प्रथिने (१)

मी प्रथम:

प्रोटोस’ (protos) या मूळ ग्रीक शब्दापासून ’प्रोटीन’ ( protein) हा शब्द बनलेला आहे.

प्रोटीन (protein ) या ग्रीक शब्दाचा अर्थ आहे ’मी प्रथम’. प्रोटीन या शब्दाला मराठी प्रतिशब्द आहे ’प्रथिन’.

आहारातील अन्नघटकामधून मिळणा-या विविध पोषकतत्वांपैकी महत्वाचे पोषकतत्व आहे प्रथिने. पाणी सोडले तर शरीरातील इतर पोषकतत्वांपेक्षा प्रथिनांचे प्रमाण सर्वात जास्त आहे.

शरीरातील अवयव हे पेशींचे बनलेले असतात. भिंतीची रचना जशी विटा एकावर एक रचून केली जाते अगदी तसेच या पेशीं एकमेकांशी बांधल्या जाऊन शरीरातील अवयव बनतात. बांधकामामध्ये विटांना जे महत्व तेच महत्व आहे शरीराच्या /अवयवांच्या रचनेत पेशींना !

आणि या पेशीं बनलेल्या असतात प्रथिनांपासून. पेशींचा पर्यायाने अवयवांचा मूलभूत घटक आहे प्रथिन. म्हणूनच प्रथिनांना ’बिल्डिंग ब्लॉक्स’ ( Building Blocks) म्हणतात.

तुमचे केस, नखं, स्नायु बनण्यासाठी एवढेच नव्हे शरीरातील महत्वाच्या पेशी जसे तुमचे शरीर/ रंग/डोळे /उंची इतकेच काय तुमचा स्वभाव कसा असेल हे सर्व ठरविणारे तुमचे Gene हे सर्व प्रथिनांचेच बनलेले असतात. शरीराची कार्ये नीट चालण्यासाठी जी द्रावके, विद्रावके लागतात तसेच जखमेनंतर रक्तस्राव थांबण्यासाठी जी रक्त गोठण्याची प्रक्रिया व्हावी लागते त्यालाही प्रथिनांचीच ्गरज लागते.

वयाच्या अठरा वर्षे पर्यंत मानवी शरीरात नवीन पेशी निर्माण होतात त्यामुळे शरीराची वाढ होते.. त्यानंतर मात्र प्रत्येक सात वर्षांनी शरीरातील प्रत्येक पेशी नष्ट होऊन त्याच्या जागी नवीन पेशी निर्माण होतात. अर्थात याला अपवाद आहे मेंदू व दात यांचा! त्या पेशी एकदा नष्ट झाल्या तर पुन्हा निर्माण होत नाहीत.

बीजापासून पेशी निर्माण होऊन शरीराची रचना होण्यासाठी, पुढे त्या शरीराची योग्य वाढ होण्यासाठी तसेच अवयवांची झीज भरून येण्यासाठी अर्थातच शरीराला प्रथिने आवश्यक आहेत.

म्हणूनच वाढत्या वयाच्या मुलांना प्रथिने कमी पडली तर त्यांची वाढ नीट होत नाही. याचा परिणाम त्यांच्या उंचीवर,वजनावर, बुध्दीच्या वाढीवर होतो. प्रौढ व्यक्तीनांही शरीराची झीज भरून येण्यासाठी प्रथिनांची तेवढीच गरज आहे. दीर्घ आजारानंतर व शस्त्रक्रियेनंतर प्रथिनांची गरज जास्तच वाढते. तसेच शरीराच्या काही अवस्थांमध्ये जसे गर्भारपण, स्तनपान यासाठी ही मातेला प्रथिनांची वाढीव गरज लागते.

प्रथिनांची रचना :

पेशींचा मूलभूत घटक असलेली ही प्रथिनेही अगदी लहान लहान घटकांची बनलेली आहेत. या लहान घटकांना अमिनो असिडस ( Amino Acids) असे म्हणतात.

नत्राम्ले: Amino Acids

प्रथिनांचा मूलभूत घटक असलेली ही अमिनो असिड( Amino Acids) बनतात ’कार्ब’ किंवा कार्बन (Carbon), 'नत्र’ म्हणजे नायट्रोजन ( Nitrogen) “प्राणवायु” म्हणजेच ऑक्सिजन ( Oxygen) यांच्या संयोगाने. यात 'नत्र’ / नायट्रोजन ( Nitrogen) असल्यामुळे या असिडसना ’अमिनो असिड” व मराठीत ’नत्राम्ले’ असे म्हणतात.

सर्व नत्राम्लांमध्ये वरील घटक असतातच या शिवाय चित्रात दाखविल्याप्रमाणे R group च्या ठिकाणी वेगवेगळे घटक असतात. काहीं नत्राम्लांमध्ये लोह (Iron), फॉस्फरस (Phosphorous),व सल्फर (Sulphur) ही खनिजेही असतात.

अशी एकंदर वीस अमिनो असिडस आहेत.

