এটিপি (অ্যাডিনোসিন ট্রাইফোসফেট): কাঠামো, ফাংশন, হাইড্রোলাইসিস - জীববিদ্যা - 2025

এটিপি (এডিনসিন ট্রাইফসফেট) এডেনিন, ribose এবং তিনটি ফসফেট দলের রিং দ্বারা গঠিত উচ্চ শক্তির শৃঙ্খলে একটি জৈব অণু হয়। বিপাকের এটির একটি মৌলিক ভূমিকা আছে, যেহেতু এটি সেলুলার প্রক্রিয়াগুলির একটি ধারাবাহিকভাবে দক্ষতার সাথে কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি পরিবহন করে।

এটি "এনার্জি কারেন্সি" শব্দটি দ্বারা ব্যাপকভাবে পরিচিত, যেহেতু এটি গঠন এবং ব্যবহার সহজেই ঘটে এবং এটি রাসায়নিক প্রয়োজনগুলির জন্য দ্রুত "অর্থ প্রদান" করতে দেয় যার জন্য শক্তি প্রয়োজন।

উত্স: ব্যবহারকারীর দ্বারা: মাইসিড (বেকচেমে স্বনির্মিত; পার্লে সম্পাদিত), উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে

যদিও খালি চোখে অণু ছোট এবং সাধারণ, এটি এর বন্ডগুলিতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে শক্তি সঞ্চয় করে। ফসফেট গ্রুপগুলির নেতিবাচক চার্জ রয়েছে, যা নিয়মিত বিকর্ষণে থাকে, এটি এটিকে একটি সহজেই নষ্ট হয়ে যায় lab

এটিপির হাইড্রোলাইসিস হ'ল পানির উপস্থিতি দ্বারা অণুর ভাঙ্গন। এই প্রক্রিয়া দ্বারা অন্তর্ভুক্ত শক্তি মুক্তি হয়।

এটিপি-র দুটি প্রধান উত্স রয়েছে: স্তরীয় স্তরে ফসফরিলেশন এবং অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন, পরেরটিটি সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ এবং সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়।

অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনগুলি মাইটোকন্ড্রিয়ায় FADH ₂ এবং NADH + H ⁺ এর জারণকে মিশ্রিত করে এবং স্তরীয় স্তরে ফসফরিলেশনটি গ্লাইকোলাইসিস এবং ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্রের মতো পথে ইলেক্ট্রন পরিবহন শৃঙ্খলার বাইরে ঘটে।

এই অণুটি কোষের অভ্যন্তরে ঘটে যাওয়া বেশিরভাগ প্রক্রিয়াগুলির জন্য প্রোটিন সংশ্লেষণ থেকে লোকোমেশন পর্যন্ত প্রয়োজনীয় শক্তি সরবরাহ করার জন্য দায়ী। এছাড়াও, এটি ঝিল্লির মাধ্যমে অণুগুলির ট্র্যাফিকের অনুমতি দেয় এবং সেল সিগন্যালিংয়ে কাজ করে।

গঠন

এটিপি, যার নাম থেকেই বোঝা যাচ্ছে যে তিনটি ফসফেটযুক্ত নিউক্লিওটাইড। এর নির্দিষ্ট কাঠামো, বিশেষত দুটি পাইরোফসফেট বন্ধন এটিকে একটি শক্তি সমৃদ্ধ যৌগ তৈরি করে। এটি নিম্নলিখিত উপাদানগুলির সমন্বয়ে গঠিত:

- একটি নাইট্রোজেনাস বেস, অ্যাডেনিন। নাইট্রোজেন ঘাঁটিগুলি চক্রীয় যৌগ যা তাদের গঠনে এক বা একাধিক নাইট্রোজেন ধারণ করে। আমরা সেগুলি নিউক্লিক অ্যাসিড, ডিএনএ এবং আরএনএর উপাদান হিসাবেও পাই।

