জীববস্তুতে প্রাথমিক জৈব উপাদান: এগুলি কী, প্রকারভেদ এবং প্রধান কাজ

এই গ্রহের জীবন এমন একগুচ্ছ সম্পর্ক দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা তথ্যের এক অসাধারণ প্রবাহ এবং পদার্থ ও শক্তির অবিরাম আদান-প্রদানকে প্রদর্শন করে। উপকরণ পদার্থ হলো এমন কিছু যার ভর আছে এবং যা স্থান দখল করে; এটি পরমাণু দ্বারা গঠিত, যা এর গঠনকারী ক্ষুদ্রতম একক। জীবন্ত জিনিস, জল, নক্ষত্র এবং আমাদের চারপাশের সবকিছুই পরমাণু দিয়ে তৈরি।

রাসায়নিক উপাদানগুলির বৈচিত্র্য বিভিন্ন ধরণের পরমাণু দ্বারা প্রদত্ত হয়প্রতিটি ধরণের পরমাণু একটি ভিন্ন রাসায়নিক মৌল গঠন করে। বর্তমানে একশোরও বেশি রাসায়নিক মৌল পরিচিত, এবং ঐতিহ্যগতভাবে ১০৫টি মৌলের কথা উল্লেখ করা হয়েছে, যার মধ্যে ৮৪টি প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া যায় এবং বাকিগুলো পরীক্ষাগারে সংশ্লেষণ করা হয়েছে। জৈবিক দৃষ্টিকোণ থেকে, মূল বিষয়টি হলো যে শুধুমাত্র কয়েকটি উপাদান তারা জীবসত্তার গঠনে ব্যাপকভাবে অংশগ্রহণ করে।

জীবন্ত পদার্থের গঠনে আমরা আরও খুঁজে পেতে পারি, কমপক্ষে ৭০টি স্থিতিশীল রাসায়নিক মৌলঅর্থাৎ, প্রকৃতিতে উপস্থিত অধিকাংশ মৌলই কমবেশি পরিমাণে জৈবিক প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে (সাধারণত নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলো ছাড়া)। তবে, সবাই একই অনুপাতে অংশগ্রহণ করে না।.

যেমনটি আমরা আগেই বলেছি, প্রকৃতি পদার্থ দ্বারা গঠিত, এবং সেই কারণে সমস্ত জীবন্ত পদার্থও পরমাণু দ্বারা গঠিত, যা আবার মৌলে বিভক্ত। জীবন্ত পদার্থ গঠনকারী মৌলগুলো পরিচিত জৈব উপাদানএগুলোকে আবার জীবনের জন্য অপরিহার্যতার ভিত্তিতে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়: প্রাথমিক জৈব উপাদান, গৌণ জৈব উপাদান এবং স্বল্পমাত্রার উপাদান। এই অংশে, আমরা বিশেষভাবে মনোযোগ দেবো... জীবন্ত পদার্থে প্রাথমিক জৈব উপাদানবাকিগুলোর গুরুত্ব উপেক্ষা না করে।

জীবনের জন্য প্রয়োজনীয় উপাদান

The প্রাথমিক জৈব উপাদান এগুলো হলো জীবন্ত বস্তুর মধ্যে উপস্থিত অপরিহার্য রাসায়নিক উপাদান—যা সরলতম থেকে জটিলতম জীবদেহ গঠনকারী কোষ, কলা, অঙ্গ এবং তন্ত্রসমূহে বিদ্যমান থাকে। এগুলো জীবনের রাসায়নিক মূল ভিত্তি, কারণ এগুলোই জীবনের কেন্দ্রবিন্দু গঠন করে। জৈব বায়োমলিকিউল মৌলিক উপাদান: শর্করা, লিপিড, প্রোটিন এবং নিউক্লিক অ্যাসিড।

সকল জীবন্ত পদার্থের প্রায় নিরানব্বই শতাংশই প্রধানত ছয়টি মৌলিক উপাদান দ্বারা গঠিত কোষ দিয়ে তৈরি: কার্বন (C), হাইড্রোজেন (H), অক্সিজেন (O), নাইট্রোজেন (N), ফসফরাস (P) এবং সালফার (S)এগুলো হলো পৃথিবীর পৃষ্ঠে প্রাপ্ত জীবন্ত বস্তুতে সবচেয়ে প্রাচুর্যপূর্ণ মৌল। এদেরকে প্রাথমিক জৈবমৌল বলা হয়, কারণ এগুলো জীবের মৌলিক বা প্রাথমিক গঠনের একটি অপরিহার্য অংশ।

জীবজগতে এই ছয়টি উপাদানের আধিপত্যের কারণ হলো তাদের বিশেষ রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যএদের পারমাণবিক ভর তুলনামূলকভাবে কম, যা গঠনের জন্য অনুকূল। খুব স্থিতিশীল সমযোজী বন্ধনকিন্তু জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ভেঙে যাওয়া এবং পুনরায় গঠিত হওয়ার জন্য যথেষ্ট বহুমুখী। অধিকন্তু, অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের মতো মৌলগুলি অত্যন্ত তড়িৎ ঋণাত্মক এবং গঠনের অনুমতি দেয়। মেরু অণুজলে দ্রবণীয়, যা জীবনের রসায়নের জন্য অপরিহার্য একটি উপাদান।

জৈব উপাদানগুলির প্রকার

জীববস্তুর জৈব-অণুর অপরিহার্য গঠনের অংশ কি না, তার উপর নির্ভর করে জৈব-উপাদানসমূহকে তিনটি প্রধান ভাগে ভাগ করা যায়: প্রাথমিক জৈব উপাদান, গৌণ জৈব উপাদান এবং ট্রেস উপাদান.

