सेलुलर श्वसन के लिए वैकल्पिक

विषय

• किण्वन बनाम सेलुलर श्वसन
• ग्लाइकोलाइसिस: किण्वन से पहले शर्करा का टूटना
• ग्लाइकोलाइसिस के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं है
• ग्लाइकोलाइसिस से लेकर किण्वन तक
• एटीपी और ऊर्जा उत्पादन वाया किण्वन
• किण्वन के लिए उपयोग

कार्बनिक यौगिकों से ऊर्जा का उत्पादन, जैसे कि ग्लूकोज, एक सेल के भीतर से रासायनिक (आमतौर पर कार्बनिक) यौगिकों का उपयोग करके "इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता" के रूप में कहा जाता है किण्वन.

यह कोशिकीय श्वसन का एक विकल्प है जिसमें ग्लूकोज और अन्य यौगिकों से ऑक्सीकरण होने वाले इलेक्ट्रॉनों को सेल के बाहर से लाए गए एक स्वीकर्ता में स्थानांतरित कर दिया जाता है, आमतौर पर ऑक्सीजन। यह सेलुलर श्वसन का विकल्प है (ऑक्सीजन के बिना, सेलुलर श्वसन नहीं हो सकता है)।

किण्वन बनाम सेलुलर श्वसन

जबकि किण्वन अवायवीय (ऑक्सीजन की कमी) स्थितियों के तहत हो सकता है, यह तब हो सकता है जब ऑक्सीजन प्रचुर मात्रा में होता है, भी।

उदाहरण के लिए, यकृत कोशिकीय श्वसन को किण्वन पसंद करता है, यदि पर्याप्त ग्लूकोज प्रक्रिया का समर्थन करने के लिए उपलब्ध है, भले ही भरपूर ऑक्सीजन उपलब्ध हो।

ग्लाइकोलाइसिस: किण्वन से पहले शर्करा का टूटना

जब ऊर्जा-समृद्ध चीनी - ग्लूकोज विशेष रूप से - एक कोशिका में प्रवेश करती है, तो यह ग्लाइकोलाइसिस नामक प्रक्रिया में टूट जाती है। ग्लाइकोलाइसिस कोशिकीय श्वसन और किण्वन दोनों के लिए एक आवश्यक कदम है।

यह चीनी के टूटने का एक सामान्य मार्ग है, जिससे या तो किण्वन या सेलुलर श्वसन हो सकता है।

ग्लाइकोलाइसिस के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं है

ग्लाइकोलिसिस एक प्राचीन जैव रासायनिक प्रक्रिया है, जो विकासवादी इतिहास में बहुत पहले उभरा है। ग्लाइकोलिसिस के लिए मुख्य प्रतिक्रियाओं को सूक्ष्मजीवों द्वारा "आविष्कार" किया गया था, जो प्रकाश संश्लेषण से बहुत पहले विकसित हुए थे, जो कि लगभग 3.5 बिलियन साल पहले उभरे थे, लेकिन जो समुद्रों और वायुमंडल को ऑक्सीजन की किसी भी प्रशंसनीय राशि से भरने में लगभग 1.5 बिलियन साल लगेंगे।

इस प्रकार, यहां तक ​​कि जटिल यूकेरियोट्स (जैविक डोमेन जिसमें जानवर, पौधे, कवक, और प्रोटीस्ट राज्य शामिल हैं) श्वसन के बिना, ऑक्सीजन के बिना, आदि ऊर्जा का उत्पादन करने में सक्षम हैं। खमीर में, जो कवक साम्राज्य से संबंधित हैं, ग्लाइकोलिसिस के रासायनिक उत्पाद। सेल के लिए ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए किण्वित होते हैं।

ग्लाइकोलाइसिस से लेकर किण्वन तक

ग्लाइकोलाइसिस के अंत में, ग्लूकोज की छह-कार्बन संरचना को तीन कार्बन यौगिक के दो अणुओं में विभाजित किया गया होगा जिन्हें पाइरूवेट कहा जाता है। उत्पादित NAD + नामक अधिक "ऑक्सीकृत" रसायन से रासायनिक NADH भी है।

खमीर में, पाइरूवेट "कमी" से गुजरता है, इलेक्ट्रॉनों की प्राप्ति, जो तब ग्लाइकोलिसिस में पहले उत्पादित एनएडीएच से स्थानांतरित हो जाती है ताकि एसिटाल्डिहाइड और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन किया जा सके।

एसिटाल्डीहाइड फिर एथिल अल्कोहल तक कम हो जाता है, किण्वन का अंतिम उत्पाद है। मनुष्यों सहित जानवरों में, पाइरूवेट को ऑक्सीजन की उपलब्धता कम होने पर किण्वित किया जा सकता है। यह विशेष रूप से मांसपेशियों की कोशिकाओं में सच है। जब ऐसा होता है, हालांकि थोड़ी मात्रा में अल्कोहल का उत्पादन होता है, तो ग्लाइकोलाइसिस से अधिकांश पाइरूवेट अल्कोहल से नहीं बल्कि लैक्टिक एसिड से कम हो जाते हैं।

जबकि लैक्टिक एसिड पशु कोशिकाओं को छोड़ सकता है और हृदय में ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, यह मांसपेशियों के भीतर निर्माण कर सकता है, जिससे दर्द और एथलेटिक प्रदर्शन में कमी आ सकती है। यह "जलने" की भावना है जिसे आप वजन उठाने के बाद महसूस करते हैं, लंबे समय तक दौड़ते हैं, गाते हैं, भारी बक्से उठाते हैं, आदि।

एटीपी और ऊर्जा उत्पादन वाया किण्वन

कोशिकाओं में सार्वभौमिक ऊर्जा वाहक एक रासायनिक है जिसे एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) के रूप में जाना जाता है। यदि ऑक्सीजन का उपयोग करते हुए, कोशिकाएं सेल्युलर श्वसन के बाद ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से एटीपी का उत्पादन कर सकती हैं - जैसे कि ग्लूकोज चीनी का एक अणु एटीपी के 36-38 अणुओं का उत्पादन करता है, जो सेल प्रकार पर निर्भर करता है।

एटीपी के इन 36-38 अणुओं में से केवल दो ग्लाइकोलिसिस चरण के दौरान उत्पन्न होते हैं। इस प्रकार, यदि कोशिकीय श्वसन के विकल्प के रूप में किण्वन का उपयोग किया जाता है, तो कोशिकाएँ श्वसन का उपयोग करने की तुलना में बहुत कम ऊर्जा बनाती हैं। हालांकि, कम ऑक्सीजन या अवायवीय स्थितियों में, किण्वन एक जीव को जीवित और जीवित रख सकता है क्योंकि उन्हें अन्यथा ऑक्सीजन के साथ कोई श्वसन नहीं होगा।

किण्वन के लिए उपयोग

मनुष्य अपने लाभ के लिए किण्वन की प्रक्रिया का उपयोग करते हैं, खासकर जब यह खाने और पीने की बात आती है। ब्रेड मेकिंग, बीयर और वाइन का उत्पादन, अचार, दही और कोम्बुचा सभी किण्वन की प्रक्रिया का उपयोग करते हैं।