بايوسينتيسز (د ژونديو ژويو ترکيب/د برخو يو ځای کېدل)

بايوسينتيسز يو ګڼ پړاويز، اينزايم-کټلايز (د اينزام په مټ چټکه کړای شوې) پروسه ده، چېرې چې په ژوندیو موجوداتو کې د «اينزايم» پوړونه (سبسټيريټس يا پوړونه هغه پوړونه دي، د کوم دپاسه چې اينزايم فعاليت کوي، او اينزايم هغه پروټين دی چې کيمياوي پروسه چټکوي) په پېچلو توليداتو اوړي. په «بايوسینتيسيز» کې ساده مرکبات اصلاح کېږي، په نورو اجزاوو بدليږي، يا د ميکرومالیکولونو (ستر ماليکولونه) د جوړېدو لپاره يو له بل سره يو ځای کېږی. دا پروسه ډېر ځله ميټابولیکې (ميټابوليزم هغه پروسه ده چې خوراک په بدن کې په انرژۍ اړوي) لارې له ځانه سره لري. له دوی څخه ځينې «بايوسينتيک» لارې د يوې حجرې په «ارګنيل» کې پرتې وی، په داسې حال کې چې په نورو کې «اينزايم» ښکېل وي، کومې چې په ګڼ حجروي «ارګنيلز» کې پرتې وي. د دې «بايوسينتيسيز» لارو په بېلګو کې د غوړو د پردې اجزاء او «نيوکليوټايډس» توليديدل شامل دي. عموماً «بايوسينتيسز» او «انابوليزم» يوه معنا لري.

د بايوسينتيسس لپاره په اړینو مخکينيو عناصرو (مخکيني لازمي شرط) کې دا شامل دي: له مخکې جوړ شوي مرکبات، کيمياوي انرژي (لکه ATP) او هڅوونکي اينزايمونه چې شونې اينزامونه خپله « coenzymes» ته اړتيا ولري (د بېلګې په ډول NADH, NADPH). دا عناصر «مونومرز» پنځوي، مونومرز د ميکروماليکولونو لپاره د جوړونکو خښتو حيثيت لري. په ځينو مهمو بيالوژيکي ميکروماليکولونو کې دا شامل دي: پروټينونه، کوم چې د «امينو اسيډ مونومورز» څخه جوړ دي او د «پيپټايډ» بندونو په مټ سره نښتي دي، ډي اين ای مالیکولونه، کوم چې له «نيوکليوټايډس» څخه جوړ دي او د فوسفوډياسټر بندونو په مټ سره نښتي دي.

د کيمياوي غبرګونونو ځانګړتياوې

بايوسينتيسس د کيمياوي غبرګونو د يوې لړۍ له امله منځ ته راځي. د دې غبرګونونو د پېښېدو لپاره لاندې عناصر اړين دي:^[۱]

له مخکې جوړ شوي مرکبات: دا مرکبات په يو غبرګون کې د پيل ماليکولونه يا بسترونه دي. شونې ده چې په يو ټاکلي کيمياوي عمل کې دې مرکباتو ته د غبرګون ښودونکو په سترګه وکتل شي.
کيمياوي انرژي: شونې ده چې کيمياوي انرژي د لوړې انرژۍ د ماليکولونو په بڼه وموندل شي. دا ماليکولونه د انرژۍ (توانايۍ) له اړخه د ناسمو غبرګونونو لپاره اړين دي. سربېره پر دې، د دې مرکباتو «هايډوليسس» يو غبرګون پر مخ وړي. د ATP په څېر د لوړې انرژۍ په ماليکونو کې درې «فاسفيټونه» وي. ډېر ځله، د هايډوليسس پر مهال وروستنی «فاسفيټ» جلا کيږی او يو بل ماليکول ته لېږديږي.
کټلايسټيک اينزايمونه: دا ماليکولونه ځانګړي پروټين دي، کوم چې د غبرګون د کچې په زياتولو سره او د فعالولو د انرژۍ په کمولو سره غبرګون په خوځښت راولي.

