थर्मोजेनेसिस और माइटोकॉन्ड्रियल अनकपलिंग

माइटोकॉन्ड्रिया प्रोटॉन प्रवणता की ऊर्जा को एटीपी संश्लेषण से हटाकर ऊष्मा के रूप में छोड़ सकता है। जब प्रोटॉन एटीपी सिंथेज़ से गुजरे बिना आंतरिक झिल्ली के पार वापस लीक होते हैं, तो श्वसन फास्फोरिलीकरण से अनकपल्ड हो जाता है। भूरे वसा ऊतक में, अनकपलिंग प्रोटीन UCP1 इस रिसाव को ऊष्मा उत्पन्न करने के लिए एक नियंत्रित शारीरिक प्रक्रिया बनाता है।

Definition

माइटोकॉन्ड्रियल अनकपलिंग एटीपी सिंथेज़ के अलावा किसी अन्य मार्ग से प्रोटॉन प्रवणता का अपव्यय है, ताकि श्वसन की ऊर्जा ऊष्मा के रूप में जारी हो; थर्मोजेनेसिस परिणामी ऊष्मा का उत्पादन है, जो शास्त्रीय रूप से भूरे वसा में UCP1 द्वारा मध्यस्थ होता है।

Scope

यह विषय अनकपलिंग की अवधारणा, भूरे वसा ऊतक में अनकपलिंग प्रोटीन 1 (UCP1) की भूमिका, गैर-कंपकंपी थर्मोजेनेसिस, और कैसे प्रोटॉन-मोटिव बल को नष्ट करने से एटीपी के बजाय ऊष्मा उत्पन्न होती है, को शामिल करता है। यह जैव रसायन और शरीर विज्ञान संदर्भ है, न कि नैदानिक ​​मार्गदर्शन।

Core questions

• श्वसन को एटीपी संश्लेषण से अनकपल्ड करने का क्या अर्थ है?
• UCP1 भूरे वसा ऊतक में ऊष्मा कैसे उत्पन्न करता है?
• गैर-कंपकंपी थर्मोजेनेसिस क्या है?
• अनकपलिंग एटीपी के बजाय ऊष्मा क्यों उत्पन्न करता है?

Key concepts

• माइटोकॉन्ड्रियल अनकपलिंग
• अनकपलिंग प्रोटीन 1 (UCP1)
• भूरा वसा ऊतक
• गैर-कंपकंपी थर्मोजेनेसिस
• प्रोटॉन रिसाव
• ऊष्मा उत्पादन बनाम एटीपी संश्लेषण

Mechanisms

सामान्यतः प्रोटॉन केवल एटीपी सिंथेज़ के माध्यम से मैट्रिक्स में फिर से प्रवेश करते हैं, श्वसन को एटीपी उत्पादन से जोड़ते हैं। भूरे वसा ऊतक में, अनकपलिंग प्रोटीन UCP1 एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करता है जो प्रोटॉन को एटीपी बनाए बिना वापस प्रवाहित होने देता है; जो ऊर्जा पकड़ी जाती, वह ऊष्मा के रूप में जारी होती है। यह गैर-कंपकंपी थर्मोजेनेसिस के हिस्से के रूप में सक्रिय होता है, उदाहरण के लिए ठंड के जवाब में। क्योंकि नष्ट हुई प्रवणता श्वसन द्वारा लगातार फिर से बनाई जाती है, सब्सट्रेट ऑक्सीकरण और ऑक्सीजन की खपत बढ़ती है जबकि एटीपी की उपज घट जाती है।

Clinical relevance

भूरे वसा ऊतक थर्मोजेनेसिस ऊष्मा संतुलन और ऊर्जा व्यय में योगदान देता है और चयापचय अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए अंतर्निहित शरीर विज्ञान का वर्णन करती है और वजन प्रबंधन या किसी भी उपचार पर मार्गदर्शन प्रदान नहीं करती है।

History

भूरे वसा ऊतक को लंबे समय से छोटे स्तनधारियों और हाइबरनेटरों में ऊष्मा उत्पन्न करने वाले अंग के रूप में जाना जाता था, और इसकी अनकपलिंग गतिविधि के लिए जिम्मेदार प्रोटीन, जिसे बाद में UCP1 नाम दिया गया, का बीसवीं शताब्दी के अंत में लक्षण वर्णन किया गया था। व्यापक समीक्षाओं ने UCP1 के जैव रसायन को गैर-कंपकंपी थर्मोजेनेसिस के शरीर विज्ञान के साथ एकीकृत किया।

Key figures

• Barbara Cannon
• Jan Nedergaard

Seminal works

• cannon-2004

Frequently asked questions

अनकपलिंग प्रोटीन 1 क्या करता है?

UCP1 प्रोटॉन को एटीपी सिंथेज़ से गुजरे बिना आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के पार वापस लीक होने देता है, जिससे प्रोटॉन प्रवणता की ऊर्जा एटीपी के रूप में पकड़ी जाने के बजाय ऊष्मा के रूप में जारी होती है।

गैर-कंपकंपी थर्मोजेनेसिस क्या है?

यह चयापचय साधनों द्वारा ऊष्मा का उत्पादन है, विशेष रूप से भूरे वसा ऊतक में UCP1-मध्यस्थ अनकपलिंग के माध्यम से, जो कंपकंपी वाली मांसपेशियों द्वारा उत्पन्न ऊष्मा से भिन्न है।