ਸਿੱਖਣ ਦੇ ਉਦੇਸ਼
ATP ਸੈੱਲ ਦੁਆਰਾ ਊਰਜਾ ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ ਕਿਵੇਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਬਾਰੇ ਦੱਸੋ
ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਦੁਆਰਾ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ ਟੁੱਟਣ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਪੈਦਾ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸਮੁੱਚੇ ਨਤੀਜੇ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰੋ
ਭਾਵੇਂ ਐਕਸਰਗੋਨਿਕ, ਊਰਜਾ-ਮੁਕਤ ਕਰਨ ਵਾਲੀਆਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਵਧਣ ਲਈ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਊਰਜਾ ਦੀ ਇੱਕ ਛੋਟੀ ਜਿਹੀ ਮਾਤਰਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਐਂਡਰਗੋਨਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰੋ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਊਰਜਾ ਨਿਵੇਸ਼ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਉਤਪਾਦਾਂ ਵਿੱਚ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਕਰਮੀਆਂ ਨਾਲੋਂ ਵਧੇਰੇ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸੈੱਲ ਦੇ ਅੰਦਰ, ਅਜਿਹੀਆਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਸ਼ਕਤੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਊਰਜਾ ਕਿੱਥੋਂ ਆਉਂਦੀ ਹੈ? ਜਵਾਬ ਐਡੀਨੋਸਾਈਨ ਟ੍ਰਾਈਫਾਸਫੇਟ, ਜਾਂ ATP ਨਾਮਕ ਊਰਜਾ-ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਅਣੂ ਵਿੱਚ ਪਿਆ ਹੈ। ATP ਇੱਕ ਛੋਟਾ, ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਸਧਾਰਨ ਅਣੂ ਹੈ, ਪਰ ਇਸਦੇ ਬੰਧਨਾਂ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਦੇ ਇੱਕ ਤੇਜ਼ ਝਟਕੇ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਿਸਨੂੰ ਸੈਲੂਲਰ ਕੰਮ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਅਣੂ ਨੂੰ ਸੈੱਲਾਂ ਦਾ ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਊਰਜਾ ਮੁਦਰਾ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪੈਸਾ ਉਹ ਮੁਦਰਾ ਹੈ ਜਿਸਨੂੰ ਲੋਕ ਉਨ੍ਹਾਂ ਚੀਜ਼ਾਂ ਲਈ ਆਦਾਨ-ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ATP ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਊਰਜਾ-ਲੋੜੀਂਦੀਆਂ ਸੈਲੂਲਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਸ਼ਕਤੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਜੀਵਤ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ATP
ਇੱਕ ਜੀਵਤ ਸੈੱਲ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਸਟੋਰ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦਾ। ਵਾਧੂ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਗਰਮੀ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਕਰੇਗੀ, ਜੋ ਕਿ ਐਨਜ਼ਾਈਮਾਂ ਅਤੇ ਹੋਰ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਨੂੰ ਡੀਨੇਚਰ ਕਰ ਦੇਵੇਗੀ, ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸੈੱਲ ਨੂੰ ਨਸ਼ਟ ਕਰ ਦੇਵੇਗੀ। ਇਸ ਦੀ ਬਜਾਏ, ਇੱਕ ਸੈੱਲ ਨੂੰ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਢੰਗ ਨਾਲ ਸਟੋਰ ਕਰਨ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਸਿਰਫ ਲੋੜ ਅਨੁਸਾਰ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਜਾਰੀ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਜੀਵਤ ਸੈੱਲ ATP ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਇਸਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸਨੂੰ ਸੈੱਲ ਦੀ ਕਿਸੇ ਵੀ ਊਰਜਾ ਲੋੜ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਕਿਵੇਂ? ਇਹ ਇੱਕ ਰੀਚਾਰਜਯੋਗ ਬੈਟਰੀ ਵਾਂਗ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ATP ਨੂੰ ਤੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਸਦੇ ਟਰਮੀਨਲ ਫਾਸਫੇਟ ਸਮੂਹ ਨੂੰ ਹਟਾ ਕੇ, ਊਰਜਾ ਜਾਰੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸੈੱਲ ਦੁਆਰਾ ਕੰਮ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜਾਰੀ ਕੀਤੇ ਗਏ ਫਾਸਫੇਟ ਨੂੰ ਕਿਸੇ ਹੋਰ ਅਣੂ ਨਾਲ ਜੋੜ ਕੇ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇਸਨੂੰ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਕਰਕੇ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਦੇ ਸੰਕੁਚਨ ਦੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਕੰਮ ਵਿੱਚ, ATP ਸੰਕੁਚਿਤ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਨੂੰ ਹਿਲਾਉਣ ਲਈ ਊਰਜਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ATP ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਕਾਰਜ
ATP ਦੇ ਦਿਲ ਵਿੱਚ ਐਡੀਨੋਸਾਈਨ ਮੋਨੋਫਾਸਫੇਟ (AMP) ਦਾ ਇੱਕ ਅਣੂ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਇੱਕ ਐਡੀਨਾਈਨ ਅਣੂ ਤੋਂ ਬਣਿਆ ਹੈ ਜੋ ਰਾਈਬੋਜ਼ ਅਣੂ ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਫਾਸਫੇਟ ਸਮੂਹ (ਚਿੱਤਰ 4.12) ਦੋਵਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ। ਰਾਈਬੋਜ਼ RNA ਵਿੱਚ ਪਾਇਆ ਜਾਣ ਵਾਲਾ ਪੰਜ-ਕਾਰਬਨ ਸ਼ੂਗਰ ਹੈ ਅਤੇ AMP RNA ਵਿੱਚ ਨਿਊਕਲੀਓਟਾਈਡਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ। ਇਸ ਕੋਰ ਅਣੂ ਵਿੱਚ ਦੂਜੇ ਫਾਸਫੇਟ ਸਮੂਹ ਦਾ ਜੋੜ ਐਡੀਨੋਸਾਈਨ ਡਾਈਫਾਸਫੇਟ (ADP) ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ; ਤੀਜੇ ਫਾਸਫੇਟ ਸਮੂਹ ਦਾ ਜੋੜ ਐਡੀਨੋਸਾਈਨ ਟ੍ਰਾਈਫਾਸਫੇਟ (ATP) ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਚਿੱਤਰ 4.12: ATP ਦੀ ਬਣਤਰ ਦੋ-ਰਿੰਗ ਐਡੀਨਾਈਨ, ਪੰਜ-ਕਾਰਬਨ ਰਾਈਬੋਜ਼, ਅਤੇ ਤਿੰਨ ਫਾਸਫੇਟ ਸਮੂਹਾਂ ਦੇ ਮੁਢਲੇ ਭਾਗਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ।
