5.1 செல் குறிகையிடல்

செல்கள் நமது உடலின் கட்டிடக் கூறுகள் மட்டுமல்ல. புரோகேரியோடிக் மற்றும் யூகேரியோடிக் செல்கள் இரண்டுக்குமான ஒரு முக்கியமான பண்பு என்னவென்றால், அவை தொடர்ந்து சுற்றுச்சூழல் குறிப்புகளைப் பெற்று விளக்கமளித்து, அவற்றிற்கு நிகழ்நேரத்தில் பதிலளிக்கின்றன. இந்தக் குறிகைகளில் ஒளி, வெப்பம், ஒலி மற்றும் தொடு உணர்வு ஆகியவை அடங்கும். வளர்ச்சியின் போது செல்லின் விதிகள், செல்லுக்கு வெளியே உள்ள குறிகைகளுக்கு பதிலளிக்கும் குறிகைப் பாதைகளால் குறிப்பிடப்படுகின்றன. செல்கள் குறிகைகளை அனுப்புவதன் மூலமும் பெறுவதன் மூலமும் அவற்றின் அண்டை செல்களுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன. இந்தக் குறிகைகள் செல்களால் வேதிப்பொருட்களின் வடிவத்தில் தொகுக்கப்பட்டு, செல்லுக்கு வெளியே உள்ள சூழலில் வெளியிடப்படுகின்றன. இருப்பினும், செல்கள் நம் உடலின் செல்களால் தொகுக்கப்படாத ‘வெளிப்புற’ குறிகைகளுக்கும் பதிலளிக்க முடியும். எனவே, செல்கள் பலவகையான குறிகைகளை உணரும் திறன் கொண்டவை என்று கருதலாம். ஒரு செல் ஒரு குறிப்பிட்ட குறிகைக்கு பதிலளிக்க, அதற்கான தொடர்புடைய ஏற்பியைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் என்பது கவனிக்கத்தக்கது. ஒரு ஏற்பி என்பது செல் மேற்பரப்பில் அல்லது சைட்டோபிளாசத்தின் உள்ளே அல்லது கருவில் அமைந்துள்ள ஒரு கிளைக்கோபுரதம் ஆகும். ஒரு ஏற்பி பதிலளிக்கும் ஒரு வேதித் தூதுவன் ஒரு இணைப்பி ஆகும். ஒரு ஏற்பிக்கும் அதன் தொடர்புடைய இணைப்பிக்கும் இடையேயான தொடர்பு மிகவும் குறிப்பிட்டதாகும், அதாவது ஒரு செல் ஒரு வேதித் தூதுவனுக்கு பதிலளிக்க முடியும், அது அதற்கான தொடர்புடைய ஏற்பியைக் கொண்டிருந்தால் மட்டுமே, இல்லையெனில் அல்ல.

ஒரு செல்லிலிருந்து மற்றொரு செல்லுக்கு வேதிக் குறிப்புகளை அனுப்புவதற்கு, ஒரு இணைப்பி அதன் ஏற்பியுடன் பிணைவதன் மூலம் ஏற்படும் கட்டமைப்பு மாற்றங்கள் தேவைப்படுகின்றன. இந்த மாற்றங்கள் பின்னர் ஒரு செய்தி தொடர்பு அமைப்பைத் தொடங்கி, செல்லின் உள்ளேயுள்ள செயல்பாடுகளில் மேலும் முக்கியமான மாற்றங்களை உண்டாக்குகின்றன.

செல்கள் குறிகைகளை வெவ்வேறு வழிகளில் அனுப்புகின்றன மற்றும் பெறுகின்றன என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். அனுப்புநர் மற்றும் பெறுநர் செல்களின் அருகாமையைப் பொறுத்து, குறிகையிடலை பின்வரும் வகைகளாக பரந்த அளவில் வகைப்படுத்தலாம்:

1. பாராக்ரைன் குறிகையிடல்: இந்த வகை குறிகையிடலில், செல்களுக்கிடையேயான தொடர்பு ஒப்பீட்டளவில் குறுகிய தூரங்களில் நடைபெறுகிறது. அனுப்புநர் செல்களால் செல்லுக்கு வெளியே உள்ள இடத்தில் வெளியிடப்படும் ஒரு வேதிச் செய்தி, பெறுநர் செல்களால் உடனடியாக உணரப்படுகிறது. நரம்பணுக்களின் தொடர்புகளில் இந்த வகை குறிகையிடல் காணப்படுகிறது.

