Group-4 special | శక్తి ఉత్పాదకాలు.. శరీర నిర్మాణకాలు
జీవుల పెరుగుదల, పునర్నిర్మాణం, జీవక్రియలకు అవసరమయ్యే శక్తి, కర్బన పదార్థాలను ఆహారం అందిస్తుంది. ఈ ఆహారం/ఆహార పదార్థాలనే పోషక పదార్థాలు అంటారు. మనం నిత్యం తీసుకునే ఆహారంలో కార్బోహైడ్రేట్స్‌, మాంసకృత్తులు, కొవ్వులు, విటమిన్లు, ఖనిజ మూలకాలు, నీరు ఉంటాయి. మానవుడు సంపూర్ణ ఆరోగ్యంగా ఉండాలంటే నిత్యం తీసుకునే ఆహారంలో అన్ని పోషకాలు తప్పనిసరిగా ఉండాలి. పిండి పదార్థాలు శక్తి ఉత్పాదనలో, మాంసకృత్తులు శరీర నిర్మాణంలో ప్రముఖ పాత్ర పోషిస్తాయి.
పోషక పదార్థాలు
- పిండిపదార్థాలు, మాంసకృత్తులు, కొవ్వులను స్థూల పోషకాలు అంటారు. విటమిన్లు, ఖనిజ మూలకాలను సూక్ష్మ పోషకాలు అంటారు.
- మనం తాగేనీరు జీవక్రియలు జరగడానికి అవసరమయ్యే మాధ్యమాన్ని కల్పించడంలో, దేహ నిర్జలీకరణంను నిరోధించడంలో ప్రముఖ పాత్ర వహిస్తాయి.
- పిండి పదార్థాలు, మాంసకృత్తులు, కొవ్వులు, విటమిన్లు, ఖనిజ మూలకాలు, అన్నిరకాల పోషక పదార్థాలను కలిగిఉన్న ఆహారాన్ని సంపూర్ణ ఆహారం అంటారు.
ఉదా: పాలు - పిండి పదార్థాలు, మాంసకృత్తులు, కొవ్వులు, విటిమిన్లు, ఖనిజలవణాలు సరైన మోతాదులో ఉండే ఆహారాన్ని సంతులిత ఆహారం అంటారు.
- ఒక గ్రాము పిండిపదార్థాల నుంచి 4 కిలోకాలరీలు, మాంసకృత్తుల నుంచి 4 కిలోకాలరీలు, కొవ్వుల నుంచి 9 కిలోకాలరీల శక్తి లభిస్తుంది. అదేవిధంగా ఆల్కహాల్‌ నుంచి 7 కిలోకాలరీల శక్తి లభిస్తుంది.
పిండి పదార్థాలు
- మూడు అంతకన్నా ఎక్కువ కర్బన పరమాణువులను కలిగిన పాలిహైడ్రాక్సీ ఆల్డీహైడ్‌/కీటోన్‌ ప్రమేయ సమూహాన్ని కలిగి ఉన్న పదార్థాలను కార్బోహైడ్రేట్‌లు (పిండి పదార్థాలు) అంటారు.
- ఇవి కార్బన్‌, హైడ్రోజన్‌, ఆక్సిజన్‌ మూలకాలను కలిగి ఉంటాయి. C, H, O ల నిష్పత్తి 1:2:1గా ఉంటుంది. Cn (H2O)n వీటి సాధారణ ఫార్ములా.
- వీటిని శాఖరైడ్‌లు/చక్కెరలు అంటారు. శక్తి వనరులు, శక్తి జనకాలు, శక్తి ఉత్పాదకాలు అని కూడా పిలుస్తారు.
- ఒకరోజుకు కావలసిన కార్బోహైడ్రేట్‌ల పరిమాణం- 500 గ్రాములు
- ఒక గ్రాము కార్బోహైడ్రేట్‌ నుంచి 4 కిలోకాలరీల శక్తి లభిస్తుంది.
- బంగాళదుంప, వరి, గోధుమ, అరటిలో కార్బోహైడ్రేట్స్‌ ఎక్కువ మోతాదులో ఉంటాయి.
