জৈৱ ৰসায়ন

জৈৱ ৰসায়ন আণৱিক জীৱবিজ্ঞানৰ লগত গভীৰভাৱে জড়িত। য’ত ডি.এন্.এৰ ভিতৰত লুকাই থকা বংশগতিৰ তথ্যসমূহ বাহিৰ কৰি জীৱন প্ৰক্ৰিয়াৰ ৰহস্যসমূহ অধ্যয়ন কৰিবলৈ আণৱিক পদ্ধতিৰ বিষয়ে আলোচনা কৰা হয়। অধিকক্ষেত্ৰতে জৈৱৰসায়নে বৃহৎ জৈৱঅণু যেনে প্ৰ’টিন,কাৰ্বহাইড্ৰেট,নিউক্লিক এচিড আৰু লিপিডৰ গঠন,কাৰ্য আৰু ইহঁতৰ আন্তঃআণৱিক সম্পৰ্কৰ বিষয়ে অধ্যয়ন কৰে। এই জৈৱ অণুবোৰেই কোষৰ গঠন আৰু জীৱন প্ৰক্ৰিয়াৰ লগত জড়িত প্ৰায়ভাগ কাম সমাধা কৰে।

জৈৱৰসায়নৰ আৱিষ্কাৰসমূহ চিকিৎসা,পৰিপুষ্টি আৰু কৃষিৰ ক্ষেত্ৰত প্ৰাথমিকভাৱে ব্যৱহাৰ কৰা হয়। চিকিৎসাবিজ্ঞানত জৈৱৰসায়নে ৰোগৰ কাৰণ নিৰ্ণয় কৰা আৰু নিৰাময়ৰ ক্ষেত্ৰত সহায় কৰে। পৰিপুষ্টি বিজ্ঞানত জৈৱৰসায়নৰ সহায়ত সুস্বাস্থ্য বজাই ৰখা আৰু বিভিন্ন অভাৱজনিতৰোগৰ প্ৰভাৱৰ বিষয়ে অধ্যয়ন কৰা হয়। কৃষিবিজ্ঞানত মাটিৰ গুণাগুণ নিৰ্ণয় কৰা,ৰাসায়নিক সাৰ প্ৰস্তুত কৰা আৰু কীট-পতংগ নিয়ন্ত্ৰণ কৰাৰ ক্ষেত্ৰত জৈৱৰসায়নে সহায় কৰে।

প্ৰাচীন গ্ৰীকসকলৰ সময়ৰ পৰাই জৈৱৰসায়নৰ ইতিহাস আৰম্ভ হৈছে। জৈৱৰসায়নৰ আৰম্ভণিৰ মুখ্য দিশটোৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰি উণবিংশ শতিকা বা তাৰ কিছু আগৰ পৰাই জৈৱৰসায়ন বিষয়টো বিজ্ঞানৰ এটা পৃথক শাখা হিচাপে অধ্যয়ন কৰা হয়। ১৮৩৩ চনত আনচেল্ম পায়েন(Anselme Payen)অৰ দ্বাৰা প্ৰথমটো উৎসেচক ডায়াষ্টেজ(বৰ্তমান এমাইলেজ)ৰ আৱিষ্কাৰকেই বহুতে জৈৱৰসায়নৰ আৰম্ভণি বুলি কব খোজে। কোনোৱে ১৮৯৭ চনত ইডুৱাৰ্ড বুক্নাৰে(Eduard Buchner) এলকহলিক্ কিণ্বনৰ জটিল ৰাসায়নিক প্ৰক্ৰিয়া আৱিষ্কাৰ হোৱাৰ পৰাই জৈৱৰসায়নৰ আৰম্ভণি বুলি দাবী কৰে। ১৮৪২চনত জুষ্টাচ ভন লিয়েবিগ(Justus von Liebig) নামৰ বিজ্ঞানীজনে প্ৰাণতত্ত্ব আৰু ৰোগনিৰূপণত প্ৰাণী ৰসায়ন আৰু জৈৱিক ৰসায়নৰ প্ৰয়োগ(Animal chemistry, or, Organic chemistry in its applications to physiology and pathology) নামৰ গৱেষণাত বিপাক ক্ৰিয়াৰ এটা দৰকাৰী ৰাসায়নিক সূত্ৰ আৱিষ্কাৰ কৰাৰ পৰাই জৈৱৰসায়নৰ আৰম্ভণি বুলি বহুতে আঙুলিয়াই দিয়ে। আকৌ কোনোৱে অষ্টাদশ শতিকাত এণ্টনি লেভয়ছিয়াৰে(Antoine Lavoisier) কৰা কিণ্বণ আৰু শ্বসন প্ৰক্ৰিয়ালৈ আগুৱাই যাব বিচাৰে। আন বহুতো জৈৱৰসায়নৰ বাটকটীয়া যিসকলে এই বিষয়টোৰ জটিলতাৰ আৱৰণখন আঁতৰাই সৰলীকৃত কৰিব বিচাৰিছিল তেওঁলোককো আধুনিক জৈৱৰসায়নৰ জনক হিচাপে অভিহিত কৰিব পাৰি। উদাহৰণস্বৰূপে এমিল ফিচ্চাৰৰ(Emil Fische) প্ৰ’টিনৰ ৰসায়নৰ ওপৰত আৰু এফ্.গৌলেণ্ড হপকিন্স(F. Gowland Hopkins)অৰ উৎসেচকৰ ওপৰত কৰা অধ্যয়ন।

