- एटीपी क्या है?
- एटीपी किसके लिए है?
- एटीपी कैसे बनता है?
- ग्लाइकोलाइसिस
- क्रेब्स चक्र
- इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण
- एटीपी का महत्व
हम बताते हैं कि एटीपी क्या है, यह किस लिए है और यह अणु कैसे उत्पन्न होता है। इसके अलावा, ग्लाइकोलाइसिस, क्रेब्स चक्र, और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण।
एटीपी क्या है?
मेंजीव रसायन, संक्षिप्त नाम एटीपी एडेनोसाइन ट्राइफॉस्फेट या एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट को नामित करता है, जो न्यूक्लियोटाइड के समूह से संबंधित एक कार्बनिक अणु है, जो कि ऊर्जा चयापचय के लिए मौलिक है। कक्ष. एटीपी ऊर्जा का मुख्य स्रोत है जो मानव शरीर और दूसरों के शरीर दोनों में अधिकांश सेलुलर प्रक्रियाओं और कार्यों में उपयोग किया जाता है।जीवित प्राणियों.
एटीपी का नाम इस अणु की आणविक संरचना से आता है, जो एक नाइट्रोजनस बेस (एडेनिन) से जुड़ा होता है।परमाणु कार्बन वनअणु पेन्टोज़ शुगर (जिसे राइबोज़ भी कहा जाता है), और बदले में तीनआयनों फॉस्फेट दूसरे कार्बन परमाणु से जुड़े होते हैं। यह सब एटीपी के आणविक सूत्र में संक्षेपित है: C10H16N5O13P3।
एटीपी अणु को पहली बार 1929 में संयुक्त राज्य अमेरिका में साइरस एच। फिस्के और येलाप्रगदा सुब्बारो द्वारा मानव पेशी में खोजा गया था, और स्वतंत्र रूप से जर्मनी में जैव रसायनज्ञ कार्ल लोहमैन द्वारा खोजा गया था।
हालांकि एटीपी अणु की खोज 1929 में हुई थी, लेकिन विभिन्न में इसके कामकाज और महत्व का कोई रिकॉर्ड नहीं थाप्रक्रियाओं जर्मन-अमेरिकी बायोकेमिस्ट फ्रिट्ज अल्बर्ट लिपमैन (क्रेब्स के साथ 1953 में नोबेल पुरस्कार के विजेता) के अध्ययन के लिए 1941 तक सेल के ऊर्जा हस्तांतरण के लिए धन्यवाद।
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एटीपी किसके लिए है?
एटीपी का मुख्य कार्य कोशिका के अंदर होने वाली जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में ऊर्जा आपूर्ति के रूप में कार्य करना है, यही कारण है कि इस अणु को जीव की "ऊर्जा मुद्रा" के रूप में भी जाना जाता है।
एटीपी क्षणिक रूप से समाहित करने के लिए एक उपयोगी अणु है रासायनिक ऊर्जा के अपघटन की चयापचय प्रक्रियाओं के दौरान जारी किया गयाखाना, और शरीर की विभिन्न जैविक प्रक्रियाओं को चलाने के लिए आवश्यक होने पर इसे फिर से जारी करें, जैसे कि सेल ट्रांसपोर्ट, उपभोग करने वाली प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देता हैऊर्जा या यहां तक कि शरीर की यांत्रिक क्रियाओं को करने के लिए, जैसे चलना।
एटीपी कैसे बनता है?
