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पाकिस्तान की भाषाएँ
बंगाली भाषा (गत क्षेत्रीय व अप्रवासी भाषा)
बंगाली भाषा पाकिस्तान में एक आधिकारिक भाषा नहीं है, किन्तु पाकिस्तानी नागरिकों की एक बड़ी संख्या पूर्वी बंगाल से पलायन कर गयी थी, जो 1971 से पहले पूर्वी पाकिस्तान में रहते थे। बंगाली भाषा को 29 फरवरी 1956 को पाकिस्तान की दूसरी आधिकारिक भाषा के रूप में मान्यता दी गयी थी, और पाकिस्तान के संविधान के 214 (1) में पुनः लिखा गया कि "पाकिस्तान की राज्य भाषा उर्दू और बंगाली होगी"। अन्य व्यक्ति जिसमें कि अवैध अप्रवासी भी शामिल हैं जो 1971 के बाद बांग्लादेश से पलायन कर गये थे। अधिकांश पाकिस्तानी बंगाली और पाकिस्तानी बिहारी (उर्दू और बंगाली) द्विभाषी हैं, और मुख्य रूप से कराची में बसे हैं।
तुर्क भाषाएँ (ऐतिहासिक व अप्रवासी भाषाएँ)
तुर्क भाषाओं का उपयोग मुगलों और उपमहाद्वीप के पूर्व के सुल्तानों जैसे तुर्को-मंगोलों द्वारा किया जाता था। पूरे देश में तुर्किस बोलने वालों के छोटे-छोटे हिस्से पाये जाते हैं, विशेष रूप से उत्तरी क्षेत्रों में घाटियों में, जो मध्य एशिया से सटे हुए हैं, पश्चिमी पाकिस्तानी का वज़ीरिस्तान क्षेत्र मुख्य रूप से कनिगोरम के आसपास, जहाँ बुर्की जनजाति निवास करती है और पाकिस्तान के कराची, लाहौर और इस्लामाबाद के नगरीय केन्द्रों में हैं। मुगल राजा बाबर की आत्मकथा तुज़क बाबरी भी तुर्की भाषा में लिखी गयी थी। 1555 में सफ़विद फ़ारस में निर्वासन से लौटने के बाद, मुगल राजा हुमायूँ ने आगे फारसी भाषा और संस्कृति को न्यायालय और राजकीय कार्यों में प्रस्तुत किया। चगताई भाषा, जिसमें बाबर ने अपने संस्मरण लिखे थे, दरबारी कुलीन वर्ग की संस्कृति से लगभग पूरी तरह से गायब हो गयी, और मुगल राजा अकबर इसे नहीं बोल सका।  कहा जाता है कि बाद के जीवन में, हुमायूँ ने स्वयं फ़ारसी पद्य में अधिक से अधिक बार बात की थी।
अंग्रेजी (गत औपनिवेशिक एवं सह-आधिकारिक भाषा)
अंग्रेजी पाकिस्तान की एक सह-आधिकारिक भाषा है और व्यापक रूप से कार्यकारी, विधायी और न्यायिक शाखाओं के साथ-साथ पाकिस्तान के सशस्त्र बलों के अधिकारी रैंक में कुछ सीमा तक उपयोग की जाती है। पाकिस्तान का संविधान और विधि अंग्रेजी में लिखे गये थे और अब स्थानीय भाषाओं में पुनः लिखे जा रहे हैं। यह शिक्षा के माध्यम के रूप में विद्यालयों, महाविद्यालयों और विश्वविद्यालयों में भी व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। अंग्रेजी को ऊर्ध्वगामी गतिशीलता की भाषा के रूप में देखा जाता है, और इसका उपयोग ऊपरी सामाजिक वर्ग में अधिक प्रचलित हो रहा है, जहाँ इसे बहुधा देशी पाकिस्तानी भाषाओं के साथ बोला जाता है। 2015 में, यह घोषणा की गयी थी कि आधिकारिक व्यवसाय में उर्दू को बढ़ावा देने की योजना थी, किन्तु पाकिस्तान के योजना मन्त्री अहसान इकबाल ने कहा, "उर्दू भाषा का दूसरा माध्यम होगा और सभी आधिकारिक व्यवसाय द्विभाषी होंगे।" उन्होंने यह भी कहा कि विद्यालयों में उर्दू के साथ-साथ अंग्रेजी भी पढ़ायी जायेगी।
विदेशी भाषाएँ
2017 तक, कुछ पाकिस्तानी चीनी जनवादी गणराज्य की कम्पनियों के साथ व्यापार करने के लिये चीनी भाषा सीख रहे हैं।
रोबोटिक सर्जरी
रोबोटिक सर्जरी, कंप्यूटर-समर्थित सर्जरी और रोबोट-समर्थित सर्जरी, उन विभिन्न तकनीकी विकासों के लिए शब्दावली है जिन्हें वर्तमान में विभिन्न प्रकार की शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं की सहायता के लिए विकसित किया गया है।
रोबोट-समर्थित सर्जरी को न्यूनतम आक्रमणशील सर्जरी की कमियों पर काबू पाने के लिए विकसित किया गया था। उपकरणों को प्रत्यक्ष चलाने के बजाय शल्य चिकित्सक, बहु रोबोट बाजुओं से जुड़े हुए उपकरणों में गतिविधि करने के लिए एक कंप्यूटर कंसोल का उपयोग करते हैं। वह कंप्यूटर चिकित्सक की गतिविधियों को संपादित करता है, जिसे फिर रोगी के ऊपर रोबोट द्वारा किया जाता है। उदाहरण के लिए, रोबोटिक प्रणाली की अन्य विशेषताओं में शामिल है, एक एकीकृत कंपन फिल्टर और हरकत के मापन की क्षमता (मास्टर कंसोल की गतिविधियों और रोबोट से जुड़े उपकरणों की आंतरिक गतिविधियों के बीच की सीमा के अनुपात को बदलना) वह कंसोल उसी संचालन कमरे में स्थित होता है जिसमें रोगी होता है, लेकिन चिकित्सीय कार्यस्थान से भौतिक रूप से पृथक होता है। चूंकि ऑपरेशन होते समय सर्जन को रोगी के बिलकुल पास होने की आवश्यकता नहीं होती है, विशेषज्ञों के लिए रोगियों की दूरस्थ शल्य-चिकित्सा करना संभव हो जाता है। रोबोट, बिना किसी मानव सर्जन के शल्य चिकित्सा कर सकते हैं।
इतिहास
दुनिया का पहला शल्य चिकित्सा रोबोट "अर्थ्रोबोट" था, जिसे 1983 में वैंकूवर, बीसी, कनाडा में विकसित और पहली बार इस्तेमाल किया गया था। रोबोट का विकास आर्थोपेडिक सर्जन, डॉ॰ ब्रायन डे के सहयोग से डॉ॰ जेम्स मैकएवेन और जिओफ़ औशिन्लेक ने किया था। नेशनल ज्योग्राफिक ने रोबोटिक्स पर एक फिल्म का निर्माण किया जिसमें अर्थ्रोबोट शामिल था। उस समय संबंधित परियोजनाओं में, अन्य चिकित्सा रोबोट का विकास किया गया, जिसमें शामिल थी एक रोबोटिक भुजा जो नेत्र शल्य चिकित्सा करता था और एक अन्य जो एक ऑपरेटिंग सहायक के रूप में काम करता था और ध्वनी आज्ञाओं की प्रतिक्रिया में सर्जन को उपकरण पकड़ाता था।
1985 में एक रोबोट, PUMA 560 का इस्तेमाल सिटी मार्गदर्शन का उपयोग करते हुए मस्तिष्क बायोप्सी के लिए एक सुई लगाने के लिये किया गया। 1988 में, इंपीरियल कॉलेज लंदन में विकसित PROBOT, का इस्तेमाल पुर:स्‍थ ग्रंथीय सर्जरी के लिए किया गया था। इंटीग्रेटेड सर्जिकल सिस्टम द्वारा ROBODOC को 1992 में पेश किया गया था, जिसका इस्तेमाल कूल्हे के प्रतिस्थापन में फीमर की सटीक फिटिंग के लिए किया गया। इन्ट्युइटिव सर्जिकल द्वारा रोबोटिक प्रणाली का आगे विकास किया गया और डा विन्ची सर्जिकल सिस्टम और AESOP और ZEUS रोबोटिक सर्जिकल सिस्टम के साथ कम्प्यूटर मोशन की शुरुआत की गई। (इन्ट्युइटिव सर्जिकल ने 2003 में कम्प्यूटर मोशन को खरीदा; ZEUS का अब सक्रिय रूप से विपणन नहीं किया जाता है। )
