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आपके शरीर की कोशिकाएं ग्लूकोज को तोड़ सकती हैं या ग्लूकोज को मेटाबोलाइज कर सकती हैं। केवल इस ऊर्जा को गर्मी के रूप में जारी करने के बजाय, कोशिकाएं इस ऊर्जा को एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट या एटीपी के रूप में संग्रहीत करती हैं; एटीपी एक प्रकार की ऊर्जा मुद्रा के रूप में कार्य करता है जो कोशिकाओं की जरूरतों को पूरा करने के लिए सुविधाजनक रूप में उपलब्ध है।
कुल मिलाकर रासायनिक समीकरण
चूंकि ग्लूकोज का टूटना एक रासायनिक प्रतिक्रिया है, इसलिए इसे निम्नलिखित रासायनिक समीकरण का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है: C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O, जहां ग्लूकोज के प्रत्येक मोल के लिए 2870 किलोजूल ऊर्जा उत्सर्जित होती है। यद्यपि यह समीकरण समग्र प्रक्रिया का वर्णन करता है, लेकिन इसकी सादगी धोखेबाज है, क्योंकि यह व्हाट्स के सभी विवरणों को छुपाता है। एक भी चरण में ग्लूकोज को चयापचय नहीं किया जाता है। इसके बजाय, सेल छोटे चरणों की एक श्रृंखला में ग्लूकोज को तोड़ता है, जिनमें से प्रत्येक ऊर्जा जारी करता है। इनके लिए रासायनिक समीकरण नीचे दिखाई देते हैं।
ग्लाइकोलाइसिस
ग्लूकोज चयापचय में पहला कदम ग्लाइकोलाइसिस है, एक दस-चरण की प्रक्रिया जहां ग्लूकोज का एक अणु दो तीन-कार्बन शर्करा में विभाजित या विभाजित होता है जो तब रासायनिक रूप से पाइरूवेट के दो अणुओं को बनाने के लिए बदल दिया जाता है। ग्लाइकोलाइसिस के लिए शुद्ध समीकरण निम्नानुसार है: C6H12O6 + 2 ADP + 2 i + 2 NAD + -> 2 पाइरूवेट + 2 ATP + 2 NADH, जहां C6H12O6 ग्लूकोज है, मैं एक फॉस्फेट समूह है, NAD + और NADH इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता / वाहक हैं। और एडीपी एडेनोसाइन डिपॉस्फेट है। फिर, जबकि यह समीकरण समग्र चित्र देता है, यह बहुत सारे गंदे विवरणों को भी छिपाता है; चूंकि ग्लाइकोलाइसिस एक दस-चरण की प्रक्रिया है, इसलिए प्रत्येक चरण को एक अलग रासायनिक समीकरण का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है।
नीम्बू रस चक्र
ग्लूकोज चयापचय में अगला कदम साइट्रिक एसिड चक्र (जिसे क्रेब्स चक्र या ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र भी कहा जाता है) है। ग्लाइकोलाइसिस द्वारा गठित पाइरूवेट के दो अणुओं में से प्रत्येक को एसिटाइल सीओए नामक एक यौगिक में परिवर्तित किया जाता है; 8-चरण प्रक्रिया के माध्यम से, साइट्रिक एसिड चक्र के लिए ये शुद्ध रासायनिक समीकरण निम्नानुसार लिखे जा सकते हैं: एसिटाइल सीओए + 3 एनएडी + + क्यू + जीडीपी + आई + 2 एच 2 ओ -> सीओए-एसएच + 3 एनएडीएच + एच + एच + QH2 + GTP + 2 CO2। इसमें शामिल सभी चरणों का एक पूर्ण विवरण इस लेख के दायरे से परे है; मूल रूप से, हालांकि, साइट्रिक एसिड चक्र दो इलेक्ट्रॉन वाहक अणुओं, एनएडीएच और एफएडीएच 2 को इलेक्ट्रॉनों का दान करता है, जो बाद में इन इलेक्ट्रॉनों को दूसरी प्रक्रिया में दान कर सकते हैं। यह GTP नाम का एक अणु भी बनाता है जिसके सेल में एटीपी के समान कार्य होते हैं।
ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण
ग्लूकोज चयापचय में अंतिम प्रमुख चरण में, साइट्रिक एसिड चक्र (एनएडीएच और एफएडीएच 2) से इलेक्ट्रॉन वाहक अणु अपने इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में दान करते हैं, जो आपकी कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया के झिल्ली में एम्बेडेड प्रोटीन की एक श्रृंखला है। माइटोकॉन्ड्रिया महत्वपूर्ण संरचनाएं हैं जो ग्लूकोज चयापचय में और ऊर्जा पैदा करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। इलेक्ट्रॉन ट्रांसपोर्ट चेन एक प्रक्रिया है जो ADP से ATP के संश्लेषण को संचालित करती है।
प्रभाव
ग्लूकोज चयापचय के समग्र परिणाम प्रभावशाली हैं; ग्लूकोज के प्रत्येक अणु के लिए, आपका कोशिका एटीपी के 38 अणु बना सकता है। चूंकि एटीपी को संश्लेषित करने के लिए 30.5 किलोजूल प्रति मोल लगते हैं, आपका सेल ग्लूकोज को तोड़कर 40 प्रतिशत ऊर्जा को सफलतापूर्वक स्टोर करता है। शेष 60 प्रतिशत गर्मी के रूप में खो जाता है; यह गर्मी आपके शरीर के तापमान को बनाए रखने में मदद करती है। जबकि 40 प्रतिशत एक कम आंकड़े की तरह लग सकता है, यह मनुष्यों द्वारा डिज़ाइन की गई कई मशीनों की तुलना में काफी अधिक कुशल है। यहां तक कि सबसे अच्छी कार, उदाहरण के लिए, गैसोलीन में संग्रहीत एक चौथाई ऊर्जा को केवल ऊर्जा में परिवर्तित कर सकती है जो कार को स्थानांतरित करती है।