2. ஆட்டோக்ரைன் குறிகையிடல்: பல முறை, ஒரு இணைப்பியைச் சுரக்கும் ஒரு செல், அந்த இணைப்பிக்கு குறிப்பிட்ட ஏற்பிகளையும் கொண்டிருக்கும். இந்த வகை குறிகையிடல் ஆட்டோக்ரைன் குறிகையிடல் எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது. உதாரணமாக, புற்றுநோய் செல்கள் கட்டுப்பாடற்ற வளர்ச்சியால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. எனவே, அவற்றின் பெருக்கத்திற்கு அதிக அளவு வளர்ச்சிக் காரணிகள் தேவைப்படுகின்றன. சாதாரண செல்களைப் போலல்லாமல், புற்றுநோய் செல்கள் அவற்றின் வளர்ச்சிக்கு வெளிப்புற வளர்ச்சிக் காரணிகளைச் சார்ந்து இருக்காது. மாறாக, அவை தங்கள் சொந்த வளர்ச்சிக் காரணிகளைத் தொகுக்கும் திறன் கொண்டவை மற்றும் அவற்றுக்கு குறிப்பிட்ட ஏற்பிகளையும் கொண்டிருக்கின்றன.

3. எண்டோக்ரைன் குறிகையிடல்: நீண்ட தூர குறிகையிடல் அல்லது எண்டோக்ரைன் குறிகையிடலுக்கு, இணைப்பி செல்லுக்கு வெளியே உள்ள இடத்தில் தொகுக்கப்பட்டு, அங்கிருந்து பெறுநர் அல்லது இலக்கு செல்லை அடைய இரத்த ஓட்டத்தில் பயணிக்க வேண்டும். ஹார்மோன்கள் பொதுவாக இந்த வகை குறிகையிடலைக் காட்டுகின்றன.

5.2 வளர்சிதை மாற்றப் பாதைகள்

வளர்சிதை மாற்றம் என்பது உயிரினங்கள் தங்கள் வாழ்க்கைச் செயல்முறைகளை மேற்கொள்ள தேவையான கட்டற்ற ஆற்றலை எடுத்து பயன்படுத்தும் செயல்முறையாகும். கட்டற்ற ஆற்றலை எடுத்துக்கொள்ளும் அடிப்படையில் உயிரினங்கள் இரண்டு வகைப்படும்: ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்கள் மற்றும் வேதிச்சேர்க்கை உயிரினங்கள். ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்கள் சூரிய ஒளியின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி எளிய மூலக்கூறுகளை (குறைந்த ஆற்றல் கொண்டவை) மிகவும் சிக்கலான மூலக்கூறுகளாக (ஆற்றல் நிறைந்தவை) மாற்றுகின்றன, அவை வாழ்க்கைச் செயல்முறைகளைச் செய்வதற்கான எரிபொருளாக செயல்படுகின்றன. ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்கள் ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்கள் (தாவரங்கள் மற்றும் சில பாக்டீரியாக்கள் போன்றவை); அவை ஒளி ஆற்றலை வேதி ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. ஹெட்டரோட்ரோப்கள் விலங்குகள் போன்றவை, வேதி ஆற்றலை மறைமுகமாக தாவரங்களிடமிருந்து அவற்றின் உணவு மூலம் பெறுகின்றன. உயிரினங்களில் இந்த கட்டற்ற ஆற்றல் உட்கொள்ளல், ஊட்டச்சத்து ஆக்சிஜனேற்றத்தின் வெளிவெப்ப வினைகளை, உயிர் நிலையை பராமரிக்க தேவையான உள் வெப்ப வினைகளுடன் இணைப்பதன் மூலம் செய்யப்படுகிறது. இந்த எல்லா ஆற்றல் பரிமாற்றங்களுக்கும் மையமானது ATP என்று அழைக்கப்படும் ஆற்றல் நாணயம் (விவரம் பிரிவு 4.2 உயிர் ஆற்றல் இயற்பியலில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது). வளர்சிதை மாற்றத்தில், ஒரு குறிப்பிட்ட மூலக்கூறுடன் தொடங்கி, அதை மற்றொரு மூலக்கூறு அல்லது மூலக்கூறுகளாக கவனமாக வரையறுக்கப்பட்ட முறையில் மாற்றும் தொடர்புடைய உயிர்வேதியியல் வினைகள் உள்ளன. வேதிச்சேர்க்கை உயிரினங்களில், ஆற்றல் எலக்ட்ரான் கொடுப்பான்களை ஆக்சிஜனேற்றுவதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. இந்த ஆற்றல் செல்லின் உள்ளே பல்வேறு செயல்முறைகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, சாய்வை உருவாக்குதல், மூலக்கூறுகளின் இயக்கம் சவ்வுகள் முழுவதும், வேதி ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றுதல் மற்றும் உயிர்மூலக்கூறுகளின் தொகுப்புக்கு வழிவகுக்கும் வினைகளை இயக்குதல்.

