ପ୍ରବନ୍ଧ
ଅଧିକ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାରର ଅର୍ଥ କି ଅଧିକ ATP? ମେଥିଲିନ୍ ବ୍ଲୁ ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଶିକ୍ଷା
ଏକ ପୃଥକ୍ କରାଯାଇଥିବା ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଅନ୍ ଏପରି ଏକ କକ୍ଷରେ ଅଛି, ଯେଉଁଠି ଇନ୍ଧନ ଅଛି କିନ୍ତୁ ADP ନାହିଁ। ଏହା ଧୀରେ ଧୀରେ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର କରେ। ADP ମିଶାଇଲେ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର ଅନେକ ଗୁଣ ବଢ଼ିଯାଏ। ADP ସରିଯିବା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଅପେକ୍ଷା କଲେ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର ପୁଣି କମିଯାଏ। ଇନ୍ଧନ କେବେ ବଦଳିନଥିଲା। କେବଳ ATPର ଚାହିଦା ବଦଳିଥିଲା।
ଏହି ଛୋଟ ଘଟଣାକ୍ରମରେ ଏହି ଲେଖାର ମୁଖ୍ୟ ପାର୍ଥକ୍ୟଟି ନିହିତ ଅଛି। ଶ୍ୱସନ ଶୃଙ୍ଖଳ ଦେଇ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ କେତେ ଦ୍ରୁତ ପ୍ରବାହିତ ହୁଏ, ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର ତାହା ମାପେ। ସେହି ପ୍ରବାହର କେତେ ଅଂଶ ବ୍ୟବହାରଯୋଗ୍ୟ ଶକ୍ତି ଭାବେ ସଞ୍ଚିତ ହୁଏ, ATP ଉତ୍ପାଦନ ତାହା ମାପେ। ଉଭୟର ଏକ ସାଧାରଣ ମଧ୍ୟବର୍ତ୍ତୀ ପଦକ୍ଷେପ ଅଛି: ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆର ଭିତର ଝିଲ୍ଲୀର ଦୁଇ ପାର୍ଶ୍ୱରେ ଥିବା ପ୍ରୋଟନ୍ ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟ। ଏହି ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟ ATP ସଂଶ୍ଳେଷଣ ସହ କେତେ ଦୃଢ଼ ଭାବେ ଯୁଗ୍ମିତ ଅଛି, ତାହା ବଦଳାଉଥିବା ଯେକୌଣସି କାରକ ଏହି ଦୁଇ ଅନ୍ତିମ ମାପଦଣ୍ଡକୁ ଭିନ୍ନ ଦିଗରେ ନେଇପାରେ। ଏଠାରେ ମେଥିଲିନ୍ ବ୍ଲୁ ଏକ ଉପଯୋଗୀ ଉଦାହରଣ, କାରଣ ଏହା ଉଭୟ କାମ କରୁଥିବା ଦେଖାଯାଇଛି: କିଛି ପ୍ରସ୍ତୁତ ନମୁନାରେ ATP ସହିତ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର ବଢ଼ାଇବା, ଏବଂ ଅନ୍ୟ କିଛିରେ ATP ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରହିବା କିମ୍ବା କମିବା ସତ୍ତ୍ୱେ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର ବଢ଼ାଇବା।
ପ୍ରଥମେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ହସ୍ତାନ୍ତରର ବ୍ୟାପକ ଚିତ୍ର ବୁଝିବାକୁ ଚାହୁଁଥିବା ପାଠକମାନେ ମେଥିଲିନ୍ ବ୍ଲୁ କିପରି ଶ୍ୱସନ ଶୃଙ୍ଖଳରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ବହନ କରେ, ସେଠାରୁ ଆରମ୍ଭ କରିପାରିବେ। ଆଉ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ପରୀକ୍ଷଣର ପରିଭାଷା ବୁଝିବାକୁ ଚାହୁଁଥିବା ପାଠକମାନେ ପ୍ରଥମ ଶ୍ୱସନ ମାପଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରକୃତରେ କ’ଣ ଦେଖାଇଥିଲା, ତାହା ପଢ଼ିପାରିବେ।
