ইলেক্ট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইন (ইটিসি) হল একটি মাল্টিস্টেপ রেডক্স প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া যা নির্দিষ্ট কোষের অর্গানেলের অভ্যন্তরে ঘটে। আসুন নীচে ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইন সম্পর্কে বিস্তারিত আলোচনা করি।
ইলেক্ট্রন পরিবহন শৃঙ্খল ইউক্যারিওটে মাইটোকন্ড্রিয়াতে সঞ্চালিত হয়। এটি রেডক্স প্রতিক্রিয়াগুলির সংযোগের জন্য চারটি প্রোটিন কমপ্লেক্সের একটি ক্রমিক ক্রিয়া জড়িত। এখানে, ইলেকট্রন বাহক থেকে ইলেকট্রন ব্যবহার করে একটি রাসায়নিক গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করা হয়।
জৈব অণুর ক্যাটাবোলিজম ইলেকট্রন মুক্ত করে যা পরে শৃঙ্খলে প্রবেশ করে এবং আলো দ্বারা উত্তেজিত হয়। এর ফলে শক্তি উৎপন্ন হয়।
মাইটোকন্ড্রিয়ায় ইলেক্ট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইনে জড়িত প্রোটিন
ইলেক্ট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইন মাল্টিপ্রোটিন কমপ্লেক্সের একটি সিরিজের ব্যবহার জড়িত। এই প্রক্রিয়ার সাথে জড়িত প্রোটিন সম্পর্কে আরও আলোচনা করা যাক।
মাইটোকন্ড্রিয়ায় ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খলে জড়িত প্রোটিনগুলি হল:
- কমপ্লেক্স I: একে ইউবিকুইনোন অক্সিডোরেডাক্টেসও বলা হয়। এটি সাধারণত FMN (ফ্ল্যাভিন মনোনিউক্লিওটাইড), আটটি আয়রন-সালফার ক্লাস্টার (Fe-S) এবং DADH ডিহাইড্রোজেনেস দ্বারা গঠিত। এটি ইটিসি প্রক্রিয়ায় চারটি হাইড্রোজেন আয়নকে অবদান রাখে যা ম্যাট্রিক্স থেকে মাইটোকন্ড্রিয়ার ইন্টারমেমব্রেন স্পেসে স্থানান্তরিত হয়।
(NADH + H+) + CoQ + 4H+ (ম্যাট্রিক্স) -> এনএডি+ + CoQH2 + 4H+
- কমপ্লেক্স II: একে সাকিনেট ডিহাইড্রোজেনেসও বলা হয়। এটি succinate থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে ETC-তে একটি সেকেন্ডারি এন্ট্রি পয়েন্ট হিসেবে কাজ করে। এটি প্রোটন ট্রান্সলোকেশনের সাথে জড়িত নয় এবং তাই এই পথ দ্বারা কম ATP অণু নির্গত হয়।
Succinate + FAD -> Fumarate + 2H+ + FADH2
FADH2 + CoQ -> FAD + CoQH2
- কোএনজাইম প্রশ্ন: এটি কুইনোন এবং একটি হাইড্রোফোবিক লেজের সমন্বয়ে গঠিত। এটি ubiquinone (CoQ) নামেও পরিচিত। কোএনজাইম Q একটি ইলেকট্রন বাহক এবং সিরিজের পরবর্তী কমপ্লেক্সে ইলেকট্রন স্থানান্তর করতে সহায়তা করে।
- কমপ্লেক্স III: এই কমপ্লেক্সটি সাইটোক্রোম বি, রিস্ক সাবুনিট এবং সাইটোক্রোম সি সাবুনিট দিয়ে গঠিত এবং একে সাইটোক্রোম সি রিডাক্টেসও বলা হয়। এটি ইলেকট্রন স্থানান্তরের সাথে জড়িত এবং একটি সময়ে শুধুমাত্র একক ইলেকট্রন গ্রহণ করতে পারে। এটি ইন্টারমেমব্রেন স্পেসে পূর্ণ Q চক্রের শেষে চারটি প্রোটন অবদান রেখে ইলেক্ট্রন গ্রেডিয়েন্ট তৈরিতে অবদান রাখে।
- জটিল IV: এটি সাইটোক্রোম সি অক্সিডেস নামেও পরিচিত যা সাইটোক্রোম সিকে অক্সিডাইজ করে এবং তারপরে ইলেক্ট্রনগুলিকে অক্সিজেনে স্থানান্তর করে। এটি ইলেকট্রন পরিবহন চেইন প্রক্রিয়ার চূড়ান্ত ইলেকট্রন ক্যারিয়ার। এটি ইন্টারমেমব্রেন স্পেসে চারটি প্রোটন ছেড়ে দিয়ে প্রোটন গ্রেডিয়েন্টে অবদান রাখে।
2 সাইটোক্রোম c + ½ O2 + 4H+ -> 2 সাইটোক্রোম c + 1 H2O + 2H+
- কমপ্লেক্স V: এটি এটিপি সিন্থেস নামেও পরিচিত। এটি প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট ব্যবহার করে এটিপি সংশ্লেষণে কাজ করে যা মাইটোকন্ড্রিয়ার অভ্যন্তরীণ ঝিল্লি জুড়ে ETC-তে তৈরি হয়।
এটিপি সিন্থেসের f0 এবং f1 সাবইউনিটগুলি নির্দিষ্ট গঠনগত পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায় যা এটিপি সংশ্লেষণকে নিয়ন্ত্রণ করে। প্রতি চারটি H+ আয়নের সাথে ATP-এর একটি অণু উৎপন্ন হয়। এটিপি সিন্থেসের এই ক্রিয়াটিও বিপরীত হতে পারে, প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করতে এটিপি গ্রহণ করে। নির্দিষ্ট ব্যাকটেরিয়ায় এই বিপরীত ক্রিয়া দেখা গেছে।
মাইটোকন্ড্রিয়ায় ইলেকট্রন পরিবহন চেইন কোথায় থাকে?
