ಉತ್ಕರ್ಷಣ_ನಿರೋಧಕ
ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಉತ್ಕರ್ಷಣಶೀಲ ಸವಾಲು
thumb|right|ಉತ್ಕರ್ಷಣ ನಿರೋಧಕ ವಿಟಮಿನ್ ಆಸ್ಕೋರ್ಬಿಕ್ ಆಸಿಡ್(ವಿಟಮಿನ್ ಸಿ)ರಚನೆ. ಚಯಾಪಚಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿರೋಧಾಭಾಸವೆಂದರೆ, ವ್ಯಾಪಕ ಬಹುಸಂಖ್ಯಾತ ಸಂಯುಕ್ತ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಜೀವಿಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ಆಮ್ಲಜನಕ ಅವಶ್ಯಕ, ಹಾಗೆಯೇ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಅತಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪರಮಾಣು ಅದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪಂಗಡವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಜೀವ ಜೀವಿಗಳಿಗೆ ಹಾನಿ ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಜೀವಿಗಳು ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಮತ್ತು ಕಿಣ್ವಗಳ ಒಂದು ಜಟಿಲ ಜಾಲವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳು ಜೊತೆಯಾಗಿ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಅಂಶಗಳಾದ DNA, ಪ್ರೋಟಿನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮೇದಸ್ಸುಗಳಿಗೆ ಉತ್ಕರ್ಷಣಶೀಲ ಹಾನಿಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಅವುಗಳು ಕೋಶಗಳ ಬಹು ಆವಶ್ಯಕವಾದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಹಾನಿ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವ ಮುನ್ನ ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಜೀವಿಗಳು ರಚನೆಯಾಗುವುದರಿಂದ, ಅಥವಾ ತೆಗೆಯುವುದರಿಂದ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ನಿರೋಧಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರೂ, ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಜೀವಿಗಳು ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯುಕ್ತ ಕಾರ್ಯಗಳಾದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಮತ್ತು ಅಪಕರ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಉತ್ಕರ್ಷಣ ನಿರೋಧಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕಾರ್ಯಗಳು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೆಗೆಯುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಬದಲಾಗಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿಡುತ್ತವೆ. ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಜೀವಿಗಳು ಜಲಜನಕ ಪರ್‌ಆಕ್ಸೈಡ್ (H2O2), ಹೈಪೋಕ್ಲೋಸ್ ಆಮ್ಲ (HOCl), ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ ಮೂಲಸ್ವರೂಪಗಳಾದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್ ಮೂಲಸ್ವರೂಪ (·OH) ಮತ್ತು ಸೂಪರ್‌ಆಕ್ಸೈಡ್ ಋಣಅಯಾನುಗಳನ್ನು (O2−) ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲ್‌ ಮೂಲಸ್ವರೂಪ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಸರಿಹೊಂದುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಜೊತೆ ಶೀಘ್ರವಾಗಿ ಮತ್ತು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ. ಲೋಹ-ವೇಗವರ್ಧಕದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಮತ್ತು ಅಪಕರ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಾದ ಫೆಂಟನ್‌ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿನ ಜಲಜನಕ ಆಕ್ಸೈಡ್‌‌ನಿಂದ ಈ ಜೀವಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸರಪಳಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಾದ, ಮೇದಸ್ಸು ಪ್ರತಿಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಆರಂಭಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ DNA ಅಥವಾ ಪ್ರೋಟಿನ್‌ಗಳನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳಿಸುವುರದ ಮೂಲಕ ಕೋಶಗಳನ್ನು ನಾಶಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯ. DNA ಸರಿಪಡಿಸುವ ಯಾಂತ್ರಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೂಲಕ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಹೋಗುವಂತೆ ಮಾಡದಿದ್ದಲ್ಲಿ, DNAಗೆ ಹಾನಿಯುಂಟಾಗಿ ಅದರಲ್ಲಿ ಹಠಾತ್‌ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯಶಃ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್‌ಗೆ ಕಾರಣವಾಗಲು ಸಾಧ್ಯ. ಹಾಗೆಯೇ ಪ್ರೋಟಿನ್‌ಗಳಿಗೆ ಹಾನಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಕಿಣ್ವಗಳ ಪ್ರತಿಬಂಧ, ಸ್ವಭಾವ ಕಳೆದುಕಳೆಯುವಿಕೆ, ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟಿನ್‌ ಅವನತಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಚಯಾಪಚಯಕ್ರಿಯೆಯ ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಭಾಗವಾದ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಬಳಕೆಯು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಆಮ್ಲಜನಕ ಜೀವಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ರವಾನೆ ಸರಪಳಿಯಲ್ಲಿನ ಹಲವು ಹಂತಗಳ ಒಂದು ಉಪ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿ ಸೂಪರ್‌ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅಯಾನು ಉತ್ಪಾದನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮುಕ್ತ ಮೂಲಸ್ವರೂಪವು ಒಂದು ಮಧ್ಯವರ್ತಿಯಾಗಿ ರಚನೆಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಸಂಕೀರ್ಣ IIIದಲ್ಲಿ ಸಹಕಿಣ್ವ Qನ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಭಿನ್ನವಾಗಿ ಮಹತ್ವವಾಗಿದೆ (Q.- ) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಚೆನ್ನಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ರವಾನೆ ಸರಪಳಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸರಣಿಗಳ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುವ ಬದಲು ನೇರವಾಗಿ ಆಮ್ಲಜನಕಕ್ಕೆ ಹಾರಿ ಮತ್ತು ಸೂಪರ್‌ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅಯಾನನ್ನು ರಚಿಸಿದಾಗ ಈ ಅಸ್ಥಿರ ಮಧ್ಯವರ್ತಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು "ಸೋರುವಿಕೆ"ಗೆ ದಾರಿಯಾಗುವುದು ಸಾಧ್ಯ. ಪುನಃಸ್ಥಾಪಿಸಿದ ಫ್ಲಾವೊಪ್ರೋಟಿನ್‌ಗಳ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದಿಂದ ಪೆರಾಆಕ್ಸೈಡ್‌‌ನ್ನು ಸಹ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸಂಕೀರ್ಣ I. ಆದ್ಯಾಗಿಯೂ, ಈ ಕಿಣ್ವಗಳು ಆಕ್ಸಿಡಿಕಾರಕಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಬಹುದಾದರೂ, ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್‌ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಇತರೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ರವಾನೆ ಸರಪಳಿಯ ಸಂಬಂಧದ ಮಹತ್ವ ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ಸಸ್ಯಗಳು, ಪಾಚಿ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾನೊಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಆಮ್ಲಜನಕ ಜೀವಿಗಳನ್ನು ಸಹ ದ್ಯುತಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಬೆಳಕಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಸನ್ನಿವೇಶದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಇದು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಫೋಟೋಇನ್ಹಿಬಿಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾರೋಟಿನೋಯಿಡ್ಸ್‌ ತೊಡಗಿರುವ ಕಾರಣ ಈ ಪರಿಣಾಮವು ಭಾಗಶಃ ಸರಿದೂಗಿಸಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಆಮ್ಲಜನಕ ವರ್ಗಗಳ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ತಡೆಯಲು ಈ ಪ್ರತಿಉತ್ಕರ್ಷಕಗಳು ದ್ಯುತಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಕೇಂದ್ರಗಳ ಅತಿ ಕಡಿಮೆಗೊಂಡ ಬಗೆಗಳೊಡನೆ ಕ್ರಿಯೆ ನಡೆಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.