உயிர்மூலக்கூறுகளின் தொகுப்பு மற்றும் சிதைவு, உயிர் அமைப்பின் உள்ளே பல படிகளின் மூலம் நிறைவேற்றப்படுகிறது. இந்த படிகள் ஒன்றிணைந்து வளர்சிதை மாற்றப் பாதையை உருவாக்குகின்றன. வளர்சிதை மாற்றப் பாதைகளை பரந்த அளவில் இரண்டு வகுப்புகளாக வகைப்படுத்தலாம்; உயிர்மூலக்கூறு தொகுப்பு பாதைகள் மற்றும் உயிர்மூலக்கூறு சிதைவு பாதைகள்.

(i) உயிர்மூலக்கூறு தொகுப்பு பாதைகள்

இந்தப் பாதைகளில், சிறிய மூலக்கூறுகளிலிருந்து பெரிய மற்றும் மிகவும் சிக்கலான மூலக்கூறுகள் தொகுக்கப்படுகின்றன. உயிர்மூலக்கூறு தொகுப்பு பாதைகள் உள் வெப்ப வினைகள் (ஆற்றல் நுகர்வு). குளுக்கோஸ், கொழுப்புகள், புரதம் அல்லது DNA ஆகியவற்றின் தொகுப்பு போன்ற ஆற்றல் தேவைப்படும் வினைகள் உயிர்மூலக்கூறு தொகுப்பு வினைகள் அல்லது உயிர்மூலக்கூறு தொகுப்பு என அழைக்கப்படுகின்றன.

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

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

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

(ii) உயிர்மூலக்கூறு சிதைவு பாதைகள்

இந்தப் பாதைகளில் பெரிய மூலக்கூறுகளின் சிதைவு ஏற்படுகிறது. இவை வெளிவெப்ப வினைகள் (ஆற்றலை வெளியிடுதல்) மற்றும் குறைக்கும் சமானங்கள் மற்றும் ATP ஐ உற்பத்தி செய்கின்றன. உயிர்மூலக்கூறு சிதைவில் உற்பத்தியாகும் ஆற்றலின் பயனுள்ள வடிவங்கள், உயிர்மூலக்கூறு தொகுப்பில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, எளியவற்றிலிருந்து சிக்கலான கட்டமைப்புகளை உருவாக்க அல்லது ஆற்றல் குறைந்த நிலைகளிலிருந்து ஆற்றல் நிறைந்த நிலைகளை உருவாக்க.

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

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

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

5.2.1 கார்போஹைட்ரேட் வளர்சிதை மாற்றத்தின் கண்ணோட்டம்

விலங்குகளில், பெரும்பாலான திசுக்களுக்கான வளர்சிதை மாற்ற எரிபொருள் குளுக்கோஸ் ஆகும். குளுக்கோஸ் கிளைக்கோலிசிஸ் மூலம் பைருவேட்டாக வளர்சிதை மாற்றம் அடைகிறது. காற்று வழி நிலையில் (ஆக்ஸிஜன் இருப்பில்) பைருவேட் மைட்டோகாண்ட்ரியல் அணிக்குள் நுழைகிறது, அங்கு அது அசிட்டைல் CoA ஆக மாற்றப்பட்டு, சிட்ரிக் அமில சுழற்சியில் பங்கேற்று குளுக்கோஸின் முழுமையான ஆக்சிஜனேற்றத்தை $\mathrm{CO} _{2}$ மற்றும் $\mathrm{H} _{2} \mathrm{O}$ ஆக மாற்றுகிறது (படம் 5.1). இந்த ஆக்சிஜனேற்றம் ஆக்சிஜனேற்ற பாஸ்பாரிலேற்ற செயல்முறை மூலம் ATP உருவாக்கத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. காற்று வழி அல்லாத நிலையில் ($\mathrm{O} _{2}$ இல்லாமை/பற்றாக்குறையில்) பைருவேட் லாக்டிக் அமிலமாக மாற்றப்படுகிறது. கிளைக்கோலிசிஸின் வளர்சிதை மாற்ற இடைநிலைகளும் பிற வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளில் பங்கேற்கின்றன, எடுத்துக்காட்டாக