डा विंची सर्जिकल सिस्टम में तीन घटक शामिल हैं: सर्जन का एक कंसोल, मरीज के लिए रोबोटिक गाड़ी जिसमें सर्जन द्वारा चालित चार भुजा होती है (एक कैमरा के नियंत्रण के लिए और तीन उपकरणों में हेरफेर करने के लिए) और एक हाई-डेफिनिशन 3D दृष्टि प्रणाली. सन्धियुक्त शल्य चिकित्सा उपकरणों को रोबोट की भुजा के ऊपर रखा जाता है जिन्हें प्रवेशनी के माध्यम से शरीर में डाला जाता है। यह उपकरण सर्जन के हाथों की गतिविधि को महसूस करता है और छोटे मालिकाना उपकरणों में हेरफेर करने के लिए उन्हें इलेक्ट्रॉनिक रूप से मापन आधारित सूक्ष्म-गतिविधियों में परिवर्तित करता है। यह सर्जन के हाथों में किसी भी कम्पन का पता लगाता है और उसे दरकिनार करता है, ताकि उन्हें रोबोट द्वारा दोहराया नहीं जाये. प्रणाली में प्रयुक्त कैमरा, एक सटीक त्रिविम चित्र प्रदान करता है, जो सर्जन के कंसोल पर प्रेषित किया जाता है। डा विंची प्रणाली, विभिन्न शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं के लिए एफडीए द्वारा अनुमति प्राप्त है, जिसमें शामिल है प्रोस्टेट कैंसर, गर्भाशय-उच्छेदन और मिट्राल वाल्व सुधार और अमेरिका और यूरोप में 800 से अधिक अस्पतालों में प्रयोग किया जाता है। डा विंची सिस्टम का इस्तेमाल 2006 में 48,000 प्रक्रियाओं में किया गया था और यह करीब $1.2 मीलियन में बिकता है। नया डा विंसी एच.डी. एसआई अप्रैल, 2009 में जारी किया गया और वर्तमान में यह $1.75 मीलियन में बिकता है। पहली रोबोटिक सर्जरी, कोलंबस, ओहियो में द ओहियो स्टेट यूनीवर्सिटी मेडिकल सेंटर में कार्डियोथोरेसिक सर्जरी के प्रोफ़ेसर और प्रमुख, डॉ॰ रॉबर्ट ई. मिश्लर के दिशानिर्देश में हुई। <मैकोनेल पीआई, श्नीबर्गर ईडब्लू, मिश्लर आरई. रोबोटिक हृदय शल्य चिकित्सा का इतिहास और विकास. जनरल सर्जरी में समस्याएं 2003; 20:62-72.>
सितम्बर 2010 में, आइंटहॉवन प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय ने सोफी सर्जिकल सिस्टम के विकास की घोषणा की, प्रथम शल्य रोबोट जो फ़ोर्स फीडबैक का इस्तेमाल करेगा।
लाभ तथा हानियां
सर्जिकल रोबोट की सहायता से होने वाले प्रमुख विकास हैं दूरस्थ सर्जरी, न्यूनतम आक्रामक सर्जरी और मानव रहित सर्जरी. रोबोटिक सर्जरी के कुछ प्रमुख लाभ हैं सटीकता, लघुकरण, छोटे चीरे, कम रक्त हानि, कम दर्द और तीव्र रोग सुधार. अन्य फायदे हैं सामान्य जोड़-तोड़ के परे अभिव्यक्ति और और तीन आयामी आवर्धन, जिससे बेहतर श्रम-दक्षता फलित होती है। रोबोटिक तकनीक के कारण अस्पताल में भी कम रहना पड़ता है, रक्त की कम हानि, आधान और दर्द उपचार का कम उपयोग होता है।
$1,200,000 डॉलर में एक रोबोट की लागत और प्रति प्रक्रिया डिस्पोजेबल आपूर्ति लागत $1,500 के साथ, प्रक्रिया की लागत अधिक है। इस प्रणाली को संचालित करने के लिए अतिरिक्त शल्य चिकित्सा प्रशिक्षण की जरूरत है। रोगी सर्वेक्षणों से संकेत मिलता है कि वे कम रुग्णता, बेहतर परिणाम, कम रक्त हानि और कम दर्द की अपेक्षाओं के आधार पर इस प्रक्रिया का चुनाव करते हैं। अधिक उम्मीदें, अफसोस और असंतोष की उच्च दर को समझा सकती हैं।
इस तकनीक का मुख्य लाभ यह है कि चीरे बहुत छोटे होते हैं और इसके परिणामस्वरूप, रोगी जल्दी से स्वस्थ होता है। पारंपरिक ओपन हार्ट सर्जरी में, चिकित्सक दस से बारह इंच तक का चीरा लगता है, फिर उरोस्थि (छाती की हड्डी) को अलग करते हुए हृदय तक पहुंचता है और पसलियों के पिंजरे को खोलता है। रोगी को फिर एक हृदय-फेफड़े की मशीन पर रखा जाता है और हृदय को शल्य चिकित्सा की अवधि के दौरान बंद कर दिया जाता है। इस तरीके से न केवल बैक्टीरिया रोगी के शरीर में प्रवेश करने के लिए संक्रमण पैदा कर सकता है, बल्कि इससे एक दर्दनाक घाव बनता है, जिसे ठीक होने में समय लगता है।
चूंकि रोबोट-समर्थित हृदय शल्य चिकित्सा के बाद रोगी तेज़ी से स्वस्थ होता है, अस्पताल में रहने की अवधि कम होती है। औसत रूप से रोगी पारंपरिक ओपन हार्ट सर्जरी वाले रोगियों की तुलना में अस्पताल से दो से पांच दिन पहले छूट जाता है और अपने कार्य और सामान्य गतिविधियों में 50% शीघ्र लग जाता है। घटित स्वास्थ्य लाभ अवधि रोगी के लिए ना केवल बेहतर होती है, बल्कि वे सर्जरी के दौरान आवश्यक कर्मचारियों की संख्या को, सर्जरी के बाद आवश्यक नर्स देखभाल को और इसलिए, अस्पताल में रहने की कुल लागत को भी कम करते है।
अन्य न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी दृष्टिकोण के साथ तुलना में, रोबोट-समर्थित सर्जरी चिकित्सक को चिकित्सा उपकरणों पर बेहतर नियंत्रण और चिकित्सा स्थान का एक बेहतर दृश्य प्रदान करते हैं। इसके अलावा, सर्जनों को अब पूरी सर्जरी भर में खड़ा नहीं रहना होता है और जल्दी थकना भी नहीं होता है। स्वाभाविक रूप से होने वाले हाथ के कंपन को रोबोट का कंप्यूटर सॉफ्टवेयर समाप्त कर देता है। अंत में, सर्जिकल रोबोट को आवर्ती चिकित्सा दलों द्वारा लगातार प्रयोग किया जा सकता है (गेरहार्डस 2003). गेरहार्डस डी (2003). रोबोट-समर्थित सर्जरी: भविष्य यहां है। स्वास्थ्य प्रबंधन पत्रिका, जुलाई/अगस्त, 242-251 की। जबकि रोबोटिक सर्जरी का प्रयोग, चिकित्सा सेवाओं के विज्ञापन में एक घटक बन गया है, आलोचकों का कहना है कि ऐसे अध्ययनों की कमी है जो यह दर्शा सकें कि लेप्रोस्कोपिक सर्जरी के बाद के परिणामों की तुलना में दीर्घकालीन परिणाम बेहतर हैं। रोबोटिक प्रणाली सस्ते में नहीं मिलती और इसमें अध्ययन उतार-चढ़ाव होता है। यह दर्शाने के लिए आंकड़े अनुपलब्ध हैं कि लागत की वृद्धि उचित है। चिकित्सा साहित्य के क्षेत्र में, बहुत अनुभवी सर्जन अपने परिणामों को प्रकाशित करते हैं, लेकिन इससे बहरहाल, कमतर अनुभव वाले सर्जनों का प्रतिनिधित्व नहीं किया जा सकता है।
रोबोटिक शल्य चिकित्सा प्रणाली की लागत $750.000 और $1.2 मिलियन के बीच है (यथा 2005). कई वित्तीय व्यवहार्यता अध्ययन को यह जांचने के लिए आयोजित किया गया कि क्या एक अस्पताल के लिए एक ऐसी प्रणाली खरीदना सार्थक है और राय में नाटकीय रूप से भिन्नता पाई गई। सर्जनों की रिपोर्ट है कि, हालांकि इस प्रणाली के निर्माता इस नई तकनीक पर प्रशिक्षण प्रदान करते हैं, प्रशिक्षण चरण गहन होता है और सर्जनों को 12 से 18 मरीजों का ऑपरेशन करना जरुरी है ताकि वे इस प्रणाली के साथ सहज महसूस कर सकें. प्रशिक्षण चरण के दौरान, कम आक्रामक ऑपरेशनों में पारंपरिक शल्य चिकित्सा की तुलना में दुगुना समय लग सकता है, क्योंकि पारंपरिक तरीके में शल्य कक्ष और चिकित्सा कर्मियों का मिलान होता है और रोगी को संज्ञाहरण के अंतर्गत लंबे समय तक रखा जा सकता है।
सामान्य शल्य चिकित्सा
2007 में, शिकागो में इलिनोइस विश्वविद्यालय के चिकित्सा दल ने प्रो॰ पिअर क्रिस्टोफोरो गिउलिआनोटी के नेतृत्व में विश्व का पहला रोबोटिक अग्न्याशय निष्कासन संपन्न किया और साथ ही मिडवेस्ट का पूर्ण रोबोटिक व्हिपल सर्जरी भी. अप्रैल 2008 में, चिकित्सकों के उसी दल ने जीवित दाता ट्रांसप्लांटेशन के लिए विश्व के पहले पूर्ण न्यूनतम आक्रामक जिगर उच्छेदन किया और मरीज के जिगर का 60% निकाल दिया और रोगी को इस प्रक्रिया के कुछ ही दिनों के बाद बिलकुल अच्छी हालत में छुट्टी दे दी। इसके अलावा चार पंचर छेद और सर्जन द्वारा बिना किसी निशान के लिए कारण रोगी अस्पताल से कम दर्द के साथ निकलता है।
हृदय तथा वक्ष-गह्वर संबंधी सर्जरी
