ग्लाइकोलाइसिस

ग्लाइकोलाइसिस मनुष्यों में और लगभग सभी बहुकोशिकीय जीवों में सरल शर्करा जैसे डी-ग्लूकोज के जैव-नियंत्रित रूप से नियंत्रित विखंडन होता है।

ग्लूकोज को पायरूवेट में गिरावट और रूपांतरण की प्रक्रिया लगातार दस चरणों में होती है और एरोबिक और एनारोबिक स्थितियों में समान रूप से हो सकती है।

ग्लाइकोलाइसिस का उपयोग ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, और पाइरूवेट कुछ पदार्थों के जैव रासायनिक संश्लेषण के लिए पहला प्रारंभिक चरण प्रदान करता है। उच्च गुणवत्ता वाले कार्बोहाइड्रेट (एकाधिक शर्करा) का टूटना भी सरल शर्करा में टूट जाने के बाद ग्लाइकोलाइसिस से गुजरता है।

ग्लाइकोलाइसिस क्या है?

ग्लाइकोलाइसिस सरल शर्करा डी-ग्लूकोज के टूटने के लिए एक केंद्रीय चयापचय प्रक्रिया है और कोशिका प्लाज्मा के तरल भाग साइटोसोल में कोशिकाओं के भीतर होता है।

ग्लाइकोलाइसिस सरल शर्करा डी-ग्लूकोज के टूटने के लिए एक केंद्रीय चयापचय प्रक्रिया है और कोशिका प्लाज्मा के तरल भाग साइटोसोल में कोशिकाओं के भीतर होता है। गिरावट की प्रक्रिया 10 क्रमिक रूप से नियंत्रित व्यक्तिगत चरणों में होती है। ग्लूकोज प्रति अणु से कुल संतुलन के अंतिम उत्पाद 2 पाइरूवेट अणु, 2 एटीपी न्यूक्लियोटाइड और 2 एनएडीएच न्यूक्लियोटाइड हैं।

10 व्यक्तिगत चरणों को दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है, चरण 1 से चरण 5 तक की तैयारी चरण और चरण 6 से 10. तक परिशोधन चरण। तैयारी चरण चयापचय के लिए ऊर्जावान रूप से नकारात्मक है, इसलिए 2 एटीपी के रूप में ऊर्जा की आपूर्ति की जानी चाहिए। केवल परिशोधन चरण ऊर्जावान रूप से सकारात्मक है, ताकि संतुलन पर 2 एटीपी न्यूक्लियोटाइड और 2 एनएडीएच न्यूक्लियोटाइड के रूप में ऊर्जा प्राप्त हो।

ग्लाइकोलाइसिस के पहले दो चरणों में, 2 फॉस्फेट समूहों को ग्लूकोज में स्थानांतरित किया जाता है, जो 2 एटीपी न्यूक्लियोटाइड्स (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) से आते हैं और जिन्हें एडीपी न्यूक्लियोटाइड्स (एडेनोसिन डिपोस्फेट) में परिवर्तित किया जाता है।

जबकि पाइरूवेट के गठन तक ग्लाइकोलाइसिस स्वतंत्र है कि क्या ऑक्सीक (एरोबिक) या एनोक्सिक (एनारोबिक) स्थितियां प्रबल हैं, पाइरूवेट का आगे का चयापचय इस बात पर निर्भर करता है कि ऑक्सीजन उपलब्ध है या नहीं। हालांकि, कड़ाई से बोलते हुए, आगे के टूटने और रूपांतरण की प्रक्रियाएं ग्लाइकोलाइसिस से संबंधित नहीं हैं।

कार्य और कार्य

ग्लाइकोलाइसिस सबसे महत्वपूर्ण और सबसे लगातार केंद्रीय चयापचय प्रक्रियाओं में से एक है जो एक कोशिका के भीतर होता है। ग्लाइकोलाइसिस के कार्य और कार्य सरल चीनी डी-ग्लूकोज के ऊर्जावान और भौतिक चयापचय में होते हैं।

एटीपी, जिसे ऊर्जा चयापचय के हिस्से के रूप में ऊर्जा के अतिरिक्त के साथ प्राप्त किया जाता है और एक फॉस्फेट समूह को एक एडीपी न्यूक्लियोटाइड में स्थानांतरित किया जाता है, ऊर्जा वाहक और ऊर्जा आपूर्तिकर्ता के रूप में कार्य करता है। एटीपी के माध्यम से मार्ग का लाभ यह है कि ऊर्जा को संक्षेप में संग्रहीत किया जाता है और गर्मी अपव्यय के माध्यम से नहीं खोया जाता है। इसके अलावा, एटीपी को उस स्थान पर लाया जा सकता है जहां कम दूरी पर ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

ऊर्जावान रूप से सकारात्मक ग्लाइकोलाइसिस पाइरूवेट के साथ कोशिका भी प्रदान करता है। इसे या तो साइट्रिक एसिड चक्र और बाद में श्वसन श्रृंखला में आगे की ऊर्जा उत्पादन के लिए कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सी परिस्थितियों के तहत "खपत" ऑक्सीजन द्वारा पेश किया जा सकता है, या इसे आवश्यक पदार्थों के संश्लेषण के लिए एक प्रारंभिक सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

