कोशिकीय श्वसन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोशिकाएं ग्लूकोज (एक चीनी) को कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में परिवर्तित करती हैं। इस प्रक्रिया में, अणु के रूप में ऊर्जा कहलाती है एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट, या एटीपी, जारी किया जाता है। चूंकि इस प्रतिक्रिया को शक्ति देने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, सेलुलर श्वसन को भी एक प्रकार का माना जाता है "जलन" प्रतिक्रिया जहां एक कार्बनिक अणु (ग्लूकोज) ऑक्सीकरण या जला दिया जाता है, ऊर्जा को मुक्त करता है प्रक्रिया।
कोशिकाओं को जीवन के लिए आवश्यक सभी कार्यों को करने के लिए एटीपी ऊर्जा की आवश्यकता होती है। लेकिन हमें कितना एटीपी चाहिए? यदि हमारी अपनी कोशिकाएं सेलुलर श्वसन के माध्यम से लगातार एटीपी की जगह नहीं लेती हैं, तो हम एक दिन में अपने पूरे शरीर के वजन को एटीपी में उपयोग कर लेंगे।
कोशिकीय श्वसन तीन चरणों में होता है: ग्लाइकोलाइसिस, साइट्रिक एसिड चक्र और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण।
एंजाइमों
एंजाइमों वे प्रोटीन हैं जो इस प्रक्रिया में स्वयं को बदले बिना रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर को उत्प्रेरित या प्रभावित करते हैं। विशिष्ट एंजाइम प्रत्येक सेलुलर प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं।
श्वसन प्रतिक्रिया के दौरान एंजाइमों की मुख्य भूमिका इलेक्ट्रॉनों को एक अणु से दूसरे अणु में स्थानांतरित करने में सहायता करना है। इन स्थानांतरणों को "रेडॉक्स" प्रतिक्रियाएं कहा जाता है, जहां एक अणु (ऑक्सीकरण) से इलेक्ट्रॉनों का नुकसान दूसरे पदार्थ (कमी) में इलेक्ट्रॉनों के अतिरिक्त के साथ मेल खाना चाहिए।
ग्लाइकोलाइसिस
श्वसन प्रतिक्रिया का यह पहला चरण होता है कोशिका द्रव्य, या द्रव, कोशिका का। ग्लाइकोलाइसिस में नौ अलग-अलग रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं, प्रत्येक एक विशिष्ट एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती हैं।
ग्लाइकोलाइसिस में प्रमुख खिलाड़ी एंजाइम डिहाइड्रोजनेज और एनएडी + नामक एक कोएंजाइम (गैर-प्रोटीन सहायक) हैं। डीहाइड्रोजनेज ग्लूकोज को दो इलेक्ट्रॉनों को अलग करके और उन्हें एनएडी + में स्थानांतरित करके ऑक्सीकरण करता है। इस प्रक्रिया में ग्लूकोज पाइरूवेट के दो अणुओं में "विभाजित" होता है, जो प्रतिक्रिया जारी रखता है।
साइट्रिक एसिड चक्र
श्वसन प्रतिक्रिया का दूसरा चरण कोशिकांग के अंदर होता है जिसे कहा जाता है माइटोकॉन्ड्रिया, जो एटीपी उत्पादन में उनकी भूमिका के कारण सेल के लिए "बिजली कारखाने" कहलाते हैं।
साइट्रिक एसिड चक्र शुरू होने से ठीक पहले, पाइरूवेट को एसिटाइल कोएंजाइम ए, या एसिटाइल-सीओए नामक एक उच्च-ऊर्जा पदार्थ में परिवर्तित करके प्रतिक्रिया के लिए "तैयार" किया जाता है।
माइटोकॉन्ड्रिया में स्थित विशिष्ट एंजाइम तब साइट्रिक एसिड बनाने वाली कई प्रतिक्रियाओं को शक्ति प्रदान करते हैं रासायनिक बंधों को पुनर्व्यवस्थित करके और अधिक रेडॉक्स में भाग लेकर चक्र (क्रेब्स चक्र के रूप में भी जाना जाता है) प्रतिक्रियाएं।
इस चरण के पूरा होने पर, इलेक्ट्रॉन ले जाने वाले अणु साइट्रिक एसिड चक्र को छोड़ देते हैं और तीसरा चरण शुरू करते हैं।
ऑक्सीडेटिव फाृॉस्फॉरिलेशन
श्वसन प्रतिक्रिया का अंतिम चरण, जिसे भी कहा जाता है इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला, वह जगह है जहां सेल के लिए ऊर्जा अदायगी होती है। इस चरण के दौरान ऑक्सीजन माइटोकॉन्ड्रिया की झिल्ली में इलेक्ट्रॉन गति की एक श्रृंखला चलाती है। इलेक्ट्रॉनों का यह स्थानांतरण एटीपी के 38 अणुओं का उत्पादन करने के लिए एंजाइम एटीपी सिंथेज़ की क्षमता को शक्ति देता है।