ଶ୍ୱସନ, ATP ଓ ସେମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟ
NADH ଓ FADH2ରୁ ଆସୁଥିବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ କମ୍ପ୍ଲେକ୍ସ I ଓ IIରେ ଶୃଙ୍ଖଳରେ ପ୍ରବେଶ କରେ, କମ୍ପ୍ଲେକ୍ସ III ଦେଇ ସାଇଟୋକ୍ରୋମ୍ cକୁ ଯାଏ, ତା’ପରେ କମ୍ପ୍ଲେକ୍ସ IV ଦେଇ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ପାଖରେ ପହଞ୍ଚେ। କମ୍ପ୍ଲେକ୍ସ I, III ଓ IVରେ ମୁକ୍ତ ହେଉଥିବା ଶକ୍ତି ପ୍ରୋଟନ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ମ୍ୟାଟ୍ରିକ୍ସରୁ ବାହାର କରି ଦୁଇ ଝିଲ୍ଲୀ ମଧ୍ୟର ସ୍ଥାନକୁ ପମ୍ପ କରେ। ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଆବେଶ ଓ ଅମ୍ଳତାର ଏହି ପୃଥକୀକରଣ ହେଉଛି ପ୍ରୋଟନ୍ ଚାଳକ ବଳ, ଏବଂ ଏହାର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଅଂଶ, ଝିଲ୍ଲୀ ବିଭବ, ସାଧାରଣତଃ ପ୍ରମୁଖ ଅଂଶ ହୋଇଥାଏ।
ATP ସିନ୍ଥେଜ୍ ପ୍ରୋଟନ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ପୁଣି ମ୍ୟାଟ୍ରିକ୍ସକୁ ପ୍ରବାହିତ ହେବାକୁ ଦିଏ ଏବଂ ଏଥିରୁ ମୁକ୍ତ ହେଉଥିବା ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର କରି ADP ଓ ଫସ୍ଫେଟ୍କୁ ଯୋଡ଼ି ATP ତିଆରି କରେ। ତେଣୁ କ୍ରମଟି ହେଉଛି:
ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର, ତା’ପରେ ପ୍ରୋଟନ୍ ପମ୍ପିଂ, ତା’ପରେ ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟ, ତା’ପରେ ATP ସଂଶ୍ଳେଷଣ।
କିନ୍ତୁ ଏଠାରେ ଏକ ସମସ୍ୟା ଅଛି: ପ୍ରୋଟନ୍ ଅନ୍ୟ ପଥରେ ମଧ୍ୟ ଫେରିପାରେ। ATP ସିନ୍ଥେଜ୍କୁ ଏଡ଼ାଇ ଫେରୁଥିବା ଯେକୌଣସି ପ୍ରୋଟନ୍ ପ୍ରବାହକୁ ପ୍ରୋଟନ୍ ଲିକ୍ କୁହାଯାଏ। ଏହି ଲିକ୍ ଯୋଗୁଁ ଝିଲ୍ଲୀ ବିଭବ ସ୍ଥିର ରଖିବା ପାଇଁ ଶୃଙ୍ଖଳକୁ ସେହି ପ୍ରୋଟନ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ପୁଣି ପମ୍ପ କରିବାକୁ ପଡ଼େ। ଏଥିରେ ଅଧିକ ATP ତିଆରି ନ ହୋଇ ଅଧିକ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଯଥେଷ୍ଟ ତୀବ୍ର ଲିକ୍କୁ ବିଯୁଗ୍ମନ କୁହାଯାଏ: ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର ବଢ଼େ, କିନ୍ତୁ ATP ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରହେ କିମ୍ବା କମେ, ଏବଂ ଅପଚୟ ହୋଇଥିବା ଶକ୍ତି ତାପ ଭାବେ ବାହାରିଯାଏ।