ਇੱਕ ਅਣੂ ਵਿੱਚ ਫਾਸਫੇਟ ਸਮੂਹ ਦਾ ਜੋੜ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਊਰਜਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਉੱਚ-ਊਰਜਾ ਬੰਧਨ ਦਾ ਨਤੀਜਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਫਾਸਫੇਟ ਸਮੂਹ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜਦੋਂ ਉਹ ਲੜੀ ਵਿੱਚ ਵਿਵਸਥਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉਹ ADP ਅਤੇ ATP ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਪ੍ਰਤੀਕਰਮ ADP ਅਤੇ ATP ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਅੰਦਰੂਨੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਅਸਥਿਰ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ATP ਤੋਂ ਇੱਕ ਜਾਂ ਦੋ ਫਾਸਫੇਟ ਸਮੂਹਾਂ ਦਾ ਜਾਰੀ ਹੋਣਾ, ਇੱਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਜਿਸਨੂੰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਲਿਸਿਸ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਊਰਜਾ ਜਾਰੀ ਕਰਦੀ ਹੈ।
ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ
ਤੁਸੀਂ ਪੜ੍ਹਿਆ ਹੈ ਕਿ ਜੀਵਤ ਚੀਜ਼ਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵਰਤੀ ਜਾਣ ਵਾਲੀ ਲਗਭਗ ਸਾਰੀ ਊਰਜਾ ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਸ਼ੂਗਰ, ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ ਬੰਧਨਾਂ ਵਿੱਚ ਮਿਲਦੀ ਹੈ। ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਸੈੱਲ ਮੈਟਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਲਈ ਊਰਜਾ ਕੱਢਣ ਲਈ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ ਟੁੱਟਣ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਕਦਮ ਹੈ। ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਜੀਵਤ ਜੀਵ ਆਪਣੇ ਮੈਟਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਦੇ ਹਿੱਸੇ ਵਜੋਂ ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਪ੍ਰੋਕੈਰੀਓਟਿਕ ਅਤੇ ਸਾਰੇ ਯੂਕੇਰੀਓਟਿਕ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਸਾਈਟੋਪਲਾਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਅਣੂ ਦੀ ਛੇ-ਕਾਰਬਨ, ਰਿੰਗ-ਆਕਾਰ ਦੀ ਬਣਤਰ ਨਾਲ ਸ਼ੁਰੂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕਈ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਬਹੁ-ਪੜਾਵੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਪਾਈਰੂਵੇਟ ਨਾਮਕ ਤਿੰਨ-ਕਾਰਬਨ ਸ਼ੂਗਰ ਦੇ ਦੋ ਅਣੂਆਂ ਨਾਲ ਖਤਮ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਦੋ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪੜਾਵਾਂ ਦਾ ਬਣਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਮਾਰਗ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ, ਛੇ-ਕਾਰਬਨ ਸ਼ੂਗਰ ਅਣੂ ਨੂੰ ਦੋ ਤਿੰਨ-ਕਾਰਬਨ ਪਾਈਰੂਵੇਟ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਸਮਾਨ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵੰਡਣ ਲਈ ਵਿਵਸਥਾ ਕਰਨ ਲਈ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਦੇ ਦੂਜੇ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ, ATP ਅਤੇ ਨਿਕੋਟੀਨਾਮਾਈਡ-ਐਡੀਨਾਈਨ ਡਾਈਨਿਊਕਲੀਓਟਾਈਡ (NADH) ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੇ ਹਨ (ਚਿੱਤਰ 4.13)।
ਜੇ ਸੈੱਲ ਪਾਈਰੂਵੇਟ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਹੋਰ ਕੈਟਾਬੋਲਾਈਜ਼ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦਾ, ਤਾਂ ਇਹ ਇੱਕ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਅਣੂ ਤੋਂ ਸਿਰਫ ਦੋ ATP ਅਣੂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰੇਗਾ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਪਰਿਪੱਕ ਸਤਨੀਆਂ ਦੀਆਂ ਲਾਲ ਰਕਤ ਸੈੱਲਾਂ ਸਿਰਫ ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਕਰਨ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ATP ਦਾ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਇਕਲੌਤਾ ਸਰੋਤ ਹੈ। ਜੇ ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਵਿੱਚ ਰੁਕਾਵਟ ਆਉਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਸੈੱਲ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਮਰ ਜਾਣਗੇ।
ਚਿੱਤਰ 4.13: ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਅਣੂ ਨੂੰ ਕਈ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਅਣੂਆਂ (ਗਲਾਈਸੇਰਾਲਡੀਹਾਈਡ 3-ਫਾਸਫੇਟ ਨੂੰ ਉਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ) ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਬਹੁ-ਪੜਾਵੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਦੋ ਪਾਈਰੂਵੇਟ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।