- রিবস অণুর কেন্দ্রে অবস্থিত। এটি একটি পেন্টোজ ধরণের চিনির, কারণ এতে পাঁচটি কার্বন পরমাণু রয়েছে। এর রাসায়নিক সূত্রটি সি ₅ এইচ ₁₀ ও ₅ । রাইবোজের 1 কার্বন অ্যাডেনিন রিংয়ের সাথে সংযুক্ত।

- তিনটি ফসফেট র‌্যাডিক্যাল। শেষ দুটি হ'ল "উচ্চ শক্তি বন্ধন" এবং গ্রাফিকাল কাঠামোগুলিতে ঝিলিক প্রতীক দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়: ~। জৈবিক সিস্টেমে ফসফেট গ্রুপ অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ। তিনটি গ্রুপকে বলা হয় আলফা, বিটা এবং গামা, নিকট থেকে দূরে পর্যন্ত।

এই লিঙ্কটি অত্যন্ত শ্রুতিবদ্ধ, তাই এটি যখন শরীরের শারীরবৃত্তীয় অবস্থাগুলি এটির ওয়ারেন্ট দেয় তখন তা দ্রুত, সহজে এবং স্বতঃস্ফূর্তভাবে বিভক্ত হয়। এটি ঘটে কারণ তিনটি ফসফেট গ্রুপের নেতিবাচক চার্জ ক্রমাগত একে অপরের থেকে দূরে সরে যাওয়ার চেষ্টা করে।

বৈশিষ্ট্য

কার্যত সমস্ত জীবের শক্তি বিপাকের ক্ষেত্রে এটিপি একটি অপরিহার্য ভূমিকা পালন করে। এই কারণে, এটি প্রায়শই একটি শক্তি মুদ্রা হিসাবে উল্লেখ করা হয়, কারণ এটি কয়েক মিনিটের মধ্যে অবিচ্ছিন্নভাবে ব্যয় করা এবং পুনরায় পূরণ করা যেতে পারে।

প্রত্যক্ষ বা অপ্রত্যক্ষভাবে, এটিপি ফসফেট দাতা হিসাবে কাজ করার পাশাপাশি শত শত প্রক্রিয়ার জন্য শক্তি সরবরাহ করে।

সাধারণভাবে, এটিপি কোষের অভ্যন্তরে যে প্রক্রিয়াগুলি ঘটে সেগুলিতে সংকেত অণু হিসাবে কাজ করে, ডিএনএ এবং আরএনএর উপাদানগুলি সংশ্লেষণ করা প্রয়োজন এবং অন্যান্য বায়োমোলিকুলের সংশ্লেষণের জন্য, এটি পাচারের মাধ্যমে অংশ নেয় অন্যদের মধ্যে ঝিল্লি

এটিপির ব্যবহারগুলি প্রধান বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে: জৈবিক ঝিল্লির মাধ্যমে অণু পরিবহন, বিভিন্ন যৌগের সংশ্লেষণ এবং পরিশেষে, যান্ত্রিক কাজ।

এটিপি-র কাজগুলি খুব বিস্তৃত। তদুপরি, এটি এতগুলি প্রতিক্রিয়ার সাথে জড়িত যে এগুলির সমস্ত নামকরণ করা অসম্ভব impossible অতএব, আমরা উল্লিখিত তিনটি ব্যবহারের প্রতিটি উদাহরণের জন্য তিনটি নির্দিষ্ট উদাহরণ নিয়ে আলোচনা করব।

ঝিল্লি জুড়ে সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম পরিবহনের জন্য শক্তি সরবরাহ

সেলটি একটি অত্যন্ত গতিশীল পরিবেশ যার জন্য নির্দিষ্ট ঘনত্ব বজায় রাখা দরকার। বেশিরভাগ অণু এলোমেলোভাবে বা সুযোগ মতো কক্ষে প্রবেশ করে না। অণু বা পদার্থ প্রবেশের জন্য এটি অবশ্যই এটির নির্দিষ্ট ট্রান্সপোর্টার দ্বারা অবশ্যই এটি করা উচিত।