জৈৱৰসায়ন শব্দটো জীৱ বিজ্ঞান(Biology) আৰু ৰসায়ন বিজ্ঞান(Chemistry) শব্দ দুটাৰ পৰা আহিছে। ১৮৭৭ চনত ফেলিক্স হপ্প্ চেলাৰে(Felix Hoppe-Seyler) Biochemistry শব্দটো Physiological Chemistryৰ সমাৰ্থক বুলি দাবী কৰে। জাৰ্মান ৰসায়নবিদ কাৰ্ল নিউবাৰ্গ(Carl Neuberg)অক ১৯০৩চনত জৈৱৰসায়ন জনক বুলি প্ৰায়ে কোৱা হয়। কিছু সন্মান ফ্ৰেঞ্জ হফমিষ্টাৰ(Franz Hofmeister)লৈকেও যায়।

জীৱবিজ্ঞানৰ ইতিহাসত এটা তাৎপৰ্যপূৰ্ণ আৱিষ্কাৰ হৈছে জিন আৰু ইয়াৰ বংশগতি চৰিত্ৰ পৰিবহণ সম্পৰ্কে আৱিষ্কাৰ। জৈৱ ৰসায়নৰ এই অংশটোক আণৱিক জীৱবিজ্ঞান বুলি কোৱা হয়‍। ১৯৫০ জেমছ্ ডি. ৱাটছন(James D. Watson),ফ্ৰেন্সিচ্ ক্ৰিক্(Francis Crick),ৰোজালিণ্ড ফ্ৰেঙ্কলিন (Rosalind Franklin) আৰু মৌৰিচ উইল্কিন্স(Maurice Wilkins) নামৰ বিজ্ঞানীকেইজনে ডি.এন.এৰ গঠন আৰু বংশগতি চৰিত্ৰ পৰিবহণ বিষয়ত তথ্য আগবঢ়ায়। ১৯৮৮ কলিন পিট্চফৰ্ক(Colin Pitchfork) নামৰ হত্যাকাৰীজনকেইই প্ৰথম ব্যক্তি হিচাপে ডি.এন.এৰ প্ৰমাণৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি চিনাক্ত কৰা হয়.। এইয়াই ফৰেঞ্চিক চায়েন্স(forensic science) বিকাশৰ আৰম্ভণি।

৯২টা প্ৰাকৃতিকভাৱে প্ৰাপ্ত মৌলৰ ভিতৰত ২ ডজন মৌল জীৱন প্ৰক্ৰিয়াৰ বাবে দৰকাৰী। মাত্ৰ ছটা মৌলই শৰীৰৰ ৯৯% ভৰ পূৰ কৰে। সেইকেইটা হ’ল কাৰ্বন (Carbon), উদজান (Hydrogen), নাইট্ৰ’জেন (Nitrogen), অম্লজান (Oxygen), কেলছিয়াম (Calcium) আৰু ফছফৰাছ (Phosphorus)।

