Energy charge
اڈینایلیٹ توانائی چارج ایک اشاریہ ہے جو حیاتیاتی خلیوں کی توانائی کی حیثیت کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اے ٹی پی یا ایم جی-اے ٹی پی خلیے میں توانائی کو ذخیرہ کرنے اور منتقل کرنے کے لیے بنیادی مالیکیول ہے: یہ بائیو سنتھیٹک راستوں، ٹرانس میمبرین گریڈینٹس کی دیکھ بھال، حرکت، سیل ڈویژن وغیرہ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اے ٹی پی کا 90 فیصد سے زیادہ حصہ اے ٹی پی سنتھس کے ذریعے اے ڈی پی کے فاسفوریلیشن کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے۔ اے ٹی پی کو "سبسٹریٹ لیول فاسفوریلیشن" رد عمل (اے ڈی پی فاسفوریلیشن بذریعہ (1,3)-بیسفاسفوگلیسیریٹ، فاسفیونولپیروویٹ، فاسفوکریٹائن)، سکینیٹ-کو اے لیگیز اور فاسفیونولپیروویٹ کاربوکسیلکینیز کے ذریعے، اور اڈینائلیٹ کینیز کے ذریعے بھی تیار کیا جا سکتا ہے، جو ایک انزائم ہے جو تین اڈینائن نیوکلیوٹائڈز کو توازن میں برقرار رکھتا ہے (اے ٹی پی + اے ایم پی <=> 2 اے ڈی پی)۔ توانائی چارج کا تعلق اے ٹی پی، اے ڈی پی اور اے ایم پی کے ارتکاز سے ہے۔ اس کی تعریف سب سے پہلے اٹکنسن اور والٹن نے کی تھی جنہوں نے پایا کہ میٹابولزم میں توانائی کی حیثیت کو مدنظر رکھنے کے لیے صرف اے ٹی پی اور اے ڈی پی کے بجائے تینوں نیوکلیوٹائڈز کے ارتکاز کو مدنظر رکھنا ضروری ہے۔ چونکہ ایڈینیلیٹ کینیز ایک اے ٹی پی (2 اے ڈی پی <=> اے ٹی پی + اے ایم پی) کے ساتھ توازن میں دو اے ڈی پی مالیکیولز کو برقرار رکھتا ہے، لہذا اٹکنسن نے ایڈینیلیٹ انرجی چارج کی تعریف اس طرح کی ہے: زیادہ تر خلیوں کا انرجی چارج 0.7 اور 0.95 کے درمیان ہوتا ہے-اس حد میں ارتعاش کافی کثرت سے ہوتے ہیں۔ ڈینیل اٹکنسن نے دکھایا کہ جب توانائی کا چارج 0.6 سے 1 تک بڑھتا ہے تو، سائٹریٹ لائز اور فاسفوریبوسائل پائروفاسفیٹ سنتھٹیس، انابولک (اے ٹی پی-ڈیمانڈنگ) راستوں کو کنٹرول کرنے والے دو انزائم فعال ہو جاتے ہیں، جبکہ فاسفو فرکٹوکینز اور پائروویٹ ڈی ہائیڈروجنیز، امفیبولک راستوں کو کنٹرول کرنے والے دو انزائم (اے ٹی پی کے ساتھ ساتھ اہم بائیوسینتھیٹک انٹرمیڈیٹس کی فراہمی) روک جاتے ہیں۔ انہوں نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ ان راستوں کا کنٹرول توانائی کے چارج کو تنگ حدود میں برقرار رکھنے کے لیے تیار ہوا ہے-دوسرے الفاظ میں، کہ توانائی کے چارج کو، جیسے سیل کے پی ایچ، ہر وقت بفر کیا جانا چاہیے۔ اب ہم جانتے ہیں کہ زیادہ تر اگر نہیں تو تمام انابولک اور کیٹابولک راستے درحقیقت، براہ راست اور بالواسطہ طور پر، توانائی چارج کے ذریعے کنٹرول کیے جاتے ہیں۔ اڈینیل نیوکلیوٹائڈز کے ذریعے کئی انزائموں کے براہ راست ضابطے کے علاوہ، ایک اے ایم پی-ایکٹیویٹڈ پروٹین کینیز جسے اے ایم پی-کے فاسفوریلیٹس کے نام سے جانا جاتا ہے اور اس طرح توانائی چارج کم ہونے پر کلیدی انزائموں کو منظم کرتا ہے۔ اس کے نتیجے میں اے ایم پی بڑھنے پر کیٹابولک راستوں کو آن کرتے ہوئے انابولک راستوں کو بند کر دیا جاتا ہے۔ زندگی کا انحصار کافی توانائی کے چارج پر ہوتا ہے۔ اگر اے ٹی پی کی ترکیب مناسب توانائی چارج کو برقرار رکھنے کے لیے عارضی طور پر ناکافی ہے، تو اے ایم پی کو دو مختلف راستوں سے ہائپوکسنتھائن اور رائبوس-5 پی میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، اس کے بعد ہائپوکسنتھائن کی ناقابل واپسی آکسیکرن سے یورک ایسڈ میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ یہ کل {اے ٹی پی + اے ڈی پی + اے ایم پی} ارتکاز کو کم کرکے ایڈینیلیٹ توانائی چارج کو بفر کرنے میں مدد کرتا ہے۔ حوالہ جات میٹابولزم