ग्लाइकोलाइसिस शुरू करने के लिए क्या आवश्यक है?

ग्लाइकोलाइसिस के रूप में ऊर्जा प्राप्त करने की प्रक्रिया है एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) छह कार्बन चीनी अणु ग्लूकोज (सी .) से₆एच₁₂हे₆). दस तीव्र-अग्नि प्रतिक्रियाओं की यह श्रृंखला प्रकृति की सभी कोशिकाओं में होती है। बैक्टीरिया जैसे एकल-कोशिका वाले जीवों में, यह लगभग हमेशा सेलुलर ऊर्जा का एकमात्र स्रोत होता है।

जानवरों, पौधों और कवक जैसे बहुकोशिकीय जीवों में, जिनकी प्रतिक्रियाओं में ऑक्सीजन का उपयोग करने के लिए सेलुलर उपकरण होते हैं, ग्लाइकोलाइसिस सेलुलर श्वसन का पहला चरण है। ग्लूकोज के प्रति अणु, समग्र रूप से कोशिकीय श्वसन उत्पन्न करता है 36 से 38 एटीपी, और ग्लाइकोलाइसिस अकेले केवल दो एटीपी पैदा करता है।

एक ग्लूकोज अणु कोशिका झिल्ली के माध्यम से एक कोशिका में फैलने के बाद, पुनर्व्यवस्थित होने के दौरान इसमें फॉस्फेट समूहों की एक जोड़ी जुड़ी होती है। इसके बाद इसे दो भागों में विभाजित किया जाता है, और परिणामस्वरूप समान तीन-कार्बन अणु अंततः बन जाते हैं पाइरूवेट. ग्लाइकोलाइसिस का शुद्ध लाभ दो एटीपी है।

अधिक दानेदार स्तर पर, ग्लाइकोलाइसिस ग्लूकोज अणुओं के बंधनों में आयोजित ऊर्जा का निष्कर्षण है सेल द्वारा उस ऊर्जा का उपयोग, ग्लूकोज अणु की लागत के साथ कुछ में टूट जाना अन्य।

ग्लाइकोलाइसिस की दस अलग-अलग प्रतिक्रियाओं के लिए सभी को अपने स्वयं के विशेष की आवश्यकता होती है एंजाइमों, जो प्रोटीन हैं जो कोशिकाओं के अंदर प्रतिक्रियाओं को बहुत तेज करते हैं। सेल कुछ एंजाइमों को अधिक उपलब्ध या कम उपलब्ध कराकर, ग्लाइकोलाइसिस की गति और इस प्रकार ऊर्जा उपलब्धता की दर को नियंत्रित कर सकता है।

ग्लाइकोलाइसिस की शुरुआत में एक अभिकारक के रूप में केवल ग्लूकोज की आवश्यकता होती है, लेकिन साथ ही, प्रक्रिया को उसके मध्य बिंदु तक धकेलने के लिए दो एटीपी प्रदान किए जाने चाहिए। अणु के विभाजित होने के बाद, प्रक्रिया को. की एक स्थिर आपूर्ति की आवश्यकता होती है नाडी⁺ आगे बढ़ने के लिए।

विशेष रूप से, ऑक्सीजन है नहीं ग्लाइकोलाइसिस के लिए आवश्यक है, और इसकी अनुपस्थिति में, ग्लाइकोलाइसिस को किण्वन द्वारा चालू रखा जा सकता है। यह प्रक्रिया पाइरूवेट को लैक्टेट में बदल देती है, और ऐसा करने से बहुत जरूरी NAD मिलता है⁺ NADH के रूपांतरण के माध्यम से ग्लाइकोलाइसिस के लिए₂.

जब ग्लूकोज एक कोशिका में प्रवेश करता है, तो यह फॉस्फोराइलेटेड होता है (यानी, एक एंजाइम द्वारा फॉस्फेट जुड़ा होता है)। फिर इसे एक और छह-कार्बन चीनी में पुनर्व्यवस्थित किया जाता है, फ्रुक्टोज. यह अणु एक अलग कार्बन परमाणु पर दूसरी बार फॉस्फोराइलेट किया जाता है, जिस बिंदु पर ग्लाइकोलाइसिस का पहला चरण पूरा होता है।

इसे अक्सर कहा जाता है "निवेश चरण" ग्लाइकोलाइसिस का, क्योंकि भले ही समग्र परिणाम ऊर्जा का प्रावधान है, सेल को पहले मामूली नुकसान उठाना चाहिए। इस चरण में फॉस्फेट प्रदान करने के लिए आवश्यक दो एटीपी इस प्रकार एक निवेश हैं, लेकिन एक जो हमेशा भुगतान करता है।

तथाकथित की शुरुआत में "वापसी चरण," छह-कार्बन, दोगुना फॉस्फोराइलेटेड फ्रुक्टोज अणु दो बहुत समान तीन-कार्बन अणुओं में विभाजित होता है, प्रत्येक का अपना फॉस्फेट समूह होता है; सभी एक तेजी से दूसरे में परिवर्तित हो जाते हैं, ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट।

अब-समान अणुओं को पुनर्व्यवस्थित किया जाता है और फॉस्फोराइलेट किया जाता है और पाइरूवेट (सी) में कुछ बार फिर से व्यवस्थित किया जाता है।₃एच₄हे₃). अंतिम प्रतिक्रियाओं में, जिन्हें NAD. की आवश्यकता होती है⁺, जुड़वां अणु एटीपी के नाम पर अपने फॉस्फेट को छोड़ देते हैं, जिसका अर्थ है कि यह चरण चार एटीपी पैदा करता है। इस प्रकार ग्लाइकोलाइसिस पहले चरण में दो एटीपी "खर्च" के लिए लेखांकन के बाद कुल मिलाकर दो एटीपी उत्पन्न करता है।

अंत में, ग्लाइकोलाइसिस के उत्पाद पाइरूवेट, NADH. हैं₂, दो मुक्त हाइड्रोजन परमाणु और एटीपी। चूंकि प्रारंभिक उत्पाद केवल ग्लूकोज है और एटीपी बाद में प्रकट होता है, ग्लाइकोलाइसिस के लिए समग्र समीकरण है:

सी₆एच₁₂हे₆ + 2 एटीपी + 2 एनएडी+ 2 सी₃एच₄हे₃ + 4 एटीपी + 2 एनएडीएच + 2 एच⁺

पाइरूवेट तब माइटोकॉन्ड्रिया के लिए आगे बढ़ता है एरोबिक श्वसन यदि पर्याप्त ऑक्सीजन मौजूद है (जो ज्यादातर समय मनुष्यों में होती है) लेकिन ऑक्सीजन का स्तर अपर्याप्त होने पर किण्वन के लिए लैक्टेट के लिए साइटोप्लाज्म में रहता है।