- కార్బోహైడ్రేట్‌లను జీర్ణం చేసే ఎంజైమ్‌లు- కార్బోహైడ్రేజ్‌లు/ఎమైలేజ్‌లు
- కార్బోహైడ్రేట్‌లను నాలుగు రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు. అవి
మోనోశాఖరైడ్లు
డై శాఖరైడ్‌లు
అలిగోశాఖరైడ్‌లు
పాలిశాఖరైడ్‌లు
మోనోశాఖరైడ్లు
- ఒక చక్కెర/శాఖరైడ్‌ ప్రమాణం నుంచి ఏర్పడే వాటిని మోనోశాఖరైడ్లు అంటారు. ఇవి చిన్న ప్రమాణాలు.
- మోనోశాఖరైడ్లు సులభంగా నీటిలో కరిగి శక్తినిస్తాయి.
ఉదా: గ్లూకోజ్‌, ఫ్రక్టోజ్‌, గెలాక్టోజ్‌, మానోజ్‌, రైబోజ్‌, డీ ఆక్సీ రైబోజ్‌. - వీటిలో ఉన్న C పరమాణువుల సంఖ్య, ప్రమేయ సమూహాన్ని (ఆల్డీహైడ్‌/కీటోన్‌) బట్టి కింది విధంగా వర్గీకరించవచ్చు.
డైశాఖరైడ్‌లు
- రెండు మోనోశాఖరైడ్లు ైగ్లెకోసిడిక్‌ బంధం ద్వారా కలుపబడి డై శాఖరైడ్‌లు ఏర్పడుతాయి.
- రెండు మోనోశాఖరైడ్‌ల మధ్యగల ైగ్లెకోసిడిక్‌ బంధం ఆల్ఫాైగ్లెకోసిడిక్‌ బంధం గాని బీటా ైగ్లెకోసిడిక్‌ బంధం గాని అయి ఉంటుంది.
- డైశాఖరైడ్‌లు జలవిశ్లేషణం చెంది రెండు మోనోశాఖరైడ్‌లను ఏర్పరుస్తాయి.
ఉదా: మాల్టోజ్‌ (గ్లూకోజ్‌+గ్లూకోజ్‌)
లాక్టోజ్‌ (గ్లూకోజ్‌+గెలాక్టోజ్‌)
సుక్రోజ్‌ (గ్లూకోజ్‌+ఫ్రక్టోజ్‌)
అలిగోశాఖరైడ్‌లు
- 3-10 మోనోశాఖరైడ్లు కలిగిన చక్కెరలను అలిగోశాఖరైడ్‌లు అంటారు. ఇవి జలవిశ్లేషణం చెంది 3-10 మోనోశాఖరైడ్‌ ప్రమాణాలను ఏర్పరుస్తాయి. వీటి మధ్య ఉండే బంధం ైగ్లెకోసిడిక్‌ బంధం.
ఉదా: రాఫినోజ్‌ (గ్లూకోజ్‌+గెలాక్టోజ్‌+ఫ్రక్టోజ్‌). ఇది ఒక ట్రైశాఖరైడ్‌
పాలిశాఖరైడ్‌లు
- అనేక మోనోశాఖరైడ్లు కలిసి పాలిశాఖరైడ్‌లు ఏర్పడుతాయి. వీటి మధ్య ఉండే బంధం ైగ్లెకోసిడిక్‌ బంధం. ఇవి శాఖాయుతంగా గాని శాఖారహితంగా గాని ఉంటాయి. ఇవి నీటిలో కరుగవు.
ఉదా: స్టార్చ్‌, ైగ్లెకోజన్‌, సెల్యూలోజ్‌, ఖైటిన్‌, ఇన్సులిన్‌, పెక్టిన్‌, హెమి సెల్యూలోజ్‌, మ్యూకోపాలిశాఖరైడ్‌లు. - పాలిశాఖరైడ్‌లను రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు. అవి హోమోపాలిశాఖరైడ్‌లు, హెటిరో
పాలిశాఖరైడ్‌లు. - ఒకే రకమైన మోనోశాఖరైడ్‌ ప్రమాణాలతో ఏర్పడిన పాలిశాఖరైడ్‌లను హోమోపాలిశాఖరైడ్‌లు అంటారు.