(i) விலங்குகளில் கிளைகோஜன் தொகுப்பு மற்றும் அதன் சேமிப்பில்.

(ii) பென்டோஸ் பாஸ்பேட் பாதையில், இது கொழுப்பு அமில தொகுப்புக்கான குறைக்கும் சமானத்தின் (NADPH) மூலமாகவும், நியூக்ளியோடைடுகள் மற்றும் நியூக்ளிக் அமில தொகுப்புக்கான ரைபோஸின் மூலமாகவும் உள்ளது.

(iii) ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட் ட்ரையாசில்கிளிசராலின் கிளிசரால் பகுதியை உருவாக்குகிறது.

(iv) அசிட்டைல் CoA என்பது கொழுப்பு அமிலங்கள் மற்றும் கொலஸ்ட்ராலின் தொகுப்புக்கான முன்னோடியாகும். கொலஸ்ட்ரால் பின்னர் விலங்குகளில் உள்ள மற்ற அனைத்து ஸ்டீராய்டுகளையும் தொகுக்கிறது.

(v) பைருவேட் மற்றும் சிட்ரிக் அமில சுழற்சியின் இடைநிலைகள் அமினோ அமில தொகுப்புக்கான கார்பன் சட்டகத்தை உருவாக்குகின்றன.

(vi) கிளைகோஜன் கையிருப்புகள் குறைந்து போனால், உண்ணாவிரதம் போன்ற நிலைகளில் லாக்டிக் அமிலம், அமினோ அமிலங்கள் மற்றும் கிளிசரால் போன்ற கார்போஹைட்ரேட் அல்லாத முன்னோடிகள் குளுக்கோனியோஜெனிசிஸ் செயல்முறை மூலம் குளுக்கோஸைத் தொகுக்க முடியும்.

படம். 5.1: கார்போஹைட்ரேட் வளர்சிதை மாற்றத்தின் கண்ணோட்டம்

5.2.2 லிப்பிட் வளர்சிதை மாற்றத்தின் கண்ணோட்டம்

மூளை, இதயம் மற்றும் சிவப்பு இரத்த அணுக்கள் போன்ற சில முக்கியமான திசுக்கள் பூரணமாக குளுக்கோஸைச் சார்ந்துள்ளன. உண்ணாவிரத நிலையில் குளுக்கோஸ் குறைவாக இருக்கும் போது, குளுக்கோஸைச் சார்ந்த குறைந்த திசுக்கள், தசைகள், கல்லீரல் மற்றும் பிற திசுக்கள் மாற்று எரிபொருளாக குளுக்கோஸைத் தவிர வேறு எரிபொருளைப் பயன்படுத்துகின்றன (படம் 5.2). இந்த எரிபொருள் நீண்ட சங்கிலி கொழுப்பு அமிலங்கள் ஆகும், அவை உணவில் இருந்து எடுக்கப்படுகின்றன அல்லது கார்போஹைட்ரேட் அல்லது அமினோ அமிலங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட அசிட்டைல் CoA இலிருந்து தொகுக்கப்படுகின்றன. கொழுப்பு அமிலங்கள் $\beta$-ஆக்சிஜனேற்ற பாதை மூலம் அசிட்டைல் CoA ஆக ஆக்சிஜனேற்றப்படலாம் அல்லது கிளிசராலுடன் எஸ்டரிஃபை செய்யப்பட்டு விலங்குகளின் கொழுப்புத் திசுவில் முக்கிய எரிபொருள் கையிருப்பாக ட்ரையாசில்கிளிசரால் (கொழுப்பு) தொகுக்கப்படலாம். $\beta$-ஆக்சிஜனேற்ற பாதையால் உருவாக்கப்பட்ட அசிட்டைல் CoA இன் பின்வரும் மூன்று விதிகள் உள்ளன.