ଅବସ୍ଥା 3, ଅବସ୍ଥା 4 ଓ ଶ୍ୱସନ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଅନୁପାତ
ଏହାର ପାରମ୍ପରିକ ପରିଭାଷା ପୃଥକ୍ କରାଯାଇଥିବା ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆର ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଆସିଛି। ଅବସ୍ଥା 3 ହେଉଛି ସବ୍ଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଓ ADP ଉପସ୍ଥିତ ଥିବାବେଳର ଶ୍ୱସନ: ATP ସିନ୍ଥେଜ୍ ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟକୁ କମାଏ, ଝିଲ୍ଲୀ ବିଭବ ହ୍ରାସ ପାଏ, ତାହାକୁ ପୁନଃ ସ୍ଥାପନ କରିବା ପାଇଁ ଶୃଙ୍ଖଳର ଗତି ବଢ଼େ, ଏବଂ ATP ତିଆରି ହେଉଥିବାରୁ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର ଅଧିକ ରହେ। ଅବସ୍ଥା 4 ହେଉଛି ADP ସରିଯିବା ପରର ଶ୍ୱସନ: ATP ସିନ୍ଥେଜ୍ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ରହେ, ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟ ବଢ଼େ, ଉଚ୍ଚ ଝିଲ୍ଲୀ ବିଭବ ଆହୁରି ପମ୍ପିଂକୁ ବାଧା ଦିଏ, ଏବଂ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର କମି କେବଳ ଲିକ୍ର କ୍ଷତିପୂରଣ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ସ୍ତରରେ ରହେ।
ତେଣୁ ଅବସ୍ଥା 3କୁ ଅବସ୍ଥା 4ରେ ଭାଗ କରି ମିଳୁଥିବା ଶ୍ୱସନ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଅନୁପାତ, ପ୍ରସ୍ତୁତ ନମୁନାଟି କେତେ ଦୃଢ଼ ଭାବେ ଯୁଗ୍ମିତ ଅଛି, ତାହା ସୂଚାଏ। ଉଚ୍ଚ ଅନୁପାତର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ADP ଶ୍ୱସନକୁ ଦୃଢ଼ ଭାବେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରୁଛି। ଅବସ୍ଥା 4 ବଢ଼ିବା ସହିତ ଅନୁପାତ କମିବାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଲିକ୍ର ପ୍ରଭାବ ପ୍ରମୁଖ ହେଉଛି। ନିମ୍ନରେ ଥିବା ମେଥିଲିନ୍ ବ୍ଲୁର ଫଳାଫଳକୁ ବୁଝିବା ପାଇଁ ଏହି ଦୃଷ୍ଟିକୋଣ ଉପଯୋଗୀ।
ଏକ ଧାରଣାମୂଳକ ମଡେଲ୍ ମନେ ରଖିବା ଯୋଗ୍ୟ। ଉଚ୍ଚ ଝିଲ୍ଲୀ ବିଭବ ଶୃଙ୍ଖଳକୁ ମନ୍ଥର କରେ। ବିଭବ କ୍ଷୟ ହେଲେ ଏହାର ଗତି ବଢ଼େ। ଶୃଙ୍ଖଳ ପମ୍ପିଂ କେତେ କଠିନ ହୋଇଛି, ତାହା ଅନୁଯାୟୀ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରେ; ATP ତିଆରି ହେଉଛି କି ନାହିଁ, ତାହା ଅନୁଯାୟୀ ସିଧାସଳଖ ନୁହେଁ।
ଯେତେବେଳେ ଅନ୍ତିମ ମାପଦଣ୍ଡଗୁଡ଼ିକ ଏକାଠି ବଦଳନ୍ତି
