5.1 ਸੈੱਲ ਸਿਗਨਲਿੰਗ

ਸੈੱਲ ਸਿਰਫ਼ ਸਾਡੇ ਸਰੀਰ ਦੇ ਬਿਲਡਿੰਗ ਬਲਾਕ ਨਹੀਂ ਹਨ। ਪ੍ਰੋਕੈਰੀਓਟਿਕ ਅਤੇ ਯੂਕੈਰੀਓਟਿਕ ਦੋਨਾਂ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਲਗਾਤਾਰ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੇ ਸੰਕੇਤਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਅਤੇ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਤੁਰੰਤ ਜਵਾਬ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਸੰਕੇਤਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼, ਗਰਮੀ, ਆਵਾਜ਼ ਅਤੇ ਛੂਹ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਵਿਕਾਸ ਦੌਰਾਨ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਨਿਸ਼ਚਿਤਤਾ ਬਾਹਰੀ ਸੈੱਲੀ ਸੰਕੇਤਾਂ ਦੇ ਜਵਾਬ ਵਿੱਚ ਸਿਗਨਲਿੰਗ ਮਾਰਗਾਂ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਸੈੱਲ ਆਪਣੇ ਨੇੜਲੇ ਸੈੱਲਾਂ ਨਾਲ ਸੰਕੇਤਾਂ ਨੂੰ ਭੇਜ ਕੇ ਅਤੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਕੇ ਆਪਸੀ ਕ੍ਰਿਆ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਸੰਕੇਤ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਰਸਾਇਣਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਬਾਹਰੀ ਸੈੱਲੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਛੱਡੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸੈੱਲ ‘ਬਾਹਰੀ’ ਸੰਕੇਤਾਂ ਦਾ ਵੀ ਜਵਾਬ ਦੇ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜੋ ਸਾਡੇ ਸਰੀਰ ਦੇ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਨਹੀਂ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ। ਇਸ ਲਈ, ਇਹ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸੈੱਲ ਵਿਸ਼ਾਲ ਕਿਸਮ ਦੇ ਸੰਕੇਤਾਂ ਨੂੰ ਮਹਿਸੂਸ ਕਰਨ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਹਨ। ਇਹ ਨੋਟ ਕਰਨਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਸੈੱਲ ਕਿਸੇ ਖਾਸ ਸੰਕੇਤ ਦਾ ਜਵਾਬ ਸਿਰਫ਼ ਤਾਂ ਦੇ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜੇਕਰ ਉਸ ਕੋਲ ਉਸਦੇ ਲਈ ਸੰਬੰਧਿਤ ਰੀਸੈਪਟਰ ਹੋਵੇ। ਇੱਕ ਰੀਸੈਪਟਰ ਇੱਕ ਗਲਾਈਕੋਪ੍ਰੋਟੀਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਸੈੱਲ ਦੀ ਸਤਹ ‘ਤੇ ਜਾਂ ਸਾਈਟੋਪਲਾਜ਼ਮ ਜਾਂ ਨਿਊਕਲੀਅਸ ਦੇ ਅੰਦਰ ਸਥਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਰਸਾਇਣਕ ਸੁਨੇਹਾਵਾਹਕ ਜਿਸ ਨਾਲ ਇੱਕ ਰੀਸੈਪਟਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਉਹ ਲੀਗੈਂਡ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਰੀਸੈਪਟਰ ਅਤੇ ਉਸਦੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਲੀਗੈਂਡ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਬੰਧ ਬਹੁਤ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਸੈੱਲ ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ ਰਸਾਇਣਕ ਸੁਨੇਹਾਵਾਹਕ ਦਾ ਜਵਾਬ ਦੇ ਸਕੇਗਾ, ਜੇਕਰ ਉਸ ਕੋਲ ਉਸਦੇ ਲਈ ਸੰਬੰਧਿਤ ਰੀਸੈਪਟਰ ਹੋਵੇ, ਨਹੀਂ ਤਾਂ ਨਹੀਂ।

