श्वसन श्रृंखला

जैसा श्वसन श्रृंखला लगभग सभी जीवित चीजों की कोशिकाओं के चयापचय में इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण चरणों (रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं) का एक झरना कहा जाता है। श्वसन श्रृंखला के अंत में, जो माइटोकॉन्ड्रिया में होता है, कोशिकाओं के बिजली संयंत्र, एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) और पानी (एच 2 ओ) उत्पन्न होते हैं। एटीपी में संरक्षित ऊर्जा होती है जिसे कम दूरी पर पहुंचाया जा सकता है, जो श्वसन श्रृंखला से आती है और एंडोथर्मिक, यानी ऊर्जा-आवश्यकता, चयापचय प्रक्रियाओं के लिए उपलब्ध है।

श्वसन श्रृंखला क्या है?

सेलुलर श्वसन के हिस्से के रूप में श्वसन श्रृंखला में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला होती है जो एक के बाद एक होती है, अर्थात् इलेक्ट्रॉन-दान और इलेक्ट्रॉन-ग्रहण प्रतिक्रियाएं, जो एंजाइम द्वारा उत्प्रेरक रूप से नियंत्रित होती हैं। समग्र रूप से जोरदार एक्ज़ोथिर्मिक प्रक्रिया, जो पानी के लिए हाइड्रोजन के दहन (ऑक्सिहाइड्रोजेन प्रतिक्रिया) से मेल खाती है, अन्यथा कोशिकाओं को थर्मल रूप से नष्ट कर देगी या यहां तक ​​कि उन्हें विस्फोट भी कर सकती है।

श्वसन श्रृंखला चार क्रमिक रिडॉक्स परिसरों में माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में होती है: अगले स्तर पर स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों में से प्रत्येक अपनी ऊर्जा का हिस्सा देते हैं। एक ही समय में, एक प्रोटॉन ढाल प्रोटॉन (H +) के माध्यम से माइटोकॉन्ड्रिया के आंतरिक और बाहरी झिल्ली (इंटरमब्रेनर स्पेस) के बीच के अंतरिक्ष में छोड़ा जाता है। प्रोटॉन उच्च सांद्रता के क्षेत्र से कम सांद्रता के क्षेत्र में पलायन करने की कोशिश करते हैं - इस मामले में आंतरिक झिल्ली।

यह केवल एंजाइम एटीपी सिंथेज, एक टनल प्रोटीन के साथ मिलकर काम करता है। सुरंग प्रोटीन के माध्यम से पारित होने के दौरान, प्रोटॉन ऊर्जा जारी करते हैं जो एडीपी (एडेनोसिन डिपोस्फेट) और अकार्बनिक फॉस्फेट के ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन के दौरान एटीपी में परिवर्तित हो जाती है। एटीपी शरीर में लगभग सभी ऊर्जा-खपत चयापचय प्रक्रियाओं के लिए एक सर्वव्यापी ऊर्जा वाहक के रूप में कार्य करता है। जब ऊर्जा का उपयोग चयापचय प्रक्रियाओं में किया जाता है, तो यह फॉस्फेट समूह से बाहर निकलने वाले एक्ज़ोथर्मिक विभाजन के साथ फिर से एडीपी में टूट जाता है।

कार्य और कार्य

श्वसन श्रृंखला में साइट्रिक एसिड चक्र के संबंध में कार्य और कार्य होता है, जो शरीर को पर्याप्त उपयोग करने योग्य ऊर्जा प्रदान करने के लिए माइटोकॉन्ड्रिया में भी होता है। अंत में, ब्रेकडाउन प्रक्रियाओं के अंतिम भाग में पदार्थ समूहों कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन के खाद्य घटकों की टूटने की प्रक्रिया श्वसन श्रृंखला में प्रवाहित होती है, जिसमें खाद्य घटकों में निहित ऊर्जा ऊर्जावान रूप से उपयोग करने योग्य एटीपी के रूप में शरीर को उपलब्ध कराई जाती है।

मानव चयापचय के लिए मुख्य लाभ यह है कि खाद्य घटकों में निहित रासायनिक ऊर्जा विशेष रूप से और अनियंत्रित रूप से गर्मी ऊर्जा में परिवर्तित नहीं होती है, लेकिन यह एटीपी के रूप में संग्रहीत होती है। एटीपी शरीर को अलग-अलग समय पर और आवश्यकतानुसार विभिन्न स्थानों पर संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग करने की अनुमति देता है। लगभग सभी ऊर्जा-खपत चयापचय प्रक्रियाएं एक ऊर्जा आपूर्तिकर्ता के रूप में एटीपी पर निर्भर करती हैं।