জৈৱ অণুসমূহৰ চাৰিটা মুখ্য শ্ৰেণী হ’ল প্ৰ’টিন, কাৰ্বহাইড্ৰেট, নিউক্লিক এচিড আৰু লিপিড। বেছিভাগ জৈৱ অণুসমূহেই হ’ল বহুযোগী। একযোগীবোৰ হ’ল বহুতো সৰু সৰু অণু যিবোৰ লগ হৈ বৃহৎ বহুযোগী অণু গঠন কৰে। একযোগীবোৰ লগ হৈ বহুযোগী গঠন কৰা প্ৰক্ৰিয়াটোক নিৰ্জল সংশ্লেষণ (Dehydration Synthesis) বুলি কোৱা হয়।

শৰ্কৰাবোৰ হৈছে কাৰ্বহাইড্ৰেট,কিন্তু সকলো শৰ্কৰা কাৰ্বহাইড্ৰেট নহয়। জৈৱঅণু সমূহৰ ভিতৰত কাৰ্বহাইড্ৰেটৰ সংখ্যাই বেছি।

কাৰ্যাৱলী

1. শক্তিৰ উৎস
2. কোষৰ গঠনৰ উপাদান
3. সংৰক্ষিত আহাৰ

কাৰ্ব’হাইড্ৰেটৰ শ্ৰেণীবিভাজন

কাৰ্ব’হাইড্ৰেটক গঠন আৰু সংযুতিৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি চাৰিটা শ্ৰেণীত ভগাব পাৰি। সেইকেইটা হ’ল:

1. একশৰ্কৰা (Monosaccharide)
2. দ্বিশৰ্কৰা (Disaccharide)
3. অলিগ’শৰ্কৰা (Oligosaccharide)
4. বহুশৰ্কৰা (Polysaccharide)

একশৰ্কৰা

আটাইতকৈ সৰল কাৰ্বহাইড্ৰেট হৈছে একশৰ্কৰা (Monosaccharide)। য’ত কাৰ্বন, হাইড্ৰ’জেন আৰু অক্সিজেন ১:২:১ অনুপাতত থাকে। সাধাৰণ সূত্ৰ হৈছে C_nH_2nO_n য’ত n-ৰ মান কমেও তিনি হ’ব লাগে। গ্লুক’জ হৈছে এটা উল্লেখযোগ্য কাৰ্বহাইড্ৰেট। ফ্ৰুক্ট’জ নামৰ কাৰ্বহাইড্ৰেটটো ফলত পোৱা যায়। আটাইতকৈ সৰল একশৰ্কৰা হৈছে তিনি কাৰ্বনবিশিষ্ট ট্ৰায়জ (Triose), গ্লিচাৰেলডিহাইড (Glyceraldehyde) আৰু ডাইহাইড্ৰ’ক্সিএচিটন (Dihydroxyaceton)।

দ্বিশৰ্কৰা

দ্বিশৰ্কৰা (Disaccharide) দুটা একে বা বেলেগ কাৰ্ব’হাইড্ৰেটৰ অণু লগ হৈ গঠিত হয়। ইয়াৰ সাধাৰণ সূত্ৰ হৈছে C_n(H₂O)_n-1। উদাহৰণস্বৰূপে চুক্ৰ’জ (Sucrose), লেক্ট’জ (Lactose), মাল্ট’জ (Maltose) আদি।

অলিগ’শৰ্কৰা

এইবোৰ তিনিটাৰ পৰা ছটা একশৰ্কৰা লগ হৈ গঠিত হয়। উদাহৰণস্বৰূপে ৰেফিন’জ (Raffinose), মেলেজিট’জ (Melezitose)।

বহুশৰ্কৰা

বহুশৰ্কৰাবোৰ ছটাতকৈ বেছি একশৰ্কৰা লগ হৈ গঠিত হয়। উদাহৰণস্বৰূপে ষ্টাৰ্চ (Starch) আৰু ডেস্কট্ৰিন (Dextrin)।