ਇੱਕ ਸੈੱਲ ਤੋਂ ਦੂਜੇ ਸੈੱਲ ਤੱਕ ਰਸਾਇਣਕ ਸੁਨੇਹਿਆਂ ਦੇ ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਲਈ ਇੱਕ ਲੀਗੈਂਡ ਦਾ ਆਪਣੇ ਰੀਸੈਪਟਰ ਨਾਲ ਬੰਨ੍ਹਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਰੀਸੈਪਟਰ ਵਿੱਚ ਰੂਪਾਤਰਿਤ ਪਰਿਵਰਤਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਪਰਿਵਰਤਨ ਫਿਰ ਇੱਕ ਸੁਨੇਹਾ ਰੀਲੇ ਸਿਸਟਮ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਸੈੱਲ ਦੇ ਅੰਦਰਲੀਆਂ ਗਤੀਵਿਧੀਆਂ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪਰਿਵਰਤਨ ਲਿਆਉਂਦੇ ਹਨ।

ਇਹ ਨੋਟ ਕਰਨਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸੈੱਲ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲ ਸੰਕੇਤ ਭੇਜਦੇ ਅਤੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਭੇਜਣ ਵਾਲੇ ਅਤੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਨੇੜਤਾ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ, ਸਿਗਨਲਿੰਗ ਨੂੰ ਮੋਟੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਸ਼੍ਰੇਣੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਰਗੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

1. ਪੈਰਾਕ੍ਰਾਈਨ ਸਿਗਨਲਿੰਗ: ਸਿਗਨਲਿੰਗ ਦੇ ਇਸ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਸੈੱਲਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਚਾਰ ਅਪੇਕਸ਼ਾਕ੍ਰਿਤ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਛੋਟੀਆਂ ਦੂਰੀਆਂ ‘ਤੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਭੇਜਣ ਵਾਲੇ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਾਹਰੀ ਸੈੱਲੀ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਛੱਡਿਆ ਗਿਆ ਇੱਕ ਰਸਾਇਣਕ ਸੁਨੇਹਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਤੁਰੰਤ ਮਹਿਸੂਸ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਕਿਸਮ ਦੀ ਸਿਗਨਲਿੰਗ ਨਿਊਰਾਨਾਂ ਦੇ ਸੰਚਾਰ ਵਿੱਚ ਦੇਖੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

2. ਆਟੋਕ੍ਰਾਈਨ ਸਿਗਨਲਿੰਗ: ਕਈ ਵਾਰ, ਇੱਕ ਸੈੱਲ ਜੋ ਇੱਕ ਲੀਗੈਂਡ ਸਵੇਦਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਉਸ ਕੋਲ ਉਸ ਲੀਗੈਂਡ ਲਈ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਰੀਸੈਪਟਰ ਵੀ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਕਿਸਮ ਦੀ ਸਿਗਨਲਿੰਗ ਨੂੰ ਆਟੋਕ੍ਰਾਈਨ ਸਿਗਨਲਿੰਗ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, ਕੈਂਸਰ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਬੇਕਾਬੂ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਸਾਰ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਕਾਰਕਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸਧਾਰਨ ਸੈੱਲਾਂ ਤੋਂ ਉਲਟ, ਕੈਂਸਰ ਸੈੱਲ ਆਪਣੇ ਵਾਧੇ ਲਈ ਬਾਹਰੀ ਵਾਧਾ ਕਾਰਕਾਂ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ। ਇਸ ਦੀ ਬਜਾਏ, ਉਹ ਆਪਣੇ ਖੁਦ ਦੇ ਵਾਧਾ ਕਾਰਕਾਂ ਨੂੰ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਕਰਨ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਲਈ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਰੀਸੈਪਟਰ ਵੀ ਰੱਖਦੇ ਹਨ।

3. ਐਂਡੋਕ੍ਰਾਈਨ ਸਿਗਨਲਿੰਗ: ਲੰਬੀ ਦੂਰੀ ਦੀ ਸਿਗਨਲਿੰਗ ਜਾਂ ਐਂਡੋਕ੍ਰਾਈਨ ਸਿਗਨਲਿੰਗ ਲਈ ਲੀਗੈਂਡ ਨੂੰ ਸੈੱਲ ਦੁਆਰਾ ਬਾਹਰੀ ਸੈੱਲੀ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਕੀਤੇ ਜਾਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿੱਥੋਂ ਇਹ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਜਾਂ ਟਾਰਗੇਟ ਸੈੱਲ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚਣ ਲਈ ਖੂਨ ਦੇ ਵਹਾਅ ਵਿੱਚ ਪਹੁੰਚਦਾ ਹੈ। ਹਾਰਮੋਨ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਸਿਗਨਲਿੰਗ ਦਾ ਇਹ ਰੂਪ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ।