ଯୁଗ୍ମିତ ପରିବର୍ତ୍ତନର ସବୁଠାରୁ ସ୍ପଷ୍ଟ ଉଦାହରଣ ମିଳେ ଶ୍ୱସନ କମ୍ପ୍ଲେକ୍ସ ଅବରୋଧିତ ହୋଇଥିବା ପୃଥକ୍ ଗିନି ପିଗ୍ ମସ୍ତିଷ୍କ ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆରେ। 100 nanomolarରୁ 1 micromolar ମେଥିଲିନ୍ ବ୍ଲୁରେ, ଗ୍ଲୁଟାମେଟ୍ ସହ ମାଲେଟ୍, ସକ୍ସିନେଟ୍ କିମ୍ବା ଗ୍ଲିସେରୋଫସ୍ଫେଟ୍ ଇନ୍ଧନ ଭାବେ ଥିବାବେଳେ ବିଶ୍ରାମ ଅବସ୍ଥାର ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର ବଢ଼ିଥିଲା, କିନ୍ତୁ ADP ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ତେଜିତ ଶ୍ୱସନ ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରହିଥିଲା। କମ୍ପ୍ଲେକ୍ସ I କିମ୍ବା କମ୍ପ୍ଲେକ୍ସ IIIରେ ବିଷାକ୍ତ ପଦାର୍ଥ ଦ୍ୱାରା କାର୍ଯ୍ୟ ବାଧାପ୍ରାପ୍ତ ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆରେ, ଏହି ରଞ୍ଜକ ATP ଉତ୍ପାଦନ ସାମାନ୍ୟ ବଢ଼ାଇଥିଲା, ଝିଲ୍ଲୀ ବିଭବ ପୁନଃ ସ୍ଥାପନ କରିଥିଲା ଏବଂ କ୍ୟାଲ୍ସିୟମ୍ ଗ୍ରହଣରେ ଉନ୍ନତି ଆଣିଥିଲା। ପ୍ରସ୍ତାବିତ ପଥଟି ଏକ ସଂକ୍ଷିପ୍ତ ବିକଳ୍ପ ପଥ: ରଞ୍ଜକଟି ଅବରୋଧର ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀ ସ୍ଥାନରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗ୍ରହଣ କରି ସାଇଟୋକ୍ରୋମ୍ cକୁ ଦିଏ, ଯାହାଫଳରେ କ୍ଷତିଗ୍ରସ୍ତ କମ୍ପ୍ଲେକ୍ସକୁ ଏଡ଼ାଇ ଯାଇହୁଏ।
ଦ୍ୱିତୀୟ ଯୁଗ୍ମିତ ଉଦାହରଣରେ ATPର ଉତ୍ସ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭିନ୍ନ। ATP ସିନ୍ଥେଜ୍ ଅବରୋଧିତ ହୋଇଥିବା ପୃଥକ୍ ମସ୍ତିଷ୍କ ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆରେ, ପରୀକ୍ଷା କରାଯାଇଥିବା ପ୍ରତ୍ୟେକ ସବ୍ଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ରେ ମେଥିଲିନ୍ ବ୍ଲୁ ତଥାପି ଶ୍ୱସନକୁ ଉତ୍ତେଜିତ କରିଥିଲା। କିନ୍ତୁ ATP ସଂଶ୍ଳେଷଣ କେବଳ ଆଲ୍ଫା କେଟୋଗ୍ଲୁଟାରେଟ୍ ଓ ଗ୍ଲୁଟାମେଟ୍ରେ ବଢ଼ିଥିଲା—ଏହି ଦୁଇ ସବ୍ଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସକ୍ସିନିଲ୍ CoA ତିଆରି କରେ। ଓଲିଗୋମାଇସିନ୍ ATP ସିନ୍ଥେଜ୍କୁ ଅବରୋଧ କରିଥିବାରୁ, ଅତିରିକ୍ତ ATP ସିଟ୍ରିକ୍ ଅମ୍ଳ ଚକ୍ରରେ ସକ୍ସିନିଲ୍ CoA ଲିଗେଜ୍ ଦ୍ୱାରା ହେଉଥିବା ସବ୍ଷ୍ଟ୍ରେଟ୍-ସ୍ତରୀୟ ଫସ୍ଫୋରିଲେସନ୍ରୁ ଆସିଥିଲା, ଅକ୍ସିଡେଟିଭ୍ ଫସ୍ଫୋରିଲେସନ୍ରୁ ନୁହେଁ। କମ୍ପ୍ଲେକ୍ସ I ଓ ATP ସିନ୍ଥେଜ୍ ଏକାସାଙ୍ଗରେ ଅବରୋଧିତ ହୋଇଥିବାବେଳେ ଏହି ରଞ୍ଜକ ଝିଲ୍ଲୀ ବିଭବ ମଧ୍ୟ ପୁନଃ ସ୍ଥାପନ କରିଥିଲା। ଏଠାରେ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର ଓ ATP ଏକାଠି ବଢ଼ିଥିଲା, କିନ୍ତୁ କେବଳ ସେଠାରେ, ଯେଉଁଠି ସବ୍ଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଦ୍ୱିତୀୟ ATP ପଥକୁ ସମ୍ଭବ କରିଥିଲା। ସକ୍ସିନେଟ୍ କିମ୍ବା ମାଲେଟ୍ରେ ଅତିରିକ୍ତ ATP ବିନା ଶ୍ୱସନ ବଢ଼ିଥିଲା। ସେହି ରଞ୍ଜକ, ସେହି କକ୍ଷ, କିନ୍ତୁ ଭିନ୍ନ ଇନ୍ଧନ ଓ ଭିନ୍ନ ଉତ୍ତର।