লিপিডে বিভিন্ন ধৰণৰ অণু সামৰি লয়। এই অণুবোৰ জৈৱিক ক্ষেত্ৰৰ পৰা উদ্ভৱ হোৱা আৰু পানীত অদ্ৰৱণীয়। যাৰ ভিতৰত মম(waxes),ফেটি এচিড(fatty acid),ফেটি এচিডৰ পৰা উদ্ভৱ হোৱা ফছফ’লিপিড(phospholipids), স্ফিংগ’লিপিড( sphingolipids), গ্লাইক’লিপিড(glycolipids)আৰু টাৰ্পেনইড( terpenoids) অন্তৰ্ভুক্ত।

লিপিড এটা গ্লিচাৰল(Glycerol)ৰ অণু আৰু আন বেলেগ অণু লগ হৈ গঠিত হয়। ট্ৰাইগ্লিচাৰাইড অণু এটা গ্লিচাৰল আৰু এটা ফেটি এচিড অণু লগ হৈ গঠন হয়। এইক্ষেত্ৰত ফেটি এচিডবোৰ একযোগী বুলি গণ্য কৰা হয় আৰু ইহঁত সংপৃক্ত হ’ব পাৰে বা অসংপৃক্ত হ’ব পাৰে।

লিপিড দৈনিক খাদ্য তালিকাৰ অভিন্ন অংগ। বেছিভাগ তেল আৰু গাখীৰৰ পৰা উৎপন্ন বস্তুত লিপিড থাকে। কিছুমান লিপিড বিশেষকৈ ফছফ’লিপিড(Phospholipid) ভেষজবিজ্ঞানত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

প্ৰ’টিনৰ অণুবোৰ হৈছে ডাঙৰ অণু। এইবোৰ এমাইন’ এচিড(Amino Acid) লগ হৈ গঠিত হয়। এটা এমাইন’ এচিডৰ অণুত এটা কাৰ্বনৰ লগত চাৰিটা চাৰিটা বেলেগ বেলেগ গ্ৰুপ লগ হৈ গঠিত হয়। সেয়া হ’ল এটা এমাইন(Amine,-NH2) গ্ৰুপ,এটা কাৰ্বক্সিলিক এচিড(Carboxylic acid,-COOH) গ্ৰুপ,এটা হাইড্ৰ’জেন(Hydrogen) আৰু এটা R-গ্ৰুপ। এই R-গ্ৰুপটো বেলেগ বেলেগ এমাইন’ এচিডত বেলেগ বেলেগ হয়। কিন্ত বাকী তিনিটা গ্ৰুপ একেই থাকে।

দুটা এমাইন’ এচিড পেপ্টাইড বান্ধোনেৰে সংযোগ হৈ থাকে। এই বান্ধোন হোৱাৰ সময়ত এটা পানীৰ অণু গুচি যায় আৰু এটা এমাইন’ এচিডৰ এমাইন গ্ৰুপৰ নাইট্ৰ’জেনটোৱে আন এটা এমাইন’ এচিডৰ কাৰ্বক্সিলিক এচিড গ্ৰুপৰ কাৰ্বনৰ লগত লগ হৈ বান্ধনিটো সম্পন্ন কৰে। এনেকুৱা দুটা এমাইন’ এচিডক ডাইপেপ্টাইড বোলা হয়। কেইবাটাও এমাইন’ এচিড(৩০টাতকৈ কম) লগ হৈ পলিপেপ্টাইড গঠন কৰে। বহুত কেইটা এমাইন’ এচিড লগ হৈ দীঘল শৃঙ্খল গঠন কৰে যিটো এটা প্ৰ’টিনৰ অণু। উদাহৰণ হিচাপে এলবুমিন প্ৰ’টিন ৫৮৫টা এমাইন’ এচিড লগ হৈ গঠন হয়।

