एटीपी सिंथेज़

एटीपी सिंथेज़ एटीपी के संश्लेषण को उत्प्रेरित करता है। यह हाइड्रोफोबिक और हाइड्रोफिलिक घटकों का एक जटिल है।

एटीपी सिंथेसिस क्या है?

एटीपी सिंथेज़ एक ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन है जो प्रोटॉन पंप और एटीपी के संश्लेषण के लिए एक एंजाइम के रूप में कार्य करता है। प्रोटॉन पंप के रूप में, यह ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए एटीपी का उपयोग करता है, जबकि एटीपी के निर्माण के लिए ऊर्जा का उपयोग करता है।

एंजाइम में 8 से 20 सबयूनिट होते हैं जो एक साथ दो कॉम्प्लेक्स बनाते हैं। एक जटिल पानी में अघुलनशील है और झिल्ली के भीतर बैठता है। यह परिसर एटीपी का उपभोग करते हुए प्रोटॉन को उच्च ऊर्जा स्तर तक पहुंचाता है। झिल्ली के अंदरूनी किनारे पर एंजाइम का पानी में घुलनशील हिस्सा प्रोटॉन ढाल का उपयोग करके एडीपी से एटीपी के संश्लेषण को उत्प्रेरित करता है। जल-अघुलनशील भाग को जटिल Fo कहा जाता है और पानी में घुलनशील भाग को जटिल F1 कहा जाता है।

अपने दो सबयूनिट्स के कारण, नाम का उपयोग एटीपी सिंथेज़ के लिए भी किया जाता है FoF1-ATPase के सक्रियण आवेदन। कोई अन्य एंजाइम जो एटीपी को संश्लेषित करता है उसे अभी तक मान्यता नहीं दी गई है। इसके लिए कई तथाकथित एटीपीसेस हैं, लेकिन वे सभी केवल एटीपी का उपयोग करते हैं। एटीपी सिंथेज़ एकमात्र ऐसा एंजाइम है जो एटीपी का उपभोग और संश्लेषण दोनों कर सकता है।

कार्य और कार्य

एटीपी सिंथेज़ ऊर्जा चयापचय में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। सभी ऊर्जा-खपत चयापचय प्रक्रियाएं एटीपी के ऊर्जा भंडारण समारोह पर निर्भर हैं। बड़ी संख्या में चयापचय प्रक्रियाओं के कारण, 80 किलोग्राम एटीपी को मानव शरीर में हर दिन संश्लेषित किया जाता है और तुरंत फिर से टूट जाता है।

एटीपी ऊर्जा को अवशोषित करते हुए फॉस्फेट अवशेषों के संचय के माध्यम से एडीपी से बनाया गया है। यह एक वोल्टेज-चार्ज अणु बनाता है, जो फॉस्फेट अवशेषों को जारी करके अपनी ऊर्जा को जल्दी से छोड़ना चाहता है। हालांकि, अगर एटीपी द्वारा ऊर्जा का कोई मध्यवर्ती भंडारण नहीं था, तो कोई और चयापचय प्रक्रिया नहीं होगी।

एटीपी सार्वभौमिक रूप से जीवित जीवों में मौजूद है। यह पौधों, कवक और बैक्टीरिया के साथ-साथ मनुष्यों और जानवरों पर भी लागू होता है। हालांकि, सभी जीवों में, एटीपी सिंथेज़ एटीपी के गठन को भी सुनिश्चित करता है। लंबे समय तक ऊर्जा हस्तांतरण का तंत्र स्पष्ट नहीं था। अधिकांश वैज्ञानिकों ने माना कि ऊर्जा उच्च-ऊर्जा मध्यवर्ती यौगिकों से आती है और एटीपी में स्थानांतरित हो जाती है। ब्रिटिश रसायनज्ञ पीटर डी। मिशेल ने पहली बार कहा था कि एटीपी को प्रोटॉन ग्रेडिएंट (PH ग्रेडिएंट) से अपनी ऊर्जा मिलती है, जिसमें एटीपी सिंथेज़ एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं। बाद में इस थीसिस की पुष्टि की गई।

