कोशिकाएं सूक्ष्म, बहुउद्देशीय कंटेनर हैं जो जीवन की सबसे छोटी अविभाज्य इकाइयों का प्रतिनिधित्व करती हैं जिसमें वे प्रजनन, चयापचय और अन्य "सजीव" गुण प्रकट करते हैं। वास्तव में, चूंकि प्रोकैरियोटिक जीव (बैक्टीरिया और आर्किया वर्गीकरण डोमेन के सदस्य) लगभग हमेशा एक ही कोशिका से बने होते हैं, कई स्टैंड-अलोन कोशिकाएं सचमुच जीवित होती हैं।
कोशिकाएं ईंधन के स्रोत के रूप में एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट या एटीपी नामक अणु का उपयोग करती हैं। प्रोकैर्योसाइटों पूरी तरह से निर्भर ग्लाइकोलाइसिस - ग्लूकोज का पाइरूवेट में टूटना - एटीपी के संश्लेषण के मार्ग के रूप में; इस प्रक्रिया से ग्लूकोज के प्रति अणु कुल 2 एटीपी प्राप्त होते हैं।
इसके विपरीत, यूकैर्योसाइटों - जानवर, पौधे और कवक - दोनों बहुत बड़े हैं और प्रोकैरियोट्स की तुलना में कहीं अधिक जटिल व्यक्तिगत कोशिकाओं के कब्जे में हैं, जिससे ग्लाइकोलाइसिस अकेले उनकी ऊर्जा जरूरतों के लिए अपर्याप्त है। वह है वहां कोशिकीय श्वसन, आण्विक ऑक्सीजन (O .) की उपस्थिति में ग्लूकोज का पूर्ण विघटन2) कार्बन डाइऑक्साइड (CO .) में2) और पानी (H2O) ATP बनाने के लिए आता है।
सेलुलर श्वसन क्या है इसके बारे में और पढ़ें।
सेलुलर चयापचय शब्दावली
कोशिकीय श्वसन प्रक्रिया यूकेरियोट्स में होती है और तकनीकी रूप से ग्लाइकोलाइसिस तक फैली होती है क्रेब्स चक्र और यह इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला (ईटीसी). यह है क्योंकि सब कोशिकाएं शुरू में ग्लूकोज का इलाज उसी तरह करती हैं - ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से इसे चलाकर। फिर, प्रोकैरियोट्स में, पाइरूवेट केवल किण्वन में प्रवेश कर सकता है, जो ग्लाइकोलाइसिस को एनएडी नामक एक मध्यवर्ती के पुनर्जनन के माध्यम से "अपस्ट्रीम" जारी रखने की अनुमति देता है।+.
क्योंकि यूकेरियोट्स ऑक्सीजन का उपयोग कर सकते हैं, हालांकि, पाइरूवेट के कार्बन अणु एसिटाइल सीओए के रूप में क्रेब्स चक्र में प्रवेश करते हैं और अंततः ईटीसी को कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ) के रूप में छोड़ देते हैं।2). ब्याज के सेलुलर श्वसन उत्पाद 34 से 36 एटीपी हैं जो क्रेब्स चक्र और ईटीसी में एक साथ उत्पन्न होते हैं - सेलुलर श्वसन के दो भाग जिन्हें गिना जाता है एरोबिक ("ऑक्सीजन के साथ") श्वसन.
सेलुलर श्वसन की प्रतिक्रियाएंions
संपूर्ण कोशिकीय श्वसन प्रक्रिया की पूर्ण, संतुलित प्रतिक्रिया को निम्न द्वारा दर्शाया जा सकता है:
सी6एच12हे6 + 6O2 → 6 सीओ2 + 6 एच2ओ + ~ 38 एटीपी
ग्लाइकोलाइसिस अकेले, अवायवीय श्वसन का एक रूप जो साइटोप्लाज्म में होता है, में प्रतिक्रिया होती है:
सी6एच12हे6 + 2 नाद+ + 2 एडीपी + 2 पीमैं → 2 सीएच3(C=O)COOH + 2 ATP + 2 NADH + 4 H+ + 2 एच2हे
यूकेरियोट्स में, a संक्रमण प्रतिक्रिया माइटोकॉन्ड्रिया में क्रेब्स चक्र के लिए एसिटाइल कोएंजाइम ए (एसिटाइल सीओए) उत्पन्न होता है:
2 सीएच3(C=O)COOH + 2 NAD N+ + 2 कोएंजाइम ए → 2 एसिटाइल सीओए + 2 एनएडीएच + 2 एच+ + 2 सीओ2
सह2 फिर ऑक्सैलोएसेटेट से जुड़कर क्रेब्स चक्र में प्रवेश करता है।
कोशिकीय श्वसन के चरण
सेलुलर श्वसन ग्लाइकोलाइसिस से शुरू होता है, 10 प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला जिसमें ग्लूकोज अणु होता है फॉस्फोरिलेटेड 2 एटीपी का उपयोग करके दो बार (अर्थात, इसमें दो फॉस्फेट समूह अलग-अलग कार्बन से जुड़े होते हैं), और फिर दो तीन-कार्बन यौगिकों में विभाजित हो जाते हैं से प्रत्येक पाइरूवेट के निर्माण के मार्ग में 2 एटीपी प्राप्त करें। इस प्रकार ग्लाइकोलाइसिस सीधे प्रति ग्लूकोज अणु के साथ-साथ इलेक्ट्रॉन वाहक एनएडीएच के दो अणुओं की आपूर्ति करता है, जिसकी ईटीसी में एक मजबूत भूमिका है।
क्रेब्स चक्र में, CO2 और चार कार्बन यौगिक oxaloacetate छह-कार्बन अणु बनाने के लिए शामिल हों सिट्रट. साइट्रेट धीरे-धीरे फिर से ऑक्सालोएसेटेट में कम हो जाता है, CO of की एक जोड़ी को बंद करके2 अणु और प्रति CO. 2 ATP भी उत्पन्न करते हैं2 चक्र में प्रवेश करने वाले अणु, या 4 एटीपी प्रति ग्लूकोज अणु बहुत ऊपर की ओर। इससे भी महत्वपूर्ण बात, कुल ६ नाध और २ FADH2 (एक अन्य इलेक्ट्रॉन वाहक) संश्लेषित होते हैं।
अंत में, NADH और FADH. के इलेक्ट्रॉन2 (अर्थात, उनके हाइड्रोजन परमाणु) इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के एंजाइमों द्वारा छीन लिए जाते हैं और एडीपी को फॉस्फेट के लगाव को शक्ति प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिससे बहुत सारे एटीपी उत्पन्न होते हैं - सभी में लगभग 32। इस चरण में पानी भी छोड़ा जाता है। इस प्रकार ग्लाइकोलाइसिस, क्रेब्स चक्र और ईटीसी से सेलुलर श्वसन की अधिकतम एटीपी उपज 2 + 4 + 32 = 38 एटीपी प्रति ग्लूकोज अणु है।
सेलुलर श्वसन के चार चरणों के बारे में और पढ़ें।