ఉదా: సెల్యూలోజ్‌, స్టార్చ్‌, ైగ్లెకోజన్‌- గ్లూకోజ్‌ పాలిశాఖరైడ్‌లు
ఇన్సులిన్‌- ఫ్రక్టోజ్‌ పాలిశాఖరైడ్‌లు
అగార్‌- గెలాక్టోజ్‌ పాలిశాఖరైడ్‌లు
ఖైటిన్‌- ఎన్‌-ఎసిటైల్‌ గ్లూకోజమైన్‌ పాలిశాఖరైడ్‌లు - ఒకటి కన్నా ఎక్కువ రకాల మోనోశాఖరైడ్‌ ప్రమాణాలతో ఏర్పడిన పాలిశాఖరైడ్‌లను హెటిరోపాలిశాఖరైడ్‌లు అంటారు.
ఉదా: హెమీ సెల్యూలోజ్‌- అరబినోజ్‌, జైలోజ్‌, గ్లూకోజ్‌, మానోజ్‌, గెలాక్టోజ్‌లతో ఏర్పడుతుంది.
పెక్టిన్‌- అరబినోజ్‌, గెలాక్టోజ్‌, జైలోజ్‌,
గెలాక్టురోనిక్‌ ఆమ్లాలతో ఏర్పడుతుంది. - విధుల ఆధారంగా పాలిశాఖరైడ్‌లు రెండు రకాలు అవి
- నిర్మాణాత్మక పాలిశాఖరైడ్‌లు-
ఉదా: సెల్యూలోజ్‌, ఖైటిన్‌ - నిల్వ పాలిశాఖరైడ్‌లు- ఉదా: స్టార్చ్‌, ైగ్లెకోజన్‌
కార్బోహైడ్రేట్‌ల జీవక్రియ
- గ్లైకోజెనెసిస్‌: గ్లూకోజ్‌ నుంచి గ్లైకోజన్‌ ఏర్పడటాన్ని గ్లైకోజెనెసిస్‌ అంటారు. ఇది దేహంలోకి అన్ని కణజాలాల్లో జరిగినా ఎక్కువగా కాలేయం, కండరాల్లో జరుగుతుంది.
గ్లైకోజెనోలైసిస్‌: గ్లైకోజన్‌ విచ్ఛిత్తి చెంది గ్లూకోజ్‌గా ఏర్పడటాన్ని గ్లైకోజనోలైసిస్‌ అంటారు. ఇది దేహంలోని అన్ని కణజాలాల్లో జరిగినప్పటికీ ఎక్కువగా కాలేయం, కండరాల్లో జరుగుతుంది. కాలేయంలోని గ్లైకోజన్‌ విచ్ఛితి చెంది గ్లూకోజ్‌గాను, కండరాల్లోని గ్లైకోజన్‌ విచ్ఛిత్తి చెంది గ్లూకోజ్‌-6-పాస్ఫేట్‌గా ఏర్పడుతుంది.
గ్లైకాలసిస్‌: గ్లూకోజ్‌ వచ్ఛిత్తి చెంది రెండు పైరువిక్‌ ఆమ్లాలు ఏర్పడుతాయి. ఇది దేహంలోని అన్ని కణాల్లో జరుగుతుంది.
గ్లూకోనియోజెనెసిస్‌: కార్బోహైడ్రేటేతర పదార్థాల నుంచి గ్లూకోజ్‌ ఏర్పడటాన్ని గ్లూకోనియోజెనెసిస్‌ అంటారు. ఇది కాలేయంలో జరుగుతుంది.
అమైనో ఆమ్లాలు
- అనేక అమైనో ఆమ్లాలు కలిసి ప్రొటీన్లను ఏర్పరుస్తాయి. వీటిని ప్రొటీన్ల నిర్మాణాత్మక ప్రమాణాలు అంటారు.
- ప్రతి అమైనో ఆమ్లంలో ఒక అమైన్‌ గ్రూపు (-NH2), ఒక కార్బాక్సిలిక్‌ గ్రూపు (-COON) ల మధ్య పప్టైడ్‌ బంధం ఏర్పడుతుంది. రెండు అమైనో ఆమ్లాల మధ్య పప్టైడ్‌ బంధం ఏర్పడేటప్పుడు ఒక నీటి అణువును కోల్పోతుంది.
- అనేక పప్టైడ్‌ బంధాల కలయిక వల్ల ఏర్పడే అమైనో ఆమ్లాల గొలుసును పాలిపప్టైడ్‌ గొలుసు అంటారు.
- ప్రకృతిలో మొత్తం 24 అమైనో ఆమ్లాలు లభిస్తాయి.
- ప్రొటీన్ల ఉత్పత్తిలో 20 అమైనో ఆమ్లాలు పాల్గొంటాయి.
- B6 (పైరిడాక్సిన్‌) అనే విటమిన్‌ అమైనో ఆమ్లాల ఉత్పత్తికి తోడ్పడుతుంది.
- హిస్టిడిన్‌ అనే అమైనోఆమ్లం చిన్న పిల్లల్లో మాత్రమే ఉంటుంది.
అమైనో ఆమ్లాల రకాలు
- క్షార అమైనోఆమ్లాలు- ఉదా: లైపిన్‌, ఆర్జినిన్‌
- ఆమ్ల అమైనోఆమ్లాలు- ఉదా: గ్లుటామిక్‌ ఆమ్లం, ఆస్పారిటిక్‌ ఆమ్లం
- తటస్థ అమైనోఆమ్లాలు- ఉదా: అలనిన్‌, ైగ్లెసిన్‌, వాలిన్‌, ఫినైల్‌ అలినిన్‌
- ఆల్కహాలిక్‌ అమైనోఆమ్లాలు- ఉదా: సీరిన్‌, థ్రియోనిన్‌
- ఎరోమాటిక్‌ అమైనోఆమ్లాలు- ఉదా: టైరోసిన్‌, ట్రిప్టోఫాన్‌, ఫినైల్‌ అలనిన్‌
- సల్ఫర్‌ అమైనోఆమ్లాలు- ఉదా: సిస్టిన్‌, సిైస్టెన్‌, మిథియోనిన్‌
నోట్‌: సుమారు 9 అమైనోఆమ్లాలు మానవ శరీరంలో తయారు కావు. వాటిని బయటి నుంచి తీసుకోవాల్సి ఉంటుంది. అందువల్ల వాటిని ఆవశ్యక అమైనోఆమ్లాలు అంటారు. శరీర పెరుగుల, అభివృద్ధికి తోడ్పడుతాయి.
ఉదా: ల్యూసిన్‌, లైసిన్‌, ఐసోల్యూసిన్‌, అలనిన్‌, వాలిన్‌, మిథియోనిన్‌, ఫినైల్‌ అలనిన్‌, థ్రియోనిన్‌, ట్రిప్టోఫాన్‌, హిస్టిడిన్‌ - సుమారు 12 అమైనోఆమ్లాలు మానవశరీరంలో తయారవుతాయి. వీటిని బయటి నుంచి తీసుకోవల్సిన అవసరం లేదు. అందువల్ల వీటిని అనావశ్యక అమైనోఆమ్లాలు అంటారు.
ఉదా: ఆర్జినిన్‌, ఆస్పారిటిక్‌ ఆమ్లం, సిైస్టెన్‌, సీరైన్‌, ైగ్లెసిన్‌, గ్లుటామిన్‌, గ్లుటామిక్‌ ఆమ్లం, హైడ్రాక్సి ప్రోలిన్‌, ప్రోలిన్‌, టైరోసిన్‌, సిట్రులిన్‌, అలనిన్‌.
మాంసకృత్తులు
- అమైనో ఆమ్లాల పాలిమర్లను ప్రొటీన్లు అంటారు.
- అమైనో ఆమ్లాలు ప్రొటీన్ల నిర్మాణాత్మక ప్రమాణాలు. ఇవి పప్టైడ్‌ బంధం ద్వారా కలుపబడి ప్రొటీన్లు ఏర్పడతాయి.
- ప్రొటీన్లు శరీర నిర్మాణానికి అవసరం అవుతాయి. కాబట్టి వీటిని ‘దేహ నిర్మాణకాలు’ లేదా ‘బిల్డింగ్‌ బాక్స్‌ ఆఫ్‌ ది బాడీ’ అంటారు.
- ప్రొటీన్లలో కార్బన్‌, హైడ్రోజన్‌, ఆక్సిజన్‌, నైట్రోజన్‌, సల్ఫర్‌ మూలకాలు ఉంటాయి.
- మానవుడికి ఒకరోజుకు 7-100 గ్రాముల ప్రొటీన్లు అవసరం అవుతాయి.
- ఒక గ్రాము ప్రొటీన్ల నుంచి 4 కిలోకాలరీల శక్తి లభిస్తుంది.
- జీవగోళంపై అత్యంత సమృద్ధిగా RUBISCO (Ribulose bis phos phate Corboxylase Oxygenase) అనే ప్రొటీన్‌ అభిస్తుంది.
- ప్రొటీన్లలో ఉండే అతిముఖ్యమైన మూలకం- నైట్రోజన్‌
- పప్పులు, మాంసం, గుడ్లు, చేపలు, పాలు, పుట్టగొడుగులు, సోయా చిక్కుడులో ప్రొటీన్లు అధికంగా ఉంటాయి.
- సోయా చిక్కుడులో ప్రొటీన్లు మాంసం కంటే ఎక్కువగా ఉండటం వల్ల దీన్ని ‘పేదవాడి మాంసం’ అంటారు.
- ప్రొటీన్ల తయారీకి రైబోసోమ్‌ అనే కణాంగాలు అవసరం అవుతాయి.
- ప్రొటీన్ల సంశ్లేషణలో రెండు దశలుంటాయి. అవి అనులేఖనం, అనువాదం.
- డీఎన్‌ఏ నుంచి m-RNA ఏర్పడటాన్ని అనులేఖనం అని m-RNA పై ఉండే సమాచారం ఆధారంగా ప్రొటీన్లు తయారు కావడాన్ని అనువాదం అంటారు.
- ప్రొటీన్లను ప్రొటియేజ్‌లు అనే ఎంజైమ్‌లు జీర్ణం చేస్తాయి.
- జంతువుల నుంచి లభించే ప్రొటీన్లను జీవశాస్త్రీయపరంగా సంపూర్ణ ప్రొటీన్లు అంటారు. వీటిలో ఆవశ్యక అమైనో ఆమ్లాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి. ఉదా: పాలు, గుడ్డు, మాంసం, చేపలు, రొయ్యలు
- మొక్కల నుంచి లభించే ప్రొటీన్లను జీవశాస్రీయపరంగా అసంపూర్ణ ప్రొటీన్లు అంటారు. వీటిలో ఆవశ్యక అమైనో ఆమ్లాలు ఉండవు. ఉదా: పప్పుధాన్యాలు, చిక్కుడు జాతులు, పుట్టగొడుగులు
- అత్యధిక ప్రొటీన్లు గల జీవి- స్పైరులినా (నీలి ఆకుపచ్చ శైవలం)
- అత్యధిక ప్రొటీన్లు గల జంతు పదార్థం- మాంసం
- అత్యధిక ప్రొటీన్లు గల పప్పుజాతి మొక్క- సోయాబీన్‌
- ప్రొటీన్లు కణత్వచం ద్వారా రవాణా, హార్మోన్‌లు, ఎంజైమ్‌లు, జీవుల పెరుగుదల, అభివృద్ధి, ప్రతిదేహాల తయారీ, ద్రవాభిసరణ క్రమత, ప్లాస్మా త్వచం నిర్మాణంలో తోడ్పడుతాయి.
