Model Answer
0 min readIntroduction
अवायवीय ग्लूकोस अपचय, जिसे किण्वन भी कहा जाता है, एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें ग्लूकोस को ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में आंशिक रूप से विघटित किया जाता है। यह प्रक्रिया जीवित कोशिकाओं में ऊर्जा उत्पन्न करने का एक महत्वपूर्ण तरीका है, खासकर जब ऑक्सीजन की आपूर्ति सीमित होती है। यह प्रक्रिया मांसपेशियों में तीव्र व्यायाम के दौरान और कुछ सूक्ष्मजीवों में सामान्य रूप से होती है। अवायवीय अपचय के दौरान एटीपी का उत्पादन वायवीय अपचय की तुलना में कम होता है, लेकिन यह कोशिकाओं को अल्पकालिक ऊर्जा प्रदान करता है।
अवायवीय ग्लूकोस अपचय की प्रक्रिया
अवायवीय ग्लूकोस अपचय, वायवीय अपचय के पहले चरण ग्लाइकोलाइसिस से शुरू होता है। ग्लाइकोलाइसिस कोशिका के साइटोप्लाज्म में होता है और इसमें ग्लूकोस का दो पाइरूवेट अणुओं में विघटन शामिल होता है। इस प्रक्रिया में 2 एटीपी अणुओं का उपयोग होता है, लेकिन 4 एटीपी अणुओं का उत्पादन होता है, जिससे शुद्ध लाभ 2 एटीपी होता है।
ग्लाइकोलाइसिस के चरण
- निवेश चरण: इस चरण में, ग्लूकोस को फ्रुक्टोज-6-फॉस्फेट और फिर फ्रुक्टोज-1,6-बिसफॉस्फेट में परिवर्तित करने के लिए 2 एटीपी अणुओं का उपयोग किया जाता है।
- लाभ चरण: इस चरण में, फ्रुक्टोज-1,6-बिसफॉस्फेट को पाइरूवेट में परिवर्तित किया जाता है, जिससे 4 एटीपी अणुओं का उत्पादन होता है।
किण्वन (Fermentation)
पाइरूवेट का आगे ऑक्सीकरण वायवीय परिस्थितियों में होता है, लेकिन अवायवीय परिस्थितियों में, पाइरूवेट को किण्वन के माध्यम से संसाधित किया जाता है। किण्वन का मुख्य उद्देश्य NAD+ को पुन: उत्पन्न करना है, जो ग्लाइकोलाइसिस के लिए आवश्यक है। किण्वन के दो मुख्य प्रकार हैं:
किण्वन के प्रकार
1. लैक्टिक एसिड किण्वन
यह प्रक्रिया मांसपेशियों की कोशिकाओं और कुछ जीवाणुओं में होती है। पाइरूवेट को लैक्टिक एसिड में परिवर्तित किया जाता है, जिससे NAD+ पुन: उत्पन्न होता है। इस प्रक्रिया में एटीपी का कोई अतिरिक्त उत्पादन नहीं होता है।
समीकरण: पाइरूवेट + NADH → लैक्टिक एसिड + NAD+
2. अल्कोहलिक किण्वन
यह प्रक्रिया खमीर (yeast) और कुछ जीवाणुओं में होती है। पाइरूवेट को पहले एसिटेल्डिहाइड में परिवर्तित किया जाता है, फिर इथेनॉल में। इस प्रक्रिया में कार्बन डाइऑक्साइड भी उत्पन्न होती है। इस प्रक्रिया में भी एटीपी का कोई अतिरिक्त उत्पादन नहीं होता है।
समीकरण: पाइरूवेट → एसिटेल्डिहाइड + CO2; एसिटेल्डिहाइड + NADH → इथेनॉल + NAD+
एटीपी जनन की विधा
अवायवीय ग्लूकोस अपचय में एटीपी का उत्पादन मुख्य रूप से ग्लाइकोलाइसिस के दौरान होता है। ग्लाइकोलाइसिस में 2 एटीपी अणुओं का उपयोग होता है और 4 एटीपी अणुओं का उत्पादन होता है, जिससे शुद्ध लाभ 2 एटीपी होता है। किण्वन प्रक्रिया में एटीपी का कोई प्रत्यक्ष उत्पादन नहीं होता है, लेकिन यह ग्लाइकोलाइसिस को जारी रखने के लिए आवश्यक NAD+ को पुन: उत्पन्न करता है।
| प्रक्रिया | एटीपी उत्पादन (प्रति ग्लूकोस अणु) |
|---|---|
| ग्लाइकोलाइसिस | 2 एटीपी (शुद्ध लाभ) |
| किण्वन (लैक्टिक एसिड या अल्कोहलिक) | 0 एटीपी |
| कुल | 2 एटीपी |
Conclusion
अवायवीय ग्लूकोस अपचय एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो कोशिकाओं को ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में ऊर्जा उत्पन्न करने की अनुमति देती है। हालांकि यह वायवीय अपचय की तुलना में कम एटीपी उत्पन्न करता है, लेकिन यह अल्पकालिक ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए महत्वपूर्ण है। किण्वन के विभिन्न प्रकारों को समझना, विभिन्न जीवों में ऊर्जा उत्पादन के तरीकों को समझने के लिए आवश्यक 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.