कोशिकाओं में, एटीपी को सेलुलर श्वसन के माध्यम से संश्लेषित किया जाता है, एक प्रक्रिया जो कोशिकाओं में होती है।माइटोकॉन्ड्रिया सेल का। इस घटना के दौरान, ग्लूकोज में संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा किस प्रक्रिया के माध्यम से जारी की जाती हैऑक्सीकरण जो जारी करता हैसीओ2, H2O और ऊर्जा ATP के रूप में। हालांकि ग्लूकोज इस प्रतिक्रिया का उत्कृष्ट सब्सट्रेट है, यह स्पष्ट किया जाना चाहिए किप्रोटीन और यह वसा उन्हें एटीपी में भी ऑक्सीकृत किया जा सकता है। इनमें से प्रत्येक पोषक तत्व खिलाना व्यक्ति के अलग-अलग चयापचय मार्ग होते हैं, लेकिन वे एक सामान्य मेटाबोलाइट पर अभिसरण करते हैं: एसिटाइल-सीओए, जो क्रेब्स चक्र शुरू करता है और रासायनिक ऊर्जा प्राप्त करने की प्रक्रिया को अभिसरण करने की अनुमति देता है, क्योंकि सभी कोशिकाएं एटीपी के रूप में अपनी ऊर्जा का उपभोग करती हैं।
सेलुलर श्वसन प्रक्रिया को तीन चरणों या चरणों में विभाजित किया जा सकता है: ग्लाइकोलाइसिस (एक पूर्व मार्ग जो केवल तभी आवश्यक होता है जब सेल ग्लूकोज को ईंधन के रूप में उपयोग करता है), क्रेब्स चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला। पहले दो चरणों के दौरान, एसिटाइल-सीओए, सीओ 2 और केवल थोड़ी मात्रा में एटीपी का उत्पादन होता है, जबकि तीसरे चरण के श्वसन के दौरान इसका उत्पादन होता है। H2O और अधिकांश एटीपी प्रोटीन के एक सेट के माध्यम से "जटिल एटीपी सिंथेज़" कहा जाता है।
ग्लाइकोलाइसिस
जैसा कि उल्लेख किया गया है, ग्लाइकोलाइसिस सेलुलर श्वसन से पहले एक मार्ग है, जिसके दौरान प्रत्येक ग्लूकोज (जिसमें 6 कार्बन होते हैं) के लिए दो पाइरूवेट बनते हैं (ए मिश्रण 3 कार्बन द्वारा निर्मित)।
सेलुलर श्वसन के अन्य दो चरणों के विपरीत, ग्लाइकोलाइसिस में होता है कोशिका द्रव्य सेल का। इस पहले मार्ग से उत्पन्न पाइरूवेट को एसिटाइल-सीओए में अपने परिवर्तन को जारी रखने के लिए माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करना चाहिए और इस प्रकार क्रेब्स चक्र में उपयोग करने में सक्षम होना चाहिए।
क्रेब्स चक्र
क्रेब्स चक्र (साइट्रिक एसिड चक्र या ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र भी) एक मौलिक प्रक्रिया है जो सेलुलर माइटोकॉन्ड्रिया के मैट्रिक्स में होती है, और इसमें उत्तराधिकार होता है रासायनिक प्रतिक्रिएं क्या पसंद हैउद्देश्य एसिटाइल-सीओए में निहित रासायनिक ऊर्जा की रिहाई जीवित प्राणी के विभिन्न खाद्य पोषक तत्वों के प्रसंस्करण से प्राप्त होती है, साथ ही साथ अन्य प्रकृति की जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यक अन्य अमीनो एसिड के अग्रदूतों को प्राप्त करना।
यह चक्र एक बहुत बड़ी प्रक्रिया का हिस्सा है जो कार्बोहाइड्रेट, लिपिड और प्रोटीन का ऑक्सीकरण है, इसका मध्यवर्ती चरण है: उक्त कार्बनिक यौगिकों के कार्बन के साथ एसिटाइल-सीओए के गठन के बाद, और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण से पहले। जहां एटीपी है " a . द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रिया में इकट्ठे"एंजाइम एटीपी सिंथेटेज़ या एटीपी सिंथेज़ कहा जाता है।
क्रेब्स चक्र कई अलग-अलग एंजाइमों के लिए धन्यवाद संचालित करता है जो एसिटाइल-सीओए को पूरी तरह से ऑक्सीकरण करते हैं और प्रत्येक ऑक्सीकृत अणु से दो अलग-अलग छोड़ते हैं: सीओ 2 (कार्बन डाइऑक्साइड) और एच 2 ओ (पानी)। इसके अलावा, क्रेब्स चक्र के दौरान, जीटीपी (एटीपी के समान) की न्यूनतम मात्रा उत्पन्न होती है और एनएडीएच और एफएडीएच2 के रूप में शक्ति को कम करती है जिसका उपयोग सेलुलर श्वसन के अगले चरण में एटीपी के संश्लेषण के लिए किया जाएगा।