(i) இது சிட்ரிக் அமில சுழற்சி மூலம் $\mathrm{CO} _{2}$ மற்றும் $\mathrm{H} _{2} \mathrm{O}$ ஆக ஆக்சிஜனேற்றப்படுகிறது.

(ii) இது கொலஸ்ட்ரால் போன்ற பிற லிப்பிட்களின் தொகுப்புக்கான முன்னோடியாகும். கொலஸ்ட்ரால் பின்னர் மற்ற அனைத்து ஸ்டீராய்டுகளையும் (ஹார்மோன்கள் மற்றும் பித்த நிறமிகள்) தொகுக்கிறது.

(iii) இது கீட்டோன் உடல்களை (அசிட்டோன், அசிட்டோஅசிட்டேட் மற்றும் 3-ஹைட்ராக்சி பியூட்டைரேட்) தொகுப்பதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அவை கல்லீரல் மற்றும் நீண்ட நேரம் உண்ணாவிரதத்தில் உள்ள சில பிற திசுக்களுக்கு மாற்று எரிபொருளாகும்.

படம். 5.2: லிப்பிட் வளர்சிதை மாற்றத்தின் கண்ணோட்டம்

5.2.3 அமினோ அமில வளர்சிதை மாற்றத்தின் கண்ணோட்டம்

அமினோ அமிலங்கள் புரதங்களின் கட்டிடக் கூறுகளாக இருப்பதால், அவை புரத தொகுப்புக்குத் தேவைப்படுகின்றன. 20 தரமான அமினோ அமிலங்கள் உள்ளன. சில அத்தியாவசியமற்ற அமினோ அமிலங்கள் ஆகும், ஏனெனில் இவை உடலில் வளர்சிதை மாற்ற இடைநிலைகள் மூலம் டிரான்ஸ்அமினேஷன் செயல்முறை மூலம் தொகுக்கப்படுகின்றன (படம் 5.3). மீதமுள்ளவை அத்தியாவசிய அமினோ அமிலங்கள் ஆகும், அவை உடலில் தொகுக்கப்படாததால் உணவில் வழங்கப்பட வேண்டும். டிரான்ஸ்அமினேஷனில், அமினோ நைட்ரஜன் ஒரு அமினோ அமிலத்திலிருந்து ஒரு கார்பன் சட்டகத்திற்கு மாற்றப்பட்டு பிற அமினோ அமிலங்களை உருவாக்குகிறது. டீஅமினேஷன் செயல்முறையில், அமினோ நைட்ரஜன் யூரியாவாக வெளியேற்றப்படுகிறது. டிரான்ஸ்அமினேஷனுக்குப் பிறகு மீதமுள்ள கார்பன் சட்டகங்கள் பின்வரும் பங்குகளை வகிக்கலாம்:

படம். 5.3: அமினோ அமில வளர்சிதை மாற்றத்தின் கண்ணோட்டம்

(i) சிட்ரிக் அமில சுழற்சி வழியாக $\mathrm{CO} _{2}$ ஆக ஆக்சிஜனேற்றப்படுகிறது.

(ii) குளுக்கோனியோஜெனிசிஸ் மூலம் குளுக்கோஸைத் தொகுப்பதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

(iii) கீட்டோன் உடல்களை உருவாக்குகின்றன, அவை ஆக்சிஜனேற்றப்படலாம் அல்லது கொழுப்பு அமில தொகுப்புக்குப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

சில அமினோ அமிலங்கள் தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகளின் ஹார்மோன்கள், பியூரின்கள், பைரிமிடின்கள் மற்றும் நியூரோடிரான்ஸ்மிட்டர்கள் போன்ற பிற உயிர்மூலக்கூறுகளின் தொகுப்பில் பங்கேற்கின்றன.

