फास्फोरिलीकरण
फास्फोरिलीकरण एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें एक फॉस्फेट समूह (पीओ 4 3- ) को एक यौगिक में जोड़ा जाता है। यह सामान्य रूप से कार्बनिक रसायन पर लागू होता है और सभी जीवित जीवों के लिए महत्वपूर्ण है। प्रक्रिया प्रोटीन संश्लेषण और एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) के उत्पादन में शामिल है - एक अणु है जो ऊर्जा को संग्रहीत और आपूर्ति करता है। यह सेल के भीतर विभिन्न रासायनिक संकेतन और विनियामक तंत्रों में विभिन्न प्रोटीनों की संरचना को संशोधित करके और उनकी गतिविधियों को बदलकर महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
आम तौर पर, जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है जिसमें एक फॉस्फेट समूह के अणु को शामिल किया जाता है। अक्सर, यह ऊर्जा एटीपी अणुओं से आती है। एटीपी में तीन फॉस्फेट समूह होते हैं, जिनमें से एक को आसानी से हटा दिया जाता है। इस समूह को हटाने से काफी ऊर्जा निकलती है, जिसका उपयोग फॉस्फोराइलेशन प्रतिक्रिया को सक्षम करने के लिए किया जा सकता है जिसमें फॉस्फेट समूह को एक और अणु में जोड़ा जाता है - उदाहरण के लिए, ग्लूकोज। इस प्रकार, फॉस्फेट समूहों को एटीपी से अन्य अणुओं में आसानी से स्थानांतरित किया जा सकता है।
हालांकि, इन प्रतिक्रियाओं की आवश्यकता है कि एटीपी और रिसेप्टर अणु को एक साथ लाया जाए ताकि हस्तांतरण हो सके। यह किनेज के रूप में ज्ञात एंजाइमों द्वारा प्राप्त किया जाता है। ये बड़े, जटिल प्रोटीन हैं, जिनमें कई सौ अमीनो एसिड हो सकते हैं। एंजाइम का आकार महत्वपूर्ण है: एक काइनेज एंजाइम की संरचना ऐसी है कि एटीपी और रिसेप्टर अणु दोनों को निकटता में समायोजित किया जा सकता है ताकि प्रतिक्रिया को आगे बढ़ाया जा सके। एक उदाहरण ग्लिसरॉल किनेज है, जो एटीपी से ग्लिसरॉल में फॉस्फेट समूह के हस्तांतरण की सुविधा देता है; यह प्रक्रिया का एक हिस्सा है जो फॉस्फोलिपिड्स का उत्पादन करता है, जो सेल झिल्ली में उपयोग किया जाता है।
एटीपी स्वयं एक प्रसिद्ध फास्फोरिलीकरण प्रक्रिया द्वारा उत्पादित होता है जिसे ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलीकरण कहा जाता है, जिसमें एटीपी का उत्पादन करने के लिए एडेनोसिन डिपॉस्फेट (एडीपी) में फॉस्फेट समूह जोड़ा जाता है। इस प्रक्रिया के लिए ऊर्जा अंततः हमारे द्वारा खाए जाने वाले भोजन से आती है, लेकिन विशेष रूप से ग्लूकोज के ऑक्सीकरण से। यह कई चरणों के साथ एक बहुत ही जटिल प्रक्रिया है, लेकिन सरल शब्दों में, ग्लूकोज से ऊर्जा का उपयोग दो यौगिक बनाने के लिए किया जाता है, जिसे एनएडीएच और एफएडीएच 2 के रूप में जाना जाता है, जो बाकी प्रतिक्रिया के लिए ऊर्जा प्रदान करते हैं। यौगिक ऐसे एजेंटों को कम कर रहे हैं जो आसानी से इलेक्ट्रॉनों के साथ भाग लेते हैं, ताकि उन्हें ऑक्सीकरण किया जा सके। NADH और FADH2 के ऑक्सीकरण द्वारा जारी ऊर्जा का उपयोग करके फॉस्फेट समूहों को एटीपी अणुओं में जोड़ा जाता है; यह प्रतिक्रिया एंजाइम एटीपी सिंथेटेस द्वारा सुगम है।