کو اينزايمز يا کوفاکټورز (مرستندويه اينزايمونه او مرستندويه لاملونه): کوفاکټورز هغه ماليکلوونه دي چې په کيمياوي غبرګون کې مرسته کوي. شونې ده چې دا فلزي «يونونه» وي، له ويټامينونو څخه تر لاسه شوي لکه NADH او اسيټيل CoA وي، يا غېر ويټاميني تر لاسه شوي وي لکه ATP. د NADH په حالت کې مالیکول يو هايډروجن لېږدوي، په داسې حال کې چې «اسيتيل CoA » د اسيټيل يوه ډله لېږدوي او ATP يو فاسفيټ لېږدوي.

په ډېر ساده ډول، بايوسنتيسس کې د تر سره کېدونکو غبرګونونو لاندې بڼې وي:^[۲]

${\ce {Reactant ->[][enzyme] Product}}$

د دې بنسټيزې برابرۍ ځينې بدلونونه چې په اړه به يې وروسته تفصيلي خبرې وشي، دا دي:^[۳]

1.هغه ساده مرکبات چې عموماً د يو څو پړاويز غبرګون د يوې لارې د يوې برخې په توګه په نورو مرکباتو بدلیږي. د دې ډول غبرګون دوه بېلګې د نيوکليک اسيډ د جوړېدو او ژباړې څخه مخکې د tRNA د چارج کېدو پر مهال وي. د ځينو داسې اقداماتو لپاره کيمياوي انرژي اړينه ده:

${\ce {{Precursor~molecule}+ATP<=>{product~AMP}+PP_{i}}}$

2.هغه ساده مرکبات چې د «کوفاکټور» (شريک عامل) په مرسته په نورو مرکباتو بدليږي. د بېلګې په ډول، د فاسفوليپډس د ترکيب لپاره د ايسټيل CoA اړتیا وي، په داسې حال کې چې د يوې بلې پردې، «سپينګولاپيډز»، د «سپينګوسين» د ملا تېر د جوړولو لپاره NADH او FADH ته اړتيا لري. د دې بېلګو ټوليزه معادله په لاندې ډول ده:

${\ce {{Precursor~molecule}+Cofactor->[][enzyme]macromolecule}}$

3. ساده مرکبات چې د يو ميکروماليکول د جوړولو لپاره یو ځای کېږي. د بېلګې په ډول، چاغ اسيدونه (غوړ اسيدونه) د دې لپاره یو ځای کېږي چې «فاسفوليپډس» جوړ کړي. د دې مقابل کې، «فاسفوليپډس» او کلسټرول د «لپډ بيلاير» د جوړولو لپاره په ناهمغږي ډول تعامل کوي. شونې ده چې دا غبرګون په لاندې ډول وښودل شی.

${\ce {{Molecule~1}+Molecule~2->macromolecule}}$

لپيډ (غوړ/وازده/چاغي)

ډېری پېچلي ميکرومليکولونه د ساده، بيا بيا جوړښتونو په بېلګو کې جوړيږي. د بېلګې په ډول، د غوړو تر ټولو ساده جوړښت غوړ اسيډونه دي. غوړ اسيډونه له «هايډروکاربون» څخه اخستل شوي دي؛ په دوی کې د «کاربوکسايل ګروپ» «سر» او د هايډروکاربون ځنځير «لکۍ» شته. همدا غوړ اسيدونه ستر ستر اجزاء جوړوي، د کوم په پايله کې چې د «لپيډ بيلاير» (غبرګو غوړو لرونکی پوړ) د جوړولو لپاره ناهموار تعاملات شامل وي. د غوړ اسيډ ځنځيرونه د غوړو پردو په دوه سترو اجزاوو کې موندل کېږي: فاسفوليپډس او سفنګولپډس. د پردې درېيم بنسټيز جزء چې هغه کلسټرول دي، د دې غوړو اسيډونو واحدونه نه لري. ^[۴]^[۵]

