ग्लाइकोलाइसिस कैसे होता है?

ग्लाइकोलाइसिस सार्वभौमिक जैव रासायनिक प्रक्रिया है जो एक पोषक तत्व (छह-कार्बन चीनी) को परिवर्तित करती है शर्करा) प्रयोग करने योग्य ऊर्जा में (एटीपी, या एडीनोसिन ट्राइफॉस्फेट). ग्लाइकोलाइसिस सभी जीवित कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में होता है, जो विशिष्ट ग्लाइकोलाइटिक एंजाइमों की झड़ी के साथ बहता रहता है।

जबकि ग्लाइकोलाइसिस की ऊर्जा उपज, अणु के लिए अणु, एरोबिक श्वसन से प्राप्त की तुलना में बहुत कम है - दो एटीपी प्रति ग्लूकोज अणु अकेले ग्लाइकोलाइसिस के लिए खपत बनाम। कोशिकीय श्वसन की सभी प्रतिक्रियाओं के लिए 36 से 38 संयुक्त - फिर भी यह प्रकृति के सबसे सर्वव्यापी और में से एक है भरोसेमंद प्रक्रियाएं इस अर्थ में कि सभी कोशिकाएं इसका उपयोग करती हैं, भले ही वे सभी अपनी ऊर्जा के लिए पूरी तरह से इस पर भरोसा न कर सकें जरूरत है।

ग्लाइकोलाइसिस एक अवायवीय प्रक्रिया है, जिसका अर्थ है कि इसमें ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है। सावधान रहें कि "एनारोबिक" को "केवल एनारोबिक जीवों में होता है" के साथ भ्रमित न करें। ग्लाइकोलाइसिस प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं दोनों के कोशिका द्रव्य में होता है।

यह तब शुरू होता है जब ग्लूकोज, जिसका सूत्र C. होता है₆एच₁₂हे₆ और 180.156 ग्राम का आणविक द्रव्यमान, प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से अपनी एकाग्रता ढाल के नीचे एक कोशिका में फैलता है।

जब ऐसा होता है, तो छह नंबर का ग्लूकोज कार्बन, जो अणु के प्राथमिक हेक्सागोनल रिंग के बाहर बैठता है, तुरंत फॉस्फोराइलेटेड हो जाता है (यानी, इसमें फॉस्फेट समूह जुड़ा होता है)। ग्लूकोज का फास्फारिलीकरण अणु ग्लूकोज-6-फॉस्फेट (G6P) को विद्युत रूप से नकारात्मक बनाता है और इस प्रकार इसे कोशिका के अंदर फंसा देता है।

एक और नौ प्रतिक्रियाओं और ऊर्जा के निवेश के बाद, ग्लाइकोलाइसिस के उत्पाद दिखाई देते हैं: पाइरूवेट के दो अणु (सी)₃एच₈हे₆) प्लस एक जोड़ी हाइड्रोजन आयन और एनएडीएच के दो अणु, एक "इलेक्ट्रॉन वाहक" जो माइटोकॉन्ड्रिया में होने वाले एरोबिक श्वसन की "डाउनस्ट्रीम" प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण है।

ग्लाइकोलाइसिस की प्रतिक्रियाओं के लिए शुद्ध समीकरण इस प्रकार लिखा जा सकता है:

सी₆एच₁₂हे₆ + २ पाई + २ एडीपी + २ एनएडी⁺→ 2 सी₃एच₄हे₃ + 2 एच⁺ + 2 एनएडीएच + 2 एटीपी

यहाँ, पाई मुक्त फॉस्फेट का प्रतिनिधित्व करता है और एडीपी एडीनोसिन डिपोस्फेट के लिए खड़ा है, न्यूक्लियोटाइड जो शरीर में अधिकांश एटीपी के प्रत्यक्ष अग्रदूत के रूप में कार्य करता है।

एंजाइम की दिशा में ग्लाइकोलाइसिस के पहले चरण में G6P बनने के बाद हेक्सोकाइनेज, अणु को फ्रक्टोज-6-फॉस्फेट, एक अन्य चीनी व्युत्पन्न, में परमाणुओं के नुकसान या लाभ के बिना पुनर्व्यवस्थित किया जाता है। फिर, अणु को फिर से फॉस्फोराइलेट किया जाता है, इस बार नंबर -1 कार्बन पर। परिणाम फ्रुक्टोज-1,6-बिफोस्फेट (FBP), एक दोगुना फॉस्फोराइलेटेड चीनी है।

जबकि इस कदम के लिए यहां होने वाले फॉस्फोराइलेशन के स्रोत के रूप में एटीपी की एक जोड़ी की आवश्यकता होती है, ये इसमें नहीं दिखाए जाते हैं समग्र ग्लाइकोलाइसिस समीकरण क्योंकि वे दूसरे भाग में उत्पादित चार एटीपी में से दो द्वारा रद्द कर दिए जाते हैं ग्लाइकोलाइसिस इस प्रकार दो एटीपी का शुद्ध उत्पादन वास्तव में प्रक्रिया के अंत में चार एटीपी का उत्पादन करने के लिए दो एटीपी का प्रारंभिक "बाय-इन" है।

छह-कार्बन, दोगुना फॉस्फोराइलेटेड FBP तीन-कार्बन, एकल फॉस्फोराइलेटेड अणुओं की एक जोड़ी में विभाजित होता है, जिनमें से एक जल्दी से दूसरे में खुद को पुनर्व्यवस्थित करता है। इस प्रकार ग्लाइकोलाइसिस का दूसरा भाग ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट (GA3P) अणुओं की एक जोड़ी के उत्पादन के साथ शुरू होता है।

महत्वपूर्ण रूप से, इस बिंदु से आगे जो कुछ भी होता है वह समग्र प्रतिक्रिया के संबंध में दोगुना हो जाता है। इस प्रकार चूंकि GA3P के प्रत्येक अणु को व्यवस्थित रूप से पाइरूवेट में पुनर्व्यवस्थित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप दो एटीपी और एक एनएडी का उत्पादन होता है, कुल टैली दो बार बढ़ जाती है। ग्लाइकोलाइसिस के अंत में, जब तक ऑक्सीजन मौजूद है, तब तक दो पाइरूवेट माइटोकॉन्ड्रिया की ओर भेजे जाने के लिए तैयार हैं।

• यदि ऑक्सीजन सीमित है, जैसे कि गहन व्यायाम के दौरान, किण्वन होता है। पाइरूवेट को लैक्टेट में बदल दिया जाता है, जो ग्लाइकोलाइसिस को जारी रखने के लिए पर्याप्त NAD+ उत्पन्न करता है।