एनारोबिक परिस्थितियों में पाइरूवेट का क्या होता है?

विषय

• ग्लाइकोलाइसिस: पाइरूवेट का स्रोत
• यूकेरियोट्स में पाइरूवेट प्रसंस्करण
• पाइरूवेट ऑक्सीकरण: ब्रिज रिएक्शन
• पाइरूवेट के बाद एरोबिक श्वसन
• किण्वन: लैक्टिक एसिड

ग्लाइकोलाइसिस छह-कार्बन चीनी अणु का रूपांतरण है शर्करा तीन-कार्बन यौगिक के दो अणुओं के लिए पाइरूवेट और एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) और एनएडीएच (एक "इलेक्ट्रॉन वाहक" अणु) के रूप में थोड़ी ऊर्जा। यह सभी कोशिकाओं में होता है, दोनों प्रोकैरियोटिक (यानी, आमतौर पर एरोबिक श्वसन की क्षमता में कमी) और यूकेरियोटिक (यानी, जिनके पास ऑर्गेनेल है और इसकी संपूर्णता में सेलुलर श्वसन का उपयोग होता है)।

ग्लाइकोलाइसिस में गठित पाइरूवेट, एक ऐसी प्रक्रिया जिसके लिए खुद को ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है, यूकेरियोट्स में माइटोकॉन्ड्रिया के लिए आगे बढ़ती है एरोबिक श्वसन, जिनमें से पहला चरण एसिटाइल सीओए (एसिटाइल कोएंजाइम ए) के लिए पाइरूवेट का रूपांतरण है।

लेकिन अगर कोई ऑक्सीजन मौजूद नहीं है या कोशिका में एरोबिक श्वसन करने के तरीकों की कमी है (जैसा कि अधिकांश प्रोकैरियोट्स करते हैं), पाइरूवेट कुछ और हो जाता है। में अवायुश्वसन, पाइरूवेट के दो अणु किस रूप में परिवर्तित हो जाते हैं?

ग्लाइकोलाइसिस: पाइरूवेट का स्रोत

ग्लाइकोलाइसिस ग्लूकोज के एक अणु का रूपांतरण है, सी₆एच₁₂हे₆, पाइरूवेट के दो अणुओं में, सी₃एच₄हे₃कुछ एटीपी के साथ, हाइड्रोजन आयन और एनएडीएच एटीपी और एनएडीएच पूर्वजों की मदद से उत्पन्न हुए:

सी₆एच₁₂हे₆ + 2 एनएडी + 2 एडीपी + 2 पी_मैं → 2 सी₃एच₄हे₃ + 2 एनएडीएच + 2 एच⁺ + 2 एटीपी

यहाँ पी_मैं के लिए खड़ा है "अकार्बनिक फॉस्फेट, "या एक मुक्त फॉस्फेट समूह एक कार्बन-असर अणु से जुड़ा नहीं है। ADP है एडीनोसिन डिपोस्फेट, जो एडीपी से अलग है, जैसा कि आपने अनुमान लगाया होगा, एक एकल मुक्त फॉस्फेट समूह।

यूकेरियोट्स में पाइरूवेट प्रसंस्करण

जिस तरह यह अवायवीय परिस्थितियों में है, उसी तरह एरोबिक स्थितियों में ग्लाइकोलाइसिस का अंतिम उत्पाद पाइरूवेट है। एरोबिक स्थितियों के तहत, और केवल एरोबिक स्थितियों के तहत पायरुवेट क्या होता है, एरोबिक श्वसन (पुल की प्रतिक्रिया से पहले क्रेब्स चक्र से पहले) है। एनारोबिक स्थितियों के तहत, पाइरूवेट के साथ क्या होता है, यह ग्लाइकोलाइसिस चगिंग को अपस्ट्रीम के साथ रखने में मदद करने के लिए लैक्टेट में परिवर्तित होता है।

अवायवीय स्थितियों के तहत पायरुवेट के भाग्य को करीब से देखने से पहले, यह देखने योग्य है कि सामान्य परिस्थितियों में इस आकर्षक अणु के साथ क्या होता है जो आप आमतौर पर खुद अनुभव करते हैं - अभी, उदाहरण के लिए।

पाइरूवेट ऑक्सीकरण: ब्रिज रिएक्शन

पुल की प्रतिक्रिया, भी कहा जाता है संक्रमण प्रतिक्रिया, यूकेरियोट्स के माइटोकॉन्ड्रिया में होता है और एसीटेट, दो-कार्बन अणु बनाने के लिए पाइरूवेट के डिकार्बोलेशन में शामिल होता है। कोएंजाइम ए का एक अणु एसिटाइल कोएंजाइम ए, या एसिटाइल सीओए बनाने के लिए एसीटेट में जोड़ा जाता है। यह अणु फिर क्रेब्स चक्र में प्रवेश करता है।

इस बिंदु पर, कार्बन डाइऑक्साइड एक अपशिष्ट उत्पाद के रूप में उत्सर्जित होता है। एटीपी या एनएडीएच के रूप में किसी भी ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है और न ही इसे काटा जाता है।

पाइरूवेट के बाद एरोबिक श्वसन

एरोबिक श्वसन कोशिकीय श्वसन की प्रक्रिया को पूरा करता है और माइटोकोंड्रिया में क्रेब्स चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला शामिल है।

क्रेब्स चक्र एसिटाइल सीओए को ऑक्सालोसेटेट नामक चार-कार्बन अणु के साथ मिश्रित देखता है, जिसके उत्पाद को क्रमिक रूप से ऑक्सालोसेटेट में फिर से कम किया जाता है; थोड़ा एटीपी और बहुत सारे इलेक्ट्रॉन वाहक परिणाम देते हैं।

इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला उन उपरोक्त वाहक में इलेक्ट्रॉनों में ऊर्जा का उपयोग करने के लिए एक महान सौदा का उत्पादन करती है ऑक्सीजन की आवश्यकता के साथ एटीपी ग्लाइकोलिसिस पर पूरी प्रक्रिया को दूर से ऊपर तक रखने के लिए अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में।

किण्वन: लैक्टिक एसिड

जब एरोबिक श्वसन एक विकल्प नहीं है (जैसा कि प्रोकैरियोट्स में) या एरोबिक सिस्टम समाप्त हो गया है क्योंकि इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला संतृप्त हो गई है (जैसा कि उच्च-तीव्रता, या अवायवीय, मानव मांसपेशियों में व्यायाम), ग्लाइकोलाइसिस अब जारी नहीं रह सकता है, क्योंकि वहाँ अब इसे जारी रखने के लिए NAD_ का स्रोत नहीं है।

आपकी कोशिकाओं में इसके लिए एक समाधान है। पाइरूवेट को लैक्टिक एसिड में परिवर्तित किया जा सकता है, या लैक्टेट में, पर्याप्त एनएडी + उत्पन्न करने के लिए ग्लाइकोलाइसिस को थोड़ी देर के लिए रखा जा सकता है।

सी₃एच₄हे₃ + एनएडीएच → एनएडी⁺ + सी₃एच₅हे₃

यह कुख्यात "लैक्टिक एसिड बर्न" की उत्पत्ति है जो आप गहन मांसपेशियों के व्यायाम के दौरान महसूस करते हैं, जैसे वजन उठाना या एसएस का ऑल-आउट सेट।