विषय
- कोशिकीय चयापचय
- सेल चयापचय प्रक्रिया क्या है?
- एंजाइम: मूल बातें
- यूकेरियोट्स में सेलुलर श्वसन
- पौधों में चयापचय: प्रकाश संश्लेषण
- प्रोकैरियोट्स में चयापचय
- लैक्टिक एसिड किण्वन
- सेल मेटाबॉलिज्म विभिन्न प्रकार के प्रोकैरियोट्स में क्या है?
- एनाबॉलिक बनाम कैटोबोलिक
कोशिकाओं को आंदोलन, विभाजन, गुणन और अन्य प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। वे अपने जीवनकाल का एक बड़ा हिस्सा चयापचय के माध्यम से इस ऊर्जा को प्राप्त करने और उपयोग करने पर केंद्रित करते हैं।
प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाएं जीवित रहने के लिए विभिन्न चयापचय मार्गों पर निर्भर करती हैं।
कोशिकीय चयापचय
सेल चयापचय उन जीवों को बनाए रखने के लिए जीवित जीवों में होने वाली प्रक्रियाओं की श्रृंखला है।
कोशिका जीव विज्ञान और आणविक जीव विज्ञान में, चयापचय जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को संदर्भित करता है जो जीवों के अंदर ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए होता है। चयापचय के बोलचाल या पोषण संबंधी उपयोग को संदर्भित करता है रासायनिक प्रक्रिया आपके शरीर में ऐसा होता है जैसे आप भोजन को ऊर्जा में बदलते हैं।
हालाँकि शर्तों में समानताएं हैं, लेकिन मतभेद भी हैं। मेटाबॉलिज्म कोशिकाओं के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि प्रक्रियाएं जीवों को जीवित रखती हैं और उन्हें बढ़ने, प्रजनन या विभाजित करने की अनुमति देती हैं।
सेल चयापचय प्रक्रिया क्या है?
वास्तव में कई चयापचय प्रक्रियाएं होती हैं। कोशिकीय श्वसन एक प्रकार का चयापचय मार्ग है जो एडेनोसाइन ट्राइफॉस्फेट, या एटीपी बनाने के लिए ग्लूकोज को तोड़ता है।
यूकेरियोट्स में सेलुलर श्वसन के मुख्य चरण हैं:
मुख्य प्रतिक्रियाकर्ता ग्लूकोज और ऑक्सीजन हैं, जबकि मुख्य उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और एटीपी हैं। कोशिकाओं में प्रकाश संश्लेषण एक अन्य प्रकार का चयापचय मार्ग है जिसका उपयोग जीव शर्करा बनाने के लिए करते हैं।
पौधे, शैवाल और सायनोबैक्टीरिया प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करते हैं। मुख्य चरण प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रियाएं, और केल्विन चक्र या प्रकाश-स्वतंत्र प्रतिक्रियाएं हैं। मुख्य अभिकर्मक प्रकाश ऊर्जा, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हैं, जबकि मुख्य उत्पाद ग्लूकोज और ऑक्सीजन हैं।
प्रोकैरियोट्स में चयापचय अलग-अलग हो सकता है। चयापचय मार्गों के मूल प्रकारों में हेटरोट्रॉफ़िक, ऑटोट्रोफ़िक शामिल हैं, phototrophic तथा chemotrophic प्रतिक्रियाओं। एक प्रोकैरियोट के चयापचय का प्रकार यह प्रभावित कर सकता है कि वह कहां रहता है और पर्यावरण के साथ कैसे संपर्क करता है।
उनके चयापचय पथ भी पारिस्थितिकी, मानव स्वास्थ्य और रोगों में एक भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, प्रोकैरियोट्स हैं जो ऑक्सीजन को बर्दाश्त नहीं कर सकते हैं, जैसे कि सी। बोटुलिनम। यह बैक्टीरिया बोटुलिज़्म का कारण बन सकता है क्योंकि यह बिना किसी ऑक्सीजन के क्षेत्रों में अच्छी तरह से बढ़ता है।
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एंजाइम: मूल बातें
एंजाइम पदार्थ होते हैं जो कार्य करते हैं उत्प्रेरक रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करने या लाने के लिए। जीवित जीवों में अधिकांश जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं काम करने के लिए एंजाइमों पर निर्भर करती हैं। वे सेलुलर चयापचय के लिए महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे कई प्रक्रियाओं को प्रभावित कर सकते हैं और उन्हें आरंभ करने में मदद कर सकते हैं।
ग्लूकोज और प्रकाश ऊर्जा सेल चयापचय के लिए ईंधन का सबसे आम स्रोत हैं। हालांकि, चयापचय पथ एंजाइमों के बिना काम नहीं करेगा। कोशिकाओं में अधिकांश एंजाइम प्रोटीन होते हैं और शुरू करने के लिए रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए सक्रियण ऊर्जा को कम करते हैं।
