ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির বিটা জারণ: পদক্ষেপ, প্রতিক্রিয়া, পণ্য, নিয়ন্ত্রণ - জীববিদ্যা - 2025

ফ্যাটি বিটা অক্সিডেসন ফ্যাটি, যার প্রধান ফাংশন উৎপাদন বা শক্তির এর "মুক্তি" এই অণু বন্ড অন্তর্ভুক্ত তন্তুক্ষয় (অবনতি) এর রুট।

এই রুটটি ১৯০৪ সালে আবিষ্কার করা হয়েছিল জার্মান ফ্রাঞ্জ ন্নুপ কর্তৃক পরিচালিত পরীক্ষামূলক ইঁদুরগুলির জন্য, চর্বিযুক্ত অ্যাসিডগুলির চূড়ান্ত মিথাইল গোষ্ঠীটি একটি ফিনাইল গ্রুপের মাধ্যমে সংশোধন করা হয়েছিল।

ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির বিটা জারণের ডায়াগ্রাম (উত্স: আর্টুরো গঞ্জলেজ লেগুনা উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে)

নুনুপ প্রত্যাশা করেছিলেন যে এই "অ্যানালগ" ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির ক্যাটাবোলিজম পণ্যগুলি সাধারণ (অবিস্মৃত প্রাকৃতিক) ফ্যাটি অ্যাসিডের জারণ পথের অনুরূপ পথ অনুসরণ করবে। তবে তিনি দেখতে পান যে ফ্যাটি অ্যাসিডের কার্বন পরমাণুর সংখ্যার ফাংশন হিসাবে প্রাপ্ত পণ্যগুলির মধ্যে পার্থক্য রয়েছে।

এই ফলাফলগুলির সাথে, ননুপ প্রস্তাব করেছিলেন যে "পদক্ষেপে" অবনতি ঘটেছিল, এটি দুটি কার্বন পরমাণুর টুকরো প্রকাশ করে β কার্বন (টার্মিনাল কার্বক্সাইল গ্রুপের সাথে সম্মানের সাথে 3 নম্বরে অবস্থিত একটি) "আক্রমণ" দিয়ে শুরু হয়েছিল।

পরে এটি প্রদর্শিত হয়েছিল যে প্রক্রিয়াটির জন্য এটিপি আকারে শক্তি প্রয়োজন যা মাইটোকন্ড্রিয়ায় উত্পাদিত হয় এবং দুটি কার্বন পরমাণুর টুকরোগুলি এসিটাইল-কোএ হিসাবে ক্রেবস চক্রটিতে প্রবেশ করে।

সংক্ষেপে, ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির বিটা জারণের সাথে টার্মিনাল কারবক্সিল গ্রুপের সক্রিয়করণ, অ্যাক্টিভেটেড ফ্যাটি অ্যাসিডকে মাইটোকন্ড্রিয়াল ম্যাট্রিক্সে পরিবহন এবং কারবক্সাইল গ্রুপের দ্বি বাই দ্বি কার্বন "স্টেপড" জারণ জড়িত।

অনেক অ্যানাবলিক এবং ক্যাটাবলিক প্রক্রিয়াগুলির মতোই, এই রুটটি নিয়ন্ত্রিত হয়, যেহেতু এটি অন্যান্য সংরক্ষণাগার রুট সেলুলার এবং দেহের শক্তির চাহিদা মেটাতে যথেষ্ট না হলে "রিজার্ভ" ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির সংহতকরণের যোগ্যতা অর্জন করে।

পদক্ষেপ এবং প্রতিক্রিয়া

ফ্যাটি অ্যাসিডগুলি মূলত সাইটোসোলে থাকে, সেগুলি জৈবসৈজ্ঞানিক পথ থেকে আসে বা চর্বি জমা হয় যা অন্তর্ভুক্ত খাদ্য (যা কোষে প্রবেশ করতে হবে) থেকে সংরক্ষণ করা হয়।

- ফ্যাটি অ্যাসিড সক্রিয়করণ এবং মাইটোকন্ড্রিয়ায় পরিবহন

ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির সক্রিয়করণের জন্য এটিপি অণু ব্যবহারের প্রয়োজন হয় এবং কোএনজাইম এ এর ​​সাথে অ্যাসিল থায়োয়েস্টার কনজুগেটস গঠন করা উচিত has

