এবং তার জৈবিক সক্রিয়তা চিরতরে বিনষ্ট হয়। একে প্রোটিনের বিকৃতিকরণ বলে।

নিউক্লিক অ্যাসিড হলো নিউক্লিওটাইডের পলিমার (পলিনিউক্লিওটাইড) যা বংশগত বৈশিষ্ট্য সংরক্ষণ ও প্রোটিন সংশ্লেষণ নিয়ন্ত্রণ করে। সম্পূর্ণ জলবিশ্লেষণে তিনটি উপাদান পাওয়া যায়:

• পেন্টোজ শর্করা:
  • β-D-২-ডিঅক্সিরাইবোজ: DNA-তে থাকে (C-2' কার্বনে অক্সিজেন অনুপস্থিত)।
  • β-D-রাইবোজ: RNA-তে থাকে (C-2' ও C-3' উভয় স্থানে –OH উপস্থিত)।
• নাইট্রোজেনঘটিত ক্ষারক:
  • পিউরিন (দ্বি-বলয়যুক্ত): অ্যাডেনিন (A) ও গুয়ানিন (G) — DNA ও RNA উভয়েই বিদ্যমান।
  • পিরিমিডিন (এক-বলয়যুক্ত): সাইটোসিন (C) উভয়ে থাকে; থাইমিন (T) শুধুমাত্র DNA-তে থাকে; ইউরাসিল (U) শুধুমাত্র RNA-তে থাকে।
• ফসফরিক অ্যাসিড (H₃PO₄): এস্টার বন্ধন সৃষ্টির মাধ্যমে শৃঙ্খলকে দীর্ঘায়িত করে।

পলিনিউক্লিওটাইড শৃঙ্খলে পাশাপাশি দুটি নিউক্লিওটাইড পরস্পরের সাথে ৩',৫'-ফসফোডাইএস্টার বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে: একটি শর্করার ৩'-হাইড্রক্সিল মূলকের সাথে পরবর্তী শর্করার ৫'-ফসফেট মূলক এস্টার বন্ধনে আবদ্ধ হয়।

1. বিপরীতমুখী সমান্তরাল শৃঙ্খল: দুটি পলিনিউক্লিওটাইড শৃঙ্খল একটি সাধারণ অক্ষকে কেন্দ্র করে ডানাবর্তীভাবে কুণ্ডলীকৃত থাকে। শৃঙ্খল দুটি বিপরীত মেরুবিশিষ্ট—একটি ৫'→৩' অভিমুখে এবং অপরটি ৩'→৫' অভিমুখে বিস্তৃত।
2. পরিপূরক ক্ষারক জোড় (Complementary Base Pairing): হেলিক্সের ভেতরের দিকে ক্ষারকগুলি অবস্থান করে। একটি পিউরিন সর্বদাই একটি নির্দিষ্ট পিরিমিডিনের সাথে হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে:
   • অ্যাডেনিন ও থাইমিন: ২টি হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা যুক্ত (A = T)।
   • গুয়ানিন ও সাইটোসিন: ৩টি হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা যুক্ত (G ≡ C)। ৩টি H-বন্ধন থাকার কারণে GC-সমৃদ্ধ DNA তাপীয়ভাবে অধিক সুস্থিত।
3. জ্যামিতিক পরিমাপ:
   • ডাবল হেলিক্সের ব্যাস = ২০ Å (২.০ nm)।
   • হেলিক্সের পিচ (প্রতি পূর্ণ ঘূর্ণনের দৈর্ঘ্য) = ৩৪ Å (৩.৪ nm)।
   • প্রতি ঘূর্ণনে ক্ষারক জোড়ার সংখ্যা = ১০ জোড়া।
   • দুটি পরপর ক্ষারক জোড়ার মধ্যবর্তী ব্যবধান = ৩৪ / ১০ = ৩.৪ Å (০.৩৪ nm)।
4. চারগাফের নিয়ম (Chargaff's Rules): যেকোনো দ্বি-সূত্রক DNA অণুর ক্ষেত্রে:
   • পিউরিনের মোট মোলার পরিমাণ পিরিমিডিনের সমান: [A] + [G] = [T] + [C]।
   • অ্যাডেনিন ও থাইমিনের অনুপাত এক: [A]/[T] = ১; এবং গুয়ানিন ও সাইটোসিনের অনুপাত এক: [G]/[C] = ১। এক-সূত্রক RNA-এর ক্ষেত্রে এই নিয়ম প্রযোজ্য নয়।

উৎসেচক হলো জীবকোষে উৎপন্ন বিশেষ প্রোটিনধর্মী জৈব অনুঘটক যা বিক্রিয়ার গতিকে ১০^৬ থেকে ১০^১২ গুণ পর্যন্ত বৃদ্ধি করে। রাইবোজাইম (অনুঘটক RNA) ব্যতীত সকল উৎসেচকই মূলত গোলকাকার প্রোটিন।

• কার্যপদ্ধতি: উৎসেচক মূলত বিক্রিয়ার সক্রিয়করণ শক্তি (E_a) হ্রাস করার মাধ্যমে গতি বৃদ্ধি করে। এরা বিক্রিয়ার সামগ্রিক মুক্ত শক্তি পরিবর্তন (ΔG) বা সাম্য ধ্রুবক (K_eq)-এর কোনো পরিবর্তন ঘটায় না।
• সুনির্দিষ্টতা: প্রতিটি উৎসেচক নির্দিষ্ট সাবস্ট্রেটের সাথে বিক্রিয়া করে (তালা-চাবি মডেল ও প্রণোদিত ফিট মডেল)। যেমন: ইউরিয়েজ শুধুমাত্র ইউরিয়াকে আর্দ্রবিশ্লেষিত করে, মিথাইলইউরিয়ার উপর কোনো প্রভাব ফেলে না।
• কো-ফ্যাক্টর ও কো-এনজাইম: অনেক উৎসেচকের সক্রিয়তার জন্য অপো-এনজাইমের সাথে অপ-প্রোটিন অংশের প্রয়োজন হয় (যেমন ভিটামিন থেকে উৎপন্ন NAD⁺, FAD কিংবা ধাতব আয়ন Zn²⁺, Mg²⁺)।

হরমোন হলো অনাল গ্রন্থি থেকে সরাসরি রক্তে নিঃসৃত রাসায়নিক বার্তাবহ যা দূরবর্তী লক্ষ্য কোষে জৈবিক ক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করে। প্রধান তিনটি শ্রেণি:

• স্টেরয়েড হরমোন: লিপিডধর্মী (যেমন: কর্টিসোন, টেস্টোস্টেরন, ইস্ট্রোজেন, প্রোজেস্টেরন)।
• পেপটাইড ও প্রোটিন হরমোন: অগ্ন্যাশয়ের β-কোষ থেকে নিঃসৃত ইনসুলিন (রক্তে শর্করার মাত্রা কমায়; অভাবে ডায়াবেটিস মেলিটাস হয়), গ্লুকাগন (শর্করার মাত্রা বাড়ায়), পিটুইটারির অক্সিটোসিন।
• অ্যামিন জাতক হরমোন: থাইরয়েড গ্রন্থি নিঃসৃত থাইরক্সিন (BMR নিয়ন্ত্রণ করে; অভাবে গলগণ্ড হয়), অ্যাড্রিনালিন (জরুরি অবস্থায় দ্রুত ক্রিয়াশীল)।