ট্রান্সপোর্টারগুলি ঝিল্লি-স্প্যানিং প্রোটিন যা কোষ "গেটকিপারস" হিসাবে কাজ করে যা পদার্থের প্রবাহকে নিয়ন্ত্রণ করে। অতএব, ঝিল্লিটি আধা-প্রত্যক্ষযোগ্য: এটি নির্দিষ্ট যৌগগুলিতে প্রবেশ করতে দেয় এবং অন্যরা প্রবেশ করে না।

সর্বাধিক পরিচিত ট্রান্সপোর্টগুলির একটি হ'ল সোডিয়াম-পটাসিয়াম পাম্প। এই প্রক্রিয়াটি সক্রিয় পরিবহণ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, যেহেতু আয়নগুলির গতিবিধি তাদের ঘনত্বের বিরুদ্ধে ঘটে এবং এই আন্দোলন চালানোর একমাত্র উপায় এটিটিটির আকারে সিস্টেমে শক্তি প্রবর্তন করা।

এটি অনুমান করা হয় যে কোষে গঠিত এটিপি'র এক তৃতীয়াংশ পাম্পটি সক্রিয় রাখতে ব্যবহৃত হয়। সোডিয়াম আয়নগুলি ক্রমাগত ঘর থেকে পাম্প করা হয়, যখন পটাসিয়াম আয়নগুলি বিপরীত দিকে চালিত হয়।

যৌক্তিকভাবে, এটিপি ব্যবহার সোডিয়াম এবং পটাসিয়ামের পরিবহণের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়। অন্যান্য আয়নগুলি রয়েছে যেমন ক্যালসিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম, অন্যদের মধ্যে, প্রবেশ করার জন্য এই শক্তির মুদ্রার প্রয়োজন হয়।

প্রোটিন সংশ্লেষণে অংশগ্রহণ

প্রোটিন অণুগুলি এমিনো অ্যাসিড দ্বারা গঠিত, পেপটাইড বন্ডগুলির সাথে একত্রে যুক্ত। এগুলি গঠনের জন্য চারটি উচ্চ-শক্তি বন্ধন ভাঙার প্রয়োজন। অন্য কথায়, গড় দৈর্ঘ্যের একটি প্রোটিন গঠনের জন্য যথেষ্ট সংখ্যক এটিপি অণুগুলিকে হাইড্রোলাইজড করতে হবে।

প্রোটিন সংশ্লেষণ রিবোসোম নামক কাঠামোতে ঘটে। এগুলি মেসেঞ্জার আরএনএর কোডটি ব্যাখ্যা করতে এবং এটিকে একটি এমিনো অ্যাসিড ক্রম, এটিপি-নির্ভর নির্ভর প্রক্রিয়াতে অনুবাদ করতে সক্ষম।

সর্বাধিক সক্রিয় কোষগুলিতে, প্রোটিন সংশ্লেষণ এই গুরুত্বপূর্ণ কাজে সংশ্লেষিত এটিপি 75% পর্যন্ত পরিচালনা করতে পারে।

অন্যদিকে, কোষটি কেবল প্রোটিনকে সংশ্লেষিত করে না, এর জন্য লিপিডস, কোলেস্টেরল এবং অন্যান্য প্রয়োজনীয় উপাদানগুলির প্রয়োজন হয় এবং এটি করার জন্য এটিপি বন্ডের মধ্যে থাকা শক্তি প্রয়োজন।

লোকোমোশনের জন্য শক্তি সরবরাহ করুন

যান্ত্রিক কাজ এটিটিপির অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ কাজ functions উদাহরণস্বরূপ, আমাদের শরীরের পেশী তন্তু সংকোচন করতে সক্ষম হওয়ার জন্য, এটি প্রচুর পরিমাণে শক্তির প্রাপ্যতা প্রয়োজন।

পেশীগুলিতে, প্রোটিনগুলি পুনর্গঠন করার কারণে রাসায়নিক শক্তিটিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা যেতে পারে যা এটি গঠন করার ক্ষমতা দিয়ে। এই কাঠামোর দৈর্ঘ্য সংশোধিত, সংক্ষিপ্ত, যা একটি উত্তেজনা তৈরি করে যা আন্দোলনের প্রজন্মকে অনুবাদ করে।