श्वसन श्रृंखला में चार तथाकथित कॉम्प्लेक्स (I, II, III, IV) शामिल हैं और अंतिम चरण के रूप में, एटीपी से एटीपी के फॉस्फोराइलेशन, जिसे कुछ लेखक भी जटिल वी के रूप में संदर्भित करते हैं। Ubiquinone, NAD / NADH (निकोटीनैमाइड-एडेनिन-डाइन्यूक्लियोटाइड) और FAD (फ्लेविन-एडेनिन-डाइन्यूक्लियोटाइड) के संबंध में एंजाइम परिसरों दो इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण श्रृंखला I और II में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कॉम्प्लेक्स III और IV में प्रक्रियाएं ubiquinol या ऑक्सीडाइज़्ड ubiquinone और साइटोक्रोम c ऑक्सीडेज़ की भागीदारी के साथ होती हैं, जो साइटोक्रोम c को ऑक्सीकरण करता है। इसी समय, 2 एच + आयनों के साथ पानी (एच 2 ओ) को ऑक्सीजन कम कर दिया जाता है।

श्वसन श्रृंखला को एक तरह के खुले चक्र के रूप में देखा जा सकता है, जिसमें शामिल एंजाइमेटिक उत्प्रेरक लगातार चक्र में नए सिरे से पुनर्जीवित और हस्तक्षेप कर रहे हैं। यह शरीर के चयापचय के लिए विशेष रूप से ऊर्जा-कुशल और संसाधनों के उपयोग के संदर्भ में विशेष रूप से कुशल साबित होता है, इसमें शामिल जैव-रासायनिक (एंजाइम) की सही रीसाइक्लिंग के कारण होता है।

बीमारियों और बीमारियों

श्वसन श्रृंखला में इलेक्ट्रॉन स्थानान्तरण का एक झरना होता है जिसमें कई पदार्थ होते हैं और सबसे ऊपर, जटिल एंजाइमेटिक प्रक्रियाएं एक तरह की बायोकाटलिटिक प्रक्रिया में शामिल होती हैं। यदि इन प्रक्रियाओं में से एक को परेशान किया जाता है, तो श्वसन श्रृंखला स्वयं परेशान हो सकती है या, चरम मामलों में, पूर्ण ठहराव पर आती है।

सिद्धांत रूप में, कई आनुवंशिक दोष गुणसूत्र सेट में भी हो सकते हैं, या आनुवांशिक दोष भी, विशेष रूप से अलग-अलग माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए में। यदि माइटोकॉन्ड्रियल आनुवंशिक दोष है, तो यह केवल मां से आ सकता है, क्योंकि आदमी का अलग-अलग माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए केवल शुक्राणु की पूंछ में होता है, जो शुक्राणु के अंडे में प्रवेश करने से पहले खारिज और उत्सर्जित होता है।

श्वसन श्रृंखला के पाठ्यक्रम में आनुवंशिक रूप से निर्धारित विकारों के अलावा अधिग्रहित विकार भी संभव हैं। बी श्वसन श्रृंखला के प्राकृतिक या कृत्रिम अवरोधकों के कारण होता है। कई पदार्थों को जाना जाता है जो एक परिभाषित बिंदु पर श्वसन श्रृंखला को रोकते हैं ताकि श्वसन श्रृंखला पूरी तरह से बाधित हो या केवल अपर्याप्त रूप से कार्य करें। अन्य पदार्थ तथाकथित डीकॉउलर (प्रोटोनोफोरस) के रूप में कार्य करते हैं, जो ऑक्सीकरण के कदमों को काफी तेजी से चलाते हैं और ऑक्सीजन की बढ़ती मांग को जन्म देते हैं। यहाँ भी, प्राकृतिक और कृत्रिम decouplers हैं।

के रूप में अवरोधकों z। ख। कुछ एंटीबायोटिक्स और फफूंदनाशकों का उपयोग किया जाता है उदा। टी I, II या III के परिसरों पर हमला। एंटीबायोटिक ऑलिगोमाइसिन का एटीपी सिंथेज़ की प्रक्रिया पर एक सीधा निरोधात्मक प्रभाव होता है, ताकि कम एटीपी संश्लेषण कम ऑक्सीजन की खपत के साथ होता है। भूरा वसा ऊतक एक प्राकृतिक डिकॉप्लर के रूप में भी कार्य करता है, जो एटीपी से गुजरे बिना ऊर्जा को सीधे ऊष्मा में परिवर्तित करने में सक्षम होता है। श्वसन श्रृंखला में कार्यात्मक विकार आमतौर पर कम प्रदर्शन और लगातार या निरंतर थकान और थकान के माध्यम से ध्यान देने योग्य होते हैं।