এই শ্রেণিবিন্যাসটি ভিত্তি করে যে অনুপাতে তারা পাওয়া যায় জীবসত্তায় এবং তাদের সম্পাদিত কার্যাবলীতে:

• প্রাথমিক জৈব উপাদানএই মৌলগুলো জীবন্ত পদার্থের প্রায় ৯৫% থেকে ৯৬% গঠন করে। এগুলো হলো কার্বন (C), হাইড্রোজেন (H), অক্সিজেন (O), নাইট্রোজেন (N), ফসফরাস (P) এবং সালফার (S)। এগুলো জৈব অণুর মূল কাঠামো গঠন করে।
• গৌণ জৈব উপাদানএগুলো অল্প পরিমাণে, প্রায় ৩% থেকে ৪%, পাওয়া যায়, কিন্তু সকল জীবন্ত বস্তুতে এদের উপস্থিতি রয়েছে। এগুলো সাধারণত আয়নিক রূপে বা খনিজ লবণ হিসেবে দেখা যায়। এগুলোর মধ্যে রয়েছে ক্যালসিয়াম (Ca), ম্যাগনেসিয়াম (Mg), সোডিয়াম (Na), পটাশিয়াম (K), এবং ক্লোরিন (Cl) ইত্যাদি।
• ট্রেস উপাদানএই মৌলগুলো ০.১%-এরও কম পরিমাণে পাওয়া যায়, কিন্তু দেহের সঠিক কার্যকারিতার জন্য এগুলো অপরিহার্য। এর কয়েকটি উদাহরণ হলো লোহা (Fe), ম্যাঙ্গানিজ (Mn), তামা (Cu), দস্তা (Zn), ফ্লোরিন (F), আয়োডিন (I), বোরন (B), সিলিকন (Si), কোবাল্ট (Co), সেলেনিয়াম (Se) এবং মলিবডেনাম (Mo)।

জৈব উপাদানসমূহ রাসায়নিক বন্ধনের মাধ্যমে একে অপরের সাথে মিলিত হয়ে সৃষ্টি করে জৈব অণুএগুলোই জীবনের প্রকৃত গাঠনিক ও কার্যকরী একক। সুতরাং, এই পরমাণুগুলোর পারস্পরিক ক্রিয়ার ফলে পানি, খনিজ লবণ, শর্করা, লিপিড, প্রোটিন এবং নিউক্লিক অ্যাসিডের উদ্ভব ঘটে।

প্রাথমিক জৈব উপাদান

এইগুলো হলো সেই সমস্ত জৈব উপাদান যা এর অংশ জীবন্ত পদার্থের অপরিহার্য গঠনএই উপাদানগুলো জৈব অণু গঠনের জন্য অপরিহার্য: প্রোটিন, কার্বোহাইড্রেট, লিপিড এবং নিউক্লিক অ্যাসিড। এগুলো নিট জীবন্ত পদার্থ গঠন করে এবং এগুলো হলো: কার্বন (C), হাইড্রোজেন (H), অক্সিজেন (O), নাইট্রোজেন (N), ফসফরাস (P) এবং সালফার (S)।

এর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলো একত্রে জীববিজ্ঞানে এর কেন্দ্রীয় ভূমিকা ব্যাখ্যা করে:

• তারা আছে কম পারমাণবিক ভরযা শক্তিশালী ও স্থিতিশীল সমযোজী বন্ধন গঠনে সহায়ক।
• তারা বেশ কয়েকটি সেট করতে পারে একই সাথে সমযোজী বন্ধনশৃঙ্খল এবং জটিল ত্রিমাত্রিক কাঠামো গঠনে সহায়তা করে।
• অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের মাত্রা বেশি। তড়িৎ ঋণাত্মকতাএর ফলে দ্বিমেরু অণু এবং মেরু বন্ধন তৈরি হয় যা পানিতে দ্রবীভূত হয়।
• তাদের সংমিশ্রণের ফলে একটি অণুর বিশাল বৈচিত্র্য শক্তি, কাঠামোগত, নিয়ন্ত্রক এবং সংরক্ষণ কার্যাবলী সহ।

জীবজগতে এই প্রাথমিক জৈব উপাদানগুলোর প্রত্যেকটির ভূমিকা নিচে বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করা হলো।

কার্বন (C)

কার্বন হল অপরিহার্য মৌলিক উপাদান সকল জৈব অণুর। এটি সমস্ত শৃঙ্খলে কঙ্কাল হিসেবে উপস্থিত থাকে যা জৈব অণুগুলোকে আকৃতি ও কার্যকারিতা প্রদান করে। সমস্ত জৈব যৌগ কার্বন শৃঙ্খল দ্বারা গঠিত যা অন্যান্য মৌল বা যৌগের সাথে বন্ধন তৈরি করে।

