माइटोकॉन्ड्रिया के भीतर केमियोस्मोसिस के दौरान एडीपी को एटीपी में कैसे बदला जाता है?

एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) अणु का उपयोग जीवित जीवों द्वारा ऊर्जा के स्रोत के रूप में किया जाता है। कोशिकाएं एटीपी में ए. जोड़कर ऊर्जा जमा करती हैं फॉस्फेट समूह एडीपी (एडेनोसिन डिपोस्फेट) के लिए।

केमियोस्मोसिस वह तंत्र है जो कोशिकाओं को फॉस्फेट समूह को जोड़ने, एडीपी को एटीपी में बदलने और अतिरिक्त रासायनिक बंधन में ऊर्जा का भंडारण करने की अनुमति देता है। ग्लूकोज चयापचय की समग्र प्रक्रियाएं और कोशिकीय श्वसन उस ढांचे का गठन करें जिसके भीतर केमियोस्मोसिस हो सकता है और एडीपी को एटीपी में बदलने में सक्षम बनाता है।

एटीपी एक जटिल कार्बनिक अणु है जो अपने फॉस्फेट बांड में ऊर्जा को स्टोर कर सकता है। यह जीवित कोशिकाओं में कई रासायनिक प्रक्रियाओं को शक्ति प्रदान करने के लिए एडीपी के साथ मिलकर काम करता है। जब एक कार्बनिक रासायनिक प्रतिक्रिया को शुरू करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, तो इसका तीसरा फॉस्फेट समूह एटीपी अणु अभिकारकों में से किसी एक से स्वयं को जोड़कर अभिक्रिया आरंभ कर सकता है। जारी की गई ऊर्जा कुछ मौजूदा बंधनों को तोड़ सकती है और नए कार्बनिक पदार्थ बना सकती है।

उदाहरण के लिए, के दौरान ग्लूकोज चयापचय, ऊर्जा निकालने के लिए ग्लूकोज अणुओं को तोड़ना पड़ता है। कोशिकाएं मौजूदा ग्लूकोज बांड को तोड़ने और सरल यौगिक बनाने के लिए एटीपी ऊर्जा का उपयोग करती हैं। अतिरिक्त एटीपी अणु अपनी ऊर्जा का उपयोग विशेष एंजाइम और कार्बन डाइऑक्साइड के उत्पादन में मदद करने के लिए करते हैं।

कुछ मामलों में, एटीपी फॉस्फेट समूह एक प्रकार के पुल के रूप में कार्य करता है। यह खुद को एक जटिल कार्बनिक अणु से जोड़ता है और एंजाइम या हार्मोन खुद को फॉस्फेट समूह से जोड़ते हैं। एटीपी फॉस्फेट बंधन के टूटने पर मुक्त ऊर्जा का उपयोग नए रासायनिक बंधन बनाने और कोशिका द्वारा आवश्यक कार्बनिक पदार्थ बनाने के लिए किया जा सकता है।

कोशिकीय श्वसन एक जैविक प्रक्रिया है जो जीवित कोशिकाओं को शक्ति प्रदान करती है। ग्लूकोज जैसे पोषक तत्वों को ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है जिसका उपयोग कोशिकाएं अपनी गतिविधियों को करने के लिए कर सकती हैं। के कदम कोशिकीय श्वसन इस प्रकार हैं:

1. शर्करा रक्त में केशिकाओं से कोशिकाओं में फैलता है।
2. ग्लूकोज दो में विभाजित है पाइरूवेट अणु कोशिका द्रव्य में।
3. पाइरूवेट अणुओं को कोशिका में ले जाया जाता है माइटोकॉन्ड्रिया.
4. नीम्बू रस चक्र पाइरूवेट अणुओं को तोड़ता है और उच्च ऊर्जा अणु NADH और FADH का उत्पादन करता है₂.
5. नाधी तथा FADH₂अणु माइटोकॉन्ड्रिया को शक्ति देते हैं इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला.
6. इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखलाकेमियोस्मोसिस एंजाइम एटीपी सिंथेज़ की क्रिया के माध्यम से एटीपी का उत्पादन करता है।

अधिकांश कोशिकीय श्वसन चरण होते हैं माइटोकॉन्ड्रिया के अंदर प्रत्येक कोशिका का। माइटोकॉन्ड्रिया में एक चिकनी बाहरी झिल्ली और एक भारी तह आंतरिक झिल्ली होती है। मुख्य प्रतिक्रियाएं आंतरिक झिल्ली में होती हैं, सामग्री और आयनों को से स्थानांतरित करती हैं आव्यूह आंतरिक झिल्ली के अंदर और बाहर इनतेरमेम्ब्रेन स्पेस।

इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला में अंतिम खंड है जो ग्लूकोज से शुरू होती है और एटीपी, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के साथ समाप्त होती है। इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला चरणों के दौरान, NADH और FADH. से ऊर्जा₂ उपयोग किया जाता है पंप प्रोटॉन आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के पार इंटरमेम्ब्रेन स्पेस में। आंतरिक और बाहरी माइटोकॉन्ड्रियल झिल्लियों के बीच के स्थान में प्रोटॉन की सांद्रता बढ़ जाती है और असंतुलन के परिणामस्वरूप विद्युत रासायनिक ढाल भीतरी झिल्ली के पार।

केमियोस्मोसिस तब होता है जब a प्रोटॉन अभिप्रेरक बल प्रोटॉन को एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली में फैलाने का कारण बनता है। इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के मामले में, आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में विद्युत रासायनिक ढाल के परिणामस्वरूप इंटरमेम्ब्रेन स्पेस में प्रोटॉन पर एक प्रोटॉन मकसद बल होता है। यह बल प्रोटॉन को आंतरिक झिल्ली के आर-पार, आंतरिक मैट्रिक्स में वापस ले जाने का कार्य करता है।

एक एंजाइम कहा जाता है एटीपी सिंथेज़ आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में एम्बेडेड है। प्रोटॉन एटीपी सिंथेज़ के माध्यम से फैलते हैं, जो आंतरिक झिल्ली के अंदर मैट्रिक्स में उपलब्ध एडीपी अणुओं को फॉस्फेट समूह जोड़ने के लिए प्रोटॉन मकसद बल से ऊर्जा का उपयोग करता है।

इस तरह, माइटोकॉन्ड्रिया के अंदर एडीपी अणु सेलुलर श्वसन प्रक्रिया के इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला खंड के अंत में एटीपी में परिवर्तित हो जाते हैं। एटीपी अणु माइटोकॉन्ड्रिया से बाहर निकल सकते हैं और अन्य सेल प्रतिक्रियाओं में भाग ले सकते हैं।