فاسفوليپيډز

د ټولو ژونديو پردو بنسټ د فاسفوليپيډز بيلاير جوړښت لرونکی وي. فاسفوليپډ ماليکيول «امفيپتيک» دی (امفيپتيک هغه ماليکول چې سر او بېخ لري او دواړه د اوبو په وړاندې جلا جلا غبرګون ښيي)؛ هغه یو هايډرو فيليک قطبي سر او يو هايډروفوبک غير قطبي لکۍ لري. د فاسفوليپيډ سر يو له بل او همدا راز له اوبه ييزو چاپيريالونو (اوبو رسونکې لارې چارې) سره تعامل کوي، په داسې حال کې چې هايډرو کاربن لکۍ له اوبو څخه لرې، خپل ځان په مرکز کې ساتي. همدا بيا وروسته بيلاير جوړښت پر مخ وړي، کوم چې د «اينو» او ماليکولونو لپاره د خنډ په توګه دنده تر سره کوي.^[۶]^[۷]^[۸]

د فاسفوليپډس بېلا بېل ډولونه شته؛ له همدې امله د «ساينتيسس» (ترکيب) لارې هم جلا جلا وي. په هر حال، د فاسفوليپډ د جوړښت په لوموړي پړاو کې، د اينډوپلاسمک ريټيکولم او بهرني ماټيکونډريل پرده کې د فاسفيډيټ يا –فاسفيټ جوړېدل شامل دي. د ساينتيسس لاره لاندې موندل کېدای شي:

دا لاره له -۳فاسفيټ څخه پيليږي، کوم چې د غوړ اسيد د يو ځنځير د زياتولو له لارې، کوم چې د «اسيل کوانزيمA » په مټ مهيا کړای شوی، په ليزوفسفاتيد بدلیږي. له دې وروسته «ليزوفسفاتيدونه» د يو بل غوړ اسيد لرونکي ځنځير د زياتولو له لارې چې د دويم CoA اسيل له خوا منځ ته راځي، په فسفاتيدونو بدليږی. دا ټول پړاونه د «ګليسرو فاسفيټ ايلټرانسفريز انزايم glycerol phosphate acyltransferase enzyme » په مټ کتلايز کېږي. په اينډوپلاسمک ريټيکولم کې د فاسفوليپډ جوړښت روان وي او د بايوسنتيسز لاره په ځانګړي فاسفوليپډ اجزاوو پورې تړلې وي. ^[۹]

سپنګولپډز

د فاسفوليپډز په څېر، دا له غوړو اسيډونو څخه راوتلی يو قطبي سر او يوه قطبۍ لکۍ دي. د فاسفوليپيډس پر عکس، سفنګولپډز کې د سفنګوسين د ملا تير لري. سفنګولپډز په «يوکرايوټک» حجرو کې شته او په ځانګړي ډول په مرکزي اعصابي نظام کې ډېر زیات وي. د بېلګې په ډول، سفنګومايلين د عصبي رېښکيو د مايلين پوښ يوه برخه ده. ^[۱۰]^[۱۱]

سفنګوليډز له «سيرامايډس» څخه جوړیږي، کوم چې د «سفنګوسين» د ملا تير د «امينو» ډلې سره نښتي، د غوړو اسيدو له يو ځنځير څخه جوړ شوی دی. همدا «سيرامايډس» د سفنګوسين له اکيليشن څخه جوړيږي. د سفنګوسين لپاره د بايسينتيسس لاره لاندې موندل کېدای شي:^[۱۲]

لکه چې په انځورونو کې ښودل شوې، د سفنګوسين د جوړېدو پر مهال، « palmitoyl CoA» او سيرين د یو ځای کېدو له يو غبرګون څخه تېرېږي، د کوم په پايله کې چې «ديهيډروسفنګوسين» منځ ته راځي. له دې وروسته دا توليد کميږي تر څو «ډاي هايډرو سپنګوسين» ترې جوړ شي، کوم چې د FAD په مټ د اکسيډايون د غبرګون له لارې په سفنګوسين بدلیږي.^[۱۳]

