सेलुलर श्वसन के लिए ऑक्सीजन महत्वपूर्ण क्यों है?



विज्ञान 2020

सेलुलर श्वसन वह प्रक्रिया कोशिकाएं हैं जो कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन में संग्रहीत ऊर्जा प्राप्त करने के लिए उपयोग करती हैं। ग्लूकोज और अन्य अणु टूट जाते हैं, और जारी ऊर्जा का उपयोग सेल के "ऊ

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सेलुलर श्वसन वह प्रक्रिया कोशिकाएं हैं जो कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन में संग्रहीत ऊर्जा प्राप्त करने के लिए उपयोग करती हैं। ग्लूकोज और अन्य अणु टूट जाते हैं, और जारी ऊर्जा का उपयोग सेल के "ऊर्जा मुद्रा" एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) नामक एक अन्य अणु बनाने के लिए किया जाता है। जबकि हमारी कोशिकाएं ऑक्सीजन के उपयोग के बिना एटीपी का उत्पादन करने के लिए किण्वन का उपयोग कर सकती हैं, सेलुलर श्वसन बहुत अधिक कुशल है, इतना है कि मनुष्य और अधिकांश जानवर ऑक्सीजन से वंचित होने पर जल्दी से मर जाते हैं।

सेल्युलर ब्रीदिंग कैसे काम करता है

सेलुलर श्वसन ग्लाइकोलाइसिस से शुरू होता है, जहां ग्लूकोज का एक अणु कोशिका के साइटोप्लाज्म में अलग हो जाता है। हालांकि, कोशिकीय श्वसन में सबसे महत्वपूर्ण कदम, माइटोकॉन्ड्रिया, कोशिका के ऊर्जा केंद्रों में होते हैं, जहां इलेक्ट्रॉन प्रोटीन के एकीकृत झिल्ली की एक श्रृंखला के साथ गुजरते हैं, जिन्हें इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला कहा जाता है। प्रत्येक प्रोटीन इस स्थानांतरण से ऊर्जा का हिस्सा हाइड्रोजन आयनों को माइटोकॉन्ड्रिया के आंतरिक और बाहरी झिल्ली के बीच अंतरिक्ष में पंप करता है।इस जगह में हाइड्रोजन आयनों को केंद्रित करके, माइटोकॉन्ड्रिया एक ढाल बनाता है जिसका उपयोग आप एटीपी का उत्पादन करने के लिए कर सकते हैं, जैसे कि पानी को पंप करना ताकि आप एक टरबाइन को शक्ति प्रदान कर सकें। एटीपी ऊर्जा के उत्पादन के लिए सेल में अन्य प्रक्रियाओं के लिए उपलब्ध है।

ऑक्सीजन का कार्य

माइटोकॉन्ड्रिया में इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के अंत में, इलेक्ट्रॉनों को ऑक्सीजन (O2) के लिए दान किया जाता है, जिसे पानी बनाने के लिए हाइड्रोजन आयनों के साथ जोड़ा जाता है। इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने के लिए O2 अणुओं के बिना, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला कार्य नहीं कर सकती थी।

किण्वन

सेलुलर श्वसन को आमतौर पर एरोबिक श्वसन के रूप में जाना जाता है, जहां कोशिकाएं एटीपी के उत्पादन के लिए ऊपर वर्णित प्रक्रिया का उपयोग करती हैं। यदि ऑक्सीजन उपलब्ध नहीं है, तो कोशिकाएं अभी भी लैक्टिक एसिड के किण्वन के माध्यम से एटीपी की सीमित मात्रा बना सकती हैं। इस प्रक्रिया में, सेल ग्लूकोज को तोड़ने के लिए ग्लाइकोलिसिस (एरोबिक श्वसन के रूप में) का उपयोग करता है और एक चीनी अणु को पाइरूवेट कहते हैं, जो ग्लूकोज के टूटने पर बनता है। इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप लैक्टिक एसिड नामक एक उप-उत्पाद होता है।

किण्वन बनाम एरोबिक श्वसन

एरोबिक श्वसन लैक्टिक एसिड के किण्वन की तुलना में कहीं अधिक एटीपी का उत्पादन करता है। किण्वन में, पायरुवेट एरोबिक श्वसन में, ग्लाइकोलिसिस से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है, दूसरी तरफ, माइटोकॉन्ड्रिया में अधिक एटीपी बनाने के लिए पाइरूवेट और भी अधिक विघटित होता है। नतीजतन, एरोबिक श्वसन लैक्टिक एसिड के किण्वन से ग्लूकोज अणु प्रति 19 गुना अधिक एटीपी उत्पन्न कर सकता है।

ऑक्सीजन क्यों जरूरी है

ऑक्सीजन महत्वपूर्ण है क्योंकि यह माइटोकॉन्ड्रिया में परिवहन श्रृंखला से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करके एरोबिक श्वसन को संभव बनाता है। कभी-कभी कुछ मांसपेशियों की कोशिकाओं (आमतौर पर गहन अभ्यास के दौरान) में ऑक्सीजन उपलब्ध नहीं होता है, कई बार इनकी तरह, लौकिक मांसपेशी कोशिकाएं लैक्टिक एसिड के किण्वन में वापस आ जाएंगी, जो बहुत कम ऊर्जा पैदा करती हैं।

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