चक्र एक ऑक्सालोसेटेट अणु के साथ एसिटाइल-सीओए अणु के संलयन के साथ शुरू होता है। यह संघ छह-कार्बन अणु को जन्म देता है: साइट्रेट। इस प्रकार, कोएंजाइम ए निकलता है।वास्तव में, इसका कई बार पुन: उपयोग किया जाता है। यदि कक्ष में बहुत अधिक ATP है, तो यह चरण बाधित हो जाता है।
इसके बाद, साइट्रेट या साइट्रिक एसिड क्रमिक परिवर्तनों की एक श्रृंखला से गुजरता है जो क्रमिक रूप से आइसोसाइट्रेट, केटोग्लूटारेट, सक्सीनिल-सीओए, सक्सेनेट, फ्यूमरेट, मैलेट और ऑक्सालोसेटेट को फिर से उत्पन्न करेगा। इन उत्पादों के साथ, प्रत्येक पूर्ण क्रेब्स चक्र के लिए जीटीपी की न्यूनतम मात्रा का उत्पादन किया जाता है, जिससे एनएडीएच और एफएडीएच 2 और सीओ 2 के रूप में शक्ति कम हो जाती है।
इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण
पोषक तत्व संचयन सर्किट का अंतिम चरण ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण नामक प्रक्रिया में एटीपी का उत्पादन करने के लिए क्रेब्स चक्र के दौरान उत्पादित ऑक्सीजन और यौगिकों का उपयोग करता है। इस प्रक्रिया के दौरान, जो आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में होती है, NADH और FADH2 दान करते हैं इलेक्ट्रॉनों उन्हें ऊर्जावान रूप से निचले स्तर पर ले जाना। इन इलेक्ट्रॉनों को अंततः ऑक्सीजन द्वारा स्वीकार किया जाता है (जो प्रोटॉन के साथ जुड़ने पर पानी के अणुओं के निर्माण को जन्म देता है)।
इलेक्ट्रॉनिक श्रृंखला और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण के बीच युग्मन दो विरोधी प्रतिक्रियाओं के आधार पर संचालित होता है: एक जो ऊर्जा जारी करता है और दूसरा जो एटीपी अणुओं का उत्पादन करने के लिए उस जारी ऊर्जा का उपयोग करता है, एटीपी सिंथेटेस के हस्तक्षेप के लिए धन्यवाद। चूंकि इलेक्ट्रॉन की श्रृंखला में श्रृंखला के नीचे "यात्रा" करते हैं रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं, जारी ऊर्जा का उपयोग झिल्ली के माध्यम से प्रोटॉन को पंप करने के लिए किया जाता है। जब ये प्रोटॉन एटीपी सिंथेटेस के माध्यम से वापस फैलते हैं, तो उनकी ऊर्जा का उपयोग एक अतिरिक्त फॉस्फेट समूह को एडीपी (एडेनोसिन डिपोस्फेट) अणु से बांधने के लिए किया जाता है, जिससे एटीपी का निर्माण होता है।
एटीपी का महत्व
एटीपी जीवित जीवों की महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के लिए एक मौलिक अणु है, सेल में होने वाली विभिन्न प्रतिक्रियाओं के लिए रासायनिक ऊर्जा के ट्रांसमीटर के रूप में, उदाहरण के लिए, का संश्लेषण बड़े अणुओं जटिल और मौलिक, जैसे किडीएनए, शाही सेना या प्रोटीन संश्लेषण के लिए जो कोशिका के भीतर होता है। इस प्रकार, एटीपी शरीर में होने वाली अधिकांश प्रतिक्रियाओं को अनुमति देने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है।
"ऊर्जा दाता" अणु के रूप में एटीपी की उपयोगिता को ऊर्जा में समृद्ध फॉस्फेट बांड की उपस्थिति से समझाया गया है। जब एटीपी को एडीपी में हाइड्रोलाइज किया जाता है, यानी पानी की क्रिया के कारण फॉस्फेट समूह खो देता है, तो ये समान बंधन "ब्रेकिंग" करके बड़ी मात्रा में ऊर्जा जारी कर सकते हैं। की प्रतिक्रिया हाइड्रोलिसिस एटीपी इस प्रकार है:
एटीपी आवश्यक है, उदाहरण के लिए, मांसपेशियों के संकुचन के लिए।एटीपी मैक्रोमोलेक्यूल्स के परिवहन के लिए महत्वपूर्ण हैप्लाज्मा झिल्ली (एक्सोसाइटोसिस और सेल्युलर एंडोसाइटोसिस) और इसके बीच अन्तर्ग्रथनी संचार के लिए भीन्यूरॉन्स, इसलिए भोजन से प्राप्त ग्लूकोज से इसका निरंतर संश्लेषण आवश्यक है। के लिए इतना है इसका महत्व जिंदगी, कि कुछ जहरीले तत्वों का अंतर्ग्रहण जो एटीपी प्रक्रियाओं को रोकते हैं, जैसे कि आर्सेनिक या साइनाइड, घातक है और जीव की मृत्यु का कारण बनता है।