साइट्रिक एसिड चक्र में मुख्य ब्रेकडाउन उत्पाद CO2 (कार्बन डाइऑक्साइड) और H2O (पानी) हैं। ऑक्सीकरण प्रक्रिया के दौरान जारी ऊर्जा का उपयोग श्वसन श्रृंखला में एटीपी से एटीपी को फॉस्फोराइलेट करने के लिए किया जाता है और इसलिए इसे थोड़े समय के लिए संग्रहीत किया जाता है।

ऑक्सीजन के अतिरिक्त पानी और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ ग्लूकोज का पूर्ण विघटन ऊर्जावान रूप से अधिक उत्पादक है, लेकिन इसका नुकसान यह है कि यह केवल ऑक्सी परिस्थितियों के तहत हो सकता है, अर्थात ऐसी परिस्थितियों में जिसके तहत आणविक ऑक्सीजन पर्याप्त मात्रा में उपलब्ध है। जब कंकाल की मांसपेशियों के उच्च प्रदर्शन की आवश्यकता होती है, तो मांसपेशियों की कोशिकाओं को ऑक्सीजन की आपूर्ति बहुत धीमी होती है, जिससे उन्हें ग्लाइकोलाइसिस से आवश्यक ऊर्जा खींचनी पड़ती है।

ग्लाइकोलाइसिस का एक अन्य लाभ इसकी उच्च प्रक्रिया गति है, जो साइट्रिक एसिड चक्र के भीतर रूपांतरण की गति से कई गुना अधिक है।

बीमारियाँ और बीमारियाँ

ग्लाइकोलाइसिस विकासवादी दृष्टि से जीवित जीवों की सबसे पुरानी और सबसे स्थिर चयापचय प्रक्रियाओं में से एक है। बहुकोशिकीय जीवों के विकास से बहुत पहले, 3.5 बिलियन साल पहले ग्लाइकोलाइसिस को मूल चयापचय प्रक्रियाओं में से एक के रूप में बनाया गया था, क्योंकि सभी जीव ग्लाइकोलाइसिस में सक्षम हैं और इसका उपयोग ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए करते हैं।

केवल कुछ विकार या रोग ज्ञात हैं जो स्पष्ट रूप से ग्लाइकोलिसिस विकार से जुड़े हैं। ग्लाइकोलिसिस प्रक्रिया में गड़बड़ी मुख्य रूप से लाल रक्त कोशिकाओं (एरिथ्रोसाइट्स) पर गंभीर प्रभाव डालती है।

क्योंकि उनमें माइटोकॉन्ड्रिया नहीं होते हैं, वे ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से ऊर्जा की आपूर्ति पर भरोसा करते हैं। यदि ऊर्जा आपूर्ति परेशान है, तो हेमोलिसिस होता है, यानी एरिथ्रोसाइट्स की झिल्ली घुल जाती है और हीमोग्लोबिन सीधे सीरम में गुजरता है। आमतौर पर एंजाइम पाइरूवेट किनेज में कमी होती है, जिससे ग्लाइकोलाइसिस प्रक्रिया बाधित होती है।

एक और कारण जो समान लक्षणों की ओर जाता है, वे एरिथ्रोसाइट्स में स्वयं पाए जा सकते हैं यदि उनके पास आवश्यक एंजाइम केकेआर (पाइरूवेट किनसे का आइसोन्ज़ाइम) नहीं है।

तारुई की बीमारी (Tarui रोग) उन कुछ रोगों में से एक है जो सीधे ग्लाइकोलाइसिस प्रक्रिया को बाधित करते हैं। यह एक ग्लाइकोजन भंडारण रोग है। रक्त सीरम में अतिरिक्त ग्लूकोज शरीर द्वारा अस्थायी रूप से बहुलक शर्करा (ग्लाइकोजन) में परिवर्तित हो जाता है, जिसे बाद में आवश्यक होने पर ग्लूकोज में वापस परिवर्तित किया जाता है, ताकि ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से चयापचय किया जा सके।

टारुई रोग के मामले में, एक आनुवांशिक आनुवंशिक दोष फॉस्फोफ्रक्टोकिनेज में एक कमी की ओर जाता है, एक एंजाइम जो फॉस्फोराइलेशन और ग्लूकोज को फ्रुक्टोज-1,6-बिपहॉस्फेट (ग्लाइकोलिसिस में 3 डी चरण) में परिवर्तित करता है। एंजाइम की कमी के कारण ग्लाइकोलाइसिस बाधित हो जाता है ताकि कंकाल की मांसपेशियों को ठीक से ऊर्जा की आपूर्ति न हो।दर्दनाक मांसपेशियों की ऐंठन और हेमोलिटिक एनीमिया, लाल रक्त कोशिका झिल्ली टूटना, विकसित होना।