এই অ্যাক্টিভেশনটি প্রতিটি ফ্যাটি অ্যাসিডের চেইন দৈর্ঘ্যের জন্য নির্দিষ্ট এসিটাইল-কোএ লিগ্যাসেস নামে একজাতীয় এনজাইম দ্বারা অনুঘটকিত হয়। এগুলি থেকে কিছু এনজাইমগুলি মাইটোকন্ড্রিয়াল ম্যাট্রিক্সে স্থানান্তরিত হওয়ার সাথে সাথে ফ্যাটি অ্যাসিডগুলি সক্রিয় করে, কারণ তারা বাইরের মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লিতে এমবেড থাকে।

ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির সক্রিয়করণ (উত্স: উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে ইংরেজি উইকিপিডিয়ায় জাগ 123)

অ্যাক্টিভেশন প্রক্রিয়াটি দুটি ধাপে ঘটে, প্রথমে এটিটিপির সাথে অ্যাক্টিভেটেড ফ্যাটি অ্যাসিড থেকে অ্যাসাইল অ্যাডিনলেট তৈরি করে, যেখানে পাইরোফসফেট অণু (পিপিআই) প্রকাশ হয়। এটিপি দ্বারা সক্রিয় কারবক্সিল গ্রুপটি তখন কোয়েলজাইম এ থায়ল গ্রুপ দ্বারা আক্রমণ করে এসিল-কোএ গঠন করে।

মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লি মাধ্যমে অ্যাসিল-কোএ এর ট্রান্সলোকেশন কার্নিটাইন শাটল হিসাবে পরিচিত একটি পরিবহন ব্যবস্থা দ্বারা অর্জন করা হয়।

- সংখ্যক কার্বন পরমাণুর সাথে স্যাচুরেটেড ফ্যাটি অ্যাসিডের বিটা জারণ

ফ্যাটি অ্যাসিডের অবক্ষয় একটি চক্রীয় পথ, যেহেতু দুটি কার্বন পরমাণুর প্রতিটি খণ্ডের অবিলম্বে অন্য একটি অনুসরণ করা হয়, অণুর পুরো দৈর্ঘ্যে পৌঁছানো পর্যন্ত। এই প্রক্রিয়াতে অংশ নেওয়া প্রতিক্রিয়াগুলি নিম্নলিখিত:

- ডিহাইড্রোজেনেশন।

- একটি ডাবল বন্ডের হাইড্রেশন।

- একটি হাইড্রোক্সিল গ্রুপের ডিহাইড্রোজেনেশন।

- β কার্বনে অ্যাসিটিল-কোএ অণুর আক্রমণ দ্বারা খণ্ডন।

প্রতিক্রিয়া 1: প্রথম ডিহাইড্রোজেনেশন

এটি দুটি হাইড্রোজেন পরমাণুকে বাদ দিয়ে α-কার্বন এবং β-কার্বনের মধ্যে দ্বৈত বন্ধন গঠন নিয়ে গঠিত। এটি এনজাইম অ্যাসিল-কোএ ডিহাইড্রোজেনেস দ্বারা অনুঘটকিত হয়, যা ট্রান্স -২-এনোয়েল-এস-কোএ এবং অ্যালবামের একটি অণু এবং এফএডি + (কোফ্যাক্টর) এর অণু গঠন করে।

প্রতিক্রিয়া 2 এবং 3: হাইড্রেশন এবং ডিহাইড্রোজেনেশন

হাইড্রেশনটি এনোয়েল-কোএ হাইড্রেটেজ দ্বারা অনুঘটক হয়, এরই মধ্যে ডিহাইড্রোজেনেশনটি 3-হাইড্রোক্সিয়াসিল-কোএ ডিহাইড্রোজেনেস দ্বারা মধ্যস্থতা করা হয় এবং পরবর্তী প্রতিক্রিয়াটি কোফ্যাক্টর এনএডি + এর উপর নির্ভর করে।

ট্রান্স -২-এনোয়েল-এস-কোএর হাইড্রেশন একটি 3-হাইড্রোক্সিয়াসিল-কোএ জন্ম দেয়, যার ডিহাইড্রোজেনেশন 3-কেটোসিল-কোএ অণু এবং একটি NADH + এইচ উত্পাদন করে produces

বিটা জারণের প্রথম তিনটি বিক্রিয়ায় উত্পাদিত FADH2 এবং NADH ইলেক্ট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইনের মাধ্যমে পুনরায় সংশোধন করা হয়, যার জন্য তারা এটিপি, প্রতিটি এফএডিএইচ 2 এর জন্য 2 অণু এবং প্রতিটি এনএডিএইচের 3 টি অণু উত্পাদনে অংশ নেয়।

