ජෛව රසායන විද්යාව, ජීව රසායන විද්යාව සහ ජීවී ජීවීන්ගේ ශක්ති හුවමාරුවෙහි ඡේදනය වන ක්ෂේත්‍රයක් වන අතර, ජීව සෛල ශක්තිය ලබා ගන්නා සහ භාවිතා කරන ක්‍රියාවලීන් අධ්‍යයනය කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි. Bioenergetics හි භාවිතා වන විවිධ බලශක්ති මුදල් වර්ග තේරුම් ගැනීමට, ජීව විද්‍යාත්මක පද්ධති තුළ බලශක්ති හුවමාරුව සහ ගබඩා කිරීමේදී තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරන ATP, NADH සහ FADH2 හි භූමිකාවන් ගවේෂණය කිරීම වැදගත් වේ.
ATP - ඇඩෙනොසින් ට්‍රයිපොස්පේට්
ඇඩිනොසීන් ට්‍රයිපොස්පේට් (ATP) බොහෝ විට සෛලයේ 'ශක්ති මුදල්' ලෙස හැඳින්වේ. එය භාවිතයට පහසුවෙන් ප්‍රවේශ විය හැකි ආකාරයේ සෛලීය ක්‍රියාවලීන් සඳහා අවශ්‍ය ශක්තිය රැගෙන යන අණුවකි. එහි අධි ශක්ති පොස්පේට් බන්ධන සමඟින්, ATP සියලු ජීවීන්ගේ විශ්වීය බලශක්ති වාහකයක් ලෙස සේවය කරයි.
සෛලීය ශ්වසනය සහ ප්රභාසංස්ලේෂණය අතරතුර ATP සංස්ලේෂණය වේ. සෛලීය ශ්වසනයේදී, ATP නිපදවනු ලබන්නේ මයිටොකොන්ඩ්‍රියාවේ ඔක්සිකාරක පොස්පරීකරණයේ ක්‍රියාවලිය හරහා වන අතර, ඉලෙක්ට්රෝන ප්‍රවාහන දාමය ඔස්සේ ඉලෙක්ට්රෝන මාරු කිරීම සහ ප්‍රෝටෝන අනුක්‍රමයක් ජනනය කිරීම ඇතුළත් වේ. මෙම ප්‍රෝටෝන අනුක්‍රමය ATP සංස්ලේෂණය මගින් ඇඩිනොසීන් ඩයිපොස්පේට් (ADP) ATP බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා භාවිතා කරයි, අලුතින් පිහිටුවන ලද අධි ශක්ති බන්ධනය තුළ ඵලදායි ලෙස ශක්තිය ගබඩා කරයි.
තවද, ATP ජල විච්ඡේදනය, පර්යන්ත පොස්පේට් බන්ධනය බිඳී ඇති අතර, මාංශ පේශි හැකිලීම, ක්‍රියාකාරී ප්‍රවාහනය සහ සාර්ව අණු වල ජෛව සංස්ලේෂණය වැනි විවිධ සෛලීය ක්‍රියාවලීන් මගින් භාවිතා කරන ශක්තිය මුදා හරිනු ලැබේ.
NADH - Nicotinamide Adenine Dinucleotide
Nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) යනු ජෛව ශක්ති විද්‍යාවේ තවත් තීරණාත්මක බලශක්ති මුදල් ඒකකයකි. එය ඉලෙක්ට්රෝන වාහක අණුවක් ලෙස ක්‍රියා කරන සෛලීය ශ්වසනයේදී ප්‍රධාන භූමිකාවක් ඉටු කරන කෝඑන්සයිමයකි. NADH නිපදවනු ලබන්නේ සිට්‍රික් අම්ල චක්රය (ක්රෙබ්ස් චක්රය හෝ TCA චක්රය ලෙසද හැඳින්වේ) සහ ග්ලයිකොලිසිස්, මේ දෙකම ශක්තිය ජනනය කිරීමට පෝෂ්‍ය පදාර්ථ බිඳවැටීමේ ප්‍රධාන පරිවෘත්තීය මාර්ග වේ.