शोधकर्ताओं के निष्कर्षों के अनुसार, एटीपी संश्लेषण एंजाइम के पानी में घुलनशील भाग पर होता है। यदि एक प्रोटॉन झिल्ली के भीतर एंजाइम के पानी-अघुलनशील भाग में विभाजित होता है, तो विभाजन के दौरान बनाए गए नकारात्मक चार्ज को आयनिक बातचीत द्वारा स्थिर किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, अणु को थोड़ा मोड़ना पड़ता है और तनाव का निर्माण करना पड़ता है। एटीपी सिंथेज़ ने अब ऊर्जा संग्रहीत की है। जब नकारात्मक चार्ज को प्रोटॉन किया जाता है, तो अणु एक तनावपूर्ण वसंत की तरह वापस आ जाता है और एंजाइम की बाहरी पानी में घुलनशील हिस्से में रोटरी गति को स्थानांतरित करता है। वहाँ ऊर्जा हस्तांतरण ADP से फॉस्फेट अवशेषों के ऊपर से होता है, जिससे ATP का निर्माण होता है। एटीपी, एक उच्च यांत्रिक तनाव के साथ एक ऊर्जा से भरपूर अणु है, जो फॉस्फेट के अवशेष को जारी करके अपनी ऊर्जा को फिर से जारी करता है।

एटीपी सिंथेज़ श्वसन श्रृंखला का एक अंतर्निहित हिस्सा है और माइटोकॉन्ड्रिया में काफी हद तक होता है। एटीपी सिंथेज़ के साथ एकमात्र एटीपी-बिल्डिंग एंजाइम की खोज की गई थी। एटीपी के बिना, जीव में सभी ऊर्जावान प्रक्रिया एक ठहराव के लिए आएगी। एटीपी सिंथेज़ की खोज के साथ, एनएडीएच ऑक्सीकरण और एटीपी संश्लेषण के बीच गलतफहमी का संबंध आखिरकार साफ हो गया।

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बीमारियाँ और बीमारियाँ

एटीपी सिंथेज़ के संबंध में, रोग भी हो सकते हैं, जो मुख्य रूप से श्वसन श्रृंखला में विकारों के रूप में प्रकट होते हैं। जीव में ऊर्जा उत्पादन माइटोकॉन्ड्रिया में होता है। वहाँ, एक उच्च ऊर्जा सामग्री जैसे फैटी एसिड या ग्लूकोज के साथ यौगिकों को साइट्रिक एसिड चक्र के माध्यम से लगातार टूट जाता है। एक अस्तित्वगत रूप से महत्वपूर्ण अल्पकालिक ऊर्जा स्टोर के रूप में, एटीपी का लगातार गठन किया जाना चाहिए।

यदि एटीपी संश्लेषण परेशान है, तो पर्याप्त ऊर्जा जारी नहीं की जा सकती है। बड़े पैमाने पर कमजोरी और थकान जैसे लक्षण होते हैं। मांसपेशियों और तंत्रिका तंत्र हमेशा प्रभावित होते हैं। चूंकि ऊर्जावान प्रक्रिया माइटोकॉन्ड्रिया में होती है, इसलिए इन रोगों को माइटोकॉन्ड्रियोपैथिस के रूप में भी जाना जाता है।

माइटोकॉन्ड्रिया में खराबी या क्षति इन विकारों की विशेषता है। हालांकि, माइटोकॉन्ड्रियल बीमारियों के कारण विविध हैं। बीमारी के वंशानुगत और अधिग्रहित रूप हैं। विरासत में मिली माइटोकॉन्ड्रियल बीमारियों में, एंजाइमों के म्यूटेशन श्वसन श्रृंखला में मौजूद होते हैं। एक विरासत में मिली गड़बड़ी के मामले में, माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए और कोशिका नाभिक से डीएनए दोनों को म्यूटेशन द्वारा बदला जा सकता है। बेशक, श्वसन श्रृंखला में कई एंजाइमों के बीच, एटीपी सिंथेज़ भी एक उत्परिवर्तन के अधीन हो सकते हैं।

यदि एंजाइम पूरी तरह से विफल हो गया, तो जीव व्यवहार्य नहीं होगा। अपने सीमित कार्य के साथ, यह माइटोकॉन्ड्रियल रोगों के बड़े समूह में वर्गीकृत किया जा सकता है। माइटोकॉन्ड्रियल बीमारी के विभिन्न रूपों में लक्षणों के विभिन्न पैटर्न होते हैं। हालांकि, उन सभी में सामान्य रूप से न्यूरोमस्कुलर विकार हैं। इसका मतलब है कि तंत्रिका तंत्र और मांसपेशियां हमेशा कम ऊर्जा आपूर्ति से प्रभावित होती हैं। हृदय प्रणाली और गुर्दे अक्सर बिगड़ा हुआ होते हैं।

चूंकि ऊर्जा आपूर्ति बाधित होती है, इसलिए अधिकांश रोग जल्दी से प्रगति करते हैं। हालांकि, कोई कारण उपचार नहीं हैं, क्योंकि यह एक आनुवांशिक बीमारी है। कार्बोहाइड्रेट और वसा के रूप में ऊर्जा की आपूर्ति को बढ़ाना और ऊर्जा की खपत को सीमित करना महत्वपूर्ण है।