প্রতিক্রিয়া 4: খণ্ড খণ্ডন

বিটা অক্সিজেনের প্রতিটি চক্র যা দুটি কার্বন পরমাণুর সাথে একটি অণু সরিয়ে দেয় কেটো কার্বনের "থায়োলাইটিক" বিভাজনের সাথে শেষ হয়, যা co এবং β কার্বনের মধ্যে বন্ধনে কোএনজাইম এ দ্বারা আক্রান্ত হয়।

এই প্রতিক্রিয়াটি এনজাইম β-কেটোথিলাস বা থায়োলেজ দ্বারা অনুঘটকিত হয় এবং এর পণ্যগুলি অ্যাসিল-কোএর একটি অণু (দুটি কম কার্বন পরমাণু সহ সক্রিয় ফ্যাটি অ্যাসিড) এবং এসিটাইল-কোএর একটি are

- বিজোড় সংখ্যক কার্বন পরমাণুর সাথে স্যাচুরেটেড ফ্যাটি অ্যাসিডের বিটা জারণ

বিজোড় সংখ্যক কার্বন পরমাণুযুক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডে (যা খুব বেশি পরিমাণে নয়), সর্বশেষ অবক্ষয়ের চক্রের অণুতে 5 টি কার্বন পরমাণু রয়েছে, সুতরাং এর খণ্ডিত একটি এসিটাইল-কোএ অণু তৈরি করে (যা চক্রের মধ্যে প্রবেশ করে) ক্রেবস) এবং প্রোপিওনিল-কোএর আরেকটি।

প্রোপিওনল-কোএ অবশ্যই এনজাইম প্রোপিওনিল-কোএ কার্বোক্সিলাস দ্বারা কার্বোক্স্লেটেড (এটিপি এবং বাইকার্বোনেটের উপর নির্ভরশীল প্রতিক্রিয়া) হওয়া আবশ্যক, যার ফলে ডি-মেথাইলমলোনিল-কোএ নামে পরিচিত একটি যৌগ তৈরি করা হবে, যা অবশ্যই এটির "এল" ফর্মটিতে রূপান্তরিত হতে হবে।

বিজোড় সংখ্যাযুক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির বিটা জারণ (উত্স: উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে এলেস্কা)

এপিমাইজাইজেশনের ফলে প্রাপ্ত যৌগটি এল-মেথাইলমলোনিল-কোএ মিউটেজের ক্রিয়া দ্বারা সুসিনিল-কোএতে রূপান্তরিত হয় এবং এই অণু পাশাপাশি অ্যাসিটাইল-কোএ সাইট্রিক অ্যাসিড চক্রের প্রবেশ করে।

- অসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির বিটা জারণ

অনেক সেলুলার লিপিডের অসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিড চেইন থাকে, তাদের কার্বন পরমাণুর মধ্যে তাদের এক বা একাধিক ডাবল বন্ড থাকে।

এই ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির জারণ স্যাচুরেটেড ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির থেকে কিছুটা পৃথক, যেহেতু দুটি অতিরিক্ত এনজাইম, এনোয়েল-কোএ আইসোমেজ এবং ২,৪-ডায়েনোয়েল-কোএ রিডাক্টেস এই অসন্তুষ্টি দূর করার দায়িত্বে যাতে এই ফ্যাটি অ্যাসিডগুলি থাকে এনজাইম এনওয়েল-কোএ হাইড্রেটেসের জন্য একটি স্তর হতে পারে।

অসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডের বিটা জারণ (উত্স: উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে হাজিম bas২৮সকেটবল)

এনোয়েল-কোএ আইসোমেজ মনস্যাচুরেটেড ফ্যাটি অ্যাসিডগুলিতে কাজ করে (কেবলমাত্র একটি অসম্পৃক্ততা সহ), এদিকে এনজাইম 2,4-ডায়েনোয়েল-কোএ রিডাক্টেস বহু-সংশ্লেষিত ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া করে (দুই বা আরও বেশি অসম্পৃক্ততা সহ)।

- বিটা এক্সট্রামিটোকন্ড্রিয়াল জারণ

ফ্যাটি অ্যাসিডের বিটা জারণ অন্যান্য পেরোসিসোমাল অর্গানেলস যেমন পেরোক্সোসোমগুলির অভ্যন্তরেও ঘটতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, এই পার্থক্যের সাথে যে এফএডি + এ স্থানান্তরিত ইলেকট্রনগুলি শ্বাসযন্ত্রের চেইনে সরবরাহ করা হয় না, তবে সরাসরি অক্সিজেনে সরবরাহ করা হয়।

