Model Answer
0 min readIntroduction
ग्लूकोस, जीवों के लिए ऊर्जा का प्राथमिक स्रोत है। कोशिकाएं ग्लूकोस को विभिन्न उपापचय मार्गों के माध्यम से संसाधित करके ऊर्जा प्राप्त करती हैं। यह प्रक्रिया दो मुख्य मार्गों में विभाजित है: ऑक्सीकर उपापचय (वायवीय श्वसन) और अ-ऑक्सीकर उपापचय (अवायवीय श्वसन)। ऑक्सीकर उपापचय में, ग्लूकोस को ऑक्सीजन की उपस्थिति में पूरी तरह से ऑक्सीकृत किया जाता है, जबकि अ-ऑक्सीकर उपापचय में ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में आंशिक ऑक्सीकरण होता है। इन दोनों प्रक्रियाओं में विभिन्न ऑक्सीकर-अपचायक (redox) अभिक्रियाएं शामिल होती हैं, जो एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) के रूप में ऊर्जा उत्पन्न करती हैं। एटीपी कोशिका की ऊर्जा मुद्रा के रूप में कार्य करता है।
ग्लूकोस का ऑक्सीकर उपापचय (वायवीय श्वसन)
ऑक्सीकर उपापचय एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें कई चरण शामिल होते हैं: ग्लाइकोलाइसिस, पाइरूवेट ऑक्सीकरण, क्रेब्स चक्र (साइट्रिक एसिड चक्र), और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला (ETC)।
1. ग्लाइकोलाइसिस
यह प्रक्रिया कोशिका के कोशिका द्रव्य (cytoplasm) में होती है। ग्लूकोस का पाइरूवेट में रूपांतरण होता है, जिसमें 2 एटीपी अणु खर्च होते हैं, लेकिन 4 एटीपी अणु उत्पन्न होते हैं, इसलिए शुद्ध लाभ 2 एटीपी होता है। साथ ही, 2 NADH अणु भी उत्पन्न होते हैं।
2. पाइरूवेट ऑक्सीकरण
पाइरूवेट माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करता है और एसिटाइल-कोए में परिवर्तित होता है। इस प्रक्रिया में 1 NADH अणु उत्पन्न होता है।
3. क्रेब्स चक्र (साइट्रिक एसिड चक्र)
एसिटाइल-कोए क्रेब्स चक्र में प्रवेश करता है, जहाँ यह पूरी तरह से ऑक्सीकृत होता है। इस चक्र में 2 एटीपी, 6 NADH, और 2 FADH2 अणु उत्पन्न होते हैं।
4. इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला (ETC) और ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलेशन
NADH और FADH2 से इलेक्ट्रॉन ETC के माध्यम से गुजरते हैं, जिससे प्रोटॉन ग्रेडिएंट बनता है। इस ग्रेडिएंट का उपयोग एटीपी सिंथेस द्वारा एटीपी उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। ETC में लगभग 32-34 एटीपी अणु उत्पन्न होते हैं।
ग्लूकोस का अ-ऑक्सीकर उपापचय (अवायवीय श्वसन)
अ-ऑक्सीकर उपापचय, जिसे किण्वन (fermentation) भी कहा जाता है, ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होता है। यह प्रक्रिया ग्लाइकोलाइसिस से शुरू होती है, लेकिन पाइरूवेट को आगे ऑक्सीकृत करने के बजाय, इसे लैक्टिक एसिड या इथेनॉल में परिवर्तित किया जाता है।
1. लैक्टिक एसिड किण्वन
यह प्रक्रिया मांसपेशियों में होती है जब ऑक्सीजन की आपूर्ति कम होती है। पाइरूवेट को लैक्टिक एसिड में परिवर्तित किया जाता है, जिससे 2 एटीपी अणु उत्पन्न होते हैं।
2. इथेनॉल किण्वन
यह प्रक्रिया खमीर (yeast) में होती है। पाइरूवेट को पहले एसिटाल्डिहाइड में और फिर इथेनॉल में परिवर्तित किया जाता है, जिससे 2 एटीपी अणु उत्पन्न होते हैं।
एटीपी अणुओं का विभेदी मोचन
विभिन्न उपापचय मार्गों में एटीपी अणुओं की मोचन दर में अंतर होता है।
| उपापचय मार्ग | एटीपी अणुओं की संख्या (अनुमानित) |
|---|---|
| ग्लाइकोलाइसिस | 2 एटीपी (शुद्ध) |
| पाइरूवेट ऑक्सीकरण | 0 एटीपी |
| क्रेब्स चक्र | 2 एटीपी |
| इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला | 32-34 एटीपी |
| अ-ऑक्सीकर उपापचय (किण्वन) | 2 एटीपी |
| ग्लूकोस का कुल ऑक्सीकर उपापचय | 36-38 एटीपी |
यह स्पष्ट है कि ऑक्सीकर उपापचय, अ-ऑक्सीकर उपापचय की तुलना में बहुत अधिक एटीपी उत्पन्न करता है।
Conclusion
ग्लूकोस का उपापचय जीवों के लिए ऊर्जा उत्पादन का एक महत्वपूर्ण तरीका है। ऑक्सीकर उपापचय, अ-ऑक्सीकर उपापचय की तुलना में अधिक कुशल है, क्योंकि यह ग्लूकोस को पूरी तरह से ऑक्सीकृत करके अधिक एटीपी उत्पन्न करता है। विभिन्न ऑक्सीकर-अपचायकों की भूमिका इस प्रक्रिया को सुचारू रूप से चलाने में महत्वपूर्ण है। ऊर्जा उत्पादन की यह प्रक्रिया जीवन के लिए आवश्यक है और विभिन्न जैविक कार्यों को संचालित करने के लिए ऊर्जा प्रदान करती है।
Answer Length
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