अवायवीय परिस्थितियों में पाइरूवेट का क्या होता है?

ग्लाइकोलाइसिस छह-कार्बन चीनी अणु का रूपांतरण है शर्करा तीन कार्बन यौगिक के दो अणुओं के लिए पाइरूवेट और के रूप में थोड़ी सी ऊर्जा एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) और NADH (एक "इलेक्ट्रॉन वाहक" अणु)। यह सभी कोशिकाओं में होता है, दोनों प्रोकैरियोटिक (यानी, जिनमें आमतौर पर एरोबिक क्षमता की कमी होती है श्वसन) और यूकेरियोटिक (अर्थात, जिनमें अंगक होते हैं और अपने में कोशिकीय श्वसन का उपयोग करते हैं) संपूर्णता)।

पाइरूवेट ग्लाइकोलाइसिस में बनता है, एक प्रक्रिया जिसके लिए स्वयं को ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है, यूकेरियोट्स में माइटोकॉन्ड्रिया के लिए आगे बढ़ती है एरोबिक श्वसन, जिसका पहला चरण पाइरूवेट का एसिटाइल सीओए (एसिटाइल कोएंजाइम ए) में रूपांतरण है।

लेकिन अगर कोई ऑक्सीजन मौजूद नहीं है या कोशिका में एरोबिक श्वसन करने के तरीकों की कमी है (जैसा कि अधिकांश प्रोकैरियोट्स में होता है), पाइरूवेट कुछ और हो जाता है। में अवायुश्वसन, पाइरूवेट के दो अणु किसमें परिवर्तित हो जाते हैं?

ग्लाइकोलाइसिस ग्लूकोज के एक अणु का रूपांतरण है, C₆एच₁₂हे₆, पाइरूवेट के दो अणुओं के लिए, C₃एच₄हे

सी₆एच₁₂हे₆ + 2 एनएडी + 2 एडीपी + 2 पी_मैं → 2 सी₃एच₄हे₃ + 2 नाध + 2 एच⁺ + 2 एटीपी

यहाँ पी_मैं के लिए खड़ा है "अकार्बनिक फॉस्फेट, "या एक मुक्त फॉस्फेट समूह जो कार्बन-असर वाले अणु से जुड़ा नहीं है। एडीपी है एडीनोसिन डाइफॉस्फेट, जो एडीपी से अलग है, जैसा कि आपने अनुमान लगाया होगा, एक एकल मुक्त फॉस्फेट समूह।

जिस प्रकार यह अवायवीय परिस्थितियों में होता है, उसी प्रकार एरोबिक परिस्थितियों में ग्लाइकोलाइसिस का अंतिम उत्पाद पाइरूवेट होता है। पाइरूवेट का क्या होता है एरोबिक स्थितियों के तहत, और केवल एरोबिक स्थितियों के तहत, है एरोबिक श्वसन (क्रेब्स चक्र से पहले पुल प्रतिक्रिया द्वारा शुरू किया गया)। अवायवीय स्थितियों के तहत, पाइरूवेट का क्या होता है, इसका लैक्टेट में रूपांतरण ग्लाइकोलाइसिस को अपस्ट्रीम के साथ चिपकाने में मदद करने के लिए होता है।

अवायवीय परिस्थितियों में पाइरूवेट के भाग्य को करीब से देखने से पहले, यह देखने लायक है कि क्या होता है इस आकर्षक अणु के लिए सामान्य परिस्थितियों में आप स्वयं आमतौर पर अनुभव करते हैं - अभी, के लिए उदाहरण।

पुल प्रतिक्रिया, जिसे. भी कहा जाता है संक्रमण प्रतिक्रिया, यूकेरियोट्स के माइटोकॉन्ड्रिया में होता है और इसमें दो कार्बन अणु एसीटेट बनाने के लिए पाइरूवेट के डीकार्बोक्साइलेशन शामिल होते हैं। कोएंजाइम ए का एक अणु एसिटाइल कोएंजाइम ए, या एसिटाइल सीओए बनाने के लिए एसीटेट में जोड़ा जाता है। यह अणु तब प्रवेश करता है क्रेब्स चक्र.

इस बिंदु पर, कार्बन डाइऑक्साइड अपशिष्ट उत्पाद के रूप में उत्सर्जित होता है। कोई ऊर्जा की आवश्यकता नहीं है और न ही एटीपी या एनएडीएच के रूप में कोई कटाई की जाती है।

एरोबिक श्वसन सेलुलर श्वसन की प्रक्रिया को पूरा करता है और इसमें क्रेब्स चक्र और शामिल हैं इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला, दोनों माइटोकॉन्ड्रिया में।

क्रेब्स चक्र एसिटाइल सीओए को ऑक्सालोसेटेट नामक चार-कार्बन अणु के साथ मिश्रित देखता है, जिसके उत्पाद को क्रमिक रूप से ऑक्सालोसेटेट में फिर से कम किया जाता है; थोड़ा एटीपी और बहुत सारे इलेक्ट्रॉन वाहक परिणाम देते हैं।

इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला उन उपरोक्त वाहकों में इलेक्ट्रॉनों में ऊर्जा का उपयोग बहुत अधिक उत्पादन करने के लिए करती है एटीपी, ऑक्सीजन की आवश्यकता के साथ ग्लाइकोलाइसिस पर पूरी प्रक्रिया को अपस्ट्रीम से दूर रखने के लिए अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में।

जब एरोबिक श्वसन एक विकल्प नहीं है (जैसे प्रोकैरियोट्स में) या एरोबिक सिस्टम समाप्त हो जाता है क्योंकि इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला संतृप्त हो गई है (उच्च-तीव्रता, या अवायवीय, मानव मांसपेशियों में व्यायाम के रूप में), ग्लाइकोलाइसिस अब जारी नहीं रह सकता है, क्योंकि इसे बनाए रखने के लिए NAD_ का कोई स्रोत नहीं है। जा रहा है।

आपकी कोशिकाओं के पास इसका समाधान है। पाइरूवेट को लैक्टिक एसिड या लैक्टेट में परिवर्तित किया जा सकता है, जिससे ग्लाइकोलाइसिस को कुछ समय के लिए चालू रखने के लिए पर्याप्त एनएडी + उत्पन्न होता है।

सी₃एच₄हे₃ + नाध → नाद⁺ + सी₃एच₅हे₃

यह कुख्यात "लैक्टिक एसिड बर्न" की उत्पत्ति है जिसे आप तीव्र मांसपेशियों के व्यायाम के दौरान महसूस करते हैं, जैसे वजन उठाना या स्प्रिंट का एक पूरा सेट।