Model Answer
0 min readIntroduction
पादप विज्ञान में श्वसन एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो पौधों को जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करती है। वायुजीवी श्वसन (Aerobic Respiration) एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें ऑक्सीजन की उपस्थिति में कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण होता है, जिससे ऊर्जा मुक्त होती है। यह प्रक्रिया प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis) की विपरीत प्रक्रिया है। क्रेब चक्र (Krebs Cycle), जिसे साइट्रिक एसिड चक्र (Citric Acid Cycle) भी कहा जाता है, वायुजीवी श्वसन का एक महत्वपूर्ण चरण है। यह चक्र माइटोकॉन्ड्रिया (Mitochondria) में होता है और इसमें कई एंजाइम-उत्प्रेरित प्रतिक्रियाएं शामिल होती हैं। इस उत्तर में, हम क्रेब चक्र की प्रतिक्रियाओं का वर्णन करेंगे और पौधों के जीवन में इसके महत्व पर चर्चा करेंगे।
वायुजीवी श्वसन और क्रेब चक्र का परिचय
वायुजीवी श्वसन एक जटिल प्रक्रिया है जो ग्लूकोज जैसे कार्बनिक अणुओं को तोड़कर ऊर्जा (एटीपी - ATP) उत्पन्न करती है। यह प्रक्रिया तीन मुख्य चरणों में होती है: ग्लाइकोलाइसिस (Glycolysis), पाइरूवेट का ऑक्सीकरण, और क्रेब चक्र। क्रेब चक्र, दूसरा चरण, माइटोकॉन्ड्रिया के मैट्रिक्स (Matrix) में होता है और यह पाइरूवेट के ऑक्सीकरण के बाद शुरू होता है।
क्रेब चक्र की प्रतिक्रियाएं
क्रेब चक्र में आठ मुख्य प्रतिक्रियाएं होती हैं, जिनमें से प्रत्येक एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है। यहां प्रमुख चरणों का वर्णन दिया गया है:
- ऑक्सालोएसीटेट (Oxaloacetate) के साथ एसिटाइल-कोए (Acetyl-CoA) का संघनन: यह प्रतिक्रिया साइट्रेट (Citrate) बनाती है।
- साइट्रेट का आइसोसाइट्रेट (Isocitrate) में परिवर्तन: यह प्रतिक्रिया कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) जारी करती है और NADH (Nicotinamide Adenine Dinucleotide) बनाती है।
- आइसोसाइट्रेट का α-कीटोग्लाटरिक एसिड (α-Ketoglutaric Acid) में परिवर्तन: यह प्रतिक्रिया भी CO₂ और NADH जारी करती है।
- α-कीटोग्लाटरिक एसिड का सुसिनिल-कोए (Succinyl-CoA) में परिवर्तन: यह प्रतिक्रिया CO₂ और NADH जारी करती है।
- सुसिनिल-कोए का सुसिनिक एसिड (Succinic Acid) में परिवर्तन: यह प्रतिक्रिया GTP (Guanosine Triphosphate) बनाती है, जो आगे ATP में परिवर्तित हो सकती है।
- सुसिनिक एसिड का फ्युमरिक एसिड (Fumaric Acid) में परिवर्तन: यह प्रतिक्रिया FADH₂ (Flavin Adenine Dinucleotide) बनाती है।
- फ्युमरिक एसिड का मैलिक एसिड (Malic Acid) में परिवर्तन: यह एक हाइड्रेशन प्रतिक्रिया है।
- मैलिक एसिड का ऑक्सालोएसीटेट में परिवर्तन: यह प्रतिक्रिया NADH बनाती है, जो चक्र को पुनर्जीवित करती है।
| प्रतिक्रिया | उत्पाद |
|---|---|
| एसिटाइल-कोए + ऑक्सालोएसीटेट | साइट्रेट + CoA-SH |
| साइट्रेट → आइसोसाइट्रेट | NADH + CO₂ |
| α-कीटोग्लाटरिक एसिड | CO₂ + NADH |
| सुसिनिल-कोए | सुसिनिक एसिड + CoA-SH |
| सुसिनिक एसिड | फ्युमरिक एसिड + FADH₂ |
| फ्युमरिक एसिड | मैलिक एसिड |
| मैलिक एसिड | ऑक्सालोएसीटेट + NADH |
पौधों के जीवन में क्रेब चक्र का महत्व
क्रेब चक्र पौधों के जीवन के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि:
- ऊर्जा उत्पादन: यह एटीपी के रूप में ऊर्जा उत्पन्न करने में मदद करता है, जो पौधों के विभिन्न चयापचय प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक है।
- मध्यवर्ती यौगिकों का उत्पादन: क्रेब चक्र कई मध्यवर्ती यौगिकों का उत्पादन करता है जिनका उपयोग अमीनो एसिड, वसा और अन्य महत्वपूर्ण अणुओं के संश्लेषण में किया जाता है।
- पौधों के विकास और विकास: यह पौधों के विकास और विकास के लिए आवश्यक ऊर्जा और बिल्डिंग ब्लॉक्स प्रदान करता है।
- प्रकाश संश्लेषण से समन्वय: क्रेब चक्र प्रकाश संश्लेषण द्वारा उत्पादित कार्बनिक अणुओं को ऑक्सीकरण करने में मदद करता है।
उदाहरण के लिए, कुछ पौधों में, क्रेब चक्र के मध्यवर्ती यौगिकों का उपयोग द्वितीयक मेटाबॉलिज्म (Secondary Metabolism) में किया जाता है, जो सुगंधित तेलों और एल्कलॉइड्स (Alkaloids) जैसे उपयोगी यौगिकों के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है।
ज्ञान कटऑफ के अनुसार आँकड़े
क्रेब चक्र प्रति ग्लूकोज अणु के लिए लगभग 2.5 ATP अणु उत्पन्न करता है। यह संख्या ग्लाइकोलाइसिस और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण (Oxidative Phosphorylation) के साथ मिलकर कुल ATP उत्पादन को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाती है। (स्रोत: जैव रसायन पाठ्यपुस्तकें)
Conclusion
संक्षेप में, वायुजीवी श्वसन का क्रेब चक्र पौधों के चयापचय का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। यह ऊर्जा उत्पादन और महत्वपूर्ण मध्यवर्ती यौगिकों के संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो पौधों के विकास और विकास के लिए आवश्यक हैं। पौधों की प्रजातियों में क्रेब चक्र की दक्षता और मध्यवर्ती उत्पादों का उपयोग भिन्न हो सकता है, लेकिन इसका मूलभूत महत्व अपरिवर्तित रहता है। भविष्य के शोध में पौधों में क्रेब चक्र की दक्षता को बढ़ाने और पर्यावरणीय तनाव के प्रति उनकी सहनशीलता को बढ़ाने पर ध्यान केंद्रित किया जा सकता है।
Answer Length
This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.