रोबोट समर्थित MIDCAB और इंडोस्कोपिक कोरोनरी धमनी बाईपास (TECAB) सर्जरी को डा विंची प्रणाली द्वारा किया जा रहा है। मिट्राल वाल्व की मरम्मत और प्रतिस्थापन भी किया गया है। ईस्ट कैरोलिना विश्वविद्यालय, ग्रीनविले (डॉ॰ डब्ल्यू. रेंडोल्फ चिटवुड), सेंट जोसेफ अस्पताल, अटलांटा (डॉ॰ डगलस ए मर्फी) और गुड समेरिटन अस्पताल, सिनसिनाटी (डॉ॰ जे माइकल स्मिथ) ने इस प्रक्रिया को लोकप्रिय बनाया है और कई प्रकाशनों के साथ इसके स्थायित्व को साबित किया है। 1999 में अमेरिका में पहला रोबोटिक हृदय प्रक्रिया के बाद, द ओहियो स्टेट विश्वविद्यालय, कोलंबस (डॉ॰ रॉबर्ट ई. मिश्लर, डॉ॰ जुआन क्रेस्टनेलो, डॉ॰ पॉल वेस्को) ने रोबोटिक समर्थित क्रियाओं के अंतर्गत CABG, मिट्राल वाल्व, एसोफैगेकटमी, फेफड़ों का उच्छेदन, ट्यूमर उच्छेदन किया है और अन्य सर्जनों के लिए एक प्रशिक्षण स्थान के रूप में कार्य करते हैं। 2002 में, फ्लोरिडा के क्लीवलैंड क्लिनिक में सर्जनों ने (डॉ॰ डगलस बोयड और केनेथ स्टाल) न्यूनतम आक्रामक "संकर" प्रक्रिया के साथ अपने प्रारंभिक अनुभवों को प्रकाशित किया है। इन प्रक्रियाओं में रोबोटिक पुनःवाहिकावर्धन और कोरोनरी स्टेंटिंग को संयोजित किया जाता है और आगे बहु वाहिकाओं के रोगियों के लिए कोरोनरी बाईपास में रोबोट की भूमिका को विस्तारित किया गया।
हृदयरोगविज्ञान और इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी
स्टीरियोटैक्सीस चुंबकीय नेविगेशन प्रणाली (MNS) को अतालता और अलिंद विकम्‍पन के लिए अंग-उच्छेदन में सटीकता और सुरक्षा को बढ़ाने के लिए विकसित किया गया है जबकि रोगियों और चिकित्सकों को विकिरण से कम संपर्क होता है और यह प्रणाली दूरस्थ वहनीय कैथेटर के लिए दो चुंबक का इस्तेमाल करती है। यह प्रणाली, रक्तवाहिकी और हृदय की स्वचालित 3-डी मैपिंग की अनुमति देती है और PCI और CTO प्रक्रियाओं में स्टेंट के मार्गदर्शन के लिए अंतःक्षेपी कार्डियोलॉजी में MNS का भी इस्तेमाल किया जाता है और इसने कंट्रास्ट उपयोग को कम किया है और हस्तचालित रूप से अगम्य स्थानों तक पहुंच को दर्शाया है। डॉ॰ एंड्रिया नताले ने चुंबकीय सिंचित कैथेटर वाली नई स्टीरियो टैक्सीस प्रक्रियाओं को "क्रांतिकारी" संदर्भित किया है।
हानसेन मेडिकल सेनसेई रोबोटिक कैथेटर प्रणाली, कैथेटर मार्गदर्शन के लिए वहनीय म्यान के नेविगेशन के लिए दूरस्थ संचालित चरखी प्रणाली का उपयोग करती है। रक्तवाहिकी और हृदय के 3-डी मानचित्रण के लिए प्रयुक्त कैथेटर के सटीक और अधिक सशक्त स्थिति की अनुमति देता है। यह प्रणाली डॉक्टरों को हृदय के बाएं अलिंद के भीतर अनुमानित बल प्रतिक्रिया जानकारी और व्यावहारिक हेरफेर प्रदान करती है। सेनसेई को, हस्तचालित की तुलना में मिश्रित सफलता मिली है, जिसमें आनुपातिक उच्च प्रक्रियात्मक जटिलताएं भी देखी गई, इसमें प्रक्रिया की अवधि लम्बी है और रोगी के लिए प्रतिदीप्तिदर्शन खुराक निम्न है।
यह अनुमान लगाया गया था कि अमेरिका में 70-90 अस्पतालों में अब हृदय शल्य चिकित्सा के लिए न्यूनतम आक्रामक सर्जिकल रोबोट का उपयोग किया जाता है और 2006 के मध्य तक इस संख्या के दुगुना हो जाने की संभावना है (आल्ट और वोरेल 2004). वर्तमान में, हृदय शल्य चिकित्सा के तीन प्रकार को रोबोटिक सर्जरी सिस्टम का उपयोग करते हुए नियमित आधार पर किया जा रहा है प्रदर्शन कर रहे हैं (किप्सन और चिटवुड 2004). सर्जरी के ये तीन प्रकार हैं:
अलिंद वंशीय दोष मरम्मत - हृदय के दो ऊपरी कक्षों के बीच एक छेद की मरम्मत, हृदय के एक वाल्व की मरम्मत - उस वाल्व की मरम्मत जो हृदय के संकुचन के दौरान हृदय के ऊपरी कक्षों में रक्त को वापस फेंकने से रोकता है कोरोनरी धमनी बाईपास - हृदय को रक्त उपलब्ध कराने वाली अवरुद्ध धमनियों को दरकिनार करते हुए रक्त की आपूर्ति को तय करना
सर्जनों के अनुभव और रोबोटिक तकनीक में विकास के साथ, यह उम्मीद की जाती है कि रोबोट समर्थित प्रक्रियाओं को हृदय शल्य चिकित्सा के अन्य प्रकार के लिए लागू किया जाएगा.
आल्ट एसजे और वोर्रेल बी (2004). अधिक सर्जन न्यूनतम इनवेसिव हृदय शल्य चिकित्सा करते हैं। स्वास्थ्य देखभाल सामरिक प्रबंधन, अप्रैल, 1 और 11-19.
किप्सन एपी और चिटवुड डब्लूआर जूनियर (2004). हृदय शल्य चिकित्सा में रोबोटिक अनुप्रयोग. उन्नत रोबोटिक प्रणाली का अंतर्राष्ट्रीय जर्नल 1(2), 87-92.
जठरांत्रिय शल्य-चिकित्सा
विभिन्न प्रकार की प्रक्रियाओं को किया गया है, या तो ज़िउस द्वारा या फिर डा विंची रोबोट प्रणाली द्वारा, जिसमें शामिल है बेरिएट्रिक सर्जरी.
स्त्रीरोग विज्ञान
प्रसूतिशास्र में रोबोटिक सर्जरी सबसे तेजी से बढ़ते क्षेत्रों में से एक है। इसमें शामिल है सौम्य प्रसूतिशास्र और अर्बुदविद्या में डा विंची सर्जिकल प्रणाली का उपयोग. रोबोटिक सर्जरी का उपयोग फाइब्रॉएड, असामान्य माहवारी, अन्तर्गर्भाशय-अस्थानता, डिम्बग्रंथि ट्यूमर, श्रोणि बढ़ाव और स्त्री कैंसर के उपचार के लिए किया जा सकता है। रोबोटिक प्रणाली का प्रयोग करते हुए स्त्रीरोग विशेषज्ञ गर्भाशय-उच्छेदन, मिओमेक्टोमी और लसीका नोड बायोप्सी संपादित कर सकते हैं। पेट के बड़े चीरे की जरूरत को लगभग समाप्त कर दिया गया है।
रोबोट-समर्थित गर्भाशय-उच्छेदन और कैंसर स्टेजिंग को डा विंची रोबोटिक प्रणाली का उपयोग करते हुए किया जाता है। टेनेसी विश्वविद्यालय, मेम्फिस (डॉ॰ टोड टिलमन, डॉ॰ सौरभ कुमार), नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय (डॉ॰ पैट्रिक लोव) औरोरा हेल्थ सेंटर (डॉ॰ स्कॉट कमेले), वेस्ट वर्जीनिया विश्वविद्यालय (डॉ॰ जे ब्रिंगमन) और टेनेसी विश्वविद्यालय, चट्टानूगा (डॉ॰ डोनाल्ड चेम्बरलेन) ने रोबोटिक सर्जरी के उपयोग का गहन अध्ययन किया है और पाया है कि इससे स्त्री-रोग कैंसर वाले रोगियों की मृत्यु दर और रुग्णता में सुधार आता है। उन्होंने वर्तमान और नए उपयोगकर्ताओं के लिए इस उपकरण का उपयोग करते हुए कौशल के अधिग्रहण का आकलन करने की विधि के रूप में पहली बार रोबोटिक सर्जरी के अध्ययन वक्र की सूचना दी।
तंत्रिका शल्य-चिकित्सा
स्टीरियोटेक्टिक हस्तक्षेप के लिए कई प्रणालियां बाजार में मौजूद हैं। एमडी रोबोटिक न्यूरोआर्म, दुनिया का पहला एमआरआई-संगत सर्जिकल रोबोट है।
विकलांगोपचार
ROBODOC प्रणाली को इंटीग्रेटेड सर्जिकल सिस्टम इंक द्वारा 1992 में जारी किया गया था, जो बाद में CUREXO टेक्नोलोजी कॉर्पोरेशन में विलय हो गई। इसके अलावा, द एक्रोबोट कंपनी लिमिटेड, "एक्रोबोट स्कल्पचर" बेचती है, एक रोबोट जो एक पूर्व-परिभाषित आकर में एक हड्डी काटने के उपकरण को बाध्य करता है. एक अन्य उदाहरण है CASPAR रोबोट जिसे U.R.S.-Ortho GmbH & Co. KG द्वारा उत्पादित किया गया है, जिसका इस्तेमाल पूर्ण कूल्हा प्रतिस्थापन, पूर्ण घुटना प्रतिस्थापन और अग्रगामी सलीब बंध के लिए किया जाता है.