5.2 ਮੈਟਾਬੋਲਿਕ ਮਾਰਗ

ਮੈਟਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਉਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ ਜਿਸ ਦੁਆਰਾ ਜੀਵਤ ਜੀਵ ਆਪਣੀਆਂ ਜੀਵਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਕਰਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਲੈਂਦੇ ਅਤੇ ਵਰਤਦੇ ਹਨ। ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਲੈਣ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ ਜੀਵਤ ਜੀਵ ਦੋ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ: ਫੋਟੋਟ੍ਰੌਫਸ ਅਤੇ ਕੀਮੋਟ੍ਰੌਫਸ। ਫੋਟੋਟ੍ਰੌਫਸ ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਧਾਰਨ ਅਣੂਆਂ (ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਵਾਲੇ) ਨੂੰ ਵਧੇਰੇ ਜਟਿਲ ਅਣੂਆਂ (ਊਰਜਾ ਸੰਪੰਨ) ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਲਈ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਜੀਵਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਕਰਨ ਲਈ ਬਾਲਣ ਦਾ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਫੋਟੋਟ੍ਰੌਫਸ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ੀ ਜੀਵ ਹੁੰਦੇ ਹਨ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪੌਦੇ ਅਤੇ ਕੁਝ ਬੈਕਟੀਰੀਆ); ਉਹ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਰਸਾਇਣਕ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦੇ ਹਨ। ਹੀਟਰੋਟ੍ਰੌਫਸ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਜਾਨਵਰ, ਰਸਾਇਣਕ ਊਰਜਾ ਪੌਦਿਆਂ ਤੋਂ ਅਸਿੱਧੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਆਪਣੇ ਭੋਜਨ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਜੀਵਾਂ ਵਿੱਚ ਇਹ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਗ੍ਰਹਿਣ ਪੋਸ਼ਕ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦੀਆਂ ਐਕਸਰਗੋਨਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਜੀਵਿਤ ਅਵਸਥਾ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀਆਂ ਐਂਡਰਗੋਨਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਨਾਲ ਜੋੜ ਕੇ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਸਾਰੀਆਂ ਊਰਜਾ ਲੈਣ-ਦੇਣਾਂ ਦਾ ਕੇਂਦਰ ਊਰਜਾ ਦੀ ਮੁਦਰਾ ਹੈ ਜਿਸਨੂੰ ਏਟੀਪੀ (ਵਿਸਥਾਰ 4.2 ਬਾਇਓਐਨਰਜੈਟਿਕਸ ਵਿੱਚ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਮੈਟਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਵਿੱਚ, ਆਪਸ ਵਿੱਚ ਜੁੜੀਆਂ ਬਾਇਓਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਇੱਕ ਖਾਸ ਅਣੂ ਤੋਂ ਸ਼ੁਰੂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਕਿਸੇ ਹੋਰ ਅਣੂ ਜਾਂ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਾਵਧਾਨੀ ਨਾਲ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਢੰਗ ਨਾਲ ਬਦਲਦੀਆਂ ਹਨ। ਕੀਮੋਟ੍ਰੌਫਸ ਵਿੱਚ, ਊਰਜਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ ਦਾਤਿਆਂ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸੈੱਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜਿਵੇਂ ਕਿ, ਗ੍ਰੇਡੀਐਂਟ ਦੀ ਰਚਨਾ, ਝਿੱਲੀਆਂ ਦੇ ਪਾਰ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਹਰਕਤ, ਰਸਾਇਣਕ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਯੰਤਰਿਕ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣਾ ਅਤੇ ਉਹ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਸ਼ਕਤੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨਾ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਬਾਇਓਅਣੂਆਂ ਦਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਬਾਇਓਅਣੂਆਂ ਦਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਟੁੱਟਣਾ ਜੀਵਿਤ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੇ ਅੰਦਰ ਕਈ ਕਦਮਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪੂਰਾ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਕਦਮ ਮਿਲ ਕੇ ਮੈਟਾਬੋਲਿਕ ਮਾਰਗ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਮੈਟਾਬੋਲਿਕ ਮਾਰਗਾਂ ਨੂੰ ਮੋਟੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਦੋ ਵਰਗਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਗੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ; ਐਨਾਬੋਲਿਕ ਮਾਰਗ ਅਤੇ ਕੈਟਾਬੋਲਿਕ ਮਾਰਗ।

