ഓക്സിഡേറ്റീവ് ഫോസ്ഫോറിലേഷൻ
From Wikipedia, the free encyclopedia
രാസാഗ്നികൾ ഉപയോഗിച്ച് കോശങ്ങൾ പോഷകാഹാരങ്ങൾ ഓക്സീകരിക്കപ്പെടുന്ന മെറ്റബോളിക് പാത്ത് വേ (ഉപാപചയ വഴി) ആണ് ഓക്സിഡേറ്റീവ് ഫോസ്ഫോറിലേഷൻ (UK /ɒkˈsɪd.ə.tɪv/, US /ˈɑːk.sɪˌdeɪ.tɪv/)[1] അതുവഴി ഊർജ്ജം സ്വതന്ത്രമാക്കപ്പെടുകയും ആ ഊർജ്ജം അഡിനോസിൻ ട്രൈഫോസ്ഫേറ്റ് (ATP)[2] ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. യൂക്കാരിയോട്ടുകളിൽ ഈ രാസപ്രവർത്തനം മൈറ്റോകോൺട്രിയയ്ക്കുള്ളിൽ[3] ആണ് നടക്കുന്നത്. മിക്കവാറും എല്ലാ എയറോബിക് ജീവികളിലും[4] ഓക്സിഡേറ്റീവ് ഫോസ്ഫോറിലേഷൻ നടക്കുന്നു. അനെയ്റോബിക് ഗ്ലൈക്കോളിസിസ് പോലെയുള്ള ഒന്നിടവിട്ടുള്ള ഫെർമെൻറേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ ഊർജ്ജം സ്വതന്ത്രമാക്കാനുള്ള ഏറ്റവും ഫലപ്രദമായ വഴിയാണ് ഇത്.
ഓക്സിഡേഷൻ ഫോസ്ഫോറിലേഷൻ പ്രവർത്തനം നടക്കുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോണുകൾ ഇലക്ട്രോൺ ദാതാക്കളിൽ നിന്നും ഓക്സിജൻ പോലുള്ള സ്വീകർത്താക്കൾക്ക് റിഡോക്സ് പ്രവർത്തനത്തിലൂടെ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നു. ഈ റിഡോക്സ് പ്രവർത്തനം ഊർജ്ജം സ്വതന്ത്രമാക്കുകയും, ഇത് എ.ടി.പി. രൂപീകരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. യൂക്കാരിയോട്ടുകളിൽ, ഈ റിഡോക്സ് പ്രവർത്തനങ്ങൾ കോശത്തിന്റെ മൈറ്റോകോൺട്രിയയുടെ ഉൾഭാഗത്ത് ഉള്ള പ്രോട്ടീൻ സംയുക്തങ്ങളിൽ നടത്തപ്പെടുന്നു. പ്രോകാരിയോട്ടുകളിൽ, ഈ പ്രോട്ടീനുകൾ ചർമ്മപാളികൾക്കിടയിലുള്ള കോശങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്നു. ഈ പ്രോട്ടീനുകളുടെ കൂട്ടത്തെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന കണ്ണിയെ ഇലക്ട്രോൺ ട്രാൻസ്പോർട്ട് ശൃംഖല[5] എന്നു വിളിക്കുന്നു. യൂക്കാരിയോട്ടുകളിൽ, അഞ്ച് പ്രധാന പ്രോട്ടീൻ സംയുക്തങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു, എന്നാൽ പ്രോകാരിയോട്ടുകളിൽ ധാരാളം വ്യത്യസ്ത എൻസൈമുകളും കാണപ്പെടുന്നു, വിവിധതരത്തിലുള്ള ഇലക്ട്രോൺ ദാതാക്കളായും സ്വീകർത്താക്കളായും ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഈ ഇലക്ട്രോൺ ട്രാൻസ്പോർട്ട് ശൃംഖല മുഖേന ഇലക്ട്രോണുകൾ സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ പുറത്തുവിടുന്ന ഊർജ്ജം ആന്തരിക മൈറ്റോകോൺട്രിയൽ സ്തരങ്ങളിലൂടെ പ്രോട്ടോണുകളെ കൊണ്ടുവരാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയെ ഇലക്ട്രോൺ ട്രാൻസ്പോർട്ട് എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഇത് പി.എച്ച് ഗ്രേഡിയൻറിന്റെ രൂപത്തിൽ സ്ഥിതികോർജ്ജം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇത് സ്തരങ്ങളിലുടനീളം വൈദ്യുത സാധ്യതയുണ്ടാക്കുന്നു. പ്രോട്ടോണുകൾ സ്തരങ്ങൾക്കു പുറത്തേക്ക് സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ, ശേഷിച്ച സ്ഥിതികോർജ്ജ ഗ്രേഡിയന്റ് ഒരു വലിയ എൻസൈം വഴി കുറയുന്നു. ഈ എൻസൈമിനെ ATP സിന്തേസ് എന്നുവിളിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയെ കെമിയോസ്മോസിസ് എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഫോസ്ഫോറിലേഷൻ രാസപ്രവർത്തനത്തിൽ ATP സിന്തേസ് അഡിനോസിൻ ഡൈഫോസ്ഫേറ്റ് (ADP)[6] അഡിനോസിൻ ട്രൈഫോസ്ഫേറ്റ് ആയി മാറ്റുന്നതിന് ഈ ഊർജ്ജത്തെ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ രാസപ്രവർത്തനം പ്രോട്ടോൺ പ്രവാഹത്താൽ നയിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത് എൻസൈമിൻറെ ഒരു ഭാഗത്തിന്റെ ഭ്രമണം നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ATP സിന്തേസ് ഒരു റോട്ടറി മെക്കാനിക്കൽ മോട്ടർ ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
ഓക്സിഡേറ്റീവ് ഫോസ്ഫോറിലേഷൻ ഉപാപചയ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഒരു സുപ്രധാന ഭാഗമാണെങ്കിലും സൂപ്പർ ഓക്സൈഡ്, ഹൈഡ്രജൻ പെറോക്സൈഡ്, എന്നിവ പോലുള്ള രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഓക്സിജൻ സ്പീഷീസുകളെ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇത് ഫ്രീ റാഡിക്കലുകളുടെ രൂപീകരണത്തിലേയ്ക്ക് രാസപ്രവർത്തനത്തെ നയിക്കുന്നു. ഈ ഫ്രീ റാഡിക്കലുകൾ, കോശങ്ങളുടെ നാശം, വാർദ്ധക്യം (senescence), രോഗങ്ങൾ എന്നിവയിലേയ്ക്ക് നയിക്കുന്നു. ഈ ഉപാപചയ വഴികളെ നയിക്കുന്ന എൻസൈമുകൾ നിരവധി മരുന്നുകളുടെയും വിഷാംശങ്ങളുടെയും പ്രവർത്തനങ്ങളെ തടയുന്നു.
ഇത് യൂക്കാരിയോട്ടുകളിൽ കോശ ശ്വസനത്തിന്റെ അവസാന പ്രക്രിയയാണ്. ഇതിൻറെ ഫലമായി ഉയർന്ന അളവിൽ ATP ലഭിക്കുന്നു.