बाल चिकित्सा
सर्जिकल रोबोटिक्स का इस्तेमाल कई प्रकार की बाल शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं में किया गया है जिसमें शामिल है: ट्रेकियोइसोफेगल नालव्रण मरम्मत, पित्ताशय उच्छेदन, निस्सेन फुन्डोप्लिकेशन, मोर्गाग्नी हार्निया मरम्मत, कसाई पोर्टोआंत्रछेदन, जन्मजात मध्यपटीय हर्निया मरम्मत व अन्य. 17 जनवरी 2002 को, डेट्रोइट में चिल्ड्रेन हॉस्पिटल ऑफ़ मिशिगन के शल्य चिकित्सकों ने देश के पहले उन्नत कंप्यूटर-समर्थित रोबोट-वर्धित शल्य चिकित्सा प्रक्रिया को अंजाम दिया।
चिल्ड्रेन हॉस्पिटल बोस्टन का रोबोटिक सर्जरी केंद्र बाल चिकित्सा में विशेषज्ञता स्तर की रोबोटिक सर्जरी प्रदान करता है। विशेष रूप से प्रशिक्षित सर्जन एक उच्च तकनीक रोबोटिक का इस्तेमाल करते हैं और बहुत छोटे शल्य छेद के माध्यम से जटिल और नाजुक आपरेशन संपादित करते हैं। परिणामस्वरूप कम दर्द, तेजी से स्वास्थ्य लाभ, अस्पताल में अल्पावधि निवास, छोटे निशान और रोगी और उनके परिवारों की ख़ुशी फलित होती है।
2001 में, चिल्ड्रेन हॉस्पिटल बोस्टन सर्जिकल रोबोट को हासिल करने वाला पहला बाल चिकित्सा अस्पताल था। आज सर्जन, इस तकनीक का प्रयोग कई प्रक्रियाओं के लिए करते हैं और दुनिया में किसी अन्य अस्पताल की तुलना में अधिक बाल चिकित्सकीय रोबोटिक सर्जरी संपादित करते हैं। इस अस्पताल के चिकित्सकों ने रोबोट के उपयोग को विस्तारित करने के लिए कई नए अनुप्रयोग विकसित किये हैं और दुनिया भर के सर्जनों को प्रशिक्षण दिया है।
रेडियोसर्जरी
साइबरनाइफ रोबोटिकिक रेडियोसर्जरी प्रणाली छवि मार्गदर्शन और कंप्यूटर नियंत्रित रोबोटिक्स का उपयोग करते हुए पूरे शरीर में ट्यूमर का इलाज करती है, इसके लिए वह वस्तुतः किसी भी दिशा से ट्यूमर पर उच्च-ऊर्जा के विकिरण डालती है।
मूत्रविज्ञान
2000 में, पहला रोबोट-समर्थित लेप्रोस्कोपिक आमूल पौरुष ग्रंथि निष्कासन संपन्न किया गया।
लघु रोबोटिक्स
वैज्ञानिकों द्वारा सर्जरी में रोबोटिक्स की बहु-उपयोगिता में सुधार करने की कोशिश के अंतर्गत, कुछ वैज्ञानिक रोबोट को छोटा करने का प्रयास कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, नेब्रास्का विश्वविद्यालय मेडिकल सेंटर ने कंप्यूटर वैज्ञानिकों, इंजीनियरों, सर्जनों के बीच मिनी-रोबोटिक्स पर सहयोगात्मक अनुसंधान प्रदान करने के लिए एक बहु-परिसर प्रयास का नेतृत्व किया है। कभी ऐसा भी समय आ सकता है जब लोगों की रक्त धारा में नैनोरोबोट डाला जा सकेगा जो सामान्य चिकित्सकों या GPs के रूप में काम करेंगे; और समस्या का विश्लेषण करेंगे और जानकारी को वापस अस्पताल भेजेंगे. इससे हो सकता है एक दिन सामान्य चिकित्सकों की आवश्यकता समाप्त हो जाए.
शंट (चिकित्सा)
आयुर्विज्ञान के सन्दर्भ में, शरीर के एक भाग से दूसरे भाग में किसी तरल को ले जाने के लिए बने पतले छेद या पार्श्वपथ को शंट (shunt) कहते हैं।
प्रभास
सूर्यनारायण वैंकट प्रभास राजु उप्पलपाटि (जन्म :२३ अक्टूबर १९७९) अथवा प्रभास एक भारतीय फ़िल्म अभिनेता हैं जो मुख्य रूप से तेलुगु सिनेमा में कार्य करते हैं। ये सुपरस्टार प्रभास के नाम से प्रसिद्ध हैं। हिंदुस्तान टाइम्स फ़िल्म परियोजना के अनुसार प्रभास की फ़िल्म बाहुबली 2 फ़िल्म भारतीय सिनेमा की इतिहास में सबसे महंगी फ़िल्मों में से एक है तथा भारतीय फिल्म इतिहास कि आज तक की सबसे अधिक कमाई करने वाली फ़िल्म है । प्रभास भारतीय सिनेमा के इतिहास के सबसे सफल अभिनेताओं में एक हैं, तथा सर्वाधिक फीस लेने वाले अभिनेता है। इनको अपनी पिछली फिल्मों , बाहुबली तथा बाहुबली 2 के लिए कुल 30 करोड़ , साहो के लिए 100 करोड़ , तथा राधे श्याम के लिए 150 करोड़ की फीस दी गई, तथा इनकी आने वाली फिल्म "आदिपुरुष (2023)" के लिए 151 करोड़ रुपयें , और फिल्म "सालार (2023)" के लिए 121 करोड़ की फीस दी गई है । प्रभास को पूरी दुनिया में अपने अद्भुत अभिनय तथा गज़ब कि ऐक्टिंग स्टाइल के लिए जाना जाता है । प्रभास अपने हर किरदार को मजबूती के साथ निभाते हैं तथा हर रोल में खुद को प्राकृतिक रूप से ढालकर अपने अभिनय से सबको हर बार आश्चर्य चकित कर देते हैं । प्रभास को दुनियाभर के इक्कीसवी सदी के सबसे महान तथा काबिल और प्रतिभावान एक्टर्स में से एक माना जाता है , जो हर किरदार में अपने मजबूत अभिनय से अपनी एक अलग पहचान छोड़ जाते हैं । सुपरस्टार प्रभास को सात फिल्मफेयर पुरस्कार (दक्षिण) का नामांकन (नॉमिनेशन) प्राप्त हुआ है और वह सर्वश्रेष्ठ अभिनेता का राज्य नंदी पुरस्कार तथा सि.मा. पुरस्कार (SIIMA) के प्राप्तकर्ता हैं ।
प्रारंभिक जीवन
प्रभास का जन्म फिल्म निर्माता यू. सूर्यनारायण राजू उप्पालापाटि और उनकी पत्नी शिवकुमारी के घर हुआ था। यह एक ठाकुर परिवार से हैं , वह तीनों बच्चों में सबसे छोटे है, उनके एक बड़े भाई प्रमोद उप्पालापाटि और बहन प्रगती है। उनके चाचा, तेलुगु अभिनेता कृष्णम राजू उप्पालापाटि हैं। उनका परिवार आंध्र प्रदेश के पश्चिम गोदावरी जिले के भीमावरम के पास मोगलथुर का रहने वाला है । उन्होंने अपनी इंटर की शिक्षा नालंदा कॉलेज, हैदराबाद से पूरी की । वे सत्यानंद फिल्म संस्थान, विशाखापत्तनम के पूर्व छात्र हैं ।
प्रभास ने अपनी इंजीनियरिंग की पढ़ाई श्री चैतन्य कॉलेज हैदराबाद से पूरी की ।
प्रभास एक बिज़नेसमैन बनना चाहते थे । वह खान-पान के काफी शौकीन और जानकार होने के कारण होटल और रेस्टोरेंट का बिजनेस करना चाहते थे । परंतु बाद में उनकी रूची फिल्मों में बढ़ गई और उन्होंने ऐक्टिंग करने का निर्णय लिया ।
फिल्मी सफर
सुपरस्टार प्रभास के करियर की ज्यादातर फिल्में व्यावसायिक रूप से बहुत सफल साबित हुई हैं, तथा प्रभास की ज्यादातर फिल्मों को विशेषज्ञों ने भी प्रशंसित किया है , विशेष तौर पर  प्रभास के प्रदर्शन और अभिनय की दुनियाभर के विशेषज्ञों ने अत्यन्त प्रशंसा किया है ।
प्रभास ने २००२ में ईश्वर के साथ अपना फिल्म कैरियर शुरू किया था। २००३ में, वह राघवेन्द्र में अग्रणी भूमिका में थे। २००४ में, वे वर्धन में दिखाई दिए उन्होंने अपने कैरियर को एडवी रामुडू और चक्रम के साथ जारी रखा। २००५ में उन्होंने एस। एस। राजामौली द्वारा निर्देशित फिल्म छत्रपति में अभिनय किया, जिसमें उन्होंने गुंडों द्वारा शोषित एक शरणार्थी की भूमिका निभाई। ये ५४ सिनेमाघरों में १०० दिन तक चली थी। बाद में उन्होंने पौरनामी, योगी और मुन्ना में अभिनय किया, २००७ में एक्शन-ड्रामा फिल्म आ गई, इसके बाद २००८में एक्शन कॉमेडी बुजजीगाडू में अभिनय किया। २००९ में उनकी दो फिल्मों बिल्ला और एक निरंजन थे। इंडिआग्लिट्ज़ ने स्टाइलिश और नेत्रहीन अमीर बुला बुलाया। २०१० में वह रोमांटिक कॉमेडी डार्लिंग में और २०११ में, श्री परफेक्ट, एक और रोमांटिक कॉमेडी में दिखाई दिया। २०१२ में, प्रभास ने रिबेल में अभिनय किया, राघव लॉरेंस द्वारा निर्देशित एक्शन फिल्म उनकी अगली फिल्म मिरची थी उन्होंने फिल्म डेनिकाइना रेडी के लिए एक छोटे से कैमियो के लिए आवाज गाई। २०१५ में वह एस.एस. राजमौली के महाकाव्य बाहुबली: द बिगिनिंग में शिवुडु / महेन्द्र बाहुबली और अमरेन्द्र बाहुबली के रूप में दिखाई दिए। यह फिल्म दुनिया भर में तीसरी सबसे बड़ी कमाई करने वाली फिल्म बन गई है और दुनिया भर में आलोचकों और व्यावसायिक प्रशंसा की गई है। बाहुबली की अगली कड़ी: बाहुबली: द कन्क्लूजन २८ अप्रैल २०१७ को दुनिया भर में जारी की गई। बाहुबली २ की सफलता के बाद प्रभास के घर शादी के रिश्ते के लिए देश विदेश से कुल ६००० रिश्ते आए। बाहुबली २ इंडियन फिल्म इंडस्ट्री की सबसे श्रेष्ट फिल्म साबित हुई। बाहुबली के पात्र को न्याय देने के लिए प्रभास ने ५ साल तक एक भी फिल्म साईन नहीं की।