ଯେତେବେଳେ ଅନ୍ତିମ ମାପଦଣ୍ଡଗୁଡ଼ିକ ଭିନ୍ନ ହୁଅନ୍ତି
ଏହି ମାପଦଣ୍ଡଗୁଡ଼ିକ ଭିନ୍ନ ହେବାର ଉଦାହରଣଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟ ପ୍ରକାଶିତ ହୋଇଛି ଏବଂ ସମାନ ଭାବେ ଶିକ୍ଷଣୀୟ। 1997ର ପୃଥକ୍ ମୂଷା ଯକୃତ ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆ ଅଧ୍ୟୟନରେ, ମେଥିଲିନ୍ ବ୍ଲୁ ଦୃଢ଼ ଭାବେ ଯୁଗ୍ମିତ ଏବଂ ସକ୍ସିନେଟ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ଶ୍ୱସନ କରୁଥିବା ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆରେ ଅବସ୍ଥା 4 ଶ୍ୱସନକୁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରିଥିଲା, ଯାହାଫଳରେ ଶ୍ୱସନ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଅନୁପାତ କମିଥିଲା। ପ୍ରଭାବଟି 0.5 micromolarରୁ ଦେଖାଯାଇଥିଲା ଏବଂ 5 micromolarରେ ତୀବ୍ର ଥିଲା। ଏହି ସାନ୍ଦ୍ରତା 100 milligram ଶିରାମାର୍ଗୀୟ ବୋଲସ୍ ପରେ ପ୍ଲାଜ୍ମାରେ ଦେଖାଯାଉଥିବା ସ୍ତରର ନିକଟବର୍ତ୍ତୀ। 5 micromolarରେ ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆ ମଧ୍ୟ ଫୁଲିଥିଲା, ଯଦିଓ ଯୁଗ୍ମନ ତ୍ରୁଟି ପ୍ରଥମେ କମ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତାରେ ଦେଖାଦେଇଥିଲା। ଏହା ସୂଚାଏ ଯେ ଲିକ୍ ଗଠନାତ୍ମକ କ୍ଷତିରୁ ହୋଇନଥିଲା, ବରଂ ତାହା ପୂର୍ବରୁ ଆରମ୍ଭ ହୋଇଥିଲା। ବିଯୁଗ୍ମିତ ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆରେ ରଞ୍ଜକଟି ସାନ୍ଦ୍ରତା-ନିର୍ଭର ଭାବେ ଶ୍ୱସନକୁ ଉତ୍ତେଜିତ କରିଥିଲା, ଏବଂ ଏହି ପ୍ରଭାବ ଏକ ସନ୍ତୃପ୍ତି ସୀମାରେ ପହଞ୍ଚୁଥିଲା। ଉଭୟ ପ୍ରସ୍ତୁତ ନମୁନାରେ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର ବଢ଼ିଥିଲା। କିନ୍ତୁ ବ୍ୟବହୃତ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ପ୍ରତି ATP ସଂଶ୍ଳେଷଣ ବଢ଼ିନଥିଲା। ଏହା ଏକେ ଅଣୁରେ ବିଯୁଗ୍ମନ ଓ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ବହନର ପାଠ୍ୟପୁସ୍ତକସୁଲଭ ଉଦାହରଣ।