සෛලීය ශ්වසනය අතරතුර, NADH එහි අධි ශක්ති ඉලෙක්ට්රෝන මයිටොකොන්ඩ්‍රියාවේ ඉලෙක්ට්රෝන ප්‍රවාහන දාමයට මාරු කරයි. මෙම ක්‍රියාවලිය ඔක්සිකාරක පොස්පරීකරණය හරහා ATP උත්පාදනයට මග පාදයි, ඉලෙක්ට්රෝන ප්රෝටීන් සංකීර්ණ මාලාවක් හරහා ගමන් කරයි, අවසානයේ ප්‍රෝටෝන අනුක්‍රමය පිහිටුවීමට සහ ATP නිෂ්පාදනයට දායක වේ.
ATP නිෂ්පාදනයේ එහි භූමිකාවට අමතරව, NADH මේද අම්ල සහ කොලෙස්ටරෝල් සංශ්ලේෂණය වැනි ඇනොබලික් ප්රතික්රියා වලට සම්බන්ධ වන අතර එහිදී එය අඩු කිරීමේ කාරකයක් ලෙස ක්‍රියා කරයි, රසායනික බන්ධන සෑදීම සඳහා ඉලෙක්ට්රෝන සපයයි.
FADH2 - Flavin Adenine Dinucleotide
Flavin adenine dinucleotide (FADH2) යනු ජෛව ශක්ති විද්‍යාවේදී භාවිතා කරන තවත් වැදගත් බලශක්ති මුදල් ඒකකයකි. NADH හා සමානව, FADH2 ඉලෙක්ට්රෝන වාහකයක් ලෙස ක්‍රියා කරන අතර සෛලීය ශ්වසනයේදී ඉලෙක්ට්රෝන ප්‍රවාහන දාමයට සහභාගී වේ.
FADH2 ජනනය වන්නේ සිට්‍රික් අම්ල චක්රය තුළ වන අතර එහිදී එය අධි ශක්ති ඉලෙක්ට්රෝන succinate වෙතින් පිළිගෙන ඒවා ඉලෙක්ට්රෝන ප්‍රවාහන දාමයට මාරු කරයි. FADH2 ATP නිෂ්පාදනය සඳහා දායක වුවද, එහි කාර්යභාරය NADH ට වඩා තරමක් වෙනස් වේ. FADH2 ඉලෙක්ට්රෝන වෙනත් ස්ථානයක ඉලෙක්ට්රෝන ප්‍රවාහන දාමයට ලබා දෙන බැවින්, එය NADH වලට වඩා අඩු ATP අණු ජනනය කරයි.
සිට්‍රික් අම්ල චක්‍රයේ බහු ප්‍රවේශ ස්ථාන වලින් ඉලෙක්ට්රෝන මාරු කිරීමට NADH සම්බන්ධ වන අතර, FADH2 මූලික වශයෙන් ඉලෙක්ට්රෝන ප්‍රවාහන දාමයට එක් නිශ්චිත ලක්ෂ්‍යයකින් ඇතුල් වන අතර, FADH2 අණුවකට සංස්ලේෂණය කරන ලද ATP ප්‍රමාණයේ විචලනයකට මග පාදයි. මෙම වෙනස තිබියදීත්, NADH සහ FADH2 යන දෙකම බලශක්ති නිෂ්පාදනයේ තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරන අතර සෛලීය ක්‍රියාකාරකම් පවත්වා ගැනීම සඳහා අත්‍යවශ්‍ය වේ.
නිගමනය
ජෛව බලශක්තිය තුළ විවිධ බලශක්ති මුදල් වර්ග, විශේෂයෙන් ATP, NADH සහ FADH2, සෛල තුළ බලශක්ති හුවමාරුව සහ භාවිතය පිළිබඳ යාන්ත්‍රණයන් අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා මූලික වේ. මෙම බලශක්ති මුදල් වර්ග විවිධ සෛලීය ක්‍රියාවලීන් මෙහෙයවන අත්‍යවශ්‍ය සංරචක ලෙස ක්‍රියා කරයි, ජීවීන්ගේ සමස්ත පරිවෘත්තීය ක්‍රියාකාරකම් සඳහා සහාය වන අතර ජෛව රසායනය සහ බලශක්ති පරිවෘත්තීය අතර සංකීර්ණ සම්බන්ධතාවය ඉස්මතු කරයි.