बैंकॉक मैडम तुसाद म्यूजियम
बैंकॉक स्थित प्रतिष्ठित मैडम तुसाद म्यूजियम में 'बाहुबली' प्रभास का मोम का पुतला लगाया गया है। प्रभास दक्षिण भारत के ऐसे पहले सुपरस्टार हैं, जिनका मोम का पुतला दुनिया के इस प्रसिद्ध म्यूजियम में लगा है।
सन्दर्भ
प्रभास के बारे मे अधिक जानने के लिए ( कॅरिअर, नेटवर्थ, परिवार और अन्य चीज़े)
यह भी देखें
• प्रभास के बारे मे अधिक जानने के लिए ( कॅरिअर, नेटवर्थ, परिवार और अन्य चीज़े)
• सर्वाधिक कमाई करने वाली भारतीय फिल्मों की सूची
ऐतरेय आरण्यक
ऐतरेय आरण्यक ऐतरेय ब्राह्मण का अंतिम खंड है। "ब्राह्मण" के तीन खंड होते हैं जिनमें प्रथम खंड तो ब्राह्मण ही होता है जो मुख्य अंश के रूप में गृहीत किया जाता है। "आरण्यक" ग्रंथ का दूसरा अंश होता है तथा "उपनिषद्" तीसरा। कभी-कभी उपनिषद् आरण्यक का ही अंश होता है और कभी कभी वह आरण्यक से एकदम पृथक् ग्रंथ के रूप में प्रतिष्ठित होता है। ऐतरेय आरण्यक अपने भीतर "ऐतरेय उपनिषद्" को भी अंतर्भुक्त किए हुए हैं।
खडकपुर ईसाई, हल्द्वानी तहसील
खडकपुर ईसाई, हल्द्वानी तहसील में भारत के उत्तराखण्ड राज्य के अन्तर्गत कुमाऊँ मण्डल के नैनीताल जिले का एक गाँव है।
ऐतरेय आरण्यक
संरचना एवं वर्ण्य-विषय
ऐतरेय अरण्यक के पाँच अवांतर खंड हैं जो स्वयं आरण्यक के नाम से ही अभिहित किए जाते हैं। ये पाँचों आरण्यक वस्तुत पृथक् ग्रंथ माने जाते हैं। आज भी श्रावणी के अवसर पर ऋग्वेदी लोग इन अवांतर आरण्यकों के आद्य पदों का पाठ स्वतंत्र रूप से करते हैं जो इनके स्वतंत्र ग्रंथ मानने का प्रमाण माना जा सकता है।
रचयिता एवं रचना-काल
इन आरण्यकों में प्रथम तीन के रचयिता ऐतरेय, चतुर्थ के आश्वलायन तथा पंचम के शौनक माने जाते हैं। ऐतरेय आरण्यक के रचनाकाल के विषय में विद्वानों में ऐकमत्य नहीं है। डाक्टर कीथ इसे यास्करचित निरुक्त से अर्वाचीन मानकर इसका समय षष्ठ शती विक्रमपूर्व मानते हैं, परंतु वास्तव में यह निरुक्त से प्राचीनतर है। ऐतरेय ब्राह्मण की रचना करनेवाले महिदास ऐतरेय ही इस आरण्यक के प्रथम तीन अंशों के भी रचयिता हैं। फलत: ऐतरेय आरण्यक को ऐतरेय ब्राह्मण का समकालीन मानना युक्तियुक्त है। इस आरण्यक को निरुक्त से प्राचीन मानने का कारण यह है कि इसके तृतीय खंड का प्रतिपाद्य विषय, जो वैदिक व्याकरण है, प्रातिशाख्य तथा निरुक्त दोनों के तद्विषयक विवरण से नि:संदेह प्राचीन है।
चयापचय
उपापचय ( metabolism ) जीवों में जीवनयापन के लिये होने वाली रसायनिक प्रतिक्रियाओं को कहते हैं। ये प्रक्रियाएं जीवों को बढ़ने और प्रजनन करने, अपनी रचना को बनाए रखने और उनके पर्यावरण के प्रति सजग रहने में मदद करती हैं। साधारणतः उपापचय को दो प्रकारों में बांटा गया है। अपचय कार्बनिक पदार्थों का विघटन करता है, उदा. कोशिकीय श्वसन से ऊर्जा का उत्पादन. उपचय ऊर्जा का प्रयोग करके प्रोटीनों और नाभिकीय अम्लों जैसे कोशिकाओं के अंशों का निर्माण करता है।
उपापचय की रसायनिक प्रतिक्रियाएं उपापचयी मार्गों में संचालित होती हैं, जिनमें एक रसायन को एंजाइमों की श्रंखला द्वारा कुछ चरणों में दूसरे रसायन में बदला जाता है। एंजाइम उपापचय के लिये महत्वपूर्ण होते हैं, क्यौंकि वे जीवों को ऐसी अपेक्षित प्रतिक्रियाएं, जिनमें ऊर्जा की आवश्यकता होती है और जो स्वतः नहीं घट सकती हैं, उन्हें उन स्वतः होने वाली प्रतिक्रियाओं के साथ युगल रूप में होने में मदद करते हैं, जिनसे ऊर्जा उत्पन्न होती है। चूंकि एंजाइम उत्प्रेरक का काम करते हैं, इसलिये वे इन प्रतिक्रियाओं को तेजी से और य़थेष्ट रूप से होने देते हैं। एंजाइम कोशिका के पर्यावरण में परिवर्तनों या अन्य कोशिकाओं से प्राप्त संकेतों के अनुसार चयापचयी मार्गों के नियंत्रण में भी सहायता करते हैं।
किसी जीव का उपापचय यह निश्चित करता है कि उसके लिये कौन सा पदार्थ पौष्टिक होगा और कौन सा विषैला. उदा.कुछ प्रोकैर्योसाइट हाइड्रोजन सल्फाइड का प्रयोग करते हैं, जबकि यह गैस पशुओं के लिये जहरीली होती है। उपापचय की गति, या उपापचय दर इस बात को भी प्रभावित करती है कि किसी जीव को कितने भोजन की जरूरत होगी.
उपापचय की एक खास बात यह है कि जातियों में बड़ी भिन्नताएं होने पर भी उनके मूल उपापचयी मार्ग और अंश समान प्रकार के होते हैं। उदा. सिट्रिक एसिड चक्र में माध्यमिक भूमिका निभाने वाले कार्बाक्सिलिक एसिड, एककोशिकीय बैक्टीरिया एश्चरिशिया कोली से लेकर हाथियों जैसे विशाल बहुकोशिकीय जीवों तक, सभी में पाए जाते हैं। उपापचय की ये खास समानताएं संभवतः इन मार्गों की उच्च कार्यक्षमता और विकास के इतिहास में उनके जल्दी प्रकट होने के कारण होती हैं।
मुख्य जैवरसायन
जानवरों, पौधों और सूक्ष्मजीवों को बनाने वाली अधिकांश रचनाएं अणुओं के तीन मूल वर्गों से बनी होती हैं-अमीनो एसिड, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड (जो वसा के नाम से भी जाना जाता है). चूंकि ये अणु जीवन के लिये महत्वपूर्ण होते हैं, इसलिये चयापचयी प्रतिक्रियाएं कोशिकाओं और ऊतकों के निर्माण के समय इन अणुओँ को बनाने, या भोजन के पाचन और प्रयोग में उन्हें विघटित करने व उन्हें ऊर्जा के स्रोत के रूप में उपयोग में लाने में जुटी होती हैं। कई महत्वपूर्ण जैवरसायन मिलकर डीएनए और प्रोटीनों जैसे पॉलिमरों का उत्पादन करते हैं। ये महाअणु अत्यावश्यक होते हैं।
अमीनो एसिड और प्रोटीन
प्रोटीन रैखिक श्रंखला में व्यवस्थित और पेप्टाइड बांडों द्वारा जोड़े गए अमीनो एसिडों से बने होते हैं। कई प्रोटीन चयापचय में रसायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने वाले एंजाइम होते हैं। अन्य प्रोटीनों का कार्य रचनात्मक या प्रक्रियात्मक होता है, जैसे कोशिका पंजर बनाती है - कोशिका का आकार बनाए रखने के लिये ढांचा - बनाने वाले प्रोटीन. कोशिका संकेतन, रोगनिरोधक क्षमता, कोशिकाओं के आपस में चिपकने, झिल्लियों के पार सक्रिय परिवहन और कोशिका-चक्र में भी प्रोटीनों का महत्व होता है।
वसा पदार्थ
वसा पदार्थ जैवरसायनों के सबसे अधिक विविधता वाले समूह हैं। उनका मुख्य रचनात्मक उपयोग कोशिका झिल्ली जैसी जैविक झिल्लियों के भाग के रूप में, या उर्जा के स्रोत के ऱुप में होता है। वसाओं को सामान्यतः हाइड्रोफोबिक या एम्फीपैथिक जैविक अणुओं के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो बेन्ज़ीन या क्लोरोफार्म जैसे विलायकों में घुलनशील होते हैं। वसा एक विशाल यौगिक समूह हैं जिनमें वसा अम्ल और ग्लिसरॉल शामिल हैं– तीन वसा अम्ल एस्टरों से जुड़े एक ग्लिसरॉल अणु को ट्यासिलग्लिसराइड कहते हैं। इस मूल रचना के कई विभिन्न प्रकार पाए जाते हैं, जिनमें स्फिंगोलिपिडों में स्फिंगोसीन और हाइड्रोफिलीक समूह जैसे फास्फोलिपिडों में फास्फेट शामिल हैं। कॉलेस्ट्राल जैसे स्टीरायड, कोशिकाओं में बनने वाले वसाओं का एक और मुख्य वर्ग हैं।
कार्बोहाइड्रेट
कार्बोहाइड्रेट अनेक हाइड्राक्सिल समूहों वाले सीधी श्रंखला के एल्डीहाइड या कीटोन होते हैं, जो सीधी श्रंखला या छल्लों के रूप में रह सकते हैं। कार्बोहाइड्रेट सबसे अधिक मात्रा में पाए जाने वाले जैविक अणु हैं और अनेकों भूमिकाएं निभाते हैं, जैसे ऊर्जा का संचयन और परिवहन (स्टार्च, ग्लायकोजन) और रचनात्मक भागों के रूप में (पोधों में सेलूलोज, पशुओं में काइटिन). मूल कार्बोहाइड्रेट इकाइयों को मोनोसैक्राइड कहा जाता है, जिनमें गैलेक्टोज, फ्रक्टोज और सबसे महत्वपूर्ण, ग्लुकोज शामिल हैं। मोनोसैक्राइड आपस में जुड़कर लगभग असीमित रूप से पॉलिसैक्राइडों का निर्माण कर सकते हैं।
