පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලිවල ශක්ති සම්බන්ධතා හා ATP
ඒකකය 2 · ජීවයේ රසායනික පදනම හා සෛලීය පදනම
සංවෘත්තීය හා අපවෘත්තීය ප්‍රතික්‍රියා, ශක්තිදායක හා ශක්ති අවශෝෂක වෙනස්කම්, ජෛව ගෝලයේ ශක්ති ගලනය, ATP හි ව්‍යුහය හා ජලවිච්ඡේදනය සහ පොස්ෆොරයිලීකරණ වර්ග තුන.
පරිවෘත්තිය හා ශක්තිය
ජීවියෙකුගේ සියලු ජෛව රසායනික ප්‍රතික්‍රියා පරිවෘත්තීය ප්‍රතික්‍රියා වන අතර ඒවා වර්ග දෙකකි.
- අපවෘත්තීය ප්‍රතික්‍රියාවලදී සංකීර්ණ අණු සරල අණු බවට බිඳී නිදහස් ශක්තිය මුදා හැරේ. ඒවා ශක්තිදායක ය.
- සංවෘත්තීය ප්‍රතික්‍රියාවලදී සරල අණුවලින් සංකීර්ණ අණු ගොඩනැගෙන අතර නිදහස් ශක්තිය අවශෝෂණය වේ. ඒවා ශක්ති අවශෝෂක ය.
ශක්තිය යනු කාර්යයක් කිරීමේ හැකියාවයි. ජීවී සෛලවලට එය අවශ්‍ය වන්නේ:
- ද්‍රව්‍ය සංශ්ලේෂණයට;
- ප්ලාස්ම පටලය හරහා ක්‍රියාකාරී පරිවහනයට;
- ස්නායු ආවේග සම්ප්‍රේෂණයට;
- පේශී සංකෝචනයට;
- පක්ෂ්ම හා කසාභවල චලනයට;
- ජෛව සංදීප්තියට;
- විද්‍යුත් විසර්ජනවලට (සමහර මාළුන්ගේ මෙන්).
ජෛව ගෝලයේ ශක්ති ගලනය
- ශක්තිය ජීව පද්ධතිවලට පරිසරයෙන් සූර්ය විකිරණ ලෙස ඇතුළු වේ. ප්‍රාථමික ප්‍රභවය සූර්යයා ය.
- ක්ලෝරොෆිල් අඩංගු ප්‍රභාසංශ්ලේෂක සෛල ආලෝක ශක්තිය කාබෝහයිඩ්‍රේට වැනි කාබනික සංයෝගවල රසායනික ශක්තිය ලෙස ගබඩා කරයි.
- සෛලීය ශ්වසනය ආහාරවල ගබඩා වූ ශක්තිය ATP හි රසායනික ශක්තිය බවට හරවයි.
- ශක්තිය අවශ්‍ය සියලු ක්‍රියාවලිවලට ATP ශක්තිය භාවිත වේ.
ATP: ශක්ති වාහකය
ATP (ඇඩිනෝසින් ට්‍රයිපොස්පේට්) සරලතම බැක්ටීරියා ඇතුළු සියලු ජීවීන්ගේ ශක්ති වාහකය වන අතර ශක්තියේ "සර්වත්‍ර මුදල්" ලෙස හැඳින්වේ. එය රයිබෝස් සීනි, ඇඩිනීන් නයිට්‍රජන් භස්මය හා පොස්ෆේට් කාණ්ඩ තුනක දාමයකින් සැදුණු නියුක්ලියෝටයිඩයකි. එහි සවිස්තර රසායනික ව්‍යුහය කටපාඩම් කිරීම අවශ්‍ය නැත.
ATP ජලවිච්ඡේදනයේදී අවසාන පොස්ෆේට් කාණ්ඩය ඉවත් වේ: ATP + H₂O → ADP + Pi + ශක්තිය. ATP හා ජලය ADP හා Pi ට වඩා ශක්තිය ඉහළින් දරන බැවින් විශාල ශක්ති ප්‍රමාණයක් මුදා හැරේ. එය ශක්තිදායක ප්‍රතික්‍රියාවකි; නිදහස් ශක්ති වෙනස −30.5 kJ/mol වේ.
බොහෝ ප්‍රතික්‍රියා භාවිත කරන්නේ මෙම අවසාන පොස්ෆේට් බන්ධනය බිඳෙන විට මුදා හරින ශක්තියයි. ATP චලනශීලී බැවින් සෛලයේ ඕනෑම කොටසකට ශක්තිය ගෙන යයි. ADP + Pi + ශක්තියෙන් එය ඉක්මනින් නැවත සෑදේ. සෛලයක ATP සෑදීම පොස්ෆොරයිලීකරණය වේ.
ATP ශක්තිය ආලෝකය (ජෛව සංදීප්තිය), විද්‍යුත් ශක්තිය (ස්නායු ආවේග), යාන්ත්‍රික ශක්තිය (පේශී සංකෝචනය), රසායනික ශක්තිය (සංයෝග සංශ්ලේෂණය) හා තාපය (දේහ උෂ්ණත්වය පවත්වා ගැනීමට) බවට පරිවර්තනය වේ.
පොස්ෆොරයිලීකරණ වර්ග තුන
| වර්ගය | ශක්ති ප්‍රභවය |
|---|---|
| ප්‍රභාපොස්ෆොරයිලීකරණය | ප්‍රභාසංශ්ලේෂණයේදී සූර්ය ශක්තිය |
| උපස්තර පොස්ෆොරයිලීකරණය | සංකීර්ණ අණු බිඳෙන විට මුදා හරින ශක්තිය |
| ඔක්සිකාරක පොස්ෆොරයිලීකරණය | අණු ඔක්සිකරණයෙන් මුදා හරින ශක්තිය |
අවසාන දෙක සෛලීය ශ්වසනයේදී සිදු වේ.
Exam tip: Energy is released when ATP is hydrolysed because the products are lower in energy than the reactants, not because the phosphate bond is "high-energy" in itself. Learn the three phosphorylations with their energy sources.
දේශප්‍රිය සෙනෙවිරත්න. පේරාදෙණිය විශ්වවිද්‍යාලයේ ජීව විද්‍යා විශේෂවේදී උපාධිය (B.Sc. (Hons) Bio.Sp) පන්ති සාමාර්ථයක් සහිතව. Paadama හි උසස් පෙළ ජීව විද්‍යා අන්තර්ගතය සහ පාඩම් සියල්ල සමාලෝචනය කරන්නේ දේශප්‍රිය සෙනෙවිරත්න මහතායි. පාඩම් උගන්වන්නේත් එතුමායි.