हमारे शरीर की कोशिकाएं ऑक्सीजन के साथ क्या करती हैं?

शरीर की कोशिकाएं भोजन में संग्रहीत ऊर्जा को प्रयोग करने योग्य रूप में स्थानांतरित करने के लिए ऑक्सीजन का उपयोग करती हैं। यह प्रक्रिया, जिसे सेलुलर श्वसन कहा जाता है, कोशिकाओं को महत्वपूर्ण कार्यों को करने के लिए ऊर्जा का उपयोग करने की अनुमति देता है जैसे मांसपेशियों को शक्ति देने के रूप में (हृदय जैसी अनैच्छिक मांसपेशियों सहित) और सामग्री को अंदर और बाहर ले जाना कोशिकाएं। शरीर में ऑक्सीजन के बिना, कोशिकाएं सीमित अवधि के लिए कार्य कर सकती हैं; लंबे समय तक ऑक्सीजन की कमी से कोशिका मृत्यु होती है और अंततः जीव की मृत्यु हो जाती है।

कोशिकाएँ कोशिकीय श्वसन में सहायता के लिए ऑक्सीजन का उपयोग करती हैं। इस प्रकार का श्वसन, जिसे एरोबिक सेलुलर श्वसन कहा जाता है, संग्रहीत ऊर्जा को एक प्रयोग योग्य रूप में परिवर्तित करता है, मुख्यतः एक मध्यवर्ती के माध्यम से ग्लूकोज और ऑक्सीजन पर प्रतिक्रिया करके। एरोबिक सेलुलर श्वसन, ग्लाइकोलाइसिस का पहला चरण ऑक्सीजन के बिना किया जा सकता है। हालांकि, अगर ऑक्सीजन मौजूद नहीं है, तो सेलुलर श्वसन इस चरण से आगे नहीं बढ़ सकता है।

ग्लाइकोलाइसिस में, ग्लूकोज को पाइरूवेट नामक कार्बन-आधारित अणु में बदल दिया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान कोशिकाओं को ऊर्जा प्रदान करने वाला एक न्यूक्लियोटाइड एडेनोसिन ट्राई-फॉस्फेट (एटीपी) के दो अणु उत्पन्न होते हैं।

पाइरूवेट आगे ढीले कार्बन और हाइड्रोजन में टूट जाता है, जो कार्बन डाइऑक्साइड और एनएडीएच (एक इलेक्ट्रॉन परिवहन अणु) बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ मिल सकता है। यदि ऑक्सीजन मौजूद नहीं है, तो टूटा हुआ पाइरूवेट किण्वन नामक एक प्रक्रिया से गुजरता है, जो लैक्टिक एसिड पैदा करता है।

एरोबिक सेलुलर श्वसन चक्र के तीसरे चरण के लिए ऑक्सीजन महत्वपूर्ण है। इस चरण के दौरान, इलेक्ट्रॉन परिवहन अणु इलेक्ट्रॉनों को कोशिकाओं तक ले जाते हैं, जहां उन्हें काटा जाता है और एटीपी उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करने के बाद, वे ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के साथ मिलकर पानी बनाते हैं और शरीर से समाप्त हो जाते हैं।

यदि इस चरण के दौरान ऑक्सीजन मौजूद नहीं होती, तो सिस्टम में इलेक्ट्रॉनों का निर्माण होता। जल्द ही इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला बंद हो जाएगी और एटीपी उत्पादन बंद हो जाएगा। इससे कोशिका मृत्यु और जीव की मृत्यु हो जाएगी।

हीमोग्लोबिन, या लाल रक्त कोशिकाएं, मुख्य रूप से ऑक्सीजन के ट्रांसपोर्टर हैं। इन कोशिकाओं को ऑक्सीजन प्राप्त होती है क्योंकि फेफड़ों के माध्यम से हवा में सांस ली जाती है। ऑक्सीजन खुद को इन कोशिकाओं से बांधती है, जो फिर इसे हृदय तक ले जाती है। कोशिकीय श्वसन की प्रक्रिया में हृदय ऑक्सीजन युक्त रक्त को पूरे शरीर में कोशिकाओं तक पहुंचाता है।

व्यायाम करते समय, शरीर ऑक्सीजन को कोशिकाओं तक ले जाने की तुलना में तेजी से समाप्त कर सकता है। यह एक अस्थायी ऑक्सीजन की कमी का कारण बनता है। ऐसा होने पर स्नायु कोशिकाएं सीमित समय के लिए अवायवीय (वायुहीन) श्वसन कर सकती हैं। एनारोबिक श्वसन लैक्टिक एसिड उत्पन्न करता है, जो मांसपेशियों में बनता है, जिससे ऐंठन और थकान होती है।

यदि कोशिकाएं लंबे समय तक ऑक्सीजन से वंचित रहती हैं, तो जीव जीवित नहीं रह सकता है। एटीपी के उत्पादन को रोकते हुए, इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रणाली में इलेक्ट्रॉनों का निर्माण होता है। एटीपी के बिना, कोशिकाएं महत्वपूर्ण कार्य नहीं कर सकती हैं जैसे कि हृदय की धड़कन और फेफड़ों को अंदर और बाहर ले जाना। यदि ऑक्सीजन जल्दी बहाल नहीं हुई तो जीव जल्द ही होश खो देगा और मर जाएगा।