ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलीकरण
ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलीकरण ऑक्सीजन में इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण की ऊर्जा का उपयोग एटीपी संश्लेषण को चलाने के लिए करता है, जो एक ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटॉन ग्रेडिएंट के माध्यम से रेडॉक्स रसायन विज्ञान को फास्फोरिलीकरण से जोड़ता है।
Definition
ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलीकरण वह प्रक्रिया है जिसमें कम हुए कोफ़ैक्टर्स से इलेक्ट्रॉन झिल्ली-बद्ध वाहकों की एक श्रृंखला के माध्यम से ऑक्सीजन तक प्रवाहित होते हैं, झिल्ली के पार प्रोटॉन पंप करते हैं, और परिणामी इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट एटीपी सिंथेज़ द्वारा एटीपी संश्लेषण को चलाता है।
Scope
यह विषय माइटोकॉन्ड्रियल इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला, अनुक्रमिक रेडॉक्स वाहक और कॉम्प्लेक्स, प्रोटॉन-मोटिव बल का उत्पादन, और एटीपी सिंथेज़ की संरचना और घूर्णी तंत्र, साथ ही युग्मन की अवधारणा और अनकपलर्स और अवरोधकों के प्रभावों को शामिल करता है।
Core questions
- इलेक्ट्रॉन प्रवाह एटीपी संश्लेषण से कैसे जुड़ा है?
- प्रोटॉन-मोटिव बल क्या है और यह कैसे उत्पन्न होता है?
- एटीपी सिंथेज़ प्रोटॉन ग्रेडिएंट को रासायनिक बंधन ऊर्जा में कैसे परिवर्तित करता है?
- अनकपलर्स युग्मन तंत्र के बारे में क्या बताते हैं?
Key theories
- केमियोस्मोटिक सिद्धांत
- मिशेल ने प्रस्तावित किया कि इलेक्ट्रॉन परिवहन आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के पार प्रोटॉन पंप करता है, जिससे एक इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट (प्रोटॉन-मोटिव बल) बनता है जिसका एटीपी सिंथेज़ के माध्यम से अपव्यय फास्फोरिलीकरण को चलाता है - एक रासायनिक उच्च-ऊर्जा मध्यवर्ती की खोज को प्रतिस्थापित करता है।
- एटीपी सिंथेज़ का बाइंडिंग-चेंज (घूर्णी) तंत्र
- बोयर ने प्रस्तावित किया कि प्रोटॉन प्रवाह एटीपी सिंथेज़ के भीतर घूर्णन को चलाता है, उत्प्रेरक स्थलों को अनुरूपताओं के माध्यम से चक्रित करता है जो सब्सट्रेट्स को बांधते हैं और एटीपी जारी करते हैं, एक तंत्र जिसे बाद में संरचनात्मक रूप से और घूर्णन के प्रत्यक्ष अवलोकन द्वारा पुष्टि की गई।
Mechanisms
NADH और FADH2 से इलेक्ट्रॉन श्वसन कॉम्प्लेक्स से गुजरते हैं, जिससे ऊर्जा निकलती है जिसका उपयोग प्रोटॉन को इंटरमेम्ब्रेन स्पेस में पंप करने और pH अंतर और झिल्ली क्षमता से बने प्रोटॉन-मोटिव बल को स्थापित करने के लिए किया जाता है। प्रोटॉन एटीपी सिंथेज़ के माध्यम से वापस प्रवाहित होते हैं, जिसका घूर्णी मोटर इस प्रवाह को अनुरूप परिवर्तनों से जोड़ता है जो एडीपी और अकार्बनिक फॉस्फेट को एटीपी में संघनित करते हैं। अनकपलर्स ग्रेडिएंट को नष्ट कर देते हैं, जिससे एटीपी संश्लेषण के बिना इलेक्ट्रॉन परिवहन जारी रहता है।
Clinical relevance
ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलीकरण झिल्ली के पार ऊर्जा पारगमन का एक पाठ्यपुस्तक उदाहरण है और जैव-ऊर्जा विज्ञान और जैव-भौतिक रसायन विज्ञान में एक प्रमुख प्रणाली है। उपचार क्रियाविधिगत और गैर-निर्धारक है।
History
बीसवीं सदी की शुरुआत में साइटोक्रोम पर कीलिन के काम ने इलेक्ट्रॉन-वाहक श्रृंखला का खुलासा किया; मिशेल का 1961 का केमियोस्मोटिक सिद्धांत, जो शुरू में विवादास्पद था, को व्यापक स्वीकृति और नोबेल पुरस्कार मिला, और बोयर और वॉकर ने बाद में एटीपी सिंथेज़ के घूर्णी तंत्र को स्पष्ट किया।
Key figures
- Peter Mitchell
- Paul Boyer
- John Walker
- David Keilin
Related topics
Seminal works
- mitchell1961
- boyer1997
- nelson2021
Frequently asked questions
- ऑक्सीजन की आवश्यकता क्यों होती है?
- ऑक्सीजन परिवहन श्रृंखला के अंत में अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है; इसके बिना, इलेक्ट्रॉन प्रवाहित नहीं हो सकते, प्रोटॉन ग्रेडिएंट ढह जाता है, और इस मार्ग से एटीपी संश्लेषण रुक जाता है।
- एक अनकपलर क्या करता है?
- एक अनकपलर प्रोटॉन को एटीपी सिंथेज़ से गुजरे बिना झिल्ली को पार करने देता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन परिवहन और गर्मी उत्पादन जारी रहता है लेकिन बहुत कम या कोई एटीपी नहीं बनता है।