অন্যান্য জীবের ক্ষেত্রে, কোষের গতিবিধিটি এটিপি উপস্থিতির জন্যও ঘটে। উদাহরণস্বরূপ, সিলিয়া এবং ফ্ল্যাজেলার চলাচল যা নির্দিষ্ট এককোষী জীবের স্থানচ্যুতি এটিপি ব্যবহারের মাধ্যমে ঘটে।

আর একটি বিশেষ গতিবিধি হ'ল অ্যামিবিক যা কোষের সিউডোপডের প্রসারণ জড়িত। বিভিন্ন কোষের ধরণগুলি লিউকোসাইট এবং ফাইব্রোব্লাস্ট সহ এই লোকোমেশন প্রক্রিয়াটি ব্যবহার করে।

জীবাণু কোষগুলির ক্ষেত্রে, ভ্রূণের কার্যকর বিকাশের জন্য লোকোমোশন প্রয়োজনীয়। ভ্রূণের কোষগুলি তাদের উত্সস্থান থেকে সেই অঞ্চলে গুরুত্বপূর্ণ দূরত্ব ভ্রমণ করে যেখানে তাদের অবশ্যই নির্দিষ্ট কাঠামোর উত্স হতে হবে।

hydrolysis

এটিপি'র হাইড্রোলাইসিস একটি প্রতিক্রিয়া যা জলের উপস্থিতি দ্বারা অণুর ভাঙ্গন জড়িত। প্রতিক্রিয়া নিম্নলিখিত হিসাবে প্রতিনিধিত্ব করা হয়:

এটিপি + জল ⇋ এডিপি + পি _আই + শক্তি। যেখানে, পি _আই শব্দটি অজৈব ফসফেট গ্রুপকে বোঝায় এবং এডিপি হ'ল অ্যাডেনোসিন ডিফোসফেট। লক্ষ করুন যে প্রতিক্রিয়াটি বিপরীতমুখী।

এটিপি'র হাইড্রোলাইসিস এমন একটি ঘটনা যা প্রচুর পরিমাণে শক্তি প্রকাশের সাথে জড়িত। পাইরোফসফেটের যে কোনও বন্ধন ভাঙ্গার ফলে মোল প্রতি 7 কিলোক্যালরি মুক্তি পাওয়া যায় - বিশেষত এটিপি থেকে এডিপি থেকে 7.3 এবং এটিপি থেকে অ্যাডিনোসিন মনোফসফেট (এএমপি) উত্পাদনের জন্য 8.2। এটিপি এর মোল প্রতি 12,000 ক্যালোরি সমান।

কেন এই শক্তির প্রকাশ ঘটে?

কারণ হাইড্রোলাইসিস পণ্যগুলি প্রাথমিক যৌগের চেয়ে অনেক বেশি স্থিতিশীল, অর্থাৎ এটিপি।

এটি উল্লেখ করা উচিত যে এডিপি বা এএমপি গঠনের জন্ম দিতে পাইরোফসফেটের বন্ধনে যে জলবিদ্যুৎ সংঘটিত হয় তা উল্লেখযোগ্য পরিমাণে শক্তির উত্পন্ন করতে পরিচালিত করে।

অণুগুলির অন্যান্য বন্ধনের হাইড্রোলাইসিস অজৈব পাইওফোসফেটের হাইড্রোলাইসস ব্যতীত তেমন শক্তি সরবরাহ করে না, যার মধ্যে প্রচুর পরিমাণে শক্তি রয়েছে।

এই প্রতিক্রিয়াগুলি থেকে শক্তির মুক্তি কোষের অভ্যন্তরে বিপাকীয় বিক্রিয়াগুলি ব্যবহার করতে ব্যবহৃত হয়, যেহেতু এই প্রক্রিয়াগুলির বেশিরভাগটি কার্যক্ষম করার জন্য শক্তির প্রয়োজন হয়, উভয়ই অবনতি রুটের প্রাথমিক পদক্ষেপে এবং যৌগিকগুলির জৈব সংশ্লেষণে। ।