মাইটোকন্ড্রিয়া হল কেন্দ্রীয় অর্গানেল যেখানে সমস্ত শক্তি উৎপাদন প্রক্রিয়া পরিচালিত হয়। আসুন বিস্তারিতভাবে দেখি কোথায় ইলেকট্রন পরিবহন চেইন মাইটোকন্ড্রিয়ায় ঘটে.
অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন এবং ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইন ভিতরের মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লিতে ঘটে। প্রোটিন কমপ্লেক্সের একটি সিরিজ যা মাইটোকন্ড্রিয়াল মেমব্রেনে এমবেড করা আছে ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইন প্রক্রিয়াটিকে সহজতর করে।
মাইটোকন্ড্রিয়ার অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিতে ক্রিস্টা নামক ভাঁজ থাকে যা এটিপি অণুর সংশ্লেষণের জন্য মাইটোকন্ড্রিয়ার ক্ষমতা বাড়াতে সাহায্য করে। ভাঁজগুলি মাইটোকন্ড্রিয়াতে আরও পরিমাণে এটিপি সিন্থেস এবং অন্যান্য ইটিসি এনজাইমগুলিকে প্যাক করার অনুমতি দেয়।
মাইটোকন্ড্রিয়ায় কীভাবে ইলেকট্রন পরিবহন চেইন ঘটে?
ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইনের প্রক্রিয়া সক্রিয়ভাবে নিয়ন্ত্রিত এবং অত্যন্ত নিরীক্ষণ করা হয়। আসুন আলোচনা করি কিভাবে মাইটোকন্ড্রিয়ার ভিতরে প্রক্রিয়াটি ঘটে।
মাইটোকন্ড্রিয়ায় ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খলে চারটি কমপ্লেক্সের সহযোগিতামূলক ক্রিয়া জড়িত যা রেডক্স বিক্রিয়ার সংযোগে একসাথে কাজ করে এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করে যা শেষ পর্যন্ত এটিপির সংশ্লেষণের দিকে পরিচালিত করে।
পুরো প্রক্রিয়াটিকে অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন হিসাবে উল্লেখ করা হয় যা ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইন এবং কেমিওসমোসিসের দুটি প্রক্রিয়া জড়িত। এটি ঘটে মাইটোকন্ড্রিয়া এবং ক্লোরোপ্লাস্টে সেলুলার শ্বসন এবং সালোকসংশ্লেষণের একটি অংশ হিসাবে।
মাইটোকন্ড্রিয়ায় ইলেকট্রন পরিবহন চেইনের ধাপগুলো কী কী?