کلسټرول

دا غوړ د مالیکولونو تر يوې ډلې پورې اړه لري چې «سټيرولز» بلل کېږي. «سټيرولز» څلور يو ځای شوې کړۍ او هايډروکسيل ډله لري. کلسټرول په ځانګړي ډول د اهميت لرونکي ماليکولونه دي. نه یوازې دا چې د غوړو پوښونو د برخې په توګه کار کوی، بلکې د يو شمير سټيرايډ هارمونونو لپاره له مخکې جوړ شوي مرکبات هم دي چې په هغې کې کورټيسول، ټيسټوسټريون او ايسټروجن شامل دي. کلسټرول له CoA اسيټيل څخه جوړيږي. ^[۱۴]

لاره يې په لاندې ډول ښودل شوې ده:^[۱۵]

په ډېر عام ډول، دا ساينتيسس (ترکيب/جوړښت) به درې پړاونو کې منځ ته راځي، لومړی پړاو په «سايټوپلازم» کې وي، دويم پړاو او درېیم پړاو په «اينډوپلازميک ريټيکولم» کې وي. دا پړاونه په لاندې ډول دي:^[۱۶]^[۱۷]

د ايسوپينټينايل پايروفاسفيټ جوړښت، د کلسټرولو «جوړونکې خښتې/بلاکونه»
د ايسوپينټينيل فاسفيټ د شپږو مالیکولونو د ټينګېدو به مټ د «سکولين» جوړېدل
د څو اينزايميکي غبرګونونو په مټ په کلسټرولو د سکولين بدلول

سرچینې

↑ Alberts, Bruce (2008). Molecular Biology of the Cell (5th ed.). New York: Garland Science. ISBN 978-0815341055.
↑ Zumdahl, Steven S. Zumdahl, Susan A. (2008). Chemistry (8th ed.). CA: Cengage Learning. ISBN 978-0547125329.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
↑ Voet, Donald; Voet, Judith G.; Pratt, Charlotte W. (2013). Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level (4th ed.). Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 978-0470547847.
↑ Cox, David L. Nelson, Michael M. (2008). Lehninger principles of biochemistry (5th ed.). New York: W.H. Freeman. ISBN 9780716771081.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
↑ Lodish, Harvey; et al. (2007). Molecular cell biology (6th ed.). New York: W.H. Freeman. ISBN 978-0716743668.
↑ Katsaras, J.; et al. (2001). Lipid bilayers : structure and interactions ; with 6 tables. Berlin [u.a.]: Springer. ISBN 978-3540675556.
↑ Vance, Dennis E.; Vance, Jean E. (2008). Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes (5th ed.). Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0444532190.
↑ Hanin, Israel (2013). Phospholipids: Biochemical, Pharmaceutical, and Analytical Considerations. Springer. ISBN 978-1475713664.
↑ Stryer, Jeremy M. Berg; John L. Tymoczko; Lubert (2007). Biochemistry (6. ed., 3. print. ed.). New York: Freeman. ISBN 978-0716787242.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
↑ Gault, CR; LM Obeid; YA Hannun (2010). An Overview of sphingolipid metabolism: from synthesis to breakdown. Advances in Experimental Medicine and Biology. Vol. 688. pp. 1–23. doi:10.1007/978-1-4419-6741-1_1. ISBN 978-1-4419-6740-4. PMC 3069696. PMID 20919643. {{cite book}}: |journal= ignored (help)
↑ Siegel, George J. (1999). Basic neurochemistry : molecular, cellular and medical aspects (6. ed.). Philadelphia, Pa. [u.a.]: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0397518203.
↑ Siegel, George J. (1999). Basic neurochemistry : molecular, cellular and medical aspects (6. ed.). Philadelphia, Pa. [u.a.]: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0397518203.
↑ Vance, Dennis E.; Vance, Jean E. (2008). Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes (5th ed.). Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0444532190.
↑ Cox, David L. Nelson, Michael M. (2008). Lehninger principles of biochemistry (5th ed.). New York: W.H. Freeman. ISBN 9780716771081.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
↑ Harris, J. Robin (2010). Cholesterol binding and cholesterol transport proteins : structure and function in health and disease. Dordrecht: Springer. ISBN 978-9048186211.
↑ Stryer, Jeremy M. Berg; John L. Tymoczko; Lubert (2007). Biochemistry (6. ed., 3. print. ed.). New York: Freeman. ISBN 978-0716787242.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
↑ Harris, J. Robin (2010). Cholesterol binding and cholesterol transport proteins : structure and function in health and disease. Dordrecht: Springer. ISBN 978-9048186211.