कोएंजाइम
चयापचय में बड़ी संख्या में रसायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं, लेकिन उनमें से अधिकांश कार्यशील समूहों के अंतरण के लिये होने वाली चंद मूल प्रकार की प्रतिक्रियाएं होती हैं। इस आम रसायनक्रिया के कारण कोशिकाएँ विभिन्न प्रतिक्रियाओं के बीच रसायनिक समूहों का वहन करने के लिये चयापचयी मध्यस्थों के छोटे से समूह का इस्तेमाल करती हैं। इन समूह-अंतरण मध्यस्थों को सहएंजाइम कहा जाता है। समूह-अंतरण की प्रत्येक कक्षा एक विशेष सहएंजाइम द्वारा की जाती है, जो उसे उत्पन्न करने वाले और उसका उपयोग करने वाले एंजाइमों के सेट का सबस्ट्रेट होता है। इसलिये ये सहएंजाइम लगातार बनते, उपयोग में लिये जाते और फिर से पुनरावृत्त होते रहते हैं।
एक केन्द्रीय सहएंजाइम है, एडीनोसीन ट्राईफास्फेट, जो कोशिकाओं की सर्वव्यापी ऊर्जा मुद्रा है। इस न्यूक्लियोटाइड का प्रयोग विभिन्न रसायनिक प्रतिक्रियाओं के बीच रसायनिक ऊर्जा के अंतरण के लिये किया जाता है। कोशिकाओं में एटीपी छोटी सी मात्रा में होता है, लेकिन चूंकि यह लगातार बनता रहता है, इसलिये मानव शरीर दिन भर में लगभग अपने भार के बराबर एटीपी का प्रयोग कर सकता है। एटीपी अपचय और उपचय के बीच सेतु का काम करता है, जिसमें अपचय प्रतिक्रियाएं एटीपी उत्पन्न करती हैं और उपचय प्रतिक्रियाएं उसका उपयोग करती हैं। यह फास्फोरिलीकरण प्रतिक्रियाओं में फास्फेट समूहों के वाहक के रूप में भी कार्य करता है।
विटामिन छोटी मात्राओं में आवश्यक एक कार्बनिक यौगिक होता है, जो कोशिकाओं द्वारा नहीं बनाया जा सकता. मानव के पोषण में, अधिकतर विटामिन संशोधन के बाद सहएंजाइमों का कार्य करते हैं, उदा.सभी जल में घुलनशील विटामिन कोशिकाओं में प्रयोग के समय फास्फोरिलीकृत होते हैं या न्यूक्लियोटाइडों से युग्मित हो जाते हैं। विटामिन बी3 (नियासिन) का एक यौगिक, निकोटिनमाइड एडीनाइन डाईन्यूक्लियोटाइड (एनएडीएच), एक महत्वपूर्ण सहएंजाइम है, जो हाइड्रोजन ग्राहक का काम करता है। सैकड़ों भिन्न प्रकार के डीहाइड्रोजनेज उनके सबस्ट्रेटों से इलेक्ट्रानों को निकाल कर NAD+ को एनएडीएच में अपघटित कर देते हैं, सहएंजाइम का यह अपघटित प्रकार कोशिकाओं के किसी भी रिडक्टेजों के लिये सबस्ट्रेट का काम करता है, जिन्हें उनके सबस्ट्रेटों का अपघटन करना होता है। निकोटिनामाइड अडीनाइन डाईन्यूक्लियोटाइड कोशिकाओँ में दो संबंधित प्रकारों में पाया जाता है, एनएडीएच और एनएडीपीएच. NADP+/NADPH प्रकार अपचयी प्रतिक्रियाओं के लिये अधिक आवश्यक होता है, जबकि NAD+/NADH का प्रयोग उपचयी प्रतिक्रियाओं के लिये किया जाता है।
खनिज और सहकारक
अकार्बनिक तत्व चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इनमें से कुछ (उदा.सोडियम और पोटैशियम) तो बहुतायत में पाए जाते हैं, जबकि अन्य महीन मात्राओं में काम करते हैं। स्तनपायियों के पिंड का करीब 99% भाग कार्बन, नाइट्रोजन, कैल्शियम, सोडियम, क्लोरीन, पोटैशियम, हाइड्रोजन, फास्फोरस, आक्सीजन और सल्फर तत्वों से बना होता है। कार्बनिक योगिकों (प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट) में अधिकांशतः कार्बन और नाइट्रोजन होता है और अधिकांश आक्सीजन व हाइड्रोजन पानी में मौजूद रहते हैं।
बहुतायत में मौजूद अकार्बनिक तत्व आयनीकृत इलेक्ट्रोलाइयों के रूप में काम करते हैं। सबसे महत्वपूर्ण आयन हैं, सोडियम, पोटैशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम, क्लोराइड, फास्फेट और कार्बनिक आयन, बाईकार्बोनेट. कोशिकाओं की झिल्लियों के पार ग्रेडियेंटों के बने रहने पर आसरण दबाव और pH बना रहता है। आयन नाड़ियों और मांसपेशियों के लिये भी महत्वपूर्ण होते हैं, क्यौंकि इन ऊतकों में एक्शन पोटेंशियलें बहिर्कोशिका द्रव और कोशिका द्रव के बीच इलेक्ट्रोलाइयों के विनिमय द्वारा उत्पन्न होती हैं। इलेक्ट्रोलाइट कोशिका झिल्ली के आयन चैनल नामक प्रोटीनों के जरिये कोशिकाओं के भीतर घुसते और बाहर निकलते हैं। उदा.मांस पेशी का संकुचन कोशिका झिल्ली के चैनलों और टी-नलिकाओं के जरिये कैल्शियम, सोडियम और पोटैशियम के आवागमन पर निर्भर होता है।
संक्रमण धातुएं जीवों में साधारणतः ट्रेस तत्वों के रूप में मौजूद रहती हैं, जिनमें जस्ता और लोहा सबसे प्रचुर मात्रा में होते हैं। इन धातुओं का प्रयोग कुछ प्रोटीनों में सहकारकों की तरह होता है और ये कैटालेज जैसे एंजाइमों और हीमोग्लोबिन जैसे आक्सीजन-वाहकप्रोटीनों की गतिविधि के लिये आवश्यक होते हैं। ये सहकारक किसी विशिष्ट प्रोटीन से मजबूती से बंधे रहते हैं। हालांकि उत्प्रेरण के समय एंजाइम सहकारक संशोधित हो सकते हैं, उत्प्रेरण के बाद वे अपनी मूल स्थिति में लौट जाते हैं।
अपचय
अपचय बड़े अणुओं का विघटन करने वाली चयापचयी प्रक्रियाओं का एक समूह है। इनमें भोजन कणों का विघटन और आक्सीकरण शामिल है। अपचयी प्रतिक्रियाओँ का उद्देश्य उपचयी प्रतिक्रियाओं के लिये आवश्यक ऊर्जा और पदार्थ उपलब्ध करना है। इन अपचयी प्रतिक्रियाओं की सही प्रकृति हर जीव में भिन्न होती है और जीवों को उनके ऊर्जा व कार्बन (उनके मुख्य पोषण समूह) के स्रोतों के आधार पर, नीचे दी गई सारणी के अनुसार, वर्गीकृत किया जा सकता है। कार्बनिक अणु आर्गनोट्राफों में ऊर्जा के स्रोत के रूप में प्रयोग में लाए जाते हैं, जबकि लिथोट्राफ अकार्बनिक पदार्थों का और फोटोट्राफ सूर्यप्रकाश को रसायनिक ऊर्जा के रूप में प्रयोग में लाते हैं। लेकिन, चयापचय के ये सभी प्रकार रिडाक्स प्रतिक्रियाओं पर निर्भर होते हैं, जिनमें अपघटित दानी अणुओं जैसे कार्बनिक अणुओं, पानी, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड या फेरस आयनों से इलेक्ट्रानों का अंतरण ग्राहक अणुओं जैसे आक्सीजन, नाइट्रेट या सल्फेट में होता है। पशुओं में इन प्रतिक्रियाओं में जटिल कार्बनिक अणु विघटित होकर सरलतर अणुओं जैसे कार्बन डाई आक्साइड और पानी का उत्पादन करते हैं। प्रकाश-संश्लेषक जीवों, जैसे पौधों और सायनोबैक्टीरिया में, ये इलेक्ट्रान-अंतरण प्रतिक्रियाएं ऊर्जा मुक्त नहीं करती हैं, लेकिन हमेशा सूर्यप्रकाश से अवशोषित ऊर्जा के संचयन के काम में प्रयोग की जाती हैं।
पशुओं में होने वाली सबसे आम अपचय प्रतिक्रियाएं तीन मुख्य पड़ावों में बांटी जा सकती हैं। पहले पड़ाव में, बड़े कार्बनिक अणु जैसे, प्रोटीन, पॉलिसैक्राइड या वसा पदार्थ पाचन द्वारा कोशिकाओं के बाहर उनके छोटे अंशों में बदल दिये जाते हैं। फिर, ये छोटे अणु कोशिकाओं में अवशोषित होकर और छोटे अणुओं, सामान्यतः एसिटाइल सहएंजाइम-ए (एसिटाइल-कोए) में परिणित होते हैं, जो थोड़ी ऊर्जा मुक्त करता है। अंततः, कोए का एसिटाइल समूह सिट्रिक एसिड चक्र और इलेक्ट्रान परिवहन श्रंखला में आक्सीकृत होकर पानी और कार्बन डाई आक्साइड उत्पन्न करता है, जिससे ऊर्जा मुक्त होती है, जिसे सहएंजाइम निकोटिनामाइड एडीनाइन डाईन्यूक्लियोटाइड (NAD+) के अपघटन द्वारा एनएडीएच में संचित किया जाता है।
पाचन
महाअणु जैसे स्टार्च, सेलूलोज या प्रोटीन कोशिकाओं द्वारा तेजी से अवशोषित नहीं किये जा सकते हैं और कोशिका चयापचय में उनका प्रयोग करने के पहले उन्हें छोटी इकाइयों में विघटित होना पड़ता है। कई प्रकार के एंजाइम इन पॉलिमरों को पचाते हैं। इन पाचक एंजाइमों में प्रोटीनों को अमीनो एसिडों में पचाने वाले प्रोटियेज़, पॉलिसैक्राइडों को मोनोसैक्राइडों में पचाने वाले ग्लाइकोसाइड हाइड्रोलेज़ शामिल हैं।
