सभी जीवित चीजों को जीवित रहने और जीवन प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। जीवित जीवों के बीच कुछ सबसे बुनियादी अंतरों में शामिल है कि वे कैसे और क्या खाते हैं।
चाहे कोई जीव अपना भोजन स्वयं बनाता है या भोजन के लिए किसी अन्य जीव को खाता है, वह अपने भोजन को प्रयोग करने योग्य ऊर्जा में बदलने के लिए कोशिकीय श्वसन की प्रक्रिया का उपयोग करता है।
कोशिकीय श्वसन: परिभाषा
कार्बनिक अणुओं को ऊर्जा में बदलने के लिए सभी जीवित चीजें सेलुलर श्वसन का उपयोग करती हैं। कोशिकीय श्वसन के रूप में ऊर्जा बनाने के लिए खाद्य अणुओं को तोड़ने की रासायनिक प्रक्रिया है एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी). यह प्रक्रिया जीव के लिए जीवन प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए खाद्य अणुओं से ऊर्जा उपलब्ध कराती है।
कोशिकीय श्वसन आमतौर पर ऑक्सीजन की उपस्थिति में होता है। यह कहा जाता है एरोबिक श्वसन. जब ऑक्सीजन मौजूद नहीं है या बहुत कम मात्रा में मौजूद है, अवायुश्वसन जगह लेता है।
कई जीवाणुओं सहित कुछ जीवों के लिए, अवायवीय श्वसन जीवन का एक तरीका है। किण्वन एक विशिष्ट प्रकार का अवायवीय श्वसन है जिसका उपयोग खमीर और कुछ बैक्टीरिया द्वारा किया जाता है।
कोशिकीय श्वसन: समीकरण
कोशिकीय श्वसन को समीकरण द्वारा दर्शाया जा सकता है:
सी6एच12हे6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2ओ + एटीपी
कोशिकीय श्वसन समीकरण उस प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है जिसके माध्यम से ग्लूकोज अणु ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, एटीपी के साथ-साथ कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को उपोत्पाद के रूप में ऊर्जा बनाते हैं।
कोशिकीय श्वसन छोटी रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला है जो जीव के प्रकार के आधार पर भिन्न हो सकती है; हालांकि, सेलुलर श्वसन समीकरण इस प्रक्रिया के मुख्य घटकों का प्रतिनिधित्व करता है जो अधिकांश जीवों में आम हैं।
कोशिकाओं के प्रकार जो कोशिकीय श्वसन से गुजरते हैं
जीवित जीवों को दो श्रेणियों में बांटा जा सकता है: यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स। यूकैर्योसाइटों वे जीव हैं जिनकी कोशिकाओं में एक नाभिक और झिल्ली से बंधे हुए अंग होते हैं। प्रोकैर्योसाइटों वे जीव हैं जिनकी कोशिकाओं में केन्द्रक का अभाव होता है।
यूकेरियोट्स माइटोकॉन्ड्रिया की मदद से कोशिकीय श्वसन करते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया वे अंग हैं जो एटीपी उत्पन्न करने वाली प्रतिक्रियाओं की श्रृंखला को उत्प्रेरित करने के लिए आवश्यक एंजाइम उत्पन्न करते हैं। यूकेरियोटिक जीवों में कोशिकीय श्वसन करने के लिए माइटोकॉन्ड्रिया की आवश्यकता होती है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं वाले जीवों के प्रकारों में जानवर, पौधे, कवक और प्रोटिस्ट शामिल हैं।
प्रोकैरियोट्स में माइटोकॉन्ड्रिया नहीं होते हैं और अपनी कोशिका झिल्ली का उपयोग करके सेलुलर श्वसन के लिए एंजाइम का उत्पादन करते हैं। यद्यपि उनमें माइटोकॉन्ड्रिया की कमी होती है, फिर भी इस प्रकार की कोशिकाएं अपने भोजन के अणुओं को एटीपी के रूप में प्रयोग करने योग्य ऊर्जा में बदलने के लिए सेलुलर श्वसन के एक रूप से गुजर सकती हैं।
दो प्रकार के जीव
दो मुख्य प्रकार के जीव हैं जो कोशिकीय श्वसन का उपयोग करते हैं: स्वपोषी और विषमपोषी।
