आपके खाने का कारण अंततः एक अणु बनाना है जिसे कहा जाता है एटीपी (एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट) ताकि आपकी कोशिकाओं के पास खुद को शक्ति देने के साधन हों, और इसलिए आप भी साथ हों। और संयोग से नहीं, आप जिस कारण से सांस लेते हैं, वह यह है कि ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है ताकि कोशिका ऊर्जा की अधिकतम मात्रा प्राप्त हो सके। शर्करा उस भोजन में अणु।
मानव कोशिकाएं एटीपी उत्पन्न करने के लिए जिस प्रक्रिया का उपयोग करती हैं उसे सेलुलर श्वसन कहा जाता है। इसके परिणामस्वरूप ग्लूकोज के प्रति अणु 36 से 38 एटीपी का निर्माण होता है। इसमें चरणों की एक श्रृंखला होती है, जो कोशिका कोशिका द्रव्य में शुरू होती है और माइटोकॉन्ड्रिया तक जाती है, यूकेरियोटिक कोशिकाओं के "पावर प्लांट"। दो एटीपी-उत्पादक प्रक्रियाओं को ग्लाइकोलाइसिस (अवायवीय भाग) के रूप में देखा जा सकता है, इसके बाद एरोबिक श्वसन (ऑक्सीजन की आवश्यकता वाला भाग) होता है।
एटीपी क्या है?
रासायनिक रूप से, एटीपी है a न्यूक्लियोटाइड. न्यूक्लियोटाइड भी डीएनए के निर्माण खंड हैं। सभी न्यूक्लियोटाइड्स में पांच-कार्बन चीनी भाग, एक नाइट्रोजनस बेस और एक से तीन फॉस्फेट समूह होते हैं। आधार या तो एडेनिन (ए), साइटोसिन (सी), ग्वानिन (जी), थाइमिन (टी) या यूरैसिल (यू) हो सकता है। जैसा कि आप इसके नाम से समझ सकते हैं, एटीपी में आधार एडेनिन है, और इसमें तीन फॉस्फेट समूह होते हैं।
जब एटीपी "निर्मित" होता है, तो इसका तत्काल अग्रदूत होता है एडीपी (एडेनोसिन डिपोस्फेट), जो खुद से आता है एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट). दोनों के बीच एकमात्र अंतर एडीपी में फॉस्फेट-फॉस्फेट "श्रृंखला" से जुड़ा तीसरा फॉस्फेट समूह है। जिम्मेदार एंजाइम को एटीपी सिंथेज़ कहा जाता है।
जब एटीपी सेल द्वारा "खर्च" किया जाता है, तो एटीपी से एडीपी प्रतिक्रिया नाम है जल-अपघटन, क्योंकि पानी का उपयोग दो टर्मिनल फॉस्फेट समूहों के बीच के बंधन को तोड़ने के लिए किया जाता है। अपने न्यूक्लियोटाइड रिश्तेदारों से एटीपी में सुधार के लिए एक सरल समीकरण एडीपी + पी. हैमैं, या यहां तक कि AMP + 2 Pमैं. जहां पीमैं अकार्बनिक है (अर्थात कार्बन युक्त अणु से जुड़ा नहीं है) फॉस्फेट।
यूकेरियोट्स में कोशिका ऊर्जा: कोशिकीय श्वसन
कोशिकीय श्वसन केवल यूकेरियोट्स में होता है, जो प्रकृति के एकल-कोशिका वाले प्रोकैरियोट्स के लिए कई-कोशिका वाले, बड़े और अधिक जटिल उत्तर हैं। मनुष्य पहले वाले में से हैं, जबकि बैक्टीरिया बाद वाले को आबाद करते हैं। प्रक्रिया चार चरणों में सामने आती है: ग्लाइकोलाइसिस, जो प्रोकैरियोट्स में भी होता है और उसे ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है; पुल प्रतिक्रिया; और एरोबिक श्वसन के दो प्रतिक्रिया सेट, क्रेब्स चक्र और यह इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला.
ग्लाइकोलाइसिस
ग्लाइकोलाइसिस शुरू करने के लिए, एक ग्लूकोज अणु जो प्लाज्मा झिल्ली में कोशिका में फैल गया है, उसके कार्बन परमाणुओं में से एक फॉस्फेट जुड़ा हुआ है। फिर इसे एक फ्रुक्टोज अणु में पुनर्व्यवस्थित किया जाता है, जिस बिंदु पर एक दूसरा फॉस्फेट समूह एक अलग कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है। परिणामस्वरूप दोगुना फॉस्फोराइलेटेड छह-कार्बन अणु दो तीन-कार्बन अणुओं में विभाजित हो जाता है। इस चरण में दो एटीपी खर्च होते हैं।
ग्लाइकोलाइसिस का दूसरा भाग तीन-कार्बन अणुओं को चरणों की एक श्रृंखला में पुनर्व्यवस्थित करने के साथ आगे बढ़ता है पाइरूवेट, जबकि इस बीच, दो फॉस्फेट जोड़े जाते हैं और फिर चारों को हटा दिया जाता है और एडीपी में जोड़ा जाता है एटीपी यह चरण चार एटीपी पैदा करता है,ग्लाइकोलाइसिस की शुद्ध उपज दो एटीपी बनाना।
क्रेब्स चक्र
माइटोकॉन्ड्रिया में ब्रिज रिएक्शन से पाइरूवेट अणु क्रिया के लिए तैयार हो जाता है, इसके एक कार्बन और दो ऑक्सीजेन को हटाकर एसीटेट उत्पन्न करता है, जिसे बाद में जोड़ा जाता है कोएंजाइम ए एसिटाइल सीओए बनाने के लिए।
दो-कार्बन एसिटाइल सीओए को चार-कार्बन अणु, ऑक्सालोसेटेट में जोड़ा जाता है, ताकि प्रतिक्रियाएं चल सकें। परिणामस्वरूप छह-कार्बन अणु अंततः ऑक्सालोसेटेट (इसलिए शीर्षक में "चक्र") में कम हो जाता है; एक अभिकारक भी एक उत्पाद है)। इस प्रक्रिया में, दो एटीपी और 10 अणुओं को के रूप में जाना जाता है इलेक्ट्रॉन वाहक (आठ NADH और दो FADH2) उत्पादित है।
इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला
सेलुलर श्वसन के अंतिम चरण में, और दूसरे एरोबिक चरण में, विभिन्न उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन वाहक का उपयोग किया जाता है। उनके इलेक्ट्रॉनों को माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में एम्बेडेड एंजाइमों द्वारा छीन लिया जाता है, और उनकी ऊर्जा होती है एटीपी बनाने के लिए एडीपी में फॉस्फेट समूहों को जोड़ने के लिए इस्तेमाल किया जाता है, एक प्रक्रिया जिसे ऑक्सीडेटिव कहा जाता है फास्फोरिलीकरण। ऑक्सीजन अंत में अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता है।
परिणाम 32 से 34 एटीपी है, जिसका अर्थ है कि, ग्लाइकोलाइसिस और क्रेब्स चक्र से प्रत्येक में दो एटीपी जोड़ना, कोशिकीय श्वसन 36 से 38 ATP प्रति ग्लूकोज अणु उत्पन्न करता है।