जीवाणु केवल अपने आस-पास पाचक एंजाइमों का स्राव करते हैं, जबकि पशु इन एंजाइमों का सिर्फ विशेष कोशिकाओं द्वारा अपनी आंतों में स्राव करते हैं। इन पराकोशिकीय एंजाइमों द्वारा मुक्त किये गए अमीनो एसिड या शर्कराएं फिर विशिष्ट सक्रिय परिवहन प्रोटीनों द्वारा कोशिकाओं में पहुंचा दी जाती हैं।
कार्बनिक यौगिकों से ऊर्जा
कार्बोहाइड्रेट अपचय में कार्बोहाइड्रेटों को छोटी इकाइयों में विघटित किया जाता है। कार्बोहाइड्रेट मोनोसैक्राइडों में पाचन के बाद सामान्यतः कोशिकाओं में अवशोषित हो जाते हैं। एक बार भीतर पहुंचने के बाद विघटन का मुख्य मार्ग ग्लाइकोलाइसिस है, जिसमें ग्लुकोज और फ्रक्टोज जैसी शर्कराएं पायरूवेट में परिणित की जाती हैं और कुछ एटीपी मुक्त होते हैं। पायरूवेट कई चयापचयी मार्गों में मध्यस्थ होता है, लेकिन अधिकांश एसिटाइल-कोए में परिवर्तित हो जाता है और सिट्रिक एसिड चक्र में प्रविष्ट कर दिया जाता है। हालांकि सिट्रिक एसिड चक्र में कुछ और एटीपी उत्पन्न होता है, उसका सबसे महत्वपूर्ण उत्पादन एनएडीएच होता है, जो एसिटाइल-कोए के आक्सीकृत होने पर NAD+ से बनता है। इस आक्सीकरण से व्यर्थ उत्पाद के रूप में कार्बन डाई आक्साइड मुक्त होती है। एनएरोबिक दशाओं में, ग्लाइकालिसिस से लैक्टेट डीहाइड्रोजनेज द्वारा ग्लाइकालिसिस में पुनः प्रयोग के लिये एनएडीएच के पुनः एनएडी+ में आक्सीकरण से लैक्टेट की उत्पत्ति होती है। ग्लुकोज के विघचन का एक वैकल्पिक मार्ग पेंटोज़ फास्फेट मार्ग है, जिसमें कोएंजाइम एनएडीपीएच का अपघटन होता है और नाभिकीय अम्लों के शुगर भाग, राइबोज़ जैसी पेंटोज़ शर्कराओं का उत्पादन होता है।
वसा पदार्थ जलविच्छेदन द्वारा मुक्त वसा अम्लों और ग्लिसरॉल में अपचित होते हैं। ग्लिसरॉल ग्लाइकालिसिस में प्रवेश करता है और वसा अम्ल बीटा आक्सीकरण द्वारा विघटित होकर एसिटाइल-कोए को मुक्त करते हैं, जो सिट्रिक एसिड चक्र में काम आता है। वसा अम्ल आक्सीकृत होने पर कार्बोहाइड्रेटों की अपेक्षा अधिक ऊर्जा देते हैं क्यौंकि कार्बोहाइड्रेटों की रचनाओं में अधिक आक्सीजन होती है।
अमीनो एसिड या तो प्रोटीनों और अन्य जैवअणुओं के संश्लेषण में प्रयुक्त होते हैं, या यूरिया और कार्बन डाई आक्साइड में ऊर्जा के एक स्रोत के रूप में आक्सीकृत हो जाते हैं। आक्सीकरण मार्ग का प्रारंभ किसी ट्रांसअमाइनेज द्वारा एक अमीनो समूह को हटा देने के साथ होता है। अमीनो समूह यूरिया चक्र में चला जाता है और अपने पीछे कीटो एसिड के रूप में एक विअमिनिकृत कार्बन पंजर छोड़ देता है। इस तरह के कई कीटो एसिड सिट्रिक एसिड चक्र में मध्यस्थ होते हैं, उदा. ग्लुटामेट के विअमिनीकरण से α-कीटोग्लुटारेट बनता है। ग्लुकोजेनिक अमीनो एसिड भी ग्लुकोनियोजेनेसिस द्वारा ग्लुकोज में बदले जा सकते हैं। (नीचे चर्चित).
आक्सीकरित फास्फारिलीकरण
आक्सीकारक फास्फारिलीकरण में सिट्रिक एसिड चक्र जैसे पथों में भोजन अणुओं से निकाले गए इलेक्ट्रान आक्सीजन को अंतरित कर दिये जाते हैं और मुक्त हुई ऊर्जा का प्रयोग एटीपी बनाने के लिये किया जाता है। यह काम यूकैर्योसाइटों में इलेक्ट्रान परिवहन श्रंखला नामक प्रोटीनों द्वारा माइटोकांड्रिया की झिल्लियों में किया जाता है। प्रोकैर्योसाइटों में ये प्रोटीन कोशिका की भीतरी झिल्ली में पाए जाते हैं। ये प्रोटीन अपघटित अणुओं जैसे एनएडीएच (NADH) से प्राप्त इलेक्ट्रानों को आक्सीजन पर प्रवाहित करने से उत्पन्न ऊर्जा का प्रयोग झिल्ली के पार प्रोटानों को पहुंचाने के लिये करते हैं।
माइटोकांड्रिया से प्रोटानों को बाहर भेजने पर झिल्ली के पार के प्रोटान मात्रा में भिन्नता उत्पन्न हो जाती है और एक विद्युत-रसायनिक ग्रेडियेंट उत्पन्न हो जाता है। यह बल प्रोटानों को वापस माइटोकांड्रिया में एटीपी (ATP) सिंथेज़ नामक एंजाइम के आधार के जरिये धकेल देता है। प्रोटानों का प्रवाह उपइकाई को घुमा देता है, जिससे सिंथेज का सक्रिय भाग अपना आकार बदल लेता है और एडीनोसीन डाईफास्फेट का फास्फारिलीकरण करके उसे एटीपी में बदल देता है।
अकार्बनिक यौगिकों से ऊर्जा
कीमोलिथोट्रिप्सी प्रोकैर्योसाइटों में पाया जाने वाला एक प्रकार का चयापचय है, जिसमें अकार्बनिक यौगिकों के आक्सीकरण से ऊर्जा प्राप्त की जाती है। ये जीव हाइड्रोजन, अपघटित सल्फर य़ौगिकों (जैसे सल्फाइड, हाइड्रजन सल्फाइड और थायोसल्फेट), फैरस लोहे (फेल) या अमोनिया को अपघटन शक्ति के रूप में प्रयोग में ला सकते हैं और इन यौगिकों के आक्सीजन या नाइट्राइट जैसे इलेक्ट्रान ग्राहकों द्वारा आक्सीकरण से ऊर्जा प्राप्त करते हैं। ये जीवाणु प्रक्रियाएं सर्वव्यापी जैवभूरसायनिक चक्रों जैसे एसिटोजेनेसिस, नाइट्रीकरण और विनाइट्रीकरण में महत्व रखती हैं और मिट्टी के उपजाऊपन के लिये आवश्यक होती हैं।
प्रकाश से ऊर्जा
सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा पौधों, सायनोबैक्टीरिया, बैंगनी बैक्टीरिया, हरे गंधक बैक्टीरिया और कुछ प्रोटिस्टों द्वारा ग्रहण की जाती है। यह प्रक्रिया, जैसा कि नीचे कहा गया है, अकसर प्रकाश-संश्लेषण के एक भाग के रूप में कार्बन डाई आक्साइड के कार्बनिक यौगिकों में परिवर्तित होने के साथ घटती है। ऊर्जा के ग्रहण करने और कार्बन का स्थिरीकरण प्रोकैर्योटों में अलग रूप से भी हो सकता है, क्यौंकि बैंगनी बैक्टीरिया और हरे गंधक बैक्टीरिया, कार्बन के स्थिरीकरण और कार्बनिक यौगिकों के किण्वन को बारी-बारी से करके सूर्य-प्रकाश को ऊर्जा के स्रोत के रूप में उपयोग में ला सकते हैं।
कई जीवों में सूर्य की ऊर्जा को ग्रहण करने की क्रिया सैद्धांतिक रूप से आक्सीकारक फास्फारिलीकरण के समान होती है, क्यौंकि इसमें ऊर्जा प्रोटान सांद्रता ग्रेडिएंट में संचित होती है और यह प्रोटान एटीपी संश्लेषण को प्रोत्साहित करता है। इस इलेक्ट्रान परिवहन श्रंखला को आगे बढ़ाने के लिये इलेक्ट्रान प्रकाश-संश्लेषण प्रतिक्रिया केंद्रों या रोडाप्सिन नामक प्रकाश-संचयी प्रोटीनों से आते हैं। प्रतिक्रिया केंद्रों को प्रकाश-संश्लेषक रंजकों के प्रकार के अनुसार दो प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है। कई प्रकाश-संश्लेषक बैक्टीरिया में केवल एक ही प्रकार होता है, जबकि पौधों और सयानोबैक्टीरिया में दो प्रकार होते हैं।
पौधों, शैवाल और सयानोबैक्टीरिया में प्रकाशतंत्र II प्रकाश ऊर्जा का प्रयोग पानी से इलेक्ट्रानों को अलग करने के लिये करता है, जिससे आक्सीजन एक व्यर्थ उत्पाद के रूप में मुक्त होती है। इसके बाद इलेक्ट्रान साइटोक्रोम b6f काम्प्लेक्स की ओर बहते हैं, जो उनकी ऊर्जा का प्रयोग क्लोरोप्लास्ट की थायलकायड झिल्ली के पार प्रोटानों को पम्प करने के लिये करते हैं। ये प्रोटान पहले की तरह, एटीपी सिंथेज़ को चलाते हुए झिल्ली से वापस बाहर निकल जाते हैं। ये इलेक्ट्रान फिर प्रकाशतंत्र I मे से प्रवाहित होते हैं और कैल्विन चक्र में उपयोग के लिये सहएंजाइम एनएडीपी + के अपघटन के लिये या और एटीपी उत्पादन के लिये फिर से काम में लिये जाते हैं।
उपचय
उपचय रचनात्मक चयापचयी प्रतिक्रियाओं के उस समूह को कहते हैं, जिसमें अपचय से उत्पन्न ऊर्जा को जटिल अणुओं के संश्लेषण के लिये प्रयोग में लाया जाता है। मोटे तौर पर, कोशिकीय रचना को बनाने वाले जटिल अणुओं का निर्माण छोटे और सादे अणुओं से विधिवत किया जाता है। उपचय की तीन मुख्य अवस्थाएं होती है। पहली, अमीनो एसिड, मोनोसैक्राइड, आइसोप्रेनायड और न्यूक्लियोटाइडों जैसे प्राथमिक अणुओं का उत्पादन, दूसरी, एटीपी से उर्जा का प्रयोग करके उन्हें प्रतिक्रियात्मक रूप में सक्रिय करना और तीसरी, इन प्राथमिक अणुओं को जोड़ कर जटिल अणु जैसे, प्रोटीन, पॉलिसैक्राइड, वसा पदार्थ और नाभिकीय अम्ल बनाना.