এই প্রতিক্রিয়া হাইড্রোজেন পারক্সাইড তৈরি করে (অক্সিজেন হ্রাস করা হয়), একটি যৌগিক যা এই অর্গানেলগুলির সাথে নির্দিষ্ট ক্যাটালিজ এনজাইম দ্বারা নির্মূল করা হয়।

বিটা জারণের পণ্য

ফ্যাটি অ্যাসিড জারণ কার্বোহাইড্রেট ভাঙ্গনের চেয়ে অনেক বেশি শক্তি উত্পাদন করে। বিটা জারণের প্রধান পণ্য হ'ল পথের চক্রাকার অংশের প্রতিটি ধাপে উত্পাদিত এসিটিল-কোএ, তবে অন্যান্য পণ্যগুলি হ'ল:

- সক্রিয়করণের সময় উত্পাদিত এএমপি, এইচ + এবং পাইরোফসফেট (পিপিআই)।

- প্রতিটি এসিটাইল-কোএ উত্পাদনের জন্য FADH2 এবং NADH।

- বিজোড় চেইন ফ্যাটি অ্যাসিডের জন্য সুসিনাইল-কোএ, এডিপি, পাই।

প্যালমেটিক অ্যাসিডের বিটা জারণ

যদি আমরা উদাহরণ হিসাবে বিবেচনা করি প্যালমিটিক অ্যাসিড (প্যালমিট) এর সম্পূর্ণ বিটা জারণ, 16 টি কার্বন পরমাণুর সাথে একটি ফ্যাটি অ্যাসিড, উত্পাদিত শক্তির পরিমাণ কমবেশি এটিপি'র 129 অণুগুলির সমতুল্য, যা 7 টি মোড় থেকে আসে যে এটি সম্পূর্ণ হতে হবে। চক্র.

প্রবিধান

বেশিরভাগ কোষে ফ্যাটি অ্যাসিড বিটা অক্সিডেশন নিয়ন্ত্রণ কেবল কার্বোহাইড্রেটের সাথে সম্পর্কিত নয় তবে ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির সাথেও নির্ভর করে energy

প্রাণী জড়োকরণ নিয়ন্ত্রণ করে এবং তাই হরমোনীয় উদ্দীপনার মাধ্যমে চর্বিগুলির বিভাজন, যা একই সাথে উদাহরণস্বরূপ, সিএএমপি-র মতো অণু দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

লিভারে, প্রধান ফ্যাট বিচ্ছিন্ন অঙ্গ, ম্যালোনেল-কোএ এর ঘনত্ব বিটা জারণ নিয়ন্ত্রণের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ; এটি ফ্যাটি অ্যাসিড জৈবসংশ্লিষ্ট পাথের সাথে জড়িত প্রথম স্তর।

ম্যালোনেল-কোএ যখন বৃহত পরিমাণে জমা হয়, তখন এটি ফ্যাটি অ্যাসিড বায়োসিন্থেসিসকে উত্সাহ দেয় এবং মাইটোকন্ড্রিয়াল ট্রান্সপোর্টার বা অ্যাসিল-কার্নিটাইন শাটলকে বাধা দেয়। যখন এর ঘনত্ব হ্রাস পায়, বাধা বন্ধ হয়ে যায় এবং বিটা জারণ সক্রিয় হয়।

তথ্যসূত্র

1. ম্যাথিউজ, সি।, ভ্যান হোল্ডি, কে। এবং অহরেন, কে। (2000)। বায়োকেমিস্ট্রি (তৃতীয় সংস্করণ)। সান ফ্রান্সিসকো, ক্যালিফোর্নিয়া: পিয়ারসন।
2. নেলসন, ডিএল, এবং কক্স, এমএম (২০০৯)। বায়োকেমিস্ট্রি লেহনিঞ্জার প্রিন্সিপাল। ওমেগা সংস্করণ (৫ ম সংস্করণ)।
3. কাঁচা, জেডি (1998)। বায়োকেমিস্ট্রি। বার্লিংটন, ম্যাসাচুসেটস: নীল প্যাটারসন পাবলিশার্স।
4. শুলজ, এইচ। (1991)। ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির বিটা জারণ। বায়োচিমিকা এবং বায়োফিজিকা অ্যাক্টা, 1081, 109-120।
5. শুলজ, এইচ। (1994)। হার্টে ফ্যাটি অ্যাসিড জারণ নিয়ন্ত্রণ সমালোচনা পর্যালোচনা, 165–171।
6. শুলজ, এইচ।, এবং কুনাউ, ডাব্লু। (1987)। অসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডগুলির বিটা-জারণ: একটি সংশোধিত পথ। টিআইবিএস, 403-406।