কোষ রসায়ন: পানি, শর্করা, লিপিড

কোষ রসায়ন কোষের ভেতরের রাসায়নিক প্রক্রিয়া এবং উপাদানগুলির অধ্যয়ন নিয়ে গঠিত। এই প্রক্রিয়াগুলি কোষের কার্যক্রম, যেমন বিপাক, সংকেত এবং বৃদ্ধির জন্য অপরিহার্য।

পানি

• কোষের একটি অত্যাবশ্যকীয় উপাদান হল পানি, যা প্রায়শই কোষের ভরের একটি বড় অংশ তৈরি করে।
• এটি দ্রাবক হিসেবে কাজ করে, রাসায়নিক বিক্রিয়াকে সহজ করে এবং অণু পরিবহন করে।
• কোষের গঠন এবং কার্যাবলী জন্য পানির ধর্ম, যেমন পোলারিটি এবং সং cohesive শক্তি অত্যাবশ্যকীয়।

শর্করা

• শর্করা কোষের জন্য শক্তির প্রাথমিক উৎস হিসেবে কাজ করে।
• এর মধ্যে রয়েছে সরল শর্করা (মনোস্যাকারাইড), যেমন গ্লুকোজ এবং জটিল শর্করা (পলি স্যাকারাইড), যেমন স্টার্চ এবং সেলুলোজ।
• মনোস্যাকারাইডগুলি বৃহত্তর শর্করা তৈরির প্রাথমিক উপাদান।
• পলিস্যাকারাইডগুলি শক্তি সঞ্চয় (যেমন প্রাণীদের মধ্যে গ্লাইকোজেন, উদ্ভিদে স্টার্চ) এবং গঠনগত উপাদান (যেমন উদ্ভিদের কোষ প্রাচীরে সেলুলোজ) হিসাবে কাজ করে।

লিপিড

• লিপিড হলো হাইড্রোফোবিক অণু, যার মধ্যে ফ্যাট, তেল, ফসফোলিপিড এবং স্টেরয়েড অন্তর্ভুক্ত।
• ফ্যাট এবং তেল দীর্ঘমেয়াদী শক্তি সঞ্চয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।
• ফসফোলিপিডগুলি কোষের ঝিল্লির প্রধান উপাদান।
• স্টেরয়েড, যেমন কোলেস্টেরল হরমোন এবং ঝিল্লীর উপাদান হিসাবে কাজ করে।

প্রোটিন

• প্রোটিন হলো অ্যামিনো অ্যাসিড দ্বারা গঠিত জটিল অণু।
• তারা কোষের মধ্যে বিভিন্ন ধরনের কাজ করে, যার মধ্যে বিক্রিয়াগুলিকে অনুঘটক করা (উৎসেচক), অণু পরিবহন, গঠনগত সহায়তা প্রদান এবং জিন প্রকাশ নিয়ন্ত্রণ করা ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত।
• অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি পেপটাইড বন্ধন দ্বারা যুক্ত হয়ে পলিপেপটাইড চেইন তৈরি করে।
• অ্যামিনো অ্যাসিডের ক্রম প্রোটিনের অনন্য ত্রিমাত্রিক গঠন নির্ধারণ করে, যা এর কার্যাবলীর জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

নিউক্লিক অ্যাসিড

• নিউক্লিক অ্যাসিড, ডিএনএ এবং আরএনএ, জেনেটিক তথ্য সংরক্ষণ এবং প্রেরণের জন্য দায়ী।
• ডিএনএ (ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড) কোষের বিকাশ এবং কার্যাবলীর জন্য জেনেটিক নির্দেশনা ধারণ করে।
• আরএনএ (রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড) প্রোটিন সংশ্লেষণ, জিন নিয়ন্ত্রণ এবং অন্যান্য সেলুলার প্রক্রিয়ায় ভূমিকা পালন করে।
• নিউক্লিক অ্যাসিডগুলি নিউক্লিওটাইডের পলিমার, যার প্রত্যেকটিতে একটি শর্করা, একটি ফসফেট গ্রুপ এবং একটি নাইট্রোজেন বেস রয়েছে।

উৎসেচকের কার্যাবলী

• উৎসেচক হল প্রোটিন যা জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়াকে অনুঘটক করে, প্রক্রিয়ায় খরচ না হয়েই তাদের গতি বাড়ায়।
• তারা অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট, প্রতিটি উৎসেচক সাধারণত একটি একক বিক্রিয়া বা ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত বিক্রিয়ার একটি সেটকে অনুঘটক করে।
• উৎসেচক কোষের প্রায় সমস্ত জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়ার জন্য অপরিহার্য।