উদাহরণস্বরূপ, গ্লুকোজ বিপাকের ক্ষেত্রে, প্রাথমিক পদক্ষেপগুলিতে অণুর ফসফরিলেশন জড়িত। নিম্নলিখিত ধাপগুলিতে, একটি ইতিবাচক নিট মুনাফা অর্জনের জন্য নতুন এটিপি তৈরি করা হয়।

শক্তির দৃষ্টিকোণ থেকে, অন্যান্য অণুগুলি রয়েছে যাগুলির মুক্তির শক্তি এটিপি-র চেয়ে বেশি, যার মধ্যে 1,3-বিসফোসোগ্লিসারেট, কার্বামাইলফোসফেট, ক্রিয়েটিনাইন ফসফেট এবং ফসফয়েনলপ্রাইভেট রয়েছে।

এটিপি প্রাপ্তি

দুটি রুটের মাধ্যমে এটিপি পাওয়া যায়: অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন এবং সাবস্ট্রেট স্তরে ফসফোরিলেশন। পূর্বেরটির অক্সিজেন প্রয়োজন যখন পরে না হয় not গঠিত প্রায় 90% এটিপি মাইটোকন্ড্রিয়ায় দেখা দেয়।

অক্সিডেটিভ phosphorylation

অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনে একটি দ্বি-পর্যায়ে পুষ্টিকর জারণ প্রক্রিয়া জড়িত: ভিটামিন থেকে প্রাপ্ত কোয়েঞ্জাইমগুলি NADH এবং FADH ₂ প্রাপ্ত করে।

এই অণু হ্রাস করার জন্য পুষ্টি থেকে হাইড্রোজেন ব্যবহার প্রয়োজন। চর্বিগুলিতে, পেপটিড বা কার্বোহাইড্রেটের তুলনায় তাদের কাঠামোতে প্রচুর পরিমাণে হাইড্রোজেন রয়েছে বলে কোএনজাইমগুলির উত্পাদন লক্ষণীয়।

যদিও কোএনজাইম উত্পাদনের বেশ কয়েকটি পথ রয়েছে তবে সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ রুট হ'ল ক্রেবস চক্র। পরবর্তীকালে, হ্রাসযুক্ত কোএনজাইমগুলি মাইটোকন্ড্রিয়ায় অবস্থিত শ্বাস প্রশ্বাসের চেইনে ঘন হয়, যা ইলেক্ট্রনগুলিকে অক্সিজেনে স্থানান্তর করে।

ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইন এমন একটি ঝিল্লি-সংযুক্ত প্রোটিনের সমন্বয়ে গঠিত যা প্রোটনগুলি (এইচ +) বাইরের দিকে পাম্প করে (চিত্র দেখুন)। এই প্রোটনগুলি এটিপি সংশ্লেষণের জন্য দায়ী অন্য প্রোটিন, এটিপি সিন্থেসের সাহায্যে ঝিল্লিকে আবার প্রবেশ করে এবং অতিক্রম করে।

অন্য কথায়, আমাদের কোএনজাইমগুলি হ্রাস করতে হবে, আরও এডিপি এবং অক্সিজেন জল এবং এটিপি তৈরি করে।

সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স থেকে বুস্তামন্ত ইয়েস

সাবস্ট্রেট স্তরের ফসফোরিয়েশন

উপরের বর্ণিত ব্যবস্থার মতো সাবস্টেট স্তরে ফসফরিলেশন ততটা গুরুত্বপূর্ণ নয় এবং যেমন অক্সিজেনের অণুগুলির প্রয়োজন হয় না, এটি প্রায়শই fermentation এর সাথে যুক্ত থাকে। এই উপায়টি যদিও খুব দ্রুত, সামান্য শক্তি আহরণ করে, আমরা যদি তা জারণ প্রক্রিয়াটির সাথে তুলনা করি তবে এটি প্রায় পনের গুণ কম হবে।