[isbn0-8153-3218-12-1] Alberts, Bruce (2008). Molecular Biology of the Cell (5th ed.). New York: Garland Science. ISBN 978-0815341055.

[Zumdahl-2] Zumdahl, Steven S. Zumdahl, Susan A. (2008). Chemistry (8th ed.). CA: Cengage Learning. ISBN 978-0547125329.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

[Voet-3] Voet, Donald; Voet, Judith G.; Pratt, Charlotte W. (2013). Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level (4th ed.). Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 978-0470547847.

[Lehninger-4] Cox, David L. Nelson, Michael M. (2008). Lehninger principles of biochemistry (5th ed.). New York: W.H. Freeman. ISBN 9780716771081.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

[Molecular_Cell_Biology-5] Lodish, Harvey; et al. (2007). Molecular cell biology (6th ed.). New York: W.H. Freeman. ISBN 978-0716743668.

[Katsaras-6] Katsaras, J.; et al. (2001). Lipid bilayers : structure and interactions ; with 6 tables. Berlin [u.a.]: Springer. ISBN 978-3540675556.

[Vance2-7] Vance, Dennis E.; Vance, Jean E. (2008). Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes (5th ed.). Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0444532190.

[Hanin-8] Hanin, Israel (2013). Phospholipids: Biochemical, Pharmaceutical, and Analytical Considerations. Springer. ISBN 978-1475713664.

[Stryer2-9] Stryer, Jeremy M. Berg; John L. Tymoczko; Lubert (2007). Biochemistry (6. ed., 3. print. ed.). New York: Freeman. ISBN 978-0716787242.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

[10] Gault, CR; LM Obeid; YA Hannun (2010). An Overview of sphingolipid metabolism: from synthesis to breakdown. Advances in Experimental Medicine and Biology. Vol. 688. pp. 1–23. doi:10.1007/978-1-4419-6741-1_1. ISBN 978-1-4419-6740-4. PMC 3069696. PMID 20919643. {{cite book}}: |journal= ignored (help)

[Siegel2-11] Siegel, George J. (1999). Basic neurochemistry : molecular, cellular and medical aspects (6. ed.). Philadelphia, Pa. [u.a.]: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0397518203.

[Siegel-12] Siegel, George J. (1999). Basic neurochemistry : molecular, cellular and medical aspects (6. ed.). Philadelphia, Pa. [u.a.]: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0397518203.

[Vance-13] Vance, Dennis E.; Vance, Jean E. (2008). Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes (5th ed.). Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0444532190.

[Lehninger2-14] Cox, David L. Nelson, Michael M. (2008). Lehninger principles of biochemistry (5th ed.). New York: W.H. Freeman. ISBN 9780716771081.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

[Harris2-15] Harris, J. Robin (2010). Cholesterol binding and cholesterol transport proteins : structure and function in health and disease. Dordrecht: Springer. ISBN 978-9048186211.

[Stryer-16] Stryer, Jeremy M. Berg; John L. Tymoczko; Lubert (2007). Biochemistry (6. ed., 3. print. ed.). New York: Freeman. ISBN 978-0716787242.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

[Harris-17] Harris, J. Robin (2010). Cholesterol binding and cholesterol transport proteins : structure and function in health and disease. Dordrecht: Springer. ISBN 978-9048186211.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

[۷]

[۸]

[۹]

[۱۰]

[۱۱]

[۱۲]

[۱۳]

[۱۴]

[۱۵]

[۱۶]

[۱۷]