संश्लेषण और श्वसन-श्वसन का फ़ोटोसंश्लेषण

ग्लाइकोलाइसिस

ग्लाइकोलाइसिस की प्रतिक्रियाएँ:

• हेक्सोकिनेज द्वारा ग्लूकोज को ग्लूकोज-6-फॉस्फेट (जी-6-पी) में रूपांतरण के लिए ग्लूकोज का फॉस्फोरीकरण।
• फॉस्फोग्लूकोज आइसोमेरेज द्वारा जी-6-पी को फ्रांसेड-6-फॉस्फेट (एफ-6-पी) में रूपांतरण।
• फॉस्फोफ्रक्तोकिनेज-1 (पीएफके-1) द्वारा फ्रांसेड-6-फास्फेट (एफ-1,6-बीपी) में फॉस्फोरीकरण।
• एल्डोलेज द्वारा एफ-1,6-बीपी का ग्लाइसरलडेहाइड-3-फॉस्फेट (जीएपी) और डायहाइड्रॉक्सीएसिटोन फॉस्फेट (डीएचपी) में टोड़ना।
• त्रीज़ फॉस्फेट आइसोमेरेज द्वारा डीएचपी को जीएपी में रूपांतरण।
• ग्लाइसरलडेहाइड-3-फॉस्फेट डीहाइड्रोज़नाइज़ द्वारा 1,3-बाइसफोस्फोग्लाइसरेट (1,3-बीपीजी) में ऑक्सीकरण।
• फॉस्फोग्लाइसेरेट किनेस द्वारा 1,3-बीपीजी को 3-फॉस्फोग्लाइसेरेट (3-पीजी) में रूपांतरण।
• फॉस्फोग्लाइसेरोम्यूटेज़ द्वारा 3-पीजी को 2-फॉस्फोग्लाइसेरेट (2-पीजी) में रूपांतरण।
• भापन के द्वारा 2-पीजी को फॉस्फोईनोलप्य्रुवेट (पीईपी) में ऑग्निकरण।
• पयरूवेट किनेस द्वारा पीईपी से एडीपी तक फॉस्फेट का स्थानांतरण करके एटीपी बनाना।

ग्लाइकोलाइसिस का ऊर्जा उत्पादन:

• ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से ग्लूकोज के प्रत्येक मोलेक्यूल के लिए 2 अणुओं की एटीपी उत्पन्न होती है।
• ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से ग्लूकोज के प्रत्येक मोलेक्यूल के लिए 2 अणुओं की एनएडीएच भी उत्पन्न होती है।

ग्लाइकोलाइसिस का विनियमन:

• ग्लाइकोलाइसिस कई बिंदुओं पर विनियमित होता है, जिसमें शामिल हैं:
  • हेक्सोकिनेज द्वारा ग्लूकोज को जी-6-पी में फॉस्फोरीकरण।
  • फॉस्फोफ्रेक्टोकिनेज-1 (पीएफके-1) द्वारा फ्रांसेड-6-फास्फेट (एफ-1,6-बीपी) में फॉस्फोरीकरण।
  • प्यरूवेट किनेस द्वारा पीईपी से एटीपी में फॉस्फेट का स्थानांतरण।

ग्लाइकोलाइसिस का महत्व:

• ग्लाइकोलाइसिस श्वसन की पहली चरण है और क्रेब्स साइकिल और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के लिए आरंभिक बिन्दु प्रदान करता है।
• ग्लाइकोलाइसिस एक्जीजीपी और एनएडीएच भी उत्पन्न करता है, जो ऊर्जा उत्पादन के लिए इस्तेमाल होते हैं।

क्रेब्स साइकिल (साइट्रिक एसिड साइकिल)

क्रेब्स साइकिल की प्रतिक्रियाएँ:

• साइट्रेट सिन्थेस के द्वारा एसिटिल-कोए को ऑक्सलोअसिटेट के साथ जोड़ना और साइट्रेट बनाना।
• अकॉनिटेज़ द्वारा साइट्रेट को आईसोसाइट्रेट में रूपांतरित करना।
• आईसोसाइट्रेट डिहाइड्रोज़ेनेझीस द्वारा आईसोसाइट्रेट को एल्फ़ा-कीटोग्लूटरेट में ऑक्सीकरण करना।
• एल्फ़ा-कीटोग्लूटरेट डिहाइड्रास के द्वारा एल्फ़ा-कीटोग्लूटरेट को सक्सिनिल-कोए में उत्क्रमण करना।
• सक्सिनिल-कोए सिन्थेटेस के द्वारा कोए से जीडीपी में कोए का स्थानांतरण करना।
• सक्सिनेट डिहाइड्रोज़ेनेशन के द्वारा सक्सिनेट को फ्यूमारेट में ऑक्सीकरण।
• फ्यूमारेस के द्वारा फ्यूमारेट को मैलेट में हाइड्रेशन करना।
• मैलेट डिहाइड्रोज़ेनेशन के द्वारा मैलेट को ऑक्सलोअसिटेट में ऑक्सीकरण करना।

क्रेब्स साइकिल का ऊर्जा उत्पादन:

• द्विअधीप्य्रुव के प्रत्येक मोलेक्यूल के लिए 2 अणुओं की एटीपी (या जीटीपी) उत्पन्न होती है।
• द्विअधीप्य्रुव के प्रत्येक मोलेक्यूल के लिए 3 अणुओं की एनएडीएच और 2 अणुओं की एफएडीएच2 भी उत्पन्न होती है।

क्रेब्स साइकिल का नियमन:

• क्रेब्स साइकिल कई बिंदुओं पर विनियमित होता है, जिसमें शामिल हैं:
  • साइट्रेट सिन्थेस के द्वारा एसिटिल-कोए को ऑक्सलोअसिटेट के साथ जोड़ना।
  • आईसोसाइट्रेट डिहाइड्रोज़ेनेशीश द्वारा आईसोसाइट्रेट को एल्फ़ा-कीटोग्लूटरेट में ऑक्सीकरण।
  • एल्फ़ा-कीटोग्लूटरेट डिहाइड्रोज़ेन द्वारा एल्फ़ा-कीटोग्लूटरेट को सक्सिनिल-

यहां हिंदी में दी गई सामग्री का हिंदी संस्करण है:

• क्रेब्स साइकिल एक मध्यस्थ ऊर्जात्मक पथ है जो कई अन्य बायोकेमिक प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा और बीचवर्ती पदार्थ प्रदान करता है।
• क्रेब्स साइकिल आयसीपी भी उत्पन्न करता है, एनएडीएच और एफएडीएच2, जो ऊर्जा उत्पादन के लिए उपयोग होते हैं।

इलेक्ट्रॉन प्रवाह श्रृंखला (ईटीसी)

ईटीसी के घटक:

• ईटीसी अंतर्निहित्र में स्थित कई प्रोटीन समूहों की एक श्रृंखला से मिलकर बना है।
• प्रोटीन समूह हैं:
  • एनएडीएच डिहाइड्रोजनेज (असंघमित I)
  • सक्सिनेट डिहाइड्रोजेनेज (असंघमित II)
  • साइटोक्रोम बी-सी1 समूह (असंघमित III)
  • साइटोक्रोम सी विलयक (असंघमित IV)

ईटीसी के प्रतिक्रियाएं:

• इलेक्ट्रॉन एनएडीएच और एफएडीएच2 से ऊर्जा के माध्यम से ऑक्सीजन को ईटीसी के माध्यम से पास किए जाते हैं।
• इलेक्ट्रॉनों को एक श्रृंखला के रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से पास किया जाता है, जो ऊर्जा छोड़ती है।
• छोड़ी गई ऊर्जा का उपयोग बना रखने के लिए इंनर मिटोकॉन्ड्रियल मेंब्रेन में प्रोटोन को पंप करके प्रोटोन ग्रेडियंट बनाया जाता है।

ईटीसी का ऊर्जा उत्पादन:

• ईटीसी आक्सीक फाष्प्रोयलेशन द्वारा एटीपी उत्पन्न करता है।
• ऑक्सीक फाष्प्रोयलेशन एडीपी को इंनर मिटोकॉन्ड्रियल मेम्ब्रेन के प्रोटोन ग्रेडियंट से छोड़ने वाली ऊर्जा का उपयोग करके एटीपी के संश्लेषण की प्रक्रिया है।