जीवों में इस बात में भिन्नता होती है, कि उनकी कोशिकाओं के कितने अणुओं का निर्माण वे स्वयं कर सकते हैं। आटोट्राफ जैसे पौधे कोशिकाओं में सरल अणुओं जौसे कार्बन डाई आक्साइड और पानी से जटिल अणुओं जैसे पॉलिसैक्राइडों और प्रोटीनों का निर्माण कर सकते हैं। दूसरी ओर, हेटेरोट्राफों को इन जटिल अणुओं के उत्पादन के लिये अधिक जटिल पदार्थों जैसे, मोनोसैक्राइडों और अमीनो एसिडों की जरूरत होती है। जीवों को उनके ऊर्जा के अंतिम स्रोत के आधार पर आगे वर्गीकृत किया जा सकता है – फोटोआटोट्राफ और फोटोहेटेरोट्राफ प्रकाश से ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जबकि कीमोआटोट्राफ और कीमोहेटेरोट्राफ अकार्बनिक आक्सीकरण प्रतिक्रियाओं से ऊर्जा प्राप्त करते हैं।
कार्बन का स्थिरीकरण
सूर्यप्रकाश और कार्बन डाईआक्साइड (CO2) से कार्बोहाइड्रेटों के संश्लेषण को प्रकाश-संश्लेषण कहते हैं। पौधों, सयानोबैक्टीरिया और शैवाल में, आक्सीजनीय प्रकाश-संश्लेषण पानी का विच्छेद करता है, जिससे आक्सीजन व्यर्थ उत्पाद के रूप में उत्पन्न होती है। इस प्रक्रिया में, उपर्लिखित विवरण के अनुसार, प्रकाश-संश्लेषक प्रतिक्रिया केंद्रों द्वारा उत्पन्न एटीपी और एनएडीपीएच का प्रयोग CO2 को ग्लिसरेट 3-फास्फेट में बदलने के लिये किया जाता है, जिसको फिर ग्लुकोज में बदला जा सकता है। यह कार्बन-स्थिरीकरण प्रतिक्रिया कैल्विन-बेन्सन चक्र के हिस्से के रूप में एंजाइम रूबिस्को द्वारा फलीभूत की जाती है। पौधों में तीन प्रकार का प्रकाश-संश्लेषण हो सकता है, सी3 कार्बन स्थिरीकरण, सी4 कारब्न स्थिरीकरण और सीएऐम प्रकाश-संश्लेषण. इनमें कैल्विन चक्र तक पहुंचने के लिये CO2 द्वारा अपनाए गए मार्ग के अनुसार भिन्नता होती है, सी3 पौधे सीधे CO2 का स्थिरीकरण करते हैं, जबकि सी4 और सीएऐम प्रकाश-संश्लेषण में तीव्र सूर्यप्रकाश और शुष्क परिस्थितियों से निपटने के लिये, सीओ2 को पहले अन्य यौगिकों में समाविष्ट किया जाता है।
प्रकाश-संश्लेषक प्रोकैर्योसाइटों में कार्बन स्थिरीकरण की पद्धतियों में अधिक विविधता होती है। इसमें कार्बन डाईआक्साइड का स्थिरीकरण कैल्विन-बेन्सन चक्र, उल्टे सिट्रिक एसिड चक्र, या एसिटाइल-कोए के कार्बाक्सिलीकरण द्वारा किया जा सकता है। प्रोकैर्योटिक कीमोआटोट्राफ CO2 को कैल्विन-बेन्सन चक्र द्वारा भी स्थिर कर सकते हैं, लेकिन इस प्रतिक्रिया के लिये आवश्यक ऊर्जा अकार्बनिक यौगिकों से प्राप्त होती है।
कार्बोहाइड्रेट और ग्लाइकान
कार्बोहाइड्रेट उपचय में, सरल कार्बनिक अम्लों को ग्लुकोज जैसे मोनोसैक्राइडों में बदला जा सकता है और फिर स्टार्च जैसे पलिसैक्राइडों के निर्माण के लिये प्रयोग में लाया जा सकता है। पायरूवेट, लैक्टेट, ग्लिसरॉल, ग्लिसरेट 3-फास्फेट और अमीनो एसिडों जैसे यौगिकों से ग्लुकोज के उत्पादन को ग्लुकोनियोजेनेसिस कहा जाता है। ग्लुकोलियोजेनेसिस में पायरूवेट को ग्लुकोज-6-फास्फेट में मध्यस्थों की एक श्रंखला के जरिये परिवर्तित किया जाता है, जिनमें से कई ग्लायकालिसिस में भी पाए जाते हैं। लेकिन यह पथ केवल उल्टी ग्लायकालिसिस नहीं है, क्यौंकि इसके अनेक चरण गैर-ग्लायकालिटिक एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित किये जाते हैं। ऐसा होना महत्वपूर्ण है क्यौंकि इससे ग्लुकोज के उत्पादन और विच्छेदन के पथ के नियमन में सहायता मिलती है और दोनों पथों को किसी चक्र में एक साथ घटने से रोका जा सकता है।
हालांकि, वसा ऊर्जा के संचय का सामान्य तरीका है, पृष्ठवंशियों जैसे मानव में इन भंडारों के वसा अम्ल ग्लुकोनियोजेनेसिस द्वारा ग्लुकोज में नहीं बदले जा सकते हैं, क्यौंकि इन जीवों में एसिटाइल-कोए को पायरूवेट में बदलने की क्षमता नहीं होती. इसके लिये आवश्यक एंजाइम पोधों में होते हैं पर जानवरों में नहीं होते. फलतः लंबे समय तक बिना आहार के रहने के बाद पृष्ठवंशियों को मस्तिष्क जैसे ऊतकों, जो वसा अम्लों का चयापचय नहीं कर सकते हैं, में ग्लुकोज के स्थान पर वसा अम्लों से कीटोन कायों का उत्पादन करना पड़ता है। अन्य जीवों, जैसे पौधों और बैक्टीरिया में, इस चयापचयी समस्या का समाधान ग्लयाक्सिलेट चक्र का प्रयोग करके किया जाता है, जो सिट्रिक एसिड चक्र के विकार्बाक्सीलीकरण चरण को बाईपास करके एसिटाइल-कोए को आक्जेलोएसीटेट में बदलने देती है, जिसका प्रयोग ग्लुकोज के उत्पादन के लिये किया जा सकता है।
पॉलिसैक्राइड और ग्लाइकान विकासशील पॉलिसैक्राइड पर स्थित ग्राहक हाइड्राक्सिल समूह पर यूरिडीन डाईफास्फेट जैसे प्रतिक्रियात्मक शुगर-फास्फेट दाता से ग्लायकोसिलट्रांसफरेज द्वारा मोनोसैक्राइडों के श्रंखलात्मक जोड़ से बनाए जाते हैं। चूंकि सबस्ट्रेट के छल्ले पर स्थित कोई बी हाइड्राक्सिल समूह ग्राहक हो सकते हैं, इसलिये उत्पन्न हुए पॉलिसैक्राइडो की रचना सीधी या शाखायुक्त हो सकती है। उत्पन्न पॉलिसैक्राइडों के अपने रचनात्मक या चयापचयी कर्तव्य हो सकते हैं या वे आलिगोसैकरिलट्रांसफरेजों नामक एंजाइमों द्वारा वसाओ और प्रोटीनों को अंतरित किये जा सकते हैं।
वसा अम्ल, आइसोप्रेनायड और स्टीरायड
वसा अम्ल वसा अम्ल सिंथेज़ों द्वारा बने जाते हैं, जो एसिटाइल-कोए इकाइयों को पालिमरित करके अपघटित कर देते हैं। वसा अम्लों की एसाइल श्रंखलाएं प्रतिक्रियाओं के एक चक्र द्वारा और लंबी की जाती हैं, जो एसाइल समूह जोड़ती हैं, उसे अल्कोहल में अपघटित करती हैं, निर्जलीकरण द्वारा अल्कीन समूह में परिणित करती हैं और फिर वापस अपघटित करके अल्केन समूह में बदल देती हैं। वसा अम्ल जैवसंश्लेषण के एंजाइम दो समूहों में विभाजित किये गए हैं, पशुओं और फफूंदी में ये सभी वसा अम्ल सिंथेज प्रतिक्रियाएं एक बहुकार्यशील टाइप I प्रोटीन द्वारा फलीभूत की जाती हैं, जबकि वनस्पति प्लास्टिडों और बैक्टीरिया में पृथक टाइप II एंजाइम पथमार्ग में हर चरण को पूरा करते हैं।
टर्पीन और आइसोप्रेनायड वसाओं की एक बड़ी कक्षा हैं जिनमें कैरोटीनायड शामिल हैं और वनस्पति प्राकृतिक उत्पादनों के सबसे बड़े वर्ग का निर्माण करते हैं। ये यौगिक प्रतिक्रियात्मक अणुओं आइसोपेंटेनाइल पायरोफास्फेट और डाईमेथाइलएलिल पायरोफास्फेट द्वारा दी गई आइसोप्रीन इकाइयों के जमाव और संशोधन से बनाए जाते हैं। इन यौगिकों को भिन्न तरीकों से बनाया जा सकता है। पशुओं और आर्केइया में, मेवालोनेट पथमार्ग एसिटाइल-कोए से इन यौगिकों का उत्पादन करता है, जबकि पौधों और बैक्टीरिया में गैर-मेवालोनेट पथमार्ग पायरूवेट और ग्लिसराल्डीहाइड 3-फास्फेट का प्रयोग करते हैं। स्टीरायड जैवसंश्लेषण इन सक्रिय आइसोप्रीन दाताओं का प्रयोग करने वाली एक महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया है। इसमें, आइसोप्रीन इकाइयां आपस में जुड़कर स्क्वालीन बनाती हैं और फिर दोहरी होकर छल्लों का समूह बना कर लैनास्ट्राल उत्पन्न करती हैं। लैनास्ट्राल को फिर कालेस्ट्राल और अर्गोस्ट्राल जैसे अन्य स्टीरायडों में परिवर्तित किया जा सकता है।