एक कोशिका की ऊर्जा के उपापचय (की प्रक्रिया) में टी० सी० ए० चक्र ही प्रमुख पथ है। इसकी विवेचना कीजिए।

टी.सी.ए. चक्र: एक विस्तृत विवेचन

टी.सी.ए. चक्र माइटोकॉन्ड्रिया के मैट्रिक्स में होने वाली एक श्रृंखलाबद्ध रासायनिक प्रतिक्रियाओं का समूह है। यह चक्र एसिटाइल-कोए (Acetyl-CoA) के ऑक्सीकरण से शुरू होता है, जो ग्लाइकोलाइसिस, वसा अम्ल ऑक्सीकरण और अमीनो अम्ल उपापचय से प्राप्त होता है। चक्र में आठ मुख्य चरण होते हैं, जिनमें प्रत्येक चरण एक विशिष्ट एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होता है।

चक्र के चरण

• चरण 1: एसिटाइल-कोए ऑक्सालोएसीटेट (Oxaloacetate) के साथ मिलकर साइट्रेट (Citrate) बनाता है। यह प्रतिक्रिया साइट्रेट सिंथेज़ (Citrate Synthase) एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
• चरण 2: साइट्रेट आइसोसाइट्रेट (Isocitrate) में परिवर्तित होता है।
• चरण 3: आइसोसाइट्रेट α-केटोग्लूटरेट (α-Ketoglutarate) में ऑक्सीकृत होता है, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) और NADH उत्पन्न होते हैं।
• चरण 4: α-केटोग्लूटरेट सक्सिनिल-कोए (Succinyl-CoA) में परिवर्तित होता है, जिससे CO₂ और NADH उत्पन्न होते हैं।
• चरण 5: सक्सिनिल-कोए सक्सिनेट (Succinate) में परिवर्तित होता है, जिससे GTP (गुआनोसिन ट्राइफॉस्फेट) उत्पन्न होता है।
• चरण 6: सक्सिनेट फ्यूमरेट (Fumarate) में ऑक्सीकृत होता है, जिससे FADH₂ उत्पन्न होता है।
• चरण 7: फ्यूमरेट मैलेट (Malate) में हाइड्रेटेड होता है।
• चरण 8: मैलेट ऑक्सालोएसीटेट में ऑक्सीकृत होता है, जिससे NADH उत्पन्न होता है और चक्र पूरा होता है।

टी.सी.ए. चक्र का महत्व

• ऊर्जा उत्पादन: टी.सी.ए. चक्र NADH और FADH₂ जैसे इलेक्ट्रॉन वाहक उत्पन्न करता है, जो इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में प्रवेश करते हैं और एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) के रूप में बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करते हैं।
• उपापचय मध्यवर्ती: यह चक्र अन्य उपापचय मार्गों के लिए महत्वपूर्ण मध्यवर्ती प्रदान करता है, जैसे कि अमीनो अम्ल का संश्लेषण और ग्लूकोज का निर्माण।
• एम्फीबोलिक मार्ग: टी.सी.ए. चक्र एक एम्फीबोलिक मार्ग है, जिसका अर्थ है कि यह अनाबोलिक (निर्माण) और कैटाबोलिक (विघटन) दोनों प्रक्रियाओं में शामिल होता है।

टी.सी.ए. चक्र और अन्य उपापचय मार्ग

टी.सी.ए. चक्र अन्य उपापचय मार्गों के साथ निकटता से जुड़ा हुआ है। ग्लाइकोलाइसिस, जो कोशिका के साइटोप्लाज्म में होता है, पाइरूवेट (Pyruvate) उत्पन्न करता है, जो माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करता है और एसिटाइल-कोए में परिवर्तित होता है। वसा अम्ल ऑक्सीकरण वसा अम्लों को एसिटाइल-कोए में तोड़ता है, जो फिर टी.सी.ए. चक्र में प्रवेश करता है। अमीनो अम्ल उपापचय अमीनो अम्लों को विभिन्न मध्यवर्ती में तोड़ता है, जो टी.सी.ए. चक्र में प्रवेश कर सकते हैं।

उपापचय मार्ग	टी.सी.ए. चक्र से संबंध
ग्लाइकोलाइसिस	पाइरूवेट को एसिटाइल-कोए में परिवर्तित करता है
वसा अम्ल ऑक्सीकरण	वसा अम्लों को एसिटाइल-कोए में तोड़ता है
अमीनो अम्ल उपापचय	अमीनो अम्लों को टी.सी.ए. चक्र के मध्यवर्ती में तोड़ता है