के दौरान में एरोबिक श्वसन, एक कोशिका द्वारा ली गई ऑक्सीजन ग्लूकोज के साथ मिलकर ऊर्जा के रूप में उत्पन्न करती है एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी), और कोशिका कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को बाहर निकाल देती है। यह एक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया है जिसमें ग्लूकोज का ऑक्सीकरण होता है और ऑक्सीजन कम हो जाता है। यह प्रक्रिया सभी के लिए महत्वपूर्ण है यूकैर्योसाइटों, जो बड़ी कोशिकाएँ होती हैं जिनमें एक नाभिक और अन्य अंग होते हैं और जो जटिल जीव बनाते हैं, जैसे कि मनुष्य। अधिकांश में श्वसन प्रोकैर्योसाइटों, जैसे कुछ बैक्टीरिया, अवायवीय है। इसमें ऑक्सीकरण / कमी प्रतिक्रियाएं शामिल हैं जो ऑक्सीजन के बिना ऊर्जा उत्पन्न करती हैं।
ऑक्सीकरण और कमी परिभाषित
ऑक्सीकरण और कमी वे शब्द हैं जो रासायनिक प्रतिक्रिया में इलेक्ट्रॉनों के आदान-प्रदान के तरीके को संदर्भित करते हैं। जब रसायनज्ञों ने पहली बार ऑक्सीकरण/कमी प्रतिक्रियाओं का वर्णन किया, तो उन्होंने "ऑक्सीकरण" शब्द का इस्तेमाल केवल उन प्रतिक्रियाओं को संदर्भित करने के लिए किया जिनमें अन्य रसायनों को ऑक्सीजन से बंधे थे। उन्होंने उन प्रतिक्रियाओं का उल्लेख किया जो एक रासायनिक को वापस शुद्ध रूप में परिवर्तित कर देती हैं, जैसे कि एक जो मैग्नीशियम से ऑक्सीजन को हटा देती है और केवल मैग्नीशियम को कम करने वाली प्रतिक्रियाओं के रूप में छोड़ देती है। जैसा कि वैज्ञानिकों ने अंतर्निहित तंत्र के बारे में और अधिक खोज की, हालांकि, यह स्पष्ट हो गया कि ऑक्सीकरण, एक तत्व ऑक्सीजन के लिए एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉनों को खो रहा था, और कमी में, एक तत्व प्राप्त कर रहा था इलेक्ट्रॉन।
सेलुलर श्वसन का महत्व
एटीपी का उत्पादन में होता है कोशिकीय श्वसन एक रासायनिक ईंधन है जो कोशिका में प्रत्येक प्रतिक्रिया को प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से शक्ति प्रदान करता है। मानव शरीर में हर कोशिका में श्वसन होता है, साथ ही लगभग हर यूकेरियोट की कोशिकाओं में भी होता है। तथ्य यह है कि हमारी कोशिकाएं इस प्रतिक्रिया पर निर्भर करती हैं, यही कारण है कि मनुष्य ऑक्सीजन में सांस लेते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर निकालते हैं।
कमी या ऑक्सीकरण
सेलुलर श्वसन की प्रक्रिया में दो मुख्य चरण शामिल हैं। पहले चरण में, जिसे वैज्ञानिक ग्लाइकोलाइसिस कहते हैं, ग्लूकोज टूट जाता है। दूसरे में, एरोबिक श्वसन ग्लूकोज के अवशेषों को और नीचे तोड़ देता है। एरोबिक श्वसन के दौरान, ऑक्सीजन कम हो जाती है, पानी बनाने के लिए हाइड्रोजन को एक इलेक्ट्रॉन दान करती है। सेलुलर श्वसन की पूरी प्रक्रिया ग्लूकोज का ऑक्सीकरण करती है। यह सेलुलर श्वसन में जारी अधिकांश ऊर्जा का उत्पादन करता है।
किण्वन की प्रक्रिया
किण्वन इसमें ऑक्सीकरण और कमी भी शामिल है, और यह एटीपी का उत्पादन करता है, लेकिन यह इतना कम कुशलता से करता है। कुछ साधारण जीव, जैसे कि यीस्ट, ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में इस प्रक्रिया का उपयोग करते हैं। यहां तक कि मनुष्य भी ऑक्सीजन से वंचित मांसपेशियों की कोशिकाओं में सेलुलर श्वसन के लिए एक प्रकार के बैकअप के रूप में किण्वन का उपयोग करते हैं। किण्वन के दौरान, निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड + हाइड्रोजन (एनएडीएच) नामक एक रसायन का ऑक्सीकरण होता है और पाइरूवेट नामक एक रसायन कम हो जाता है। यह प्रक्रिया प्रति ग्लूकोज अणु में केवल दो एटीपी अणु पैदा करती है, जबकि सेलुलर श्वसन एक ग्लूकोज अणु से 36 एटीपी अणु पैदा करता है।