स्वपोषक वे जीव हैं जो अपना भोजन स्वयं बना सकते हैं। जीवों के प्रकार जो स्वपोषी होते हैं उनमें पौधे के साथ-साथ कुछ बैक्टीरिया और प्रोटिस्ट (जैसे शैवाल) शामिल हैं।
विषमपोषणजों वे जीव हैं जो अपना भोजन स्वयं नहीं बना सकते। जीवों के प्रकार जो हेटरोट्रॉफ़ हैं, उनमें जानवर, कवक, कुछ प्रोटिस्ट और बैक्टीरिया शामिल हैं।
स्वपोषी: जीव जो अपना भोजन स्वयं बना सकते हैं
स्वपोषी, जिसे के रूप में भी जाना जाता है प्रोड्यूसर्स, को दो मुख्य श्रेणियों में बांटा जा सकता है: फोटोऑटोट्रॉफ़्स और केमोऑटोट्रॉफ़्स।
अधिकांश ऑटोट्रॉफ़ फोटोऑटोट्रॉफ़ हैं, जो ऐसे जीव हैं जो सूर्य के प्रकाश का उपयोग करने के लिए करते हैं प्रकाश संश्लेषण. प्रकाश संश्लेषण ग्लूकोज के अणु बनाने के लिए सूर्य की ऊर्जा को बदलने की प्रक्रिया है।
प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करने वाले जीवों के प्रकार पौधे, कुछ बैक्टीरिया और पौधे जैसे प्रोटिस्ट हैं।
कोशिकीय श्वसन उदाहरण: फोटोऑटोट्रॉफ़्स
अधिकांश पौधे स्वपोषी होते हैं और अपना भोजन बनाने के लिए प्रकाश संश्लेषण पर निर्भर होते हैं। जब पौधे प्रकाश संश्लेषण से नहीं गुजर रहे होते हैं, तो वे ग्लूकोज अणुओं को ऊर्जा में बदलने के लिए सेलुलर श्वसन का उपयोग करते हैं, जिसका उपयोग वे जीवन की प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए कर सकते हैं।
प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधे ऑक्सीजन में "साँस" लेते हैं और सेलुलर श्वसन के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर निकालते हैं। इस सेलुलर श्वसन उदाहरण का पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना पर बड़ा प्रभाव पड़ता है।
कोशिकीय श्वसन उदाहरण: कीमोआटोट्रॉफ़्स
केमोआटोट्रॉफ़ बैक्टीरिया होते हैं जो अपना भोजन स्वयं बना सकते हैं लेकिन इस प्रक्रिया के लिए सूर्य के प्रकाश के बजाय रसायनों का उपयोग करते हैं। केमोआटोट्रॉफ़्स अकार्बनिक अणुओं को ऊर्जा में बदलने के लिए सेलुलर श्वसन से गुजरते हैं जिनका वे उपयोग कर सकते हैं।
यह एक कोशिकीय श्वसन उदाहरण है जो में होता है चरम स्थितियां जो आमतौर पर प्रकाश और ऑक्सीजन से रहित होते हैं। इस प्रकार के जीव अकार्बनिक अणुओं जैसे हाइड्रोजन सल्फाइड, मीथेन या अमोनिया को कार्बनिक अणुओं में बदल देते हैं जिनका वे भोजन के लिए उपयोग कर सकते हैं।
विषमपोषी: जीव जो अपना भोजन स्वयं नहीं बना सकते
वे जीव जो अपना भोजन स्वयं नहीं बना सकते, कहलाते हैं विषमपोषणजों.
विषमपोषी के लिए एक और शब्द है उपभोक्ताओं. इन जीवों को अपने भोजन के लिए अन्य जीवों द्वारा बनाए गए कार्बनिक अणुओं का उपभोग करना चाहिए। विषमपोषी स्वपोषी या अन्य विषमपोषी खाएंगे।
कोशिकीय श्वसन उदाहरण: विषमपोषी
अपने भोजन के अणुओं को प्राप्त करने के लिए हेटरोट्रॉफ़्स को अन्य जीवों या जीवों के कुछ हिस्सों का उपभोग करने की आवश्यकता होती है। वे अपने द्वारा खाए जाने वाले भोजन को ऊर्जा में बदलने के लिए सेलुलर श्वसन से गुजरते हैं जिसका वे उपयोग कर सकते हैं।
हेटरोट्रॉफ़्स ऑटोट्रॉफ़्स पर भरोसा करते हैं जो सूर्य से ऊर्जा को स्टोर करते हैं: बायोमास जिसे हेटरोट्रॉफ़ उपभोग कर सकते हैं। प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करने वाले ऑटोट्रॉफ़्स पृथ्वी पर सभी जीवन का समर्थन करने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा का 99 प्रतिशत से अधिक प्रदान करते हैं।