(i) ਐਨਾਬੋਲਿਕ ਮਾਰਗ

ਇਨ੍ਹਾਂ ਮਾਰਗਾਂ ਵਿੱਚ, ਛੋਟੇ ਅਣੂਆਂ ਤੋਂ ਵੱਡੇ ਅਤੇ ਵਧੇਰੇ ਜਟਿਲ ਅਣੂ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਐਨਾਬੋਲਿਕ ਮਾਰਗ ਐਂਡਰਗੋਨਿਕ (ਊਰਜਾ ਦੀ ਖਪਤ) ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਜਿਹੜੀਆਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਊਰਜਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਗਲੂਕੋਜ਼, ਚਰਬੀ, ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਜਾਂ ਡੀਐਨਏ ਦਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਐਨਾਬੋਲਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਜਾਂ ਐਨਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

$$\text { Useful energy + Small molecules }$$

$$\hspace{2cm} \bigg\downarrow \text{Anabolism}$$

$$\quad\text{Complex Molecules}$$

(ii) ਕੈਟਾਬੋਲਿਕ ਮਾਰਗ

ਇਨ੍ਹਾਂ ਮਾਰਗਾਂ ਵਿੱਚ ਵੱਡੇ ਅਣੂਆਂ ਦਾ ਟੁੱਟਣਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਐਕਸਰਗੋਨਿਕ (ਊਰਜਾ ਦਾ ਰਿਲੀਜ਼) ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਹਨ ਅਤੇ ਰਿਡਿਊਸਿੰਗ ਇਕੁਇਵੈਲੈਂਟਸ ਅਤੇ ਏਟੀਪੀ ਪੈਦਾ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਕੈਟਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਹੋਈਆਂ ਊਰਜਾ ਦੀਆਂ ਉਪਯੋਗੀ ਕਿਸਮਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਐਨਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਵਿੱਚ, ਸਧਾਰਨ ਢਾਂਚਿਆਂ ਤੋਂ ਜਟਿਲ ਢਾਂਚੇ ਜਾਂ ਊਰਜਾ-ਗਰੀਬ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਤੋਂ ਊਰਜਾ-ਸੰਪੰਨ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

$$\text { Fuel (carbohydrate, protein, fats) }$$

$$\hspace{2cm} \bigg\downarrow \text { Catabolism } $$

$$\quad{\mathrm{CO} _2+\mathrm{H} _2 \mathrm{O}}+\text{Useful energy}$$

5.2.1 ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਮੈਟਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਦਾ ਸੰਖੇਪ ਜਾਣਕਾਰੀ

ਜਾਨਵਰਾਂ ਵਿੱਚ, ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਟਿਸ਼ੂਆਂ ਲਈ ਮੈਟਾਬੋਲਿਕ ਬਾਲਣ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਗਲੂਕੋਜ਼ ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਦੁਆਰਾ ਪਾਈਰੂਵੇਟ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਏਰੋਬਿਕ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ (ਆਕਸੀਜਨ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ) ਪਾਈਰੂਵੇਟ ਮਾਈਟੋਕਾਂਡ੍ਰਿਅਲ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਇਸਨੂੰ ਐਸੀਟਾਈਲ CoA ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਆਕਸੀਕਰਨ ਨੂੰ $\mathrm{CO} _{2}$ ਅਤੇ $\mathrm{H} _{2} \mathrm{O}$ (ਚਿੱਤਰ 5.1) ਵਿੱਚ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਲਈ ਸਿਟ੍ਰਿਕ ਐਸਿਡ ਚੱਕਰ ਵਿੱਚ ਹਿੱਸਾ ਲੈਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਆਕਸੀਕਰਨ ਆਕਸੀਡੇਟਿਵ ਫਾਸਫੋਰੀਲੇਸ਼ਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਏਟੀਪੀ ਦੀ ਰਚਨਾ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ। ਅਨਾਏਰੋਬਿਕ ($\mathrm{O} _{2}$ ਦੀ ਗੈਰ-ਮੌਜੂਦਗੀ/ਕਮੀ ਵਿੱਚ) ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਪਾਈਰੂਵੇਟ ਲੈਕਟਿਕ ਐਸਿਡ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਦੇ ਮੈਟਾਬੋਲਿਕ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟਸ ਹੋਰ ਮੈਟਾਬੋਲਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਵੀ ਹਿੱਸਾ ਲੈਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ

(i) ਜਾਨਵਰਾਂ ਵਿੱਚ ਗਲਾਈਕੋਜਨ ਦੇ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਸਟੋਰੇਜ ਵਿੱਚ।

(ii) ਪੈਂਟੋਜ਼ ਫਾਸਫੇਟ ਮਾਰਗ ਵਿੱਚ ਜੋ ਫੈਟੀ ਐਸਿਡ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਰਿਡਿਊਸਿੰਗ ਇਕੁਇਵੈਲੈਂਟ (NADPH) ਦਾ ਸਰੋਤ ਹੈ, ਅਤੇ ਨਿਊਕਲੀਓਟਾਈਡਜ਼ ਅਤੇ ਨਿਊਕਲਿਕ ਐਸਿਡ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਰਾਈਬੋਜ਼ ਦਾ ਸਰੋਤ ਹੈ।

(iii) ਟ੍ਰਾਈਓਜ਼ ਫਾਸਫੇਟ ਟ੍ਰਾਈਐਸਿਲਗਲਿਸਰੋਲ ਦਾ ਗਲਿਸਰੋਲ ਹਿੱਸਾ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।

(iv) ਐਸੀਟਾਈਲ CoA ਫੈਟੀ ਐਸਿਡਜ਼ ਅਤੇ ਕੋਲੇਸਟ੍ਰੋਲ ਦੇ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਪੂਰਵਗਾਮੀ ਹੈ। ਕੋਲੇਸਟ੍ਰੋਲ ਫਿਰ ਜਾਨਵਰਾਂ ਵਿੱਚ ਬਾਕੀ ਸਾਰੇ ਸਟੀਰੌਇਡਜ਼ ਦਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਦਾ ਹੈ।

(v) ਪਾਈਰੂਵੇਟ ਅਤੇ ਸਿਟ੍ਰਿਕ ਐਸਿਡ ਚੱਕਰ ਦੇ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟਸ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਕਾਰਬਨ ਢਾਂਚਾ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ।

(vi) ਜਦੋਂ ਗਲਾਈਕੋਜਨ ਰਿਜ਼ਰਵ ਖਤਮ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਭੁੱਖੇ ਹਾਲਤਾਂ ਵਿੱਚ ਗੈਰ-ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਪੂਰਵਗਾਮੀ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਲੈਕਟਿਕ ਐਸਿਡ, ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ, ਅਤੇ ਗਲਿਸਰੋਲ ਗਲੂਕੋਨੀਓਜਨੇਸਿਸ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।

ਚਿੱਤਰ 5.1: ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਮੈਟਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਦਾ ਸੰਖੇਪ ਜਾਣਕਾਰੀ

5.2.2 ਲਿਪਿਡ ਮੈਟਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਦਾ ਸੰਖੇਪ ਜਾਣਕਾਰੀ

ਕੁਝ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਟਿਸ਼ੂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਦਿਮਾਗ, ਦਿਲ ਅਤੇ ਲਾਲ ਰਕਤ ਕਣ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਗਲੂਕੋਜ਼ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਉਪਵਾਸ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਜਦੋਂ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਸੀਮਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਘੱਟ ਗਲੂਕੋਜ਼-ਨਿਰਭਰ ਟਿਸ਼ੂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀਆਂ, ਜਿਗਰ ਅਤੇ ਹੋਰ ਟਿਸ਼ੂ ਵਿਕਲਪਿਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ ਹੋਰ ਬਾਲਣ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ (ਚਿੱਤਰ 5.2)। ਇਹ ਬਾਲਣ ਲੰਬੀ ਚੇਨ ਫੈਟੀ ਐਸਿਡਜ਼ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਭੋਜਨ ਤੋਂ ਲਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜਾਂ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟ ਜਾਂ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡਾਂ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਐਸੀਟਾਈਲ CoA ਤੋਂ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਫੈਟੀ ਐਸਿਡਜ਼ ਨੂੰ $\beta$-ਆਕਸੀਡੇਸ਼ਨ ਮਾਰਗ ਦੁਆਰਾ ਐਸੀਟਾਈਲ CoA ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜਾਂ ਗਲਿਸਰੋਲ ਨਾਲ ਐਸਟਰੀਫਾਈ ਕਰਕੇ ਜਾਨਵਰਾਂ ਦੇ ਐਡੀਪੋਜ਼ ਟਿਸ਼ੂ ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਬਾਲਣ ਰਿਜ਼ਰਵ ਵਜੋਂ ਟ੍ਰਾਈਐਸਿਲਗਲਿਸਰੋਲ (ਚਰਬੀ) ਦਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। $\beta$-ਆਕਸੀਡੇਸ਼ਨ ਮਾਰਗ ਦੁਆਰਾ ਬਣੇ ਐਸੀਟਾਈਲ CoA ਦੇ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਤਿੰਨ ਭਾਗ ਹਨ।