ईटीसी का नियंत्रण:

• ईटीसी कई बिंदुओं पर नियंत्रित होता है, जिसमें शामिल हैं:
  • एनएडीएच और एफएडीएच2 की उपलब्धता।
  • इंनर मिटोकॉन्ड्रियल मेम्ब्रेन के प्रोटोन ग्रेडियंट।

ईटीसी की महत्वपूर्णता:

• ईटीसी सांस लेने का अंतिम चरण होता है और ऊर्जा उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले एटीपी का अधिकांश हिस्सा उत्पन्न करता है।

ऑक्सिडेटिव फास्फोरिलेशन

ऑक्सिडेटिव फास्फोरिलेशन का मेकेनिज़्म:

• ऑक्सिडेटिव फास्फोरिलेशन एटीपी को एडीपी का उत्पादन संश्लेषण करके प्रोटोन ग्रेडियंट से छोड़ने वाली ऊर्जा का उपयोग करके एटीपी के संश्लेषण की प्रक्रिया है।
• प्रोटोन ग्रेडियंट ईटीसी द्वारा बनाया जाता है।
• प्रोटोन ATP सिंथेज़ के माध्यम से डूबके जाते हैं, जो एडीपी को ADP और अर्द्धजलीय फॉस्फेट (पीआई) से एटीपी उत्पन्न करता है।

ऑक्सिडेटिव फास्फोरिलेशन का नियंत्रण:

• ऑक्सिडेटिव फास्फोरिलेशन कई बिंदुओं पर नियंत्रित होता है, जिसमें शामिल हैं:
  • एनएडीएच और एफएडीएच2 की उपलब्धता।
  • इंनर मिटोकॉन्ड्रियल मेम्ब्रेन के प्रोटोन ग्रेडियंट।
  • एटीपी सिंथेज़ की गतिविधि।

ऑक्सिडेटिव फास्फोरिलेशन की महत्वपूर्णता:

• ऑक्सिडेटिव फास्फोरिलेशन सांस लेने का अंतिम चरण होता है और ऊर्जा उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले एटीपी का अधिकांश हिस्सा उत्पन्न करता है।

प्रश्वासी अनुपात (आरक्यू)

प्रश्वासी अनुपात की परिभाषा:

• प्रश्वासी अनुपात (आरक्यू) सांस लेने के दौरान उच्चारित कार्बन डाइऑक्साइड के आयतान के आयतन के अनुपात को कहा जाता है।

विभिन्न प्रश्वासी पदार्थों के लिए आरक्यू मूल्य:

• आरक्यू आंतराल पदार्थ का उपयोग करने पर बदलता है।
• उदाहरण के लिए, ग्लूकोज के लिए आरक्यू 1.0 होता है, फैटी एसिड्स के लिए आरक्यू 0.7 होता है, और पोषक तत्वों के लिए आरक्यू 0.8 होता है।

प्रश्वासी अनुपात की महत्वपूर्णता:

• The RQ का उपयोग श्वसन तत्व के प्रकार का निर्धारण करने के लिए किया जा सकता है।
• RQ का उपयोग श्वसन की ऊर्जा प्राप्ति की गणना करने के लिए भी किया जा सकता है।

अनारोबिक श्वसन

अनारोबिक श्वसन के प्रकार:

• अनारोबिक श्वसन के दो मुख्य प्रकार होते हैं:
  • आल्कोहलिक फरमेंटेशन
  • लैक्टिक एसिड फरमेंटेशन

अनारोबिक श्वसन की प्रतिक्रियाएँ:

• आल्कोहलिक फरमेंटेशन:
  • ग्लूकोज को एथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित किया जाता है।
• लैक्टिक एसिड फरमेंटेशन:
  • ग्लूकोज को लैक्टिक एसिड में परिवर्तित किया जाता है।

अनारोबिक श्वसन की ऊर्जा प्राप्ति:

• अनारोबिक श्वसन की ऊर्जा प्राप्ति ऐरोबिक श्वसन की ऊर्जा प्राप्ति से कम होती है।
• उदाहरण के लिए, आल्कोहलिक फरमेंटेशन की ऊर्जा प्राप्ति केवल 2 ATP मोलेक्यूल प्रति मोलेक्यूल होती है।