আমাদের দেহে, গাঁজন প্রক্রিয়াগুলি পেশী স্তরে ঘটে। এই টিস্যু অক্সিজেন ছাড়াই কাজ করতে পারে, সুতরাং এটি সম্ভব যে কোনও গ্লুকোজ অণু ল্যাকটিক অ্যাসিডে অবনতি হয় (যখন আমরা কিছু স্পোর্টস ক্রিয়াকলাপ করি, উদাহরণস্বরূপ)।

গাঁজনে, চূড়ান্ত পণ্যটিতে এখনও শক্তির সম্ভাবনা থাকে যা উত্তোলন করা যায়। পেশীতে গাঁজন হওয়ার ক্ষেত্রে, ল্যাকটিক অ্যাসিডে কার্বনগুলি প্রাথমিক অণুগুলির মতো হ্রাসের একই স্তরে থাকে: গ্লুকোজ।

সুতরাং, শক্তির উত্পাদন 1,3-বিসফোসফোগ্লায়ারেট এবং ফসফয়েনলপ্রাইভেট সহ উচ্চ-শক্তি বন্ডযুক্ত অণুগুলির গঠনের মাধ্যমে ঘটে।

গ্লাইকোলাইসিসে, উদাহরণস্বরূপ, এই যৌগগুলির হাইড্রোলাইসিসটি এটিপি অণুগুলির উত্পাদনের সাথে জড়িত, তাই এই শব্দটি "স্তর স্তরে"।

এটিপি চক্র

এটিপি কখনই সঞ্চয় হয় না। এটি ক্রমাগত ব্যবহার এবং সংশ্লেষণের চক্রের মধ্যে রয়েছে। এটি এটিপি গঠন এবং এর হাইড্রোলাইজড পণ্য, এডিপির মধ্যে ভারসাম্য তৈরি করে।

সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স থেকে মুসেগ দ্বারা

অন্যান্য শক্তি অণু

নিউক্লিওসাইড বিসফোসফেট দ্বারা গঠিত একমাত্র অণু এটিপি নয় যা সেলুলার বিপাকের মধ্যে বিদ্যমান। এটিপি-র মতো কাঠামোযুক্ত বেশ কয়েকটি অণু রয়েছে যা তুলনীয় শক্তির আচরণ করে, যদিও এটিটি এটিপির মতো জনপ্রিয় নয় are

সর্বাধিক বিশিষ্ট উদাহরণ জিটিপি, গুয়ানোসিন ট্রাইফসফেট, যা সুপরিচিত ক্রেবস চক্র এবং গ্লুকোনোজেনিক পাথে ব্যবহৃত হয়। সিটিপি, টিটিপি এবং ইউটিপি-র কম ব্যবহৃত অন্যরা।

তথ্যসূত্র

1. গায়টন, এসি, এবং হল, জেই (2000) মানব শারীরবৃত্তির পাঠ্যপুস্তক।
2. হল, জেই (2017)। গায়টন ই হল মেডিসিন ফিজিওলজি অন ট্রিটিস। এলসেভিয়ের ব্রাজিল।
3. হার্নান্দেজ, এজিডি (2010) পুষ্টি সম্পর্কিত চিকিত্সা: খাবারের সংমিশ্রণ এবং পুষ্টিকর গুণমান। পানামেরিকান মেডিকেল এড।
4. লিম, এমওয়াই (2010) বিপাক এবং পুষ্টির জন্য প্রয়োজনীয়। এল্সভিয়ার।
5. প্র্যাট, সিডাব্লু, এবং ক্যাথলিন, সি। (২০১২)। বায়োকেমিস্ট্রি। সম্পাদকীয় এল ম্যানুয়াল আধুনিক
6. ভয়েট, ডি, ভোয়েট, জেজি, এবং প্র্যাট, সিডাব্লু (2007)। বায়োকেমিস্ট্রি এর মৌলিক বিষয়। সম্পাদকীয় মিডিকা পানামারিকানা।