ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ/ಅಡೆನೋಸೀನ್ ಟ್ರೈಫಾಸ್ಫೇಟ್ (ಎ ಟಿ ಪಿ)
ಮೂಲದೊಡನೆ ಪರಿಶೀಲಿಸಿ
ಅಡೆನೋಸೀನ್ ಟ್ರೈಫಾಸ್ಫೇಟ್ (ಎ ಟಿ ಪಿ)
ಇದೊಂದು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಸ್ತು. ಇದನ್ನು ಮೊದಲು 1929ರಲ್ಲಿ ಜರ್ಮನಿಯಲ್ಲಿ ಲೋಮಾನ್ ಅಮೆರಿಕದಲ್ಲಿ ಫಿಸ್ಕ್ ಮತ್ತು ಸುಬ್ಬರಾವ್ ಇವರು ಮೊಲದ ಮಾಂಸಖಂಡದಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿದರು. ಅನಂತರ ಇದರ ರಚನೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾ ಮಾರ್ಗದಿಂದ ನಿರ್ಧಾರವಾಯಿತು. ಅಲ್ಲದೆ 1948ರಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಖಚಿತವಾಯಿತು. ಎಲ್ಲ ಜೀವಿಗಳ ಕಣದ್ರವ್ಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮಿ.ಲೀ. ಗೆ 0.5-2.5 ಮಿ.ಗ್ರಾಂ ಗಳಷ್ಟು ಇರುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ-1
ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಮೂರು ವಿಧದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದಾಗಿದೆ: ಪ್ಯೂರೀನ್‍ಗಳಲ್ಲೊಂದಾದ ಅಡೆನೀನ್, 5-ಇಂಗಾಲ ಮಾನೋಸ್ಯಾಕರೈಡ್ ಆದ ಡಿ. ರೈಬೋಸ್ ಮತ್ತು ಫಾಸ್ಫೇಟು ಗುಂಪುಗಳು. ಅಡೆನೀನಿನ ಒಂಬತ್ತನೆಯ ಸಾರಜನಕದ ಪರಮಾಣು ಒಂದು ಗ್ಲೈಕೊಸೈಡಿಕ್ ಬಂಧದಿಂದ ಡಿ. ರೈಬೋಸಿನ ಒಂದನೆಯ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುವಿನೊಡನೆ ಬಂಧಿತವಾದಾಗ ಅಡೆನೋಸೀನ್ ಲಭಿಸುತ್ತದೆ. ಇದೊಂದು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಸೈಡ್. ಅಂದರೆ, ಒಂದು ಶರ್ಕರ ಒಂದು ಪ್ಯೂರಿನ್ ಅಥವಾ ಪಿರಿಮಿಡೀನ್ ಕ್ಷಾರ. ಅಡೆನೋಸೀನ್‍ನಲ್ಲಿರುವ ಡಿ. ರೈಬೋಸಿನ ಐದನೆಯ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುವಿನ ಮೇಲಿನ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ (ಔಊ) ಗುಂಪು ಒಂದು ಫಾಸ್ಫಾರಿಕ್ ಆಮ್ಲಮಾನೋಫಾಸ್ಫೇಟು (ಎ.ಎಂ.ಪಿ.) ಲಭಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಮಾನೊನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಟೈಡ್. ಎ.ಎಂ.ಪಿ.ಯ ಫಾಸ್ಫಾರಿಕ್ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಮತ್ತೆರಡು ಫಾಸ್ಫಾರಿಕ್ ಅವಶೇಷಗಳು ಸೇರಿಕೊಂಡರೆ ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಲಭಿಸುತ್ತದೆ.