चूंकि कक्ष में अधिकांश प्रतिक्रियाएं कमरे के तापमान पर होती हैं, वे एंजाइम के बिना बहुत धीमी होती हैं। उदाहरण के लिए, सेलुलर श्वसन में ग्लाइकोलाइसिस के दौरान, एंजाइम पाइरूवेट किनसे फॉस्फेट समूह को स्थानांतरित करने में मदद करके एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
यूकेरियोट्स में सेलुलर श्वसन
कोशिकीय श्वसन यूकेरियोट्स में मुख्य रूप से माइटोकॉन्ड्रिया होता है। यूकेरियोटिक कोशिकाएं जीवित रहने के लिए सेलुलर श्वसन पर निर्भर करती हैं।
दौरान ग्लाइकोलाइसिसकोशिका साइटोप्लाज्म में ग्लूकोज के साथ या बिना ऑक्सीजन के मौजूद होने पर टूट जाती है। यह छह-कार्बन चीनी अणु को दो, तीन-कार्बन पाइरूवेट अणुओं में विभाजित करता है। इसके अलावा, ग्लाइकोलाइसिस एटीपी बनाता है और एनएडी + को एनएडीएच में परिवर्तित करता है। दौरान पाइरूवेट ऑक्सीकरण, पाइरूवेट्स माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में प्रवेश करते हैं और बन जाते हैं कोएंजाइम ए या एसिटाइल कोआ। यह कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ता है और अधिक NADH बनाता है।
दौरान साइट्रिक एसिड या क्रेब्स चक्र, एसिटाइल सीओए के साथ जोड़ती है oxaloacetate बनाना सिट्रट। फिर, साइट्रेट कार्बन डाइऑक्साइड और NADH बनाने के लिए प्रतिक्रियाओं से गुजरता है। चक्र FADH2 और ATP भी बनाता है।
दौरान ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण, को इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। NADH और FADH2 इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला को इलेक्ट्रॉन देते हैं और NAD + और FAD बन जाते हैं। इलेक्ट्रॉन इस श्रृंखला को नीचे ले जाते हैं और एटीपी बनाते हैं। इस प्रक्रिया से पानी का उत्पादन भी होता है। सेलुलर श्वसन के दौरान एटीपी उत्पादन का अधिकांश हिस्सा इस अंतिम चरण में है।
पौधों में चयापचय: प्रकाश संश्लेषण
प्रकाश संश्लेषण पौधों की कोशिकाओं, कुछ शैवाल और कुछ बैक्टीरिया जैसे साइनोबैक्टीरिया में होता है। यह चयापचय प्रक्रिया क्लोरोफिल के लिए क्लोरोप्लास्ट में होती है, और यह ऑक्सीजन के साथ चीनी का उत्पादन करती है। प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रियाएँ, केल्विन चक्र या प्रकाश-स्वतंत्र प्रतिक्रियाओं के अलावा प्रकाश संश्लेषण के मुख्य भाग हैं। यह ग्रह के समग्र स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि जीवित चीजें ऑक्सीजन पौधों पर निर्भर करती हैं।
दौरान प्रकाश-निर्भर प्रतिक्रियाएँ में थायलाकोइड झिल्ली क्लोरोप्लास्ट का, क्लोरोफिल रंजक प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं। वे एटीपी, एनएडीपीएच और पानी बनाते हैं। दौरान केल्विन चक्र या प्रकाश-स्वतंत्र प्रतिक्रिया में स्ट्रोमा, एटीपी और एनएडीपीएच ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट, या जी 3 पी बनाने में मदद करते हैं, जो अंततः ग्लूकोज बन जाता है।
सेलुलर श्वसन की तरह, प्रकाश संश्लेषण पर निर्भर करता है रेडोक्स इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में प्रतिक्रियाएं होती हैं।
क्लोरोफिल के विभिन्न प्रकार हैं, और सबसे आम प्रकार क्लोरोफिल ए, क्लोरोफिल बी और क्लोरोफिल सी हैं। अधिकांश पौधों में क्लोरोफिल ए होता है, जो नीले और लाल प्रकाश तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है। कुछ पौधे और हरे शैवाल क्लोरोफिल बी का उपयोग करते हैं। आप डाइनोफ्लैगलेट्स में क्लोरोफिल ग पा सकते हैं।
प्रोकैरियोट्स में चयापचय
मनुष्यों या जानवरों के विपरीत, प्रोकैरियोट ऑक्सीजन की उनकी आवश्यकता में भिन्न होते हैं। कुछ प्रोकैरियोट्स इसके बिना मौजूद हो सकते हैं, जबकि अन्य इस पर निर्भर हैं। इसका मतलब है कि उनके पास हो सकता है एरोबिक (ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है) या अवायवीय (ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं) चयापचय।
इसके अलावा, कुछ प्रोकैरियोट अपनी परिस्थितियों या वातावरण के आधार पर दो प्रकार के चयापचय के बीच स्विच कर सकते हैं।
प्रोकैरियोट्स जो चयापचय के लिए ऑक्सीजन पर निर्भर हैं एरोबिस को ठीक करें। दूसरी ओर, प्रोकैरियोट्स जो ऑक्सीजन में मौजूद नहीं हो सकते हैं और इसकी आवश्यकता नहीं है एनारोबिस का तिरस्कार करें। प्रोकैरियोट्स जो ऑक्सीजन की उपस्थिति के आधार पर एरोबिक और एनारोबिक चयापचय के बीच स्विच कर सकते हैं एछिक अवायुजीव.