சில முக்கியமான வளர்சிதை மாற்றப் பாதைகள் -

5.2.4 கிளைக்கோலிசிஸ்

கிளைக்கோலிசிஸ் என்பது எல்லா உயிரணுக்களிலும் உள்ள ஒரு உலகளாவிய வினையூக்கி பாதையாகும், இது எம்ப்டன்-மேயர்ஹோஃப்-பார்னாஸ் (EMP) பாதை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது (படம் 5.4). இது கார்போஹைட்ரேட் வளர்சிதை மாற்றத்தின் முக்கிய பாதையாகும் மற்றும் தொடர்புடைய அனைத்து நொதிகளும் சைட்டோசோலில் உள்ளன, மேலும் இந்த பாதை குளுக்கோஸின் பாஸ்பாரிலேற்றத்துடன் தொடங்குகிறது, இது குளுக்கோஸ்-6-பாஸ்பேட்டாக மாற்றப்படுகிறது, இது ஹெக்ஸோகைனேஸ் நொதியால் வினையூக்கப்படுகிறது. ATP பாஸ்பேட் கொடுப்பான்; அதன் $\gamma$-பாஸ்போரில் குழு குளுக்கோஸுக்கு மாற்றப்படுகிறது. இந்த வினை மீளமுடியாதது மற்றும் ஹெக்ஸோகைனேஸ் நொதி அதன் விளைபொருள் குளுக்கோஸ்-6-பாஸ்பேட்டால் அலோஸ்டெரிக் முறையில் (விளைபொருள் செயலில் உள்ள தளத்திலிருந்து வேறுபட்ட தளத்தில் நொதியுடன் பிணைந்து அதன் வினையூக்கி செயல்பாட்டை மாற்றும் போது) தடுக்கப்படுகிறது. ஹெக்ஸோகைனேஸ் குளுக்கோஸைத் தவிர பிரக்டோஸ், கேலக்டோஸ், மானோஸ் போன்ற சர்க்கரைகளையும் பாஸ்பாரிலேட் செய்ய முடியும். கல்லீரல் செல்களில் ஹெக்ஸோகைனேஸின் ஐசோநொதியும் (விவரம் பிரிவு 4.1 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது) குளுக்கோகைனேஸ் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது குளுக்கோஸை மட்டுமே பாஸ்பாரிலேட் செய்ய முடியும். குளுக்கோஸ்-6-பாஸ்பேட் என்பது கார்போஹைட்ரேட் வளர்சிதை மாற்றத்தின் முக்கியமான இடைநிலையாகும், ஏனெனில் இது கிளைக்கோலிசிஸ், குளுக்கோனியோஜெனிசிஸ் (கார்போஹைட்ரேட் அல்லாத மூலக்கூறுகளிலிருந்து குளுக்கோஸ் உருவாக்கம்), பென்டோஸ் பாஸ்பேட் பாதை, கிளைகோஜெனிசிஸ் (கிளைகோஜன் தொகுப்பு) மற்றும் கிளைகோஜனாலிசிஸ் (கிளைகோஜன் சிதைவு) ஆகியவற்றில் உருவாகிறது.

குளுக்கோஸ்-6-பாஸ்பேட் பின்னர் பாஸ்போகுளுக்கோஸ் ஐசோமெரேஸ் நொதியால் பிரக்டோஸ்-6-பாஸ்பேட்டாக மாற்றப்படுகிறது, இது ஒரு ஆல்டோஸ்-கீட்டோஸ் ஐசோமரைசேஷன் வினையை வினையூக்குகிறது. பிரக்டோஸ்-6-பாஸ்பேட் பின்னர் பாஸ்போபிரக்டோகைனேஸ் (PFK) நொதியால் மற்றொரு பாஸ்பாரிலேற்றத்தை அனுபவித்து பிரக்டோஸ்-1,6-பிஸ்பாஸ்பேட்டை உருவாக்குகிறது. ஹெக்ஸோகைனேஸைப் போலவே, PFK மீளமுடியாத வினையை வினையூக்குகிறது மற்றும் அலோஸ்டெரிக் கட்டுப்பாட்டிற்கு உட்படுகிறது. பிரக்டோஸ்-1,6-பிஸ்பாஸ்பேட் ஆல்டோலேஸ் நொதியால் இரண்டு ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட்டுகளாக, கிளிசரால்டிஹைட்-3-பாஸ்பேட் மற்றும் டைஹைட்ராக்சிஅசிட்டோன் பாஸ்பேட் ஆகியவற்றாக பிளவுபடுகிறது.