(i) ਇਹ ਸਿਟ੍ਰਿਕ ਐਸਿਡ ਚੱਕਰ ਦੁਆਰਾ $\mathrm{CO} _{2}$ ਅਤੇ $\mathrm{H} _{2} \mathrm{O}$ ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

(ii) ਇਹ ਹੋਰ ਲਿਪਿਡਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੋਲੇਸਟ੍ਰੋਲ ਦੇ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਇੱਕ ਪੂਰਵਗਾਮੀ ਹੈ। ਕੋਲੇਸਟ੍ਰੋਲ ਫਿਰ ਬਾਕੀ ਸਾਰੇ ਸਟੀਰੌਇਡਜ਼ (ਹਾਰਮੋਨ ਅਤੇ ਪਿੱਤ ਵਰਣਕ) ਦਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਦਾ ਹੈ।

(iii) ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਟੋਨ ਬਾਡੀਜ਼ (ਐਸੀਟੋਨ, ਐਸੀਟੋਐਸੀਟੇਟ ਅਤੇ 3-ਹਾਈਡਰਾਕਸੀ ਬਿਊਟਾਇਰੇਟ) ਦੇ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜੋ ਜਿਗਰ, ਅਤੇ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੱਕ ਉਪਵਾਸ ਵਿੱਚ ਕੁਝ ਹੋਰ ਟਿਸ਼ੂਆਂ ਲਈ ਇੱਕ ਵਿਕਲਪਿਕ ਬਾਲਣ ਹਨ।

ਚਿੱਤਰ 5.2: ਲਿਪਿਡ ਮੈਟਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਦਾ ਸੰਖੇਪ ਜਾਣਕਾਰੀ

5.2.3 ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਮੈਟਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਦਾ ਸੰਖੇਪ ਜਾਣਕਾਰੀ

ਕਿਉਂਕਿ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਪ੍ਰੋਟੀਨਾਂ ਦੇ ਬਿਲਡਿੰਗ ਬਲਾਕ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਉਹ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਹਨ। 20 ਮਾਨਕ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਹਨ। ਕੁਝ ਗੈਰ-ਜ਼ਰੂਰੀ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਸਰੀਰ ਵਿੱਚ ਟ੍ਰਾਂਸਐਮੀਨੇਸ਼ਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਮੈਟਾਬੋਲਿਕ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟਸ ਦੁਆਰਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ (ਚਿੱਤਰ 5.3)। ਬਾਕੀ ਜ਼ਰੂਰੀ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਹਨ ਜੋ ਭੋਜਨ ਵਿੱਚ ਸਪਲਾਈ ਕਰਨੇ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹ ਸਰੀਰ ਵਿੱਚ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੇ। ਟ੍ਰਾਂਸਐਮੀਨੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ, ਅਮੀਨੋ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਇੱਕ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਤੋਂ ਇੱਕ ਕਾਰਬਨ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਹੋਰ ਅਮੀਨੋ ਐਸਿਡ ਬਣ ਸਕਣ। ਡੀ-ਐਮੀਨੇਸ਼ਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਅਮੀਨੋ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਯੂਰੀਆ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਉਤਸਰਜਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਟ੍ਰਾਂਸਐਮੀਨੇਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਬਚੇ ਕਾਰਬਨ ਢਾਂਚੇ ਹੇਠ