ग्लूकोलिसिस चरण और कार्य

ग्लाइकोलाइसिस या ग्लाइकोलाइसिस वह प्रक्रिया है जिसके माध्यम से ग्लूकोज का एक अणु पायरुवेट के दो अणुओं में टूट जाता है। ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से ऊर्जा का उत्पादन किया जाता है, जिसका उपयोग शरीर द्वारा विभिन्न सेलुलर प्रक्रियाओं में किया जाता है.

ग्लाइकोलाइसिस को गुस्ताव एंबेड और ओटो फ्रिट्ज मेयरहोफ के सम्मान में एम्बेन-मेयरहोफ चक्र के रूप में भी जाना जाता है, जो इस प्रक्रिया के खोजकर्ता थे.

ग्लाइकोलाइसिस कोशिकाओं में उत्पन्न होता है, विशेष रूप से साइटोप्लाज्म में स्थित साइटोसोल में। यह सभी जीवित प्राणियों में सबसे व्यापक प्रक्रिया है, क्योंकि यह यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक दोनों प्रकार की कोशिकाओं में उत्पन्न होती है।.

इसका तात्पर्य है कि जानवरों, पौधों, बैक्टीरिया, कवक, शैवाल और यहां तक ​​कि प्रोटोजोआ जीव ग्लाइकोलिसिस की प्रक्रिया के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं।.

ग्लाइकोलाइसिस का मुख्य उद्देश्य ऊर्जा का उत्पादन करना है जो तब शरीर की अन्य सेलुलर प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है.

ग्लाइकोलाइसिस प्रारंभिक चरण से मेल खाती है जिसमें से सेलुलर या एरोबिक श्वसन की प्रक्रिया उत्पन्न होती है, जिसमें ऑक्सीजन की उपस्थिति आवश्यक होती है.

ऑक्सीजन की कमी वाले वातावरण के मामले में, ग्लाइकोलाइसिस की भी महत्वपूर्ण भागीदारी है, क्योंकि यह किण्वन प्रक्रिया में योगदान देता है.

सूची

• ग्लाइकोलाइसिस के 1 चरण
  • 1.1 ऊर्जा की आवश्यकता चरण
  • 1.2 ऊर्जा रिलीज चरण
• ग्लाइकोलाइसिस के 2 कार्य
  • २.१ तंत्रिका सुरक्षा
• 3 संदर्भ

ग्लाइकोलाइसिस के चरण

ग्लाइकोलाइसिस दस चरणों के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। इन दस चरणों को सरल तरीके से समझाया जा सकता है, दो प्रमुख श्रेणियों का निर्धारण: पहला, जिसमें ऊर्जा की आवश्यकता होती है; और दूसरा, जिसमें अधिक ऊर्जा का उत्पादन या विमोचन होता है.

ऊर्जा की आवश्यकता चरण

यह एक ग्लूकोज अणु से शुरू होता है जो चीनी से प्राप्त होता है, जिसमें ग्लूकोज अणु और एक फ्रुक्टोज अणु होता है.

एक बार ग्लूकोज अणु अलग हो जाने के बाद, यह दो फॉस्फेट समूहों के साथ जुड़ जाता है, जिसे फॉस्फोरिक एसिड भी कहा जाता है.

ये फॉस्फोरिक एसिड एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) से उत्पन्न हुए हैं, एक ऐसा तत्व जो ऊर्जा के मुख्य स्रोतों में से एक माना जाता है जो कोशिकाओं के विभिन्न गतिविधियों और कार्यों में आवश्यक होते हैं.

इन फॉस्फेट समूहों के समावेश के साथ, ग्लूकोज अणु को संशोधित किया जाता है और एक अन्य नाम को अपनाया जाता है: फ्रुक्टोज-1,6-बिस्फोस्फेट.

फॉस्फोरिक एसिड इस नए अणु में एक अस्थिर स्थिति उत्पन्न करता है, जो एक परिणाम के रूप में लाता है कि यह तीन भागों में विभाजित है.

नतीजतन, दो अलग-अलग शर्करा उत्पन्न होती हैं, प्रत्येक को फॉस्फेटाइज्ड विशेषताओं के साथ और तीन कार्बन के साथ.

हालाँकि इन दोनों शर्करा के आधार एक ही हैं, फिर भी उनमें ऐसी विशेषताएं हैं जो उन्हें एक दूसरे से अलग बनाती हैं.

पहले को ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट कहा जाता है, और वह है जो सीधे ग्लाइकोलाइसिस प्रक्रिया के अगले चरण में जाएगा.

दूसरी तीन-कार्बन फॉस्फेट चीनी जो उत्पन्न होती है, उसे डायहाइड्रोक्सीसिटोन फॉस्फेट कहा जाता है, जिसे संक्षिप्त डीएचएपी द्वारा जाना जाता है। यह ग्लाइकोलाइसिस के निम्नलिखित चरणों में भी भाग लेता है क्योंकि यह प्रक्रिया से उत्पन्न पहली चीनी का एक ही घटक बन गया है: ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट.

ग्लिसराल्डीहाइड-3-फॉस्फेट के लिए डायहाइड्रॉक्सीसेटोन फॉस्फेट का यह परिवर्तन एक एंजाइम के माध्यम से उत्पन्न होता है जो कोशिकाओं के साइटोसोल में स्थित होता है और इसे ग्लिसरॉल-3-फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज कहा जाता है। इस रूपांतरण प्रक्रिया को "ग्लिसरॉल फॉस्फेट शटल" के रूप में जाना जाता है।.

फिर, एक सामान्