ସବୁଠାରୁ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ପାର୍ଥକ୍ୟ ରେଟିନାରୁ ମିଳେ। AIF-ଅଭାବଯୁକ୍ତ ମୂଷା ଓ ରୋଟେନୋନ୍ରେ ଉପଚାରିତ ଆଲୋକଗ୍ରାହୀ କୋଷରେ, ମେଥିଲିନ୍ ବ୍ଲୁ ରେଟିନାର ମୋଟେଇ, ଆଲୋକଗ୍ରାହୀ କୋଷର ଚିହ୍ନକ ଓ ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆର ଗଠନ ବଜାୟ ରଖିଥିଲା। ଏହା NADH ଓ NADର ଅନୁପାତ କମାଇଥିଲା ଏବଂ ଭାଙ୍ଗ ସଠିକ୍ ଭାବେ ନ ପଡ଼ିଥିବା ପ୍ରୋଟିନ୍ ପ୍ରତି ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଓ ମାଇଟୋଫାଜି ସମେତ ଚାପଜନିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପଥଗୁଡ଼ିକର ସକ୍ରିୟତା କମାଇଥିଲା। ATPର ଅଭାବ ଦୂର ନ କରି ଏହା ଏସବୁ କରିଥିଲା। ଶକ୍ତି ପୁନଃ ସ୍ଥାପିତ ନ ହୋଇ ସୁରକ୍ଷା ମିଳିବାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି, ଲାଭଟି ଅତିରିକ୍ତ ATP ମାଧ୍ୟମରେ ନୁହେଁ, ବରଂ ରେଡକ୍ସ ସନ୍ତୁଳନ ଓ ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆର ଅଖଣ୍ଡତା ମାଧ୍ୟମରେ ଆସିଥିଲା। ତନ୍ତୁ ବଞ୍ଚିରହିବାକୁ ଶକ୍ତି ଉତ୍ପାଦନ ପୁନଃ ସ୍ଥାପିତ ହେବା ସହ ସମାନ ବୋଲି ଧରିନେଲେ, ଏହି ପରୀକ୍ଷଣର ଅର୍ଥ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୁଲ୍ ବୁଝାଯିବ।
ମସ୍ତିଷ୍କ ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆ ଉପରେ ହୋଇଥିବା କାମ ଏହି ହିସାବରେ ଏକ ମୂଲ୍ୟର ସ୍ତମ୍ଭ ମଧ୍ୟ ଯୋଡ଼େ। ଜୈବଶକ୍ତିଗତ କାର୍ଯ୍ୟରେ ଉନ୍ନତି ଆଣିଥିବା ସେହି କମ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତାଗୁଡ଼ିକ ପରୀକ୍ଷା କରାଯାଇଥିବା ପ୍ରତ୍ୟେକ ପରିସ୍ଥିତିରେ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ପେରକ୍ସାଇଡ୍ ଉତ୍ପାଦନ ମଧ୍ୟ ବଢ଼ାଇଥିଲା ଏବଂ ତାହାର ଅପସାରଣ ମନ୍ଥର କରିଥିଲା। ଏହାକୁ ଏକ ଅନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ରଞ୍ଜକ ବଦଳରେ କାଲିବ୍ରେଟ୍ କରାଯାଇଥିବା Amplex ପରୀକ୍ଷା ଦ୍ୱାରା ମାପାଯାଇଥିଲା। ଅଧିକ ATP ସହିତ ଅଧିକ ଅକ୍ସିଡାଣ୍ଟ ମଧ୍ୟ ଆସିଥିଲା।
ଅଧ୍ୟୟନ ପଢ଼ିବା ପାଇଁ ଏକ ବ୍ୟବହାରିକ ଯାଞ୍ଚତାଲିକା
ଚାରୋଟି ପ୍ରଶ୍ନ ଏକ ଯୁଗ୍ମିତ ଫଳାଫଳକୁ ଏକ ବିଯୁଗ୍ମିତ ଫଳାଫଳରୁ ଅଲଗା କରେ।
ପ୍ରଥମେ, ପ୍ରକୃତରେ କେଉଁ ଅନ୍ତିମ ମାପଦଣ୍ଡ ମାପାଯାଇଥିଲା। କେବଳ ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର ATP ବିଷୟରେ କହିପାରେ ନାହିଁ। ATP ସଂଶ୍ଳେଷଣ, ଝିଲ୍ଲୀ ବିଭବ ଓ ଶ୍ୱସନ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଅନୁପାତ—ପ୍ରତ୍ୟେକ ଏପରି ଏକ ତଥ୍ୟ ଦିଏ, ଯାହା ଅକ୍ସିଜେନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଦେଖିପାରେ ନାହିଁ। ମେଥିଲିନ୍ ବ୍ଲୁ ଗବେଷଣାର ଦାବିଗୁଡ଼ିକ ପଢ଼ିବାର ମାର୍ଗଦର୍ଶିକା ଅନ୍ତିମ ମାପଦଣ୍ଡକୁ ଯତ୍ନର ସହ ବିଚାର କରିବାର ଏହି ପଦ୍ଧତିକୁ ବିସ୍ତୃତ ଭାବେ ବୁଝାଏ।