ইলেক্ট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইন একটি সিরিজের ধাপে ঘটে যা মাইটোকন্ড্রিয়ার ভিতরে অত্যন্ত নিয়ন্ত্রিত হয়। আসুন এই পদক্ষেপগুলি সম্পর্কে বিস্তারিত কথা বলি।
মাইটোকন্ড্রিয়াতে ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইনের অন্তর্ভুক্ত পদক্ষেপগুলি নীচে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে:
ধাপ 1: কমপ্লেক্স I বা NADH ডিহাইড্রোজেনেস NADH অণুর সংস্পর্শে আসে এবং NAD+ এ অক্সিডাইজ করার পরে এটি থেকে দুটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে। প্রতি NADH অণুতে দুটি হাইড্রোজেন কমপ্লেক্স I থেকে পাওয়া যায় যা ইন্টারমেমব্রেন স্পেসে পরিবাহিত হয়।
ধাপ 2: কমপ্লেক্স II FADH2 কে FAD তে জারিত করে এবং দুটি ইলেকট্রন গ্রহণ করে।
ধাপ 3: কমপ্লেক্স I এবং কমপ্লেক্স II থেকে প্রাপ্ত ইলেকট্রনগুলি Ubiquinone-এ স্থানান্তরিত হয়, যা একটি ইলেকট্রন বাহক।
ধাপ 4: ইউবিকুইনোন ইলেকট্রনগুলিকে কমপ্লেক্স III-এ বহন করে যা ম্যাট্রিক্সের বাইরে প্রতি ইলেকট্রন একটি হাইড্রোজেনকে পাম্প করে।
ধাপ 5: ইলেক্ট্রনগুলি সাইটোক্রোম সি প্রোটিনে স্থানান্তরিত হয় যা ইলেকট্রনগুলিকে কমপ্লেক্স IV-তে বহন করে।
ধাপ 6: কমপ্লেক্স IV হল একটি ইলেকট্রন গ্রহণকারী যা অক্সিজেন বহন করে। এই কমপ্লেক্সটির কাজের জন্য চারটি ইলেকট্রন প্রয়োজন। এটি জলের দুটি অণু তৈরি করে এবং বাকি প্রোটনগুলিকে আন্তঃমেম্ব্রেন স্পেসে পাম্প করে।
ধাপ 7: এই ধাপটি প্রক্রিয়াটির চূড়ান্ত ধাপ যা এটিপি সিন্থেসের সাহায্যে এটিপি গঠনের সাথে জড়িত এবং প্রক্রিয়াটির নাম দেওয়া হয়েছে কেমিওসমোসিস।
এই বায়বীয় সেলুলার শ্বসন প্রক্রিয়ার চূড়ান্ত ধাপ হল ATP অণুর উৎপাদন যা মাইটোকন্ড্রিয়ায় ঘটে। উচ্চ শক্তির ইলেকট্রন NAD+ এবং FAD দ্বারা সংগ্রহ করা হয় যা ADP-কে ATP-তে রূপান্তর করতে সাহায্য করে।
মাইটোকন্ড্রিয়ায় ইলেকট্রন পরিবহন চেইনের কাজ
ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইন মাইটোকন্ড্রিয়ায় একটি উল্লেখযোগ্য প্রক্রিয়া। মাইটোকন্ড্রিয়ায় এর গুরুত্ব বিস্তারিত আলোচনা করা যাক।
মাইটোকন্ড্রিয়ায় ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইনের কাজগুলি নীচে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে:
- মাইটোকন্ড্রিয়ার ভিতরে, ইটিসি একটি ট্রান্সমেমব্রেন প্রোটন ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করে।
- এটি মাইটোকন্ড্রিয়াতে অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেট অণু উৎপাদনে সক্রিয়ভাবে অংশগ্রহণ করে।
- ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইন হল ইউক্যারিওটিক মাইটোকন্ড্রিয়াল মেমব্রেনে অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনের অংশ।
- কেমিওসমোটিক গ্রেডিয়েন্ট আকারে শক্তির সংরক্ষণ ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইনের মূল উদ্দেশ্য।
ইলেক্ট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইনে কয়টি ATP উৎপন্ন হয়?
ইটিপি প্রক্রিয়া শেষে এটিপির জন্ম দেয়। আসুন এই প্রক্রিয়ায় উৎপাদিত ATP-এর সংখ্যা দেখি।
মাইটোকন্ড্রিয়ার অভ্যন্তরীণ ঝিল্লির অভ্যন্তরে, সর্বশেষ গবেষণার ভিত্তিতে চূড়ান্ত ধাপে ইলেকট্রন পরিবহন চেইন প্রায় 30-32 ATP অণু উৎপন্ন করে।
এই প্রক্রিয়ার শেষে, NADH এবং FADH2 অণুগুলি থেকে ইলেকট্রনগুলি নেমে যায় যা আরও ATP উৎপাদনে পরিণত হয়। অক্সিজেন প্রক্রিয়ায় সরাসরি ব্যবহৃত হয় এবং শেষে পানিতে রূপান্তরিত হয়।
উপসংহার
নিবন্ধটি শেষ করার জন্য, আমরা বলতে পারি যে ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইনটি মাইটোকন্ড্রিয়ার অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিতে ঘটে এবং প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট তৈরির জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এবং তাই এটিপি অণু আকারে শক্তি।