উৎসেচক কর্মের প্রক্রিয়া

• উৎসেচক একটি বিক্রিয়ার সক্রিয়করণ শক্তি হ্রাস করে কাজ করে।
• তারা এক বা একাধিক বিক্রিয়কের (সাবস্ট্রেট) সাথে আবদ্ধ হয়ে একটি উৎসেচক-সাবস্ট্রেট কমপ্লেক্স গঠন করে।
• উৎসেচকের সক্রিয় সাইট হল সেই অঞ্চল যেখানে সাবস্ট্রেট আবদ্ধ হয় এবং বিক্রিয়া ঘটে।
• উৎসেচক-সাবস্ট্রেট বন্ধন অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট এবং সক্রিয় সাইটের আকার এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলির উপর নির্ভর করে।
• একবার বিক্রিয়া সম্পূর্ণ হয়ে গেলে, পণ্যগুলি নির্গত হয় এবং উৎসেচক অন্য বিক্রিয়াকে অনুঘটক করার জন্য মুক্ত হয়ে যায়।

উৎসেচকের কার্যকলাপকে প্রভাবিত করার কারণগুলি

• তাপমাত্রা: উৎসেচকের কার্যকলাপ সাধারণত একটি নির্দিষ্ট বিন্দু পর্যন্ত তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়, যার বাইরে উৎসেচকটি বিকৃত হয়ে যায় এবং কার্যকলাপ হারিয়ে ফেলে।
• pH: উৎসেচকের কার্যকলাপের জন্য একটি অনুকূল pH পরিসীমা রয়েছে। এই পরিসীমা থেকে বিচ্যুতি ঘটলে উৎসেচকের গঠন পরিবর্তিত হতে পারে এবং কার্যকলাপ হ্রাস পেতে পারে।
• সাবস্ট্রেট ঘনত্ব: উৎসেচকের কার্যকলাপ সাবস্ট্রেট ঘনত্বের সাথে বৃদ্ধি পায় যতক্ষণ না উৎসেচক সম্পৃক্ত হয়।
• উৎসেচক ঘনত্ব: উৎসেচক ঘনত্ব বৃদ্ধি করলে বিক্রিয়ার হার বাড়বে।
• প্রতিরোধক: যে পদার্থগুলো উৎসেচকের কার্যকলাপ হ্রাস করে।
• কোফ্যাক্টর এবং কোএনজাইম: এগুলি অ-প্রোটিন অণু বা আয়ন যা কিছু উৎসেচকের কার্যকলাপের জন্য প্রয়োজনীয়।

উৎসেচক নিয়ন্ত্রণ

• কোষগুলি বিপাকীয় পথ নিয়ন্ত্রণ করতে উৎসেচকের কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণ করে।
• ফিডব্যাক ইনহিবিশন: একটি বিপাকীয় পথের শেষ পণ্য পথের শুরুতে একটি উৎসেচককে বাধা দেয়, অতিরিক্ত উৎপাদন প্রতিরোধ করে।
• অ্যালোস্টেরিক নিয়ন্ত্রণ: সক্রিয় সাইট ব্যতীত উৎসেচকের অন্য সাইটে একটি অণুর binding উৎসেচকের কার্যকলাপকে প্রভাবিত করে।
• সমযোজী পরিবর্তন: রাসায়নিক গ্রুপের সংযোজন বা অপসারণ (যেমন ফসফোরিলেশন) উৎসেচকের কার্যকলাপ পরিবর্তন করতে পারে।
• উৎসেচক সংশ্লেষণ এবং অবক্ষয়: কোষগুলি উৎসেচক সংশ্লেষণ বা অবক্ষয়ের হার নিয়ন্ত্রণ করে উৎসেচকের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।

কোষ ঝিল্লির গঠন

• কোষ ঝিল্লি, যা প্লাজমা মেমব্রেন নামেও পরিচিত, একটি নির্বাচনী বাধা যা কোষকে ঘিরে রাখে এবং এর উপাদানগুলিকে বাহ্যিক পরিবেশ থেকে পৃথক করে।
• এটি প্রাথমিকভাবে একটি লিপিড বাইলেয়ার দ্বারা গঠিত, যাতে প্রোটিন এম্বেড করা থাকে।
• কোষ ঝিল্লি কোষের মধ্যে এবং বাইরে পদার্থের চলাচল নিয়ন্ত্রণ করে।