ଦ୍ୱିତୀୟରେ, କେଉଁ ସବ୍ଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆକୁ ଇନ୍ଧନ ଯୋଗାଇଥିଲା। ସକ୍ସିନିଲ୍ CoAର ଫଳାଫଳ ଦେଖାଏ ଯେ ଇନ୍ଧନର ଚୟନ ଅତିରିକ୍ତ ଶ୍ୱସନ ଆଦୌ ଅତିରିକ୍ତ ATPରେ ପରିଣତ ହୋଇପାରିବ କି ନାହିଁ, ତାହା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିପାରେ।
ତୃତୀୟରେ, କେଉଁ ସାନ୍ଦ୍ରତା ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା। ମସ୍ତିଷ୍କ ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆରେ nanomolarରୁ ନିମ୍ନ micromolar ସ୍ତରର ମେଥିଲିନ୍ ବ୍ଲୁ ଅକ୍ସିଡାଣ୍ଟ ବୃଦ୍ଧିର ମୂଲ୍ୟରେ ସାମାନ୍ୟ ଜୈବଶକ୍ତିଗତ ଲାଭ ଦେଇଥିଲା; ଯକୃତ ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆରେ ଅଧା micromolar ଓ ତା’ଠାରୁ ଅଧିକ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଯୁଗ୍ମନକୁ ଦୁର୍ବଳ କରିଥିଲା; 5 micromolarରେ ଫୁଲିବା ମଧ୍ୟ ଯୋଡ଼ି ହୋଇଥିଲା। ସାନ୍ଦ୍ରତା କାର୍ଯ୍ୟପ୍ରଣାଳୀର ଅଂଶ, କେବଳ ପୃଷ୍ଠଭୂମି ତଥ୍ୟ ନୁହେଁ।
ଚତୁର୍ଥରେ, କେଉଁ ମଡେଲ୍ରେ ଫଳାଫଳ ମିଳିଥିଲା। ପୃଥକ୍ ମାଇଟୋକଣ୍ଡ୍ରିଆ ଭିତରର କାର୍ଯ୍ୟସଂଯୋଗକୁ ଉଜାଗର କରେ, କିନ୍ତୁ ଅକ୍ଷତ କୋଷ ଓ ତନ୍ତୁରେ ପରିବହନ, ବର୍ଣ୍ଣହୀନ ରୂପକୁ ବିଜାରଣ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗ୍ରହଣ କରୁଥିବା ପ୍ରତିଦ୍ୱନ୍ଦ୍ୱୀ ପଥଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟ ଯୋଡ଼ି ହୁଏ। ସାନ୍ଦ୍ରତା ଓ ପରୀକ୍ଷଣ ପ୍ରୋଟୋକଲ୍ କିପରି ମେଥିଲିନ୍ ବ୍ଲୁର ପ୍ରଭାବକୁ ନିର୍ଦ୍ଧାରଣ କରେ, ସେଥି ସମେତ ପରୀକ୍ଷାଗାରରେ ପ୍ରୟୋଗ ପରିମାଣ ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ କାମ, କକ୍ଷରେ ମିଳିଥିବା ସଂଖ୍ୟା ଓ କୌଣସି ବ୍ୟକ୍ତି ବିଷୟରେ କରାଯାଉଥିବା ଦାବି ମଧ୍ୟରେ ସେତୁ ଭାବେ କାମ କରେ।
ଅକ୍ସିଜେନ୍ ବ୍ୟବହାର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ପ୍ରବାହକୁ ସୂଚାଏ। ସେହି ପ୍ରବାହର କେତେ ଅଂଶ ଶକ୍ତି ଭାବେ ସଞ୍ଚିତ ହେଲା, ATP ତାହା ସୂଚାଏ। ମେଥିଲିନ୍ ବ୍ଲୁ ଏହି ଦୁଇଟି ମଧ୍ୟରୁ ଯେକୌଣସିଟିକୁ ବଦଳାଇପାରେ, ଏବଂ ଉପରୋକ୍ତ ପରୀକ୍ଷଣଗୁଡ଼ିକ ଏହାର ଚାରୋଟି ସଂଯୋଗ ଦେଖାଏ: ଉଭୟ ବଢ଼େ, ଶ୍ୱସନ କେବଳ ସବ୍ଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଅନୁମତି ଦେଉଥିବା ସ୍ଥାନରେ ବଢ଼େ, ଯୁଗ୍ମନ କମୁଥିବାବେଳେ ଶ୍ୱସନ ବଢ଼େ, ଏବଂ ATP ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ ରହିଥିବାବେଳେ ତନ୍ତୁ ସଂରକ୍ଷିତ ରହେ। ଅକ୍ସିଜେନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ରେ ଦେଖାଯାଉଥିବା ସଂଖ୍ୟାଟି ବ୍ୟାଖ୍ୟାର ଆରମ୍ଭ, ଶେଷ ନୁହେଁ।