ಎ.ಟಿ.ಪಿ.ಯನ್ನು 50 ಸೆ. ನಲ್ಲಿ ತೇವ ಸೋಕದಂತೆ ಇಟ್ಟಿದ್ದರೆ ಅದರಲ್ಲಿರುವ ಸೋಡಿಯಂ ಲವಣ ಕೆಡುವುದಿಲ್ಲ- 150 ಸೆ.ನಲ್ಲಿರುವ ತಟಸ್ಥ ದ್ರಾವಣಗಳೂ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಈ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ಏಳುನಿಮಿಷ ಕ್ಷಾರಗಳ ದುರ್ಬಲ ದ್ರಾವಣದೊಂದಿಗಾಗಲೀ ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಸಮಾನ ದ್ರಾವಣದೊಂದಿಗಾಗಲೀ ಕುದಿಸಿದರೆ ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ವಿಭಜನೆ ಹೊಂದಿ ಎ.ಎಂ.ಪಿ. ಮತ್ತು ನಿರವಯವ ಫಾಸ್ಫೇಟು ದೊರಕುತ್ತದೆ. ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಜಲದ್ರಾವಣ ವರ್ಣರಹಿತವಾಗಿದ್ದು ಅತಿನೇರಿಳೆ ರಶ್ಮಿಗಳನ್ನು (260-280 ಮಿ.ಮೈ.) ಚೆನ್ನಾಗಿ ಹೀರುತ್ತದೆ.
ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಜೀವರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಹು ಮುಖ್ಯ ಸಂಯುಕ್ತ. ಶಕ್ತಿದಾಯಕ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಗ್ರಾಹಕ ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಇದೊಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ವರ್ತನಕಾರಿ. ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಉಳಿದ ಶಕ್ತಿಭರಿತ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಗಿಂತ ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಗ್ವಾನೊಸೀನ್, ಸೈಟೋಸೀನ್, ಯೂರಿಡಿನ್, ಥೈಮಿಡಿನ್ ಟ್ರೈಫಾಸ್ಫೇಟುಗಳೂ ಅವುಗಳ ಡಿ ಆಕ್ಸಿ ರೈಬೋಸ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳೂ ಇದರ ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆಯಿಂದಲೇ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ.
ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಶಕ್ತಿಭರಿತ ಸಂಯುಕ್ತವಾಗಿರಲು ಅದರಲ್ಲಿರುವ ಎರಡು ಉತ್ಪನ್ನಶಕ್ತಿ ಪಾಸ್ಪೇಟು ಬಂಧಗಳೇ ಕಾರಣ. ಇದರ ಅಣುವಿನ ತುದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಎರಡು ಫಾಸ್ಫೇಟು ಗುಂಪುಗಳೂ ಜಲವಿಶ್ಲೇಷಣ ಹೊಂದಿದಾಗಿ ಎ.ಟಿ.ಪಿ.ಯು ಎ.ಡಿ.ಪಿ. ಅಥವಾ ಎ.ಎಂ.ಪಿ. ಆಗಿ ಅಧಿಕ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉಪಯುಕ್ತಶಕ್ತಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. (=ಒಂದು ಮೋಲಿಗೆ -8000 ಕೆಲೊರಿಗಳು). ಉಪಯುಕ್ತಶಕ್ತಿ ಎಂದರೆ ರಾಸಾಯನಿಕ, ವಿದ್ಯುತ್ ಅಥವಾ ಚಲನಾತ್ಮಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗವಾಗುವ ಶಕ್ತಿ. ಎ.ಟಿ.ಪಿ.ಯ ಜಲವಿಶ್ಲೇಷಣದಿಂದ ಈ ಅಧಿಕ ಪ್ರಮಾಣದ ಉಪಯುಕ್ತಶಕ್ತಿ ಸಿಗಲು ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣಗಳಿವೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ ದೇಹದಲ್ಲಿ ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅಯಾನೀಕೃತವಾಗಿ (ಅಯೊನೈಸ್) ನಾಲ್ಕು ಋಣ ವಿದ್ಯುತ್ಕಣಗಳು ಹತ್ತಿರ ಹತ್ತಿರ ಇರುತ್ತವೆ. ಇವು ಒಂದನ್ನೊಂದು ವಿಕರ್ಷಿಸುವುದರಿಂದ ಅಲ್ಲಿಯ ಉಷ್ಣಚಲನ (ಥರ್ಮೊಡೈನಮಿಕ್) ಸನ್ನಿವೇಶ ಚಂಚಲವಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ ಈ ಜಲವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾದ ಎ.ಡಿ.ಪಿ. ಮತ್ತು ನಿರವಯವ ಫಾಸ್ಫೇಟುಗಳೊಂದರಲ್ಲೂ ಋಣ ವಿದ್ಯುತ್ಕಣ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದು ಅವು ಒಂದರಿಂದೊಂದು ಸುಲಭವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಕೊನೆಯದಾಗಿ ಇವು ಸುಲಭವಾಗಿ ಅಯಾನೀಕರಣ ಹೊಂದಿ ಸಂಸ್ಪಂದನದ (ರೆಸೊನೆಸ್ಸ್) ಮುಖಾಂತರ ಸ್ಥಿರವಾಗುತ್ತವೆ. ಇನ್ನಿತರ ಶಕ್ತಿಭರಿತ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗೆ ಕೊಡಲಾಗಿದೆ. ಫಾಸ್ಫೊ ಇನಾಲ್ ಪೈರುವೇಟ್ (= -12800); ಫಾಸ್ಫೋ ಕ್ರಿಯೆಟಿನ್ (= -10500); 1.3 - ಡೈಫಾಸ್ಫೋಗ್ಲಿಸರೇಟ್ (= -11800); ಅಸೆಟಲ್ ತೊ ಎಚಿಜೈóಮ್ ಎ (= -9000) ಮತ್ತು ಎ.