தயாரிக்கப்பட்ட இரண்டு ட்ரையோஸ்கள் ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட் ஐசோமெரேஸ் நொதியால் ஒன்றுக்கொன்று மாற்றப்படுகின்றன. கிளிசரால்டிஹைட்-3-பாஸ்பேட்டின் ஆக்சிஜனேற்றம் 1,3-பிஸ்பாஸ்போகிளிசரேட்டாக கிளிசரால்டிஹைட்-3-பாஸ்பேட் டீஹைட்ரஜினேஸ் நொதியால் நடைபெறுகிறது, இது NAD-சார்ந்த நொதியாகும். அடுத்த வினையில், பாஸ்பேட் 1,3-பிஸ்பாஸ்பேட் கிளிசரேட்டிலிருந்து ADP க்கு மாற்றப்படுகிறது, பாஸ்போகிளிசரேட் கைனேஸ் நொதியால் ATP மற்றும் 3-பாஸ்போகிளிசரேட்டை உருவாக்குகிறது. ADP இன் பாஸ்பாரிலேற்றம் ATP ஐ உருவாக்குவது அடிமட்ட பாஸ்பாரிலேற்றம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

குளுக்கோஸின் ஒரு மூலக்கூறுக்கு இரண்டு ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட்டுகள் உருவாக்கப்படுவதால், இரண்டு ATP மூலக்கூறுகள்

படம். 5.4: கிளைக்கோலிசிஸ்

கிளைக்கோலிசிஸை அனுபவிக்கும் குளுக்கோஸின் ஒரு மூலக்கூறுக்கு இந்த நிலையில் உருவாகின்றன. கிளைக்கோலிசிஸின் அடுத்த படியில் 3-பாஸ்போகிளிசரேட்டின் ஐசோமரைசேஷன் பாஸ்போகிளிசரேட் மியூட்டேஸ் நொதியால் 2-பாஸ்போகிளிசரேட்டாக மாற்றுவது அடங்கும்.

அடுத்தடுத்த படியில் ஒரு நீர்நீக்கம் வினை அடங்கும், இது 2-பாஸ்போகிளிசரேட்டை பாஸ்போஎனால் பைருவேட்டாக மாற்றுகிறது, இது எனோலேஸ் நொதியால் நடைபெறுகிறது, இதற்கு அதன் செயல்பாட்டிற்கு $\mathrm{Mg}^{2+}$ அல்லது $\mathrm{Mn}^{2+}$ தேவைப்படுகிறது. பாஸ்போஎனால் பைருவேட், பைருவேட் கைனேஸ் நொதியால் பைருவேட்டாக மாற்றப்படுகிறது, இதன் போது பாஸ்பேட் ADP க்கு மாற்றப்பட்டு ATP (அடிமட்ட பாஸ்பாரிலேற்றம்) உருவாகிறது.

10 கிளைகோலிடிக் வினைகளில், மூன்று வினைகள் வெளிவெப்ப வினைகள் மற்றும் எனவே மீளமுடியாதவை. இந்த வினைகள் ஒழுங்குமுறை நொதிகளால் வினையூக்கப்படுகின்றன, அதாவது ஹெக்ஸோகைனேஸ், PFK மற்றும் பைருவேட் கைனேஸ் மற்றும் எனவே கிளைக்கோலிசிஸின் ஒழுங்குமுறையின் முக்கிய தளங்களாகும்.

கிளைக்கோலிசிஸால் ஆற்றல் விளைச்சல்

ஒரு குளுக்கோஸ் மூலக்கூறை இரண்டு பைருவேட் மூலக்கூறுகளாக மாற்றுவதில் நிகர வினை:

$$\text { Glucose }+2 \mathrm{ATP}+2 \mathrm{NAD}^{+}+4 \mathrm{ADP}+4 \mathrm{P} _{\mathrm{i}}$$ $$\bigg\Downarrow$$ $$2 \text { Pyruvate }+2 \mathrm{ADP}+2 \mathrm{NADH}+2 \mathrm{H}^{+}+4 \mathrm{ATP}+ \mathrm{H} _{2} \mathrm{O}$$

இவ்வாறு குளுக்கோஸை இரண்டு பைருவேட் மூலக்கூறுகளாக மாற்றுவதில் நான்கு ATP மூலக்கூறுகள் உருவாகின்றன. நிகர ATP உற்பத்தி இரண்டு ஆகும், ஏனெனில் செயல்முறையின் போது இரண்டு ATP மூலக்கூறுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பைருவேட்டின் விதி

குளுக்கோஸிலிருந்து பைருவேட் வரையிலான கிளைகோலிடிக் வின