প্ৰটিনৰ কাৰ্যাৱলী

1. শৰীৰগঠনত প্ৰ’টিন অপৰিহাৰ্য। অস্থি আৰু উপাস্থি গঠনত কলাজেন প্ৰ’টিন আৰু নখ-চুলি গঠনত কেৰাটিন প্ৰ’টিন লাগে।
2. শৰীৰৰ জৈৱ ৰাসায়নিক প্ৰক্ৰিয়াসমূহ নিয়ন্ত্ৰণ কৰি ৰখা সকলোবোৰ উৎসেচক আৰু কিছু হ’ৰমন প্ৰ’টিনৰ দ্বাৰা গঠিত।
3. গ্ল’বুলিন(Globulin) প্ৰ’টিনে এণ্টিব’ডী গঠন কৰি শৰীৰৰ প্ৰতিৰক্ষা ব্যৱস্থাত সহায় কৰে।
4. এক্টিন(Actin) আৰু মায়’চিন(Myosin) প্ৰ’টিনে মাংসপেশীৰ সংকোচনত আৰু গ্ল’বিন(Globin) প্ৰ’টিনে আয়ৰণৰ সৈতে যুক্ত হৈ হিম’গ্ল’বিন গঠন কৰি তেজত অক্সিজেন পৰিবহণত সহায় কৰে।

এইবোৰৰ বাহিৰেও আন বহুতো জীৱনৰক্ষী কামত বিভিন্ন প্ৰ’টিনে অংশগ্ৰহণ কৰে।

নিউক্লিক এচিড নাম দিয়াৰ মূলতে হৈছে ইয়াক কোষকেন্দ্ৰ(Neucleus)ত পোৱা যায়। এইবোৰ জটিল,উচ্চ আণৱিক ভৰবিশিষ্ট জৈৱৰাসায়নিক বৃহৎ অণু যিয়ে আনুবংশিক চৰিত্ৰসমূহ কঢ়িয়াই নিয়ে। ইয়াৰ একযোগীসমূহক নিউক্লিঅ’টাইড(Neucleotide) বুলি কোৱা হয় যি তিনিটা মূল উপাদানেৰে গঠিত। সেয়া হ’ল এটা পাঁচ কাৰ্বনযুক্ত শৰ্কৰা(Pentose Sugar),এটা ফছফেট গ্ৰুপ(Phosphate Group) আৰু এটা নাইট্ৰ’জেনযুক্ত আধাৰ বা ক্ষাৰক(Nitrogenous base)।

সাধাৰণতে উপলব্ধ নিউক্লিক এচিড হৈছে ডিঅক্সিৰাইব’নিউক্লিক এচিড আৰু ৰাইব’নিউক্লিক এচিড। পাঁচ কাৰ্বনযুক্ত শৰ্কৰা আৰু ফছফেট গ্ৰুপে নিউক্লিক এচিডৰ মেৰুদণ্ড গঠন কৰে। নাইট্ৰ’জেনযুক্ত আধাৰে বংশগতি চৰিত্ৰ সমূহ কঢ়িয়াই নিয়ে। নাইট্ৰ’জেনযুক্ত আধাৰকেইটা হৈছে এডেনিন(adenine),চাইট’ছিন(cytosine), গুৱানিন(guanine),থাইমিন( thymine) আৰু ইউৰেছিল( uracil)। এডাল নিউক্লিক এচিডৰ নাইট্ৰ’জেনযুক্ত আধাৰসমূহ আন এডাল নিউক্লিক এচিডৰ নাইট্ৰ’জেনযুক্ত আধাৰৰ লগত হাইড্ৰ’জেন বন্ধনিৰ দ্বাৰা বান্ধ খাই থাকে। এডেনিন(adenine),চাইট’ছিন(cytosine) আৰু গুৱানিন(guanine) এই তিনিটা ডিঅক্সিৰাইব’নিউক্লিক এচিড আৰু ৰাইব’নিউক্লিক এচিড দুয়োটাতে থাকে কিন্ত থাইমিন( thymine) অকল ডিঅক্সিৰাইব’নিউক্লিক এচিডত থাকে আৰু ইউৰেছিল( uracil) অকল ৰাইব’নিউক্লিক এচিডত থাকে।

বংশগতিৰ চৰিত্ৰ পৰিবহণ কৰাৰ বাহিৰেও নিউক্লিক এচিডে দ্বিতীয় বাৰ্তাবাহক()ৰ ভূমিকা গ্ৰহণ কৰে। লগতে প্ৰাথমিক শক্তিপৰিবাহী অণু এ.টি.পি(A.T.P)ৰ আধাৰ অণু হিচাপে কাম কৰে।