ಟಿ.ಪಿ.ಗೆ ಬಹುವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಜಿ.ಟಿ.ಪಿ., ಯು.ಟಿ.ಪಿ., ಸಿ.ಟಿ.ಪಿ., ಎ.ಟಿ.ಪಿ.ಯು ಮೆಗ್ನೀಷಿಯಂ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಷಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾದ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಜೀವಕಣಗಳಲ್ಲಿ ಬಹು ಸ್ವಲ್ಪ ಬಿಡಿಯಾಗಿರುವ ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಇರುತ್ತದೆ.
ಎ.ಡಿ.ಪಿ.ಯಿಂದ ಎ.ಟಿ.ಪಿ.ಯ ಉತ್ಪತ್ತಿ ಒಂದು ಶಕ್ತಿಗ್ರಾಹಕ ಕ್ರಿಯೆ. ಅಂದರೆ ಇದು ಶಕ್ತಿದಾಯಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಪಡೆದಿರಲೇಬೇಕು. ಶಕ್ತಿದಾಯಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಬರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹಿಡಿದಿಡುವುದಕ್ಕೆ ಇದೊಂದು ಮುಖ್ಯ ಮಾರ್ಗ. ಜೀವಿಗಳು ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. ಈ ಎಲ್ಲ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲೂ ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಸಂಯೋಜನೆ ಅತ್ಯಂತ ಮುಖ್ಯ ಹಂತ. ಮಾಂಸ ಖಂಡಗಳು ಕೆಲಸಮಾಡುವಾಗ ಗ್ಲೂಕೋಸು ನಿರ್ವಾಯು ಪಥದಲ್ಲಿ ವ್ಯಯವಾಗಿ ಲ್ಯಾಕ್ಟಿಕ್ ಆಮ್ಲವಾಗುತ್ತದೆ. ಆಗ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ವಲ್ಪ ಭಾಗ ಎ.ಡಿ.ಪಿ.ಯು ಎ.ಟಿ.ಪಿ.ಯಾಗುವ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗವಾಗುತ್ತದೆ. ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಮಾಂಸಖಂಡಗಳ ಸಂಕೋಚನೆಗೆ ಶಕ್ತಿ ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ (ಇಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಸಾಮಥ್ರ್ಯ28%). ಇಂಗಾಲ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಬಿಡಿಶಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚುಭಾಗ ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯಾಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ಉತ್ಕರ್ಷಕ ಫಾಸ್ಫಾರೀಕರಣ (ಫಾಸ್ಫಾರೈಸೇಷನ್) ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಎ.ಡಿ.ಪಿ.ಯು ಎ.ಟಿ.ಪಿ.ಯಾಗುವುದರ ಮೂಲಕ ಹಿಡಿಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. 42% ಶಕ್ತಿಸಾಮಥ್ರ್ಯದ ಈ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಹೊಂದಿ, ಇಂಗಾಲಾಮ್ಲ ಮತ್ತು ನೀರು ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುತ್ತವೆ. ಜೀವಿಗಳೆಲ್ಲ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಶಕ್ತಿ ಪಡೆಯುವ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನ ಕಿರಣಗಳ ಶಕ್ತಿ ಸಸ್ಯಗಳ ಕ್ಲೋರೋಪ್ಲಾಸ್ಟುಗಳಲ್ಲಿ ಎ.ಡಿ.ಪಿ.ಯು ಎ.ಟಿ.ಪಿ.ಯಾಗುವುದರ ಮೂಲಕ ಹಿಡಿಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಥಯೋಸಲ್ಫೇಟು, ಜಲಜನಕ ಸಲ್ಫೈಡು, ಗಂಧಕ, ಅಮೋನಿಯ, ನೈಟ್ರೇಟುಗಳು ಮತ್ತು ಜಲಜನಕ-ಇಂಥ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಉತ್ಕರ್ಷಣದಿಂದ ಕೆಲವು ಜೀವಿಗಳು ಶಕ್ತಿ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. ಇಲ್ಲಿಯೂ ಎ.ಡಿ.ಪಿ. ತಯಾರಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಶಕ್ತಿ ಉನ್ನತಮಟ್ಟದಿಂದ ಕೆಳಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುವುದರಿಂದಲೇ ಶರ್ಕರ ವ್ಯಯಪಥವನ್ನು ಬಿಟ್ಟು ಉಳಿದ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಎ.ಡಿ.ಪಿ.ಯಿಂದ ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಉಂಟಾಗುವುದು.
ಈ ಎಲ್ಲ ರೀತಿಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಅಷ್ಟೂ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಶೇಖರಣೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಜಿಡ್ಡು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೊಹೈಡ್ರೇಟುಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶೇಖರವಾಗುತ್ತದೆ.
ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಅನೇಕ ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾದುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಇದಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಪ್ರೊಟೀನು ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಆಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳು ಕ್ರಿಯಾಶೀಲವಾಗಲು ಮತ್ತು ಪೆಪ್ಟೈಡು ಬಂಧಗಳ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಬೇಕಾಗುವ ಜಿ.ಟಿ.ಪಿ. ಪುನರುತ್ಪತ್ತಿಯಾಗಲು ಇದು ಅವಶ್ಯ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಕ್ ಆಮ್ಲಗಳ ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೂ ಇತರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊಸೈಡ್ ಟ್ರೈಫಾಸ್ಫೇಟುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೂ ಇದು ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇದಸ್ಸು ಮತ್ತು ಮೇದಸ್ಸಿನ ಆಮ್ಲಗಳು ಟರ್ಪೀನುಗಳೂ, ಸಿಟ್ರಾಲ್‍ಗಳೂ ಮತ್ತು ಫಾಸ್ಫೊಲಿಪಿಡ್ಡುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಆವಶ್ಯಕ. ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಒಂದು ವಿಧದಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆರೂಪ. ಶಕ್ತಿಬೇಕಾಗುವ ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣಾ ಕ್ರಿಯೆಗಳೆಲ್ಲದಕ್ಕೂ ಅತ್ಯಾವಶ್ಯಕ. ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ವ್ಯಯಪಥ ಕೊನೆಯ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡಕ್ಕೆ ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ನಡೆದರೂ ಶರೀರಶಾಸ್ತ್ರ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಹೇಳುವುದಾದರೆ ಶಕ್ತಿಗ್ರಾಹಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಾದ ಮಾಂಸಖಂಡಗಳ ಸಂಕೋಚನೆ, ಫ್ಲಾಜೆಲ್ಲಾ ಮತ್ತು ಸೀಲಿಮಗಳ ಚಲನೆ, ಶ್ರಮಪೂರ್ವಕ ಚಾಲನೆ (ಆ್ಯಕ್ಟಿವ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‍ಪೋರ್ಟ್) ಮತ್ತು ನರಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ವಿದ್ಯುತ್‍ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ರಿಯೆ-ಇವೆಲ್ಲಕ್ಕೂ ಇದು ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.
ಒಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಎ.ಟಿ.ಪಿ. ಜೀವಪ್ರಪಂಚದ ಎಲ್ಲೆಡೆಯಲ್ಲೂ ಶಕ್ತಿ ವಿನಿಮಯಕ್ಕಾಗಿ ಚಲಾವಣೆಯಲ್ಲಿರುವ ನಾಣ್ಯ ಎನ್ನಬಹುದು.
(ಎಂ.ಆರ್.ಆರ್.)