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कोशिकीय श्वसन विभिन्न जैव रासायनिक का मतलब है कि यूकेरियोटिक जीव निकालने के लिए काम करते हैं ऊर्जा भोजन से, विशेष रूप से शर्करा अणुओं।
सेलुलर श्वसन प्रक्रिया में चार बुनियादी चरण या चरण शामिल हैं: ग्लाइकोलाइसिस, जो सभी जीवों, प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक में होता है; पुल की प्रतिक्रिया, जो एरोबिक श्वसन के लिए मंच तैयार करता है; और यह क्रेब्स चक्र और यह इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला, ऑक्सीजन-निर्भर मार्ग जो माइटोकॉन्ड्रिया में अनुक्रम में होते हैं।
सेलुलर श्वसन के चरण एक ही गति से नहीं होते हैं, और प्रतिक्रियाओं का एक ही सेट अलग-अलग समय में एक ही जीव में अलग-अलग दरों पर आगे बढ़ सकता है। उदाहरण के लिए, मांसपेशियों की कोशिकाओं में ग्लाइकोलाइसिस की दर तीव्र के दौरान बहुत अधिक होने की उम्मीद होगी अवायवीय व्यायाम, जो एक "ऑक्सीजन ऋण" को जन्म देता है, लेकिन एरोबिक श्वसन के कदम सराहनीय रूप से तेज नहीं होते हैं जब तक कि व्यायाम एक एरोबिक, "पे-एज़-यू-गो" तीव्रता के स्तर पर नहीं किया जाता है।
सेलुलर श्वसन समीकरण
पूर्ण कोशिकीय श्वसन सूत्र स्रोत से स्रोत तक थोड़ा भिन्न होता है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि लेखक सार्थक अभिकारकों और उत्पादों के रूप में क्या शामिल करते हैं। उदाहरण के लिए, कई स्रोत इलेक्ट्रॉन वाहक एनएडी को छोड़ देते हैं+/ एनएडीएच और एफएडी2+/ FADH2 जैव रासायनिक बैलेंस शीट से।
कुल मिलाकर, छह कार्बन शुगर अणु ग्लूकोज को एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट, कोशिकाओं की प्रकृति-व्यापी "ऊर्जा मुद्रा") के 36 से 38 अणुओं के उत्पादन के लिए ऑक्सीजन की उपस्थिति में कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में परिवर्तित किया जाता है। इस रासायनिक समीकरण को निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:
सी6एच12हे6 + 6 हे2 → 6 सीओ2 + 12 एच2ओ + 36 एटीपी
ग्लाइकोलाइसिस
कोशिकीय श्वसन का पहला चरण है ग्लाइकोलाइसिस, जो दस प्रतिक्रियाओं का एक सेट है जिसमें ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है और इसलिए यह प्रत्येक जीवित कोशिका में होता है। प्रोकैरियोट्स (डोमेन बैक्टीरिया और आर्किया से, जिसे पहले "आर्कबैक्टेरिया" कहा जाता है) लगभग विशेष रूप से ग्लाइकोलाइसिस का उपयोग करते हैं, जबकि यूकेरियोट्स (जानवर, कवक, प्रोटिस्ट और पौधे) इसे मुख्य रूप से एरोबिक श्वसन के अधिक ऊर्जावान आकर्षक प्रतिक्रियाओं के लिए एक टेबल-सेटर के रूप में उपयोग करते हैं।
ग्लाइकोलाइसिस साइटोप्लाज्म में होता है। प्रक्रिया के "निवेश चरण" में, दो एटीपी का उपभोग किया जाता है क्योंकि दो फॉस्फेट को दो तीन-कार्बन यौगिकों में विभाजित होने से पहले ग्लूकोज व्युत्पन्न में जोड़ा जाता है। ये दो अणुओं में बदल जाते हैं पाइरूवेट, 2 एनएडीएच और चार एटीपी के लिए ए दो एटीपी का शुद्ध लाभ।
ब्रिज रिएक्शन
सेलुलर श्वसन का दूसरा चरण, द संक्रमण या पुल की प्रतिक्रियाकोशिकीय श्वसन के बाकी हिस्सों की तुलना में कम ध्यान देता है। जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, हालांकि, ग्लाइकोलिसिस से एरोबिक प्रतिक्रियाओं के बिना इसे प्राप्त करने का कोई तरीका नहीं होगा।
इस प्रतिक्रिया में, जो माइटोकॉन्ड्रिया में होता है, ग्लाइकोलिसिस से दो पाइरूवेट अणु एसिटाइल कोएंजाइम ए (एसिटाइल कोए) के दो अणुओं में बदल जाते हैं, जिसमें सीओ के दो अणु होते हैं।2 चयापचय अपशिष्ट के रूप में उत्पादित। कोई एटीपी का उत्पादन नहीं किया जाता है।
क्रेब्स साइकिल
क्रेब्स चक्र अधिक ऊर्जा उत्पन्न नहीं करता है (दो एटीपी), लेकिन दो-कार्बन अणु एसिटाइल सीओए को चार-कार्बन अणु ऑक्सालोसेटेट के साथ जोड़कर, और परिणामस्वरूप उत्पाद को संक्रमण की एक श्रृंखला के माध्यम से साइकलिंग करके जो अणु को वापस ऑक्सालोसेटेट ट्रिम करता है, यह उत्पन्न करता है। आठ एनएडीएच और दो एफएडीएच2, दूसरा इलेक्ट्रॉन वाहक (चार एनएडीएच और एक एफएडीएच2 प्रति ग्लूकोज अणु ग्लाइकोलाइसिस में कोशिकीय श्वसन में प्रवेश करता है)।
इलेक्ट्रॉन अणु श्रृंखला के लिए इन अणुओं की आवश्यकता होती है, और उनके संश्लेषण के दौरान, चार और CO2 अणुओं को सेल से अपशिष्ट के रूप में बहाया जाता है।
इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला
सेलुलर श्वसन का चौथा और अंतिम चरण वह है जहां प्रमुख ऊर्जा "सृजन" की जाती है। NADH और FADH द्वारा लिए गए इलेक्ट्रॉन2 माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में एंजाइमों द्वारा इन अणुओं से खींचा जाता है और ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलीकरण नामक एक प्रक्रिया को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें उपरोक्त इलेक्ट्रॉनों की रिहाई से संचालित एक विद्युत रासायनिक ढाल एटीपी का उत्पादन करने के लिए एडीपी के लिए अणुओं को जोड़ने का अधिकार देता है।
ऑक्सीजन इस चरण के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह श्रृंखला में अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता है। यह H बनाता है2ओ, इसलिए यह कदम वह है जहां सेलुलर श्वसन समीकरण में पानी आता है।
इस चरण में, एटीपी के 32 से 34 अणु उत्पन्न होते हैं, जो इस बात पर निर्भर करता है कि ऊर्जा की पैदावार कितनी है। इस प्रकार कोशिकीय श्वसन कुल 36 से 38 ATP पैदा करता है: 2 + 2 + (32 या 34)।