कोशिकीय श्वसन के चार चरण

कोशिकीय श्वसन विभिन्न जैव रासायनिक साधनों का योग है जो यूकेरियोटिक जीव निकालने के लिए नियोजित करते हैं ऊर्जा भोजन से, विशेष रूप से शर्करा अणु।

सेलुलर श्वसन प्रक्रिया में चार बुनियादी चरण या चरण शामिल हैं: ग्लाइकोलाइसिस, जो सभी जीवों, प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक में होता है; पुल प्रतिक्रिया, जो एरोबिक श्वसन के लिए चरण निर्धारित करता है; और यह क्रेब्स चक्र और यह इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला, ऑक्सीजन पर निर्भर मार्ग जो माइटोकॉन्ड्रिया में क्रम से होते हैं।

सेलुलर श्वसन के चरण एक ही गति से नहीं होते हैं, और प्रतिक्रियाओं का एक ही सेट एक ही जीव में अलग-अलग समय पर अलग-अलग दरों पर आगे बढ़ सकता है। उदाहरण के लिए, मांसपेशियों की कोशिकाओं में ग्लाइकोलाइसिस की दर तीव्र होने के दौरान बहुत बढ़ने की उम्मीद की जाएगी अवायवीय व्यायाम, जो एक "ऑक्सीजन ऋण" लेता है, लेकिन एरोबिक श्वसन के कदम सराहनीय रूप से तेज नहीं होते हैं जब तक कि एरोबिक, "पे-एज़-यू-गो" तीव्रता के स्तर पर व्यायाम नहीं किया जाता है।

पूरा कोशिकीय श्वसन सूत्र स्रोत से स्रोत में थोड़ा अलग दिखता है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि लेखक सार्थक अभिकारकों और उत्पादों के रूप में क्या शामिल करना चाहते हैं। उदाहरण के लिए, कई स्रोत इलेक्ट्रॉन वाहक NAD. को छोड़ देते हैं

कुल मिलाकर, छह-कार्बन चीनी अणु ग्लूकोज को ऑक्सीजन की उपस्थिति में कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में परिवर्तित किया जाता है, जिससे एटीपी के 36 से 38 अणु उत्पन्न होते हैं।एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट, कोशिकाओं की प्रकृति-व्यापी "ऊर्जा मुद्रा")। यह रासायनिक समीकरण निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:

सी₆एच₁₂हे₆ + 6 ओ₂ → 6 सीओ₂ + 12 एच₂ओ + 36 एटीपी

कोशिकीय श्वसन की प्रथम अवस्था है ग्लाइकोलाइसिस, जो दस प्रतिक्रियाओं का एक समूह है जिसमें ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है और इसलिए प्रत्येक जीवित कोशिका में होती है। प्रोकैरियोट्स (डोमेन बैक्टीरिया और आर्किया से, जिसे पहले "आर्कबैक्टीरिया" कहा जाता था) ग्लाइकोलाइसिस का लगभग अनन्य रूप से उपयोग करते हैं, जबकि यूकेरियोट्स (जानवर, कवक, प्रोटिस्ट और पौधे) इसे मुख्य रूप से अधिक ऊर्जावान रूप से आकर्षक के लिए टेबल-सेटर के रूप में उपयोग करते हैं की प्रतिक्रियाएं एरोबिक श्वसन.

ग्लाइकोलाइसिस कोशिका द्रव्य में होता है। प्रक्रिया के "निवेश चरण" में, दो एटीपी की खपत होती है क्योंकि दो फॉस्फेट दो तीन-कार्बन यौगिकों में विभाजित होने से पहले ग्लूकोज व्युत्पन्न में जोड़े जाते हैं। ये molecules के दो अणुओं में रूपांतरित हो जाते हैं पाइरूवेट, २ नाध और a. के लिए चार ATP दो एटीपी का शुद्ध लाभ।

कोशिकीय श्वसन का दूसरा चरण, TRANSITION या पुल प्रतिक्रिया, बाकी कोशिकीय श्वसन की तुलना में कम ध्यान देता है। जैसा कि नाम का तात्पर्य है, हालांकि, ग्लाइकोलाइसिस से इसके बिना एरोबिक प्रतिक्रियाओं तक पहुंचने का कोई रास्ता नहीं होगा।

इस प्रतिक्रिया में, जो माइटोकॉन्ड्रिया में होता है, ग्लाइकोलाइसिस से दो पाइरूवेट अणु सीओ के दो अणुओं के साथ एसिटाइल कोएंजाइम ए (एसिटाइल सीओए) के दो अणुओं में परिवर्तित हो जाते हैं।₂ चयापचय अपशिष्ट के रूप में उत्पादित। कोई एटीपी नहीं बनता है।

क्रेब्स चक्र अधिक ऊर्जा उत्पन्न नहीं करता है (दो एटीपी), लेकिन दो-कार्बन अणु एसिटाइल सीओए को चार-कार्बन अणु ऑक्सालोसेटेट के साथ मिलाकर, और साइकिल चलाना संक्रमण की एक श्रृंखला के माध्यम से परिणामी उत्पाद जो अणु को वापस ऑक्सालोसेटेट में ट्रिम कर देता है, यह उत्पन्न करता है आठ NADH और दो FADH₂, एक अन्य इलेक्ट्रॉन वाहक (चार NADH और एक FADH .)₂ प्रति ग्लूकोज अणु ग्लाइकोलाइसिस में कोशिकीय श्वसन में प्रवेश करता है)।

इन अणुओं की आवश्यकता होती है इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला, और उनके संश्लेषण के दौरान, चार और CO₂ कोशिका से अणु अपशिष्ट के रूप में बहाए जाते हैं।

सेलुलर श्वसन का चौथा और अंतिम चरण वह है जहां प्रमुख ऊर्जा "निर्माण" किया जाता है। NADH और FADH. द्वारा ले जाने वाले इलेक्ट्रॉन₂ इन अणुओं से एंजाइमों द्वारा खींचा जाता है माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण नामक एक प्रक्रिया को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें एक इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट द्वारा संचालित होता है उपरोक्त इलेक्ट्रॉनों की रिहाई एडीपी के उत्पादन के लिए फॉस्फेट अणुओं को जोड़ने की शक्ति देती है एटीपी

ऑक्सीजन इस चरण के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह श्रृंखला में अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता है। यह H. बनाता है₂हे, तो यह कदम वह जगह है जहां सेलुलर श्वसन समीकरण में पानी आता है।

कुल मिलाकर, इस चरण में एटीपी के 32 से 34 अणु उत्पन्न होते हैं, जो इस बात पर निर्भर करता है कि ऊर्जा की पैदावार कैसे होती है। इस प्रकार कोशिकीय श्वसन से कुल 36 से 38 ATP प्राप्त होते हैं: 2 + 2 + (32 या 34)।