लैक्टिक एसिड किण्वन
लैक्टिक एसिड किण्वन एक प्रकार का अवायवीय प्रतिक्रिया है जो बैक्टीरिया के लिए ऊर्जा पैदा करता है। आपकी मांसपेशियों की कोशिकाओं में लैक्टिक एसिड किण्वन भी होता है। इस प्रक्रिया के दौरान, कोशिकाएं ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से बिना ऑक्सीजन के एटीपी बनाती हैं। प्रक्रिया पाइरूवेट में बदल जाती है दुग्धाम्ल और NAD + और ATP बनाता है।
इस प्रक्रिया के लिए उद्योग में कई अनुप्रयोग हैं, जैसे कि दही और इथेनॉल का उत्पादन। उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया लैक्टोबैसिलस बुलगारिकस दही का उत्पादन करने में मदद करें। बैक्टीरिया लैक्टोज, दूध में चीनी, लैक्टिक एसिड बनाने के लिए। इससे दूध का थक्का बनता है और दही में बदल जाता है।
सेल मेटाबॉलिज्म विभिन्न प्रकार के प्रोकैरियोट्स में क्या है?
आप उनके चयापचय के आधार पर विभिन्न समूहों में प्रोकैरियोट्स को वर्गीकृत कर सकते हैं। मुख्य प्रकार हेटरोट्रॉफ़िक, ऑटोट्रॉफ़िक, फोटोट्रॉफ़िक और केमोट्रोफ़िक हैं। हालांकि, सभी प्रोकैरियोट्स को अभी भी किसी प्रकार की आवश्यकता है ऊर्जा या ईंधन जीने के लिए।
हेटरोट्रॉफ़िक प्रोकार्योट्स कार्बन प्राप्त करने के लिए अन्य जीवों से कार्बनिक यौगिक प्राप्त करते हैं। ऑटोट्रॉफ़िक प्रोकार्योट्स कार्बन के अपने स्रोत के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करते हैं। कई इसे पूरा करने के लिए प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करने में सक्षम हैं। फोटोट्रॉफ़िक प्रोकार्योट्स प्रकाश से अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं।
कैमोट्रॉफिक प्रोकार्योट्स रासायनिक यौगिकों से अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं जो वे टूट जाते हैं।
एनाबॉलिक बनाम कैटोबोलिक
आप चयापचय मार्गों को विभाजित कर सकते हैं उपचय तथा अपचयी श्रेणियाँ। एनाबॉलिक का मतलब है कि उन्हें ऊर्जा की आवश्यकता होती है और इसका उपयोग छोटे लोगों से बड़े अणुओं के निर्माण के लिए किया जाता है। कैटाबोलिक का अर्थ है कि वे ऊर्जा छोड़ते हैं और छोटे बनाने के लिए बड़े अणुओं को तोड़ते हैं। प्रकाश संश्लेषण एक एनाबॉलिक प्रक्रिया है, जबकि सेलुलर श्वसन एक कैटाबोलिक प्रक्रिया है।
यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स जीवित और पनपने के लिए सेलुलर चयापचय पर निर्भर करते हैं। यद्यपि उनकी प्रक्रियाएं भिन्न हैं, वे दोनों या तो ऊर्जा का उपयोग करते हैं या बनाते हैं। कोशिकीय श्वसन और प्रकाश संश्लेषण कोशिकाओं में देखे जाने वाले सबसे सामान्य मार्ग हैं। हालांकि, कुछ प्रोकैरियोट्स में अलग-अलग चयापचय मार्ग हैं जो अद्वितीय हैं।
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