লিপিড বাইলেয়ার

• লিপিড বাইলেয়ার ফসফোলিপিড দ্বারা গঠিত, যার একটি হাইড্রোফিলিক (পোলার) মাথা এবং হাইড্রোফোবিক (ননপোলার) লেজ রয়েছে।
• ফসফোলিপিডগুলি নিজেদেরকে একটি বাইলেয়ারে সাজায়, যেখানে হাইড্রোফোবিক লেজগুলি ভিতরের দিকে এবং হাইড্রোফিলিক মাথাগুলি বাইরের দিকে থাকে, কোষের ভিতরে এবং বাইরের জলীয় পরিবেশের দিকে মুখ করে থাকে।
• লিপিড বাইলেয়ার তরল, যা লিপিড এবং প্রোটিনকে ঝিল্লির মধ্যে পার্শ্বীয়ভাবে সরানোর সুযোগ দেয়।
• কোলেস্টেরল হল কোষের ঝিল্লিতে পাওয়া আরেকটি লিপিড, যা ঝিল্লির তরলতাকে নিয়ন্ত্রণ করতে সাহায্য করে।

ঝিল্লি প্রোটিন

• ঝিল্লি প্রোটিনগুলি লিপিড বাইলেয়ারের মধ্যে এম্বেড করা থাকে বা এর সাথে যুক্ত থাকে।
• তারা বিভিন্ন ধরনের কাজ করে, যার মধ্যে অণু পরিবহন, বিক্রিয়া অনুঘটক, সংকেত প্রেরণ এবং গঠনগত সহায়তা প্রদান ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত।
• ইন্টিগ্রাল মেমব্রেন প্রোটিনগুলি লিপিড বাইলেয়ারের মধ্যে এম্বেড করা থাকে, প্রায়শই পুরো ঝিল্লি জুড়ে বিস্তৃত থাকে।
• পেরিফেরাল মেমব্রেন প্রোটিনগুলি ঝিল্লির পৃষ্ঠের সাথে যুক্ত থাকে কিন্তু লিপিড বাইলেয়ারের মধ্যে এম্বেড করা থাকে না।

ঝিল্লি পরিবহন

• কোষ ঝিল্লি বিভিন্ন পরিবহন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কোষের মধ্যে এবং বাইরে পদার্থের চলাচল নিয়ন্ত্রণ করে।
• নিষ্ক্রিয় পরিবহন: শক্তি প্রয়োজন ছাড়াই ঝিল্লি জুড়ে পদার্থের চলাচল।
• ব্যাপন: উচ্চ ঘনত্বযুক্ত অঞ্চল থেকে নিম্ন ঘনত্বযুক্ত অঞ্চলে অণুর চলাচল।
• সহজতর ব্যাপন: পরিবহন প্রোটিনের সাহায্যে ঝিল্লি জুড়ে অণুর ব্যাপন।
• অভিস্রবণ: একটি নির্বাচনী ভেদ্য ঝিল্লি জুড়ে উচ্চ জলের ঘনত্বযুক্ত অঞ্চল থেকে নিম্ন জলের ঘনত্বযুক্ত অঞ্চলে জলের ব্যাপন।
• সক্রিয় পরিবহন: ঘনত্বের নতির বিপরীতে ঝিল্লি জুড়ে পদার্থের চলাচল, যার জন্য শক্তির প্রয়োজন হয় (যেমন এটিপি)।
• পাম্প: পরিবহন প্রোটিন যা ঝিল্লি জুড়ে অণু সরাতে শক্তি ব্যবহার করে।
• ভেসিকুলার পরিবহন: ভেসিকলের মাধ্যমে ঝিল্লি জুড়ে বৃহৎ অণু বা কণার চলাচল।
• এন্ডোসাইটোসিস: কোষ ভেসিকলে আবদ্ধ করে পদার্থ গ্রহণ করে।
  • ফ্যাগোসাইটোসিস: কোষ ভক্ষণ।
  • পিনোসাইটোসিস: কোষ পান করা।
  • রিসেপ্টর-মি mediatedটেড এন্ডোসাইটোসিস: একটি নির্দিষ্ট অণু ঝিল্লিতে একটি রিসেপ্টরের সাথে আবদ্ধ হয়, যা এন্ডোসাইটোসিস শুরু করে।
• এক্সোসাইটোসিস: কোষ প্লাজমা মেমব্রেনের সাথে ভেসিকল ফিউজ করে পদার্থ নির্গত করে।

ঝিল্লি ভেদ্যতা

• কোষ ঝিল্লি নির্বাচনীভাবে প্রবেশযোগ্য, যার মানে এটি কিছু পদার্থকে অন্যদের তুলনায় সহজে প্রবেশ করতে দেয়।
• ছোট, ননপোলার অণুগুলি বড়, পোলার অণু বা আয়নগুলির চেয়ে সহজে ঝিল্লি ভেদ করতে পারে।
• পরিবহন প্রোটিনগুলি নির্দিষ্ট অণু বা আয়নগুলির ঝিল্লি জুড়ে চলাচল করতে সহায়তা করে।