अ‍ॅमिनो आम्ले (Amino acids)

अ‍ॅमिनो आम्ले ही कार्बनी संयुगे असून प्रथिनांच्या जडणघडणीतील प्राथमिक घटक आहेत. बहुतांशी प्राण्यांच्या चयापचय क्रियेत काही अ‍ॅमिनो आम्ले महत्त्वाची असतात. शरीरातील प्रथिनांमधील अ‍ॅमिनो आम्लांची जोडणी जनुकांद्वारे होते आणि ही क्रिया डीऑक्सिरिबोन्यूक्लिइक आम्लांद्वारे (डी.एन्.ए.) घडून येते.

रासायनिक दृष्ट्या, ज्या संयुगांत एक (किंवा अनेक) आम्लधर्मी कारबॉक्सिल गट () आणि एक (किंवा अनेक) अल्कधर्मी अ‍ॅमिनो गट () असतात, अशा कार्बनी संयुगांना ‘अमिनो आम्ले’ म्हणतात. प्रथिनांचे घटक म्हणून आढळणारी व इतर बहुतांशी सर्व नैसर्गिक अ‍ॅमिनो आम्ले ही आल्फा () अ‍ॅमिनो आम्ले आहेत. म्हणजे या संयुगांत अ‍ॅमिनो व कारबॉक्सिल गट एकाच कार्बन अणूला जोडलेले असून या कार्बनाचा तिसरा बंध बहुधा हायड्रोजनाबरोबर आणि चौथा बंध हा विविध प्रकारच्या गटांना () जोडलेला असतो.

सजीवांच्या पेशींमध्ये अ‍ॅमिनो आम्ले एकमेकांना जोडलेल्या स्थितीत (पेप्टाइडांच्या स्वरुपात) असतात. एका अ‍ॅमिनो आम्लाचा अ‍ॅमिनो गट दुसर्‍या अ‍ॅमिनो आम्लाच्या कारबॉक्सिल गटाशी जोडलेला असतो. यामधील बंधाला पेप्टाइड बंध म्हणतात. अ‍ॅमिनो आम्ले एकत्र येऊन लांबच लांब साखळी तयार होते. या साखळीला पॉलिपेप्टाइड म्हणतात. पेप्टाइड बंध बनताना पाण्याचा एक रेणू मुक्त होतो, तर तोच बंध तोडण्यासाठी पाण्याचा एक रेणू मिळवावा लागतो. अ‍ॅमिनो आम्लांपासून पेप्टाइड निर्मितीसाठी पुष्कळ ऊर्जेची आवश्यकता असते. निसर्गात आढळणारी प्रथिने ही लांब साखळी असलेली पॉलिपेप्टाइड आहेत. आतापर्यंत वेगवेगळी सु. २५ अ‍ॅमिनो आम्ले आढळली असून त्यांपैकी जवळपास २० अ‍ॅमिनो आम्ले प्रथिनांचे मुख्य घटक आहेत.  या २० पैकी ८ अ‍ॅमिनो आम्ले मानवाच्या शरीरात तयार होत नाहीत. ती आहारातून मिळवावी लागतात. त्यांना आवश्यक अ‍ॅमिनो आम्ले म्हणतात. उरलेली आम्ले अनावश्यक आम्ले शरीरात तयार होतात. मात्र यांपैकी आर्जिनिन, हिस्टिडिन अशी काही अ‍ॅमिनो आम्ले लहान मुलांमध्ये तयार होत नाहीत. त्यांचा पुरवठा बाहेरून करावा लागतो

  
सर्व अ‍ॅमिनो आम्लांमध्ये अ‍ॅमिनो आणि कारबॉक्सिल असे दोन गट असले तरी त्यांच्या रेणुसंरचनेमध्ये फरक असतात. काही आम्लांमध्ये अतिरिक्त अ‍ॅमिनो गट असू शकतात आणि इतर काहींमध्ये जलरोधी गट असतात. प्रथिनांची रचना आणि गुणधर्म घटक अ‍ॅमिनो आम्लांवर अवलंबून असते. प्रथिनांमध्ये पॉलिपेप्टाइड साखळीत फक्त एका अ‍ॅमिनो आम्लात बदल झाला किंवा साखळीतील जागा बदलली तरीही त्या प्रथिनांच्या कार्यात बदल होतो. प्रथिनांच्या कार्यानुसार जीव-रसायनशास्त्रज्ञ, प्रत्येक अ‍ॅमिनो आम्लांची माहिती, कार्य आणि त्यांमधील संबंध जाणून घेण्याचा प्रयत्‍न करीत आहेत.

सर्व अ‍ॅमिनो आम्ले पाण्यात सहज विरघळतात, तर अल्कोहॉलामध्ये अल्प प्रमाणात विरघळतात किंवा विरघळत नाहीत. अ‍ॅमिनो आम्लात आम्लधर्मी व अल्कधर्मी गट असल्यामुळे ती उभयधर्मी संयुगे आहेत. सामान्य तापमानाला अ‍ॅमिनो आम्ले शुभ्र स्फटिकरूपात आढळतात. इतर कार्बनी संयुगांच्या मानाने त्यांचे वितळबिंदू उच्च म्हणजे साधारणत: २००^० से. च्या वर आहेत. ही आम्ले चवीने गोड वा कडू किंवा काही चवहीनही असतात. पाण्याच्या साहाय्याने १२००^० से. तापमानाला प्रथिनांचे अपघटन केल्यास त्यातील घटक अ‍ॅमिनो आम्ले मुक्त होतात.

प्रथिनांचे पचन होताना सुरुवातीला प्रथिनांचे अपघटन करणार्‍या विकरांद्वारे पॉलिपेप्टाइडाचे बंध तुटून त्यांचे अ‍ॅमिनो आम्लांच्या लहान साखळयांत रूपांतर होत. या लहान स्वरूपाच्या पेप्टाइडांपासून जोपर्यंत अ‍ॅमिनो आम्ले मुक्त होत नाहीत तोपर्यंत ही क्रिया चालू राहते. जैव-रासायनिक प्रक्रियेद्वारा नंतर ही आम्ले आतड्यात शोषली जातात आणि रक्तात मिसळून पेशीपर्यंत पोहोचतात आणि ती वापरली जातात. काही अ‍ॅमिनो आम्ले विशिष्ट प्रजातींमध्ये विशिष्ट प्रथिने तयार होण्यासाठी घटकद्रव्ये म्हणून थेट वापरली जातात. काही अ‍ॅमिनो आम्ले ऊर्जास्त्रोत म्हणून वापरली जाऊ शकतात, तर इतर काही आम्ले प्रथिनांचे सेवन मोठ्या प्रमाणात झाल्यास लघवीवाटे बाहेर फेकली जातात.

प्रथिनांचे घटक असलेल्या अ‍ॅमिनो आम्लांचे संश्लेषण करण्याची कार्यक्षमता निरनिराळ्या जीवांची कमीअधिक असते. जे जीव सर्वच अ‍ॅमिनो आम्लांचे संश्लेषण करू शकतात त्यांना आहारात अ‍ॅमिनो आम्ले असण्याची आवश्यकता नसते, परंतु ज्या जीवांत संश्लेषण होण्याची कोणतीच यंत्रणा नसते, त्यांच्या आहारत सर्व अ‍ॅमिनो आम्ले असावीच लागतात. सस्तन प्राण्यांना ८-१० आवश्यक अ‍ॅमिनो आम्ले लागतात. बहुतेक वनस्पती त्यांना आवश्यक असणार्‍या अ‍ॅमिनो आम्लांचे संश्लेषण स्वत: करतात.