প্রতিটি জীবন্ত কোষের ভিতরে, মাইটোকন্ড্রিয়াগুলি শক্তি কেন্দ্র হিসাবে কাজ করে, পুষ্টি উপাদানগুলিকে এটিপিতে রূপান্তর করে - সর্বজনীন শক্তির মুদ্রা যা জৈবিক প্রক্রিয়াগুলিকে জ্বালানী দেয়।এই অঙ্গগুলি একটি অনন্য পরিবহন চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে: তাদের অভ্যন্তরীণ ঝিল্লি NADH এর জন্য একটি প্রতিরোধী বাধা গঠন করে, পুষ্টির বিভাজনের সময় উত্পন্ন গুরুত্বপূর্ণ ইলেকট্রন ক্যারিয়ার।
এই জৈবিক বৈপরীত্যটি পরিশীলিত মাইটোকন্ড্রিয়াল শাটল সিস্টেমের বিবর্তনের মাধ্যমে সমাধান করা হয়েছে - বিশেষায়িত পরিবহন প্রক্রিয়া যা এই বিপাকীয় বিভেদকে সেতু করে।এই আণবিক রিলে সিস্টেম কোষগুলিকে ঝিল্লি বাধা সত্ত্বেও ক্রমাগত শক্তি উৎপাদন বজায় রাখতে সক্ষম করে.
মাইটোকন্ড্রিয়া অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনের মাধ্যমে প্রায় 90% সেলুলার এটিপি উত্পাদন করে। Their distinctive double-membrane structure features a highly folded inner membrane containing the electron transport chain - a series of protein complexes that create the proton gradient driving ATP synthesis.
এনএডিএইচ এটিপি উত্পাদনের জন্য প্রাথমিক ইলেকট্রন দাতা হিসাবে কাজ করে, গ্লাইকোলাইসিস এবং সাইট্রিক অ্যাসিড চক্রের মতো বিপাকীয় পথ থেকে উচ্চ-শক্তিযুক্ত ইলেকট্রন বহন করে।এর অক্সিডেশন স্টেট সরাসরি সেলুলার এনার্জি স্টেটকে প্রতিফলিত করে, যা এটিকে একটি মূল বিপাকীয় সূচক করে তোলে।
মাইটোকন্ড্রিয়াল অভ্যন্তরীণ ঝিল্লি NADH পরিবহনের জন্য তিনটি বাধা উপস্থাপন করেঃ এর বড় আকারের আণবিক আকার, নেতিবাচক চার্জ এবং নিবেদিত পরিবহন প্রোটিনের অনুপস্থিতি।এর জন্য বিকল্প ইলেকট্রন স্থানান্তর প্রক্রিয়া প্রয়োজন।.
মাইটোকন্ড্রিয়াল শাটল সিস্টেমগুলি আণবিক রিলে চেইনের মাধ্যমে এই পরিবহন সমস্যা সমাধান করে।এই সিস্টেমগুলি লিপিড বাইলেয়ারে প্রবেশ করতে পারে এমন মধ্যবর্তী ক্যারিয়ারগুলি ব্যবহার করে ঝিল্লি জুড়ে ইলেকট্রনগুলি (এনএডিএইচ নিজেই নয়) স্থানান্তর করে.
এই শাটলটি পেশী, মস্তিষ্ক এবং বাদামী চর্বিযুক্ত টিস্যুতে প্রভাব বিস্তার করে। এটি ইলেক্ট্রন পরিবহন শৃঙ্খলায় সরাসরি ইউবিচিনোনকে ইলেক্ট্রন স্থানান্তর করে, কমপ্লেক্স আইকে বাইপাস করে।এই রুট শুধুমাত্র 1 উৎপন্ন.5 এটিপি প্রতি NADH, এটি শক্তিগতভাবে কম দক্ষ করে তোলে।
প্রধানত লিভার, হার্ট এবং কিডনি কোষে কাজ করে, এই শাটল মাইটোকন্ড্রিয়াল ম্যাট্রিক্সে এনএডি + এ ইলেকট্রন সরবরাহ করে। যদিও এটি আরও জটিল, এটি ২ টি ইলেকট্রন উত্পাদন করে।কমপ্লেক্স I এর পূর্ণ শক্তি-কপলিং সম্ভাব্যতা ব্যবহার করে NADH প্রতি 5 ATP.
| বৈশিষ্ট্য | গ্লিসারল-ফসফ্যাট শাটল | মাল্যাট-অ্যাসপার্ট্যাট শ্যাটল |
|---|---|---|
| গতি | দ্রুত | ধীরে ধীরে |
| কার্যকারিতা | কম (1.5 এটিপি/এনএডিএইচ) | উচ্চ (২.৫ এটিপি/এনএডিএইচ) |
| প্রাথমিক টিস্যু | পেশী, মস্তিষ্ক, বাদামী চর্বি | লিভার, হার্ট, কিডনি |
এই ঝিল্লি প্রোটিনটি মাইটোকন্ড্রিয়াল α- ketoglutarate কে cytosolic malate এর জন্য বিনিময় করে, ইলেকট্রন স্থানান্তর সক্ষম করার সময় বিপাকীয় ভারসাম্য বজায় রাখে।
মাল্যাট-অ্যাসপার্ট্যাট চক্র সম্পন্ন করে, এই পরিবহনকারীটি মাইটোকন্ড্রিয়াল অ্যাসপার্ট্যাটকে সাইটোসোলিক গ্লুটামেটের জন্য বিনিময় করে, অবিচ্ছিন্ন শাটল অপারেশন সক্ষম করে।
ক্যান্সার কোষগুলি পরিবর্তিত বিপাক প্রদর্শন করে যা গ্লাইকোলাইসিসের বৃদ্ধি (ওয়ারবার্গ প্রভাব) এবং গ্লুটামিন নির্ভরতার দ্বারা চিহ্নিত হয়।এই অভিযোজনগুলির জন্য দ্রুত বিস্তারকে সমর্থন করার জন্য পরিবর্তিত শাটল সিস্টেমের কার্যকলাপ প্রয়োজন.
সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে, শটল সিস্টেমের বাধা ক্যান্সার কোষের শক্তিকে ব্যাহত করতে পারে।সম্ভাব্য থেরাপিউটিক টার্গেট উপস্থাপন.
মাইটোকন্ড্রিয়াল শাটল সিস্টেমগুলি অপরিহার্য বিপাকীয় অবকাঠামো উপস্থাপন করে, যা জলরোধী ঝিল্লিগুলির মাধ্যমে শক্তি পরিবহনের মৌলিক সমস্যা সমাধান করে।তাদের গবেষণায় সেলুলার এনার্জিক্স এবং বিপাকীয় রোগ এবং ক্যান্সারের সম্ভাব্য থেরাপিউটিক কৌশল সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি পাওয়া যায়।.