এর সর্ববহিঃস্থ কক্ষে চারটি ইলেকট্রন রয়েছে এবং এটি গঠন করতে পারে চারটি সমযোজী বন্ধন অন্যান্য কার্বন পরমাণু বা অন্যান্য মৌলের সাথে। এই বৈশিষ্ট্যের কারণে এটি পরমাণুর দীর্ঘ শৃঙ্খল (ম্যাক্রোমলিকিউল) এবং অত্যন্ত স্থিতিশীল চক্রাকার কাঠামো গঠন করতে পারে। এই বন্ধনগুলো একক, দ্বৈত বা ত্রৈত হতে পারে, যা সম্ভাব্য কাঠামোর বৈচিত্র্যকে আরও বাড়িয়ে তোলে।

কার্বন বিভিন্ন জিনিসের সাথেও বন্ধন তৈরি করতে পারে কার্যকরী গোষ্ঠী অথবা অন্যান্য মৌল দ্বারা গঠিত মূলক (-H, =O, -OH, -NH)2, -এসএইচ, এইচ2PO4ইত্যাদি), যা বহুসংখ্যক বিভিন্ন অণু গঠনে সক্ষম করে, যেগুলো বহুবিধ রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। এর ফলেই জীবেরা পরিবেশে বিদ্যমান রাসায়নিক সম্পদের বিপুল বৈচিত্র্যের সদ্ব্যবহার করতে পারে।

মহাকাশে, কার্বনের চারটি সমযোজী বন্ধন একটি শীর্ষবিন্দু গঠন করে। টেট্রাহেড্রন কাল্পনিক। এই জ্যামিতিক বিন্যাস জটিল ত্রিমাত্রিক কাঠামো গঠনে সহায়তা করে, যেমনটি প্লাজমা মেমব্রেন, অনেক প্রোটিন এবং অন্যান্য কোষ অঙ্গাণুতে দেখা যায়।

কার্বন প্রাণী ও উদ্ভিদের জন্য একটি অপরিহার্য উপাদান। এটি অণুর একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ। গ্লুকোজ, কোষীয় শ্বসনের জন্য অপরিহার্য একটি শর্করা; এটি আরও ভূমিকা পালন করে সালোকসংশ্লেষণকার্বন ডাই অক্সাইড (CO2) আকারে2তাছাড়া, জীবনের জন্য অপরিহার্য আরেকটি বৃহৎ অণুতে কার্বন উপস্থিত থাকে: এডিএন, যার মধ্যে সেই জিনগত তথ্য থাকে যা প্রতিটি ব্যক্তিকে তার নিজস্ব বৈশিষ্ট্য প্রদান করে এবং যা জীব তার বংশধরদের মধ্যে সেই তথ্যের প্রতিলিপি তৈরি ও প্রেরণের জন্য ব্যবহার করে।

হাইড্রোজেন (H)

অক্সিজেনের পাশাপাশি হাইড্রোজেনও জৈব পদার্থের একটি অপরিহার্য উপাদান। প্রকৃতপক্ষে, জৈব পদার্থকে মূলত হাইড্রোজেন দ্বারা গঠিত পদার্থ হিসেবেই সংজ্ঞায়িত করা হয়। কার্বন এবং হাইড্রোজেনউদাহরণস্বরূপ, কিছু লিপিডের গঠনে কেবল কার্বন ও হাইড্রোজেন পরমাণু দেখা যায়, যেমনটা পেট্রোলিয়াম ও এর উপজাতের মতো অনেক হাইড্রোকার্বনের ক্ষেত্রে দেখা যায়।

একমাত্র ইলেকট্রন যার আছে হাইড্রোজেন পরমাণু এর সর্ববহিঃস্থ আবরণটি এটিকে যেকোনো প্রাথমিক জৈব উপাদানের সাথে সহজে বন্ধন তৈরি করতে সক্ষম করে। কার্বন ও হাইড্রোজেনের মধ্যে যে সমযোজী বন্ধন গঠিত হয়, তা স্থিতিশীল থাকার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী, কিন্তু এতটাও শক্তিশালী নয় যে প্রয়োজনে তা ভাঙতে বাধা দেয়, ফলে অন্যান্য অণুর সংশ্লেষণ সম্ভব হয়।

শুধুমাত্র হাইড্রোজেন এবং কার্বন দিয়ে গঠিত অণুগুলো সমযোজী। অমেরু (জলে অদ্রবণীয়), এই ধর্মটি অনেক লিপিড এবং শক্তি সঞ্চয়কারী পদার্থের হাইড্রোফোবিক আচরণের ব্যাখ্যা দেয়। এই অদ্রবণীয়তা গঠনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। লিপিড বাইলেয়ার কোষ ঝিল্লিতে, যেখানে হাইড্রোকার্বন অংশটি পোলার পদার্থের অবাধ চলাচল প্রতিরোধ করে।

এছাড়াও, হাইড্রোজেন গঠনে অংশগ্রহণ করে হাইড্রোজেন বন্ড যখন এটি অক্সিজেন বা নাইট্রোজেনের মতো তড়িৎ ঋণাত্মক মৌলের সাথে বন্ধন তৈরি করে। এই হাইড্রোজেন বন্ধনগুলিতে সমযোজী বন্ধনের চেয়ে কম শক্তি থাকে, কিন্তু ডিএনএ, অনেক প্রোটিন এবং অসংখ্য জৈব অণুর ত্রিমাত্রিক কাঠামো বজায় রাখার জন্য এগুলি অপরিহার্য।

অক্সিজেন (O)

সকল প্রাথমিক জৈব উপাদানের মধ্যে অক্সিজেন হলো সবচেয়ে তড়িৎ ঋণাত্মকযখন এটি হাইড্রোজেনের সাথে সমযোজী বন্ধন তৈরি করে, তখন এটি তার একক ইলেকট্রনকে প্রবলভাবে আকর্ষণ করে, যার ফলে বৈদ্যুতিক খুঁটিসুতরাং, -OH, -CHO, এবং -COOH মূলকগুলো হলো পোলার মূলক। যখন এই মূলকগুলো কার্বন-হাইড্রোজেন শৃঙ্খলের কিছু হাইড্রোজেনকে প্রতিস্থাপন করে, যেমনটি গ্লুকোজের (C) ক্ষেত্রে ঘটে।6H12O6), জলের মতো পোলার তরলে দ্রবণীয় অণুর জন্ম দেয়।

এর উচ্চ তড়িৎ ঋণাত্মকতার কারণে, অক্সিজেনের ক্ষমতা রয়েছে ইলেকট্রন আকর্ষণ করে অন্যান্য পরমাণুর। এই প্রক্রিয়ায় বন্ধন ভাঙে এবং প্রচুর পরিমাণে শক্তি নির্গত হয়। কার্বন যৌগের সাথে অক্সিজেনের বিক্রিয়া, যা পরিচিত বায়ুজীবী শ্বসনঅধিকাংশ জীবের শক্তি অর্জনের জন্য এটিই সবচেয়ে সাধারণ ও কার্যকর উপায়। এই সাধারণ বিক্রিয়ায় গ্লুকোজ সম্পূর্ণরূপে জারিত হয়:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + শক্তি

শক্তি অর্জনের অন্য উপায় হলো গাঁজনএটি একটি কম কার্যকর প্রক্রিয়া যার জন্য আণবিক অক্সিজেনের প্রয়োজন হয় না। শৈবাল ও উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে আদিম বায়ুমণ্ডলকে অক্সিজেন দ্বারা সমৃদ্ধ করতে শুরু করার পর থেকে এই পথটি তার পরিবেশগত প্রাসঙ্গিকতা হারাতে শুরু করেছে, যা বায়বীয় জীবের বিস্তারকে সম্ভব করে তুলেছে।

এর প্রক্রিয়াগুলি জৈব যৌগের জারণ এই প্রক্রিয়াগুলো মূলত কার্বন পরমাণু থেকে হাইড্রোজেন পরমাণু অপসারণের মাধ্যমে সম্পন্ন হয়। অক্সিজেন অধিক তড়িৎ ঋণাত্মক হওয়ায়, এটি কার্বন ইলেকট্রনের চেয়ে হাইড্রোজেন ইলেকট্রনের উপর বেশি আকর্ষণ বল প্রয়োগ করে এবং সেটিকে অপসারণ করতে সক্ষম হয়। এর ফলে পানি (হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন) গঠিত হয় এবং প্রচুর পরিমাণে শক্তি নির্গত হয়, যা জীবেরা ব্যবহার করে।

যখন কার্বন পরমাণু হাইড্রোজেনের সাথে ইলেকট্রন ভাগাভাগি করা বন্ধ করে দেয় এবং অক্সিজেনের সাথে কম ইলেকট্রন ভাগাভাগি করতে শুরু করে, তখন এটি একটি পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়। ইলেকট্রনের ক্ষতিঅর্থাৎ, এটি জারিত হয়। এই জারণ-বিজারণ গতিবিদ্যাই অনেক বিপাকীয় পথ এবং মাইটোকন্ড্রিয়ায় এটিপি উৎপাদনের ভিত্তি।

নাইট্রোজেন (N)

নাইট্রোজেন এমন একটি মৌল যা বায়ুমণ্ডলের একটি খুব বড় অংশ (প্রায় ১০%) গঠন করে। 78% শুষ্ক বায়ুর)। অধিকন্তু, এটি একটি অপরিহার্য উপাদান প্রোটিন এবং এর নিউক্লিক অ্যাসিড যেমন ডিএনএ এবং আরএনএ, যা পিতামাতা থেকে সন্তানের মধ্যে বংশগত বৈশিষ্ট্য স্থানান্তরের জন্য দায়ী। ডিএনএ শরীরের সমস্ত কোষে উপস্থিত থাকে, যা জীবজগতের জন্য নাইট্রোজেনের অপরিসীম গুরুত্বকে তুলে ধরে।

সাধারণত, গ্যাসীয় নাইট্রোজেন (N2অধিকাংশ জীব সরাসরি নাইট্রোজেন শোষণ করতে পারে না, বরং এটি নাইট্রেট, নাইট্রাইট বা অ্যামোনিয়াম যৌগের মতো অন্যান্য যৌগের অংশ হিসেবে গ্রহণ করে। জীবেরা ব্যবহার করার আগে, বায়ুমণ্ডলীয় নাইট্রোজেনকে তথাকথিত বিভিন্ন ধাপের মধ্য দিয়ে যেতে হয়। নাইট্রোজেন চক্র:

• অমোনিফিকেশনযে প্রক্রিয়ার মাধ্যমে জৈব নাইট্রোজেন (জীবের দেহাবশেষ বা বর্জ্য) অ্যামোনিয়া (NH₃)-তে রূপান্তরিত হয়3যা জলীয় দ্রবণে অ্যামোনিয়াম আয়ন (NH₄⁺)-এর সাথে সাম্যাবস্থায় থাকে।4⁺).
• নাইট্রিফিকেশন, যা অ্যামোনিয়ামের (NH₄⁺) জারণ নিয়ে গঠিত4⁺) থেকে নাইট্রাইট (NO)2^-) এবং পরবর্তীতে নাইট্রেট (NO₃) এ রূপান্তরিত হয়3^-মাটিতে থাকা নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়ার মাধ্যমে।
• নাইট্রোজেন স্থিরকরণযে প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বায়ুমণ্ডলীয় নাইট্রোজেন (N)2এটি অ্যামোনিয়ামের মতো নাইট্রোজেন যৌগ অথবা জীবের ব্যবহারযোগ্য জৈব যৌগে রূপান্তরিত হয়। এই সংবন্ধন প্রধানত মুক্তজীবী মৃত্তিকা ব্যাকটেরিয়া অথবা শিম্বজাতীয় উদ্ভিদের মূলের সাথে যুক্ত মিথোজীবী ব্যাকটেরিয়ার দ্বারা সম্পন্ন হয় এবং এটি বৈদ্যুতিক নিঃসরণের (বজ্রপাত) মাধ্যমেও ঘটতে পারে।

শৈবাল ও উদ্ভিদের দ্বারা সজীব পদার্থে অন্তর্ভুক্ত প্রায় সমস্ত নাইট্রোজেন শোষিত হয় এই রূপে নাইট্রেট আয়ন (NO₃⁻)3^-) বা আকারে অ্যামোনিয়াম আয়ন (NH₄⁺)4⁺)এরপর প্রাণীরা যখন উদ্ভিদের বা অন্য প্রাণীর কলা ভক্ষণ করে, তখন এই নাইট্রোজেন খাদ্য শৃঙ্খলে প্রবেশ করে।

নাইট্রোজেন পাওয়া যায় অ্যামিনো অ্যাসিডঅর্থাৎ, প্রোটিন গঠনকারী অণুগুলিতে, অ্যামিনো গ্রুপ (-NH) তৈরি করে।2এটিও উপস্থিত আছে নাইট্রোজেনাস ঘাঁটি নিউক্লিক অ্যাসিডের (অ্যাডেনিন, গুয়ানিন, সাইটোসিন, থাইমিন এবং ইউরাসিল) মধ্যে নাইট্রোজেন অন্যতম। যদিও নাইট্রোজেন বায়ুমণ্ডলের সবচেয়ে প্রাচুর্যপূর্ণ গ্যাস, খুব কম জীবই এটিকে সরাসরি ব্যবহার করতে পারে, তাই নাইট্রোজেন সংবন্ধনকারী ব্যাকটেরিয়ার ভূমিকা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

নাইট্রোজেনের হাইড্রোজেনের (NH₄⁺) সাথে যৌগ গঠনের ব্যাপক ক্ষমতা রয়েছে।3, এনএইচ4⁺) অক্সিজেনের (NO) মতো2^-, না3^-), যা একে এক রূপ থেকে অন্য রূপে পরিবর্তিত হতে, শক্তি নির্গত করতে এবং বিপাকীয় প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করতে সক্ষম করে। শক্তি এবং ইলেকট্রন স্থানান্তর কোষগুলোতে।

সালফার (S)

সালফার এমন একটি মৌল যা নির্দিষ্ট প্রোটিন, অত্যাবশ্যকীয় অ্যামিনো অ্যাসিড, ভিটামিন এবং গুরুত্বপূর্ণ হরমোনের উপাদান হিসেবে থাকে। মানুষ ও প্রাণী উভয়ের জন্য অপরিহার্যউদাহরণস্বরূপ, এটি সিস্টেইন এবং মেথিওনিন নামক অ্যামিনো অ্যাসিডে পাওয়া যায়। সালফহাইড্রিল র‌্যাডিকেল (-SH) রূপে এই অ্যামিনো অ্যাসিডগুলো একে অপরের সাথে শক্তিশালী সমযোজী বন্ধন তৈরি করতে পারে, যাকে বলা হয় ডাইসালফাইড সেতু (-SS-)যা কোলাজেন এবং কেরাটিনের মতো অনেক গাঠনিক প্রোটিনের ত্রিমাত্রিক কাঠামো বজায় রাখতে নির্ণায়ক ভূমিকা পালন করে।

সালফার প্রায় প্রতিনিধিত্ব করে শরীরের ওজনের ০.২৫%এর মানে হল যে একজন গড় প্রাপ্তবয়স্ক শরীরে প্রায় ১৭০ গ্রাম সালফারযার বেশিরভাগই অ্যামিনো অ্যাসিড এবং প্রোটিনে পাওয়া যায়। সালফার হলো পিত্ত অ্যাসিডের একটি উপাদান, যা চর্বির হজম ও শোষণের জন্য অপরিহার্য এবং বিভিন্ন বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। ডিটক্সিফিকেশন যকৃতে।

তাছাড়া, এই জৈব উপাদানটি বজায় রাখতে সাহায্য করে ত্বক, চুল এবং নখ সুস্থ শরীরের জন্য সালফার অপরিহার্য এবং এটি কলা গঠন ও মেরামতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এটি সাধারণত মুলা ও গাজরের মতো শাকসবজিতে এবং দুধ, পনির, সামুদ্রিক খাবার ও মাংসের মতো প্রাণীজ পণ্যে পাওয়া যায়। একটি সুষম খাদ্যতালিকা এই জৈবিক কাজগুলো সম্পাদনের জন্য প্রয়োজনীয় সালফারের পর্যাপ্ত গ্রহণ নিশ্চিত করে।

ফসফরাস (P)

বায়ুমণ্ডলে ফসফরাসের পরিমাণ নগণ্য। ফসফরাসের বৃহত্তম ভান্ডার পাওয়া যায় সামুদ্রিক পলি এবং ভূত্বকের ফসফেট শিলায়। গুরুত্বের ক্রমানুসারে, প্রকৃতিতে ফসফরাসের দ্বিতীয় বৃহত্তম আধার হলো মাটি। এর প্রভাবে রাসায়নিক আবহাওয়াখনিজ পদার্থ থেকে ফসফেট নির্গত হয়ে দ্রবীভূত হয় এবং ভূপৃষ্ঠস্থ ও ভূগর্ভস্থ জলের মাধ্যমে বাহিত হয়।

কিছু ফসফেট প্রধানত ক্যালসিয়াম ফসফেট হিসেবে অধঃক্ষিপ্ত হয় এবং কিছু অংশ সমুদ্রে পৌঁছায়, যেখানে প্রচুর পরিমাণে ফসফরাস জমা হয়ে যা গঠন করে তাকে বলা হয় ফসফরাস ফাঁদএই কারণে ফসফরাস চক্র তুলনামূলকভাবে ধীর, কিন্তু বাস্তুতন্ত্রের জন্য অপরিহার্য, যেহেতু এই মৌলটির কোনো উল্লেখযোগ্য গ্যাসীয় দশা নেই।

ফসফরাস, যে রূপে জৈব ফসফেটজীবন্ত পদার্থের জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ:

• এটি এর অন্যতম উপাদান নিউক্লিক অ্যাসিড (আরএনএ এবং ডিএনএ), যা জীবের বংশগতীয় উপাদান গঠন করে।
• এটি একটি উপাদান হিসেবে পাওয়া যায় অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেট (ATP)যা জীববস্তুতে কোষীয় শক্তির প্রায় সার্বজনীন একটি উৎস। শ্বসনের জারণের মতো অন্যান্য বিক্রিয়ায় নির্গত শক্তি এর ফসফেট গ্রুপগুলোর মধ্যকার বন্ধনে সঞ্চিত থাকে।
• এটি এর অন্যতম উপাদান ফসফোলিপিডমেরুদণ্ডী প্রাণীদের কোষ ঝিল্লি এবং হাড় ও দাঁতের মতো কঙ্কাল কাঠামো গঠনকারী অপরিহার্য অণু।

এর গাঠনিক ও শক্তিগত কার্যাবলীর পাশাপাশি, ফসফরাস নিয়ন্ত্রণের কাজেও অংশগ্রহণ করে। অ্যাসিড-বেস ভারসাম্য দেহের অভ্যন্তরীণ পরিবেশে একটি স্থিতিশীল pH বজায় রাখার জন্য এটি একটি বাফার সিস্টেম হিসেবে কাজ করে। একটি সাধারণ খাদ্যতালিকা থেকে সাধারণত দুগ্ধজাত পণ্য, মাংস, ডিম, মাছ, বাদাম এবং শস্যের মাধ্যমে প্রয়োজনীয় পরিমাণে ফসফরাস পাওয়া যায়।

গৌণ জৈব উপাদান এবং ট্রেস উপাদান

যদিও এই বিষয়বস্তুর মূল আলোচ্য বিষয় হলো জীববস্তুর প্রাথমিক জৈব উপাদানগুলো, তবুও এটা বোঝা গুরুত্বপূর্ণ যে সেগুলো ছাড়া জীবদেহের জীবনধারণ সম্ভব নয়। গৌণ জৈব উপাদান এবং ট্রেস উপাদান জীবনও টিকিয়ে রাখা যেত না। এই উপাদানগুলো অল্প পরিমাণে থাকলেও বহুবিধ জৈবিক প্রক্রিয়ার জন্য অপরিহার্য।

গৌণ জৈব উপাদান

প্রাথমিক জৈব উপাদানের তুলনায় গৌণ জৈব উপাদানসমূহ কম পরিমাণে পাওয়া যায়, কিন্তু এগুলি সকল জীবদেহে এবং অনেক ক্ষেত্রে আয়নিক রূপে উপস্থিত থাকে। এদের মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কয়েকটি হলো:

• ক্যালসিয়াম (সিএ)ক্যালসিয়াম কার্বনেট (CaCO₃) রূপে প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়।3কঙ্কাল কাঠামোর একটি উপাদান হিসেবে, যেমন মেরুদণ্ডী প্রাণীদের হাড় বা অনেক অমেরুদণ্ডী প্রাণীর খোলস। Ca আয়ন রূপে2+ যেমন প্রক্রিয়ায় হস্তক্ষেপ করে পেশী সংকোচন, লা রক্ত জমাট বাধা এবং কোষ ঝিল্লির ভেদ্যতার নিয়ন্ত্রণ।
• ম্যাগনেসিয়াম (এমজি)অনেক ক্ষেত্রে উপস্থিত এনজাইম এবং, উল্লেখযোগ্যভাবে, পত্রহরিৎউদ্ভিদ ও শৈবালের সালোকসংশ্লেষণের অপরিহার্য রঞ্জক পদার্থ।
• সোডিয়াম (Na) এবং পটাশিয়াম (K)রক্ষণাবেক্ষণের জন্য মৌলিক বৈদ্যুতিক মেরুত্ব কোষ ঝিল্লির উভয় পাশে এবং স্নায়ু সংকেত প্রেরণের জন্য। এরা কোষে জল ও অভিস্রবণের ভারসাম্য নিয়ন্ত্রণ করে।
• ক্লোরিন (Cl)সাধারণত ক্লোরাইড আয়ন (Cl⁻) রূপে পাওয়া যায়।-এবং অভিস্রবণের ভারসাম্য রক্ষায় ও গঠনে অংশগ্রহণ করে। হাইড্রোক্লোরিক এসিড পাকস্থলীর রস, যা হজমের জন্য অপরিহার্য।

ট্রেস উপাদান

ট্রেস এলিমেন্টগুলো অতি সামান্য পরিমাণে (০.১%-এরও কম) পাওয়া যায়, কিন্তু এদের অনুপস্থিতি বা ভারসাম্যহীনতা গুরুতর অসুস্থতার কারণ হতে পারে। এদের মধ্যে সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য কয়েকটি হলো:

• আয়রন (Fe)এটি হিমোগ্লোবিন ও মায়োগ্লোবিনের মতো অক্সিজেন বহনকারী প্রোটিনের পাশাপাশি কোষীয় শ্বসনে জড়িত একাধিক সাইটোক্রোমেরও একটি অংশ।
• কপার (কিউ): অনেক অমেরুদণ্ডী প্রাণীর শ্বাস-প্রশ্বাসীয় রঞ্জক হিমোসায়ানিন এবং রিডক্স এনজাইমের একটি উপাদান।
• আয়োডিন (I): এর সংশ্লেষণের জন্য অপরিহার্য থাইরক্সিনথাইরয়েড হরমোন যা শক্তি বিপাক নিয়ন্ত্রণ করে।
• ফ্লোরিন (এফ)গঠনের জন্য মৌলিক দাঁত এনামেলএর অভাবে দাঁতের ক্ষয় বৃদ্ধি পায়।
• জিঙ্ক (Zn), ম্যাঙ্গানিজ (Mn), কোবাল্ট (Co), সেলেনিয়াম (Se), মলিবডেনাম (Mo) এবং অন্যান্যরা: এরা এনজাইমেটিক কোফ্যাক্টর হিসেবে অংশগ্রহণ করে, যা একাধিক বিপাকীয় পথ এবং অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করে।

জৈব উপাদান থেকে জৈব অণু পর্যন্ত

যখন জৈব উপাদানগুলো বিভিন্ন ধরণের মাধ্যমে একে অপরের সাথে মিলিত হয় রাসায়নিক বন্ধনএই প্রক্রিয়াগুলোর ফলে জৈব অণুর সৃষ্টি হয়, যা কোষ এবং সেই সূত্রে সকল জীবের মৌলিক গঠন একক। এই জৈব অণুগুলো অতি সরল স্তর থেকে জটিল ত্রিমাত্রিক কাঠামো পর্যন্ত বিন্যস্ত হতে পারে, যার ভাঁজ তাদের জৈবিক কার্যকারিতা নির্ধারণ করে।

কোষের মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক বন্ধনগুলো হলো:

• সমযোজী বন্ধনেরশক্তিশালী বন্ধন যা প্রধানত জৈব অণুতে কার্বন পরমাণুগুলোকে একত্রে ধরে রাখে। এগুলো স্থিতিশীল শৃঙ্খল এবং বলয় গঠনে সহায়তা করে।
• আয়নিক বন্ডএরা বিপরীত আধানযুক্ত পরমাণুগুলোর (আয়ন) মধ্যে গঠিত হয়। জলীয় মাধ্যমে, যেমন কোষের অভ্যন্তরে, এরা কঠিন পদার্থের তুলনায় দুর্বল থাকে, কিন্তু আণবিক শনাক্তকরণ প্রক্রিয়ায় এরা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• হাইড্রোজেন বন্ধন এবং দুর্বল শক্তিএরা প্রোটিন ও নিউক্লিক অ্যাসিডের দ্বিতীয় ও তৃতীয় স্তরের গঠন বজায় রাখে এবং পদার্থের দ্রবণীয়তা ও গলনাঙ্কের মতো বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে।

জৈব অণুগুলিকে সাধারণত ভাগ করা হয় অজৈব (যেমন পানি ও খনিজ লবণ) এবং জৈব (শর্করা, লিপিড, প্রোটিন এবং নিউক্লিক অ্যাসিড)। শেষোক্তগুলো প্রধানত প্রাথমিক জৈব উপাদান দ্বারা গঠিত এবং জীবের অপরিহার্য কার্যাবলীর জন্য দায়ী।

কার্বোহাইড্রেট

কার্বোহাইড্রেট হলো অত্যন্ত প্রাচুর্যপূর্ণ জৈব অণু, যার মৌলিক একক হলো মনোস্যাকারাইড (যেমন গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজ)। এগুলোর স্বাদ মিষ্টি এবং এরা সাধারণত পানিতে দ্রবণীয়। যখন দুটি মনোস্যাকারাইড একত্রিত হয়ে গঠন করে... disaccharides যেমন ল্যাকটোজ বা সুক্রোজ; অনেকগুলো মনোস্যাকারাইড একসাথে যুক্ত হয়ে গঠন করে পলিস্যাকারাইডস যেমন গ্লাইকোজেন, স্টার্চ বা সেলুলোজ।

তারা প্রাথমিকভাবে নির্দিষ্ট কিছু কাজ সম্পাদন করে। অনলস (প্রাণীদের মধ্যে গ্লাইকোজেন এবং উদ্ভিদের মধ্যে স্টার্চ) এবং কাঠামোগত (উদ্ভিদ প্রাচীরে থাকা সেলুলোজ, কোষ ঝিল্লিতে থাকা পলিস্যাকারাইড এবং ডিঅক্সিরাইবোজ ও রাইবোজ শর্করা রূপে নিউক্লিক অ্যাসিডের মূল কাঠামো)।

লিপিডস

লিপিড হলো মূলত রাসায়নিক প্রকৃতির জৈব অণুসমূহের একটি অত্যন্ত ভিন্নধর্মী গোষ্ঠী। জল-বিদ্বেষপূর্ণএগুলো ফ্যাটি অ্যাসিডের মতো দীর্ঘ, সরল হাইড্রোকার্বন শৃঙ্খল দ্বারা গঠিত হতে পারে, অথবা মোম, ট্রাইগ্লিসারাইড, ফসফোলিপিড বা স্টেরয়েড (কোলেস্টেরল সহ) এর মতো আরও জটিল কাঠামো থাকতে পারে।

সাধারণত, এগুলো পানিতে অদ্রবণীয় এবং নিম্নলিখিত কাজগুলো সম্পাদন করে। শক্তি সংরক্ষণ, তাপ বিচ্ছিন্নতাযান্ত্রিক সুরক্ষার এবং সর্বোপরি, কাঠামোগতযেহেতু ফসফোলিপিড কোষ ঝিল্লির (লিপিড দ্বিস্তর) অপরিহার্য উপাদান।

প্রোটিন

প্রোটিন মনোমার নামক পদার্থ দ্বারা গঠিত, যাদের বলা হয় অ্যামিনো অ্যাসিডযা দীর্ঘ শৃঙ্খলে সজ্জিত থাকে। কুড়িটি ভিন্ন অ্যামিনো অ্যাসিড রয়েছে যা বিভিন্ন দৈর্ঘ্য ও অনুক্রমে একত্রিত হয়ে বিপুল বৈচিত্র্যের প্রোটিন তৈরি করে। অ্যামিনো অ্যাসিড শৃঙ্খলটি একটি নির্দিষ্ট ত্রিমাত্রিক কাঠামো লাভ করে যা এটিকে একটি নির্দিষ্ট ফাংশন.

প্রোটিন অন্যান্য অনেক কাজের মধ্যে গাঠনিক (কেরাটিন, কোলাজেন, টিউবুলিন), পরিবহন (হিমোগ্লোবিন), হরমোনজনিত (ইনসুলিন), সংকোচনমূলক (অ্যাকটিন, মায়োসিন), রোগপ্রতিরোধক (ইমিউনোগ্লোবুলিন), সঞ্চয় (অ্যালবুমিন) এবং অনুঘটকীয় (এনজাইম) কাজ সম্পাদন করে। তাপমাত্রা বা pH-এর আকস্মিক পরিবর্তন এদের গঠনকে বিকৃত করতে পারে, যার ফলে এরা তাদের কার্যকারিতা হারায়।

নিউক্লিক অ্যাসিড

নিউক্লিক অ্যাসিড হলো বিভিন্ন অণুর সংযোগের মাধ্যমে গঠিত জৈব অণু। নিউক্লিওটাইডপ্রতিটি নিউক্লিওটাইড একটি শর্করা, একটি ফসফেট গ্রুপ (ফসফরাস যুক্ত) এবং একটি নাইট্রোজেনঘটিত ক্ষারক (কার্বন ও নাইট্রোজেন যুক্ত) দ্বারা গঠিত।

নিউক্লিক অ্যাসিড প্রধানত দুই প্রকারের হয়:

• ডিএনএ (ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড), যা প্রজন্ম থেকে প্রজন্মান্তরে সঞ্চারিত বংশগত তথ্য সংরক্ষণের জন্য দায়ী।
• আরএনএ (রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড)যার বিভিন্ন প্রকার রয়েছে, যেগুলোর কাজ প্রোটিন সংশ্লেষণ এবং জিন প্রকাশের নিয়ন্ত্রণের সাথে সম্পর্কিত।

উভয় ক্ষেত্রেই, প্রাথমিক জৈব উপাদানগুলো (C, H, O, N, P) এদের কাঠামোর ভিত্তি, যা জীবন্ত বস্তুতে এই উপাদানগুলোর গুরুত্বকে আবারও তুলে ধরে।

সুতরাং, জীবন এমন একগুচ্ছ রাসায়নিক উপাদানের উপর নির্ভর করে, যেগুলো স্থিতিশীল, বহুমুখী এবং কার্যকরী বন্ধন গঠন করতে সক্ষম। এই উপাদানগুলোর বৈশিষ্ট্য বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। জীবন্ত পদার্থে প্রাথমিক জৈব উপাদান এর মাধ্যমে আমরা বুঝতে পারি কোষগুলো কেন এমনভাবে বিন্যস্ত থাকে, কীভাবে জিনগত তথ্য সঞ্চারিত ও সঞ্চারিত হয় এবং অত্যাবশ্যকীয় প্রক্রিয়াগুলো বজায় রাখার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি কীভাবে আহরিত ও ব্যবহৃত হয়।