ती पुढीलप्रामाणे

1. ग्लायसीन -Glycine)
2. अलानिन - Alanine )
3. ल्युसिन - Leucine
4. आयसोल्युसिन -Isoleucine
5. व्हलिन -Valine
6. सेरिन -Serine
7. थ्रिओनीन -Threonine
8. सिस्टीन - Cystine
9. सिस्टाईन - Cysteine
10. मेथिओनीन -Methionine
11. ग्लुटामिन -Glutamine
12. ग्लुटामेट - Glutamate
13. अस्पराजीनAsparagine
14. अस्पार्टेट -Aspartate
15. लायसीन -Lysine
16. अर्जिनीन-Arginine
17. टायरोसीन Tyrosine
18. ट्रिप्टोफॅन -Tryptophan
19. हिस्टिडीन - Histidine
20. फिनाइलॅलनिन -Phenylalanine

(i) अत्यावश्यक नत्राम्ले : Essential / Indispensible Amino Acids

वरील वीसपैकी जी नत्राम्ले फक्त आहारातूनच मिळू शकतात व जी शरीर स्वत: बनवू शकत नाहीत

त्यांना ’अत्यावश्यक’ नत्राम्ले ( Essential Amino Acids) असे म्हणतात.
प्रौढ व्यक्तीच्या आहारात अशी एकंदर आठ अत्यावश्यक नत्राम्ले असावी लागतात तर बालकांमध्ये नऊ अत्यावश्यक नत्राम्ले आहारातून मिळावी लागतात.

अत्यावश्यक नत्राम्ले आहेत - AVHILLMPTT

1. आयसोल्युसिन -Isoleucine
2. ल्युसिन -Leucine
3. लायसिन - Lysine
4. थ्रिओनीन -Threonine
5. ट्रिप्टोफॅन -Tryptophan
6. मेथिओनीन -Methionine
7. हिस्टिडीन-Histidine
8. व्हलीन -Valine
9. फिनाइलॅलनिन -Phenylalanine

थोडक्यात लक्षात ठेवण्यासाठी त्यांचा क्रम पुढील प््रमाणे असा करता येईल .
ILLTTMHVP I L ike Light That Tries Making Home Very Pretty.

आहारातून ही अत्यावश्यक आठ/ नऊ नत्राम्ले मिळाली तरच बाकीची बारा नत्राम्ले तुमचे शरीर बनवू शकते.

(ii)परिस्थितीनुरुप अत्यावश्यक नत्राम्ले : Conditionally Essential Amino Acid
काही ठराविक परिस्थितीमध्ये वरील नऊ अत्यावश्यक नत्राम्लांव्यतिरिक्त आणखी काही नत्राम्ले अत्यावश्यक ठरतात.
उदाहरणार्थ काही व्यक्तींमध्ये Phenylketonuria नावाचा आजार असतो. अशा व्यक्तींच्या आहारामध्ये फिनाइलॅलनिन (Phenylalanine) या अत्यावश्यक नत्राम्लाचे प्रमाण कमी ठेवावे लागते नाहीतर त्या व्यक्तीच्या मेंदूवाढीवर विपरीत परिणाम होऊ शकतो.
पण शरीरात टायरोसिन Tyrosine हे नत्राम्ल बनण्यासाठी फिनाइलॅलनिन (Phenylalanine) हे नत्राम्ल अत्यावश्यक आहे. जर आहारातून फिनाइलॅलनिन गेले नाही तर शरीरात टायरोसिन Tyrosine बनणार नाही. अशा परिस्थितीमध्ये त्या व्यक्तीच्या आहारात फिनाइलॅलनिन (Phenylalanine) या अत्यावश्यक नत्राम्लाऐवजी टायरोसिन ( Tyrosine) हे एरवी अत्यावश्यक नसलेले नत्राम्ल अत्यावश्यक बनते.
वेगवेगळ्या व्यक्तींमध्ये परिस्थितीनुरुप खालीलपैकी कोणतेही एक नत्राम्ल अत्यावश्यक बनू शकते.

1. अर्जिनीन - Arginine
2. सिस्टीन -Cystine
3. ग्लायसीन -Glycine
4. ग्लुटामिन -Glutamine
5. टायरोसीन Tyrosine

पेप्टाईड : Peptides

वरील नत्राम्लांपैकी वेगवेगळी नत्राम्ले एकत्र जुळून त्यांची एक साखळी बनते.त्या साखळीलाच पेप्टाईड असे म्हणतात

द्वीपेप्टाईड / Dipeptide:

ही आहे जोडलेल्या दोन नत्राम्लांची साखळी.

पॉलीपेप्टाईड ( Polypeptide) :

ही आहे दोनापेक्षा जास्त नत्राम्लांची साखळी.

पेप्टाईडच्या या साखळ्य़ा पुन्हा एकमेकांशी जोडल्या जाऊन एक त्रिमितीय आकार बनतो.

अशा एक किंवा एकापेक्षा जास्त पॉलिपेप्टाईड साखळ्या जोडल्या जाऊन एक प्रथिन बनते.

फक्त वरील वीस नत्राम्लांपासून हजारो वेगवेगळ्या साखळ्या बनून तुमच्या शरीरातील सर्व प्रथिने बनतात. बाजूच्या चित्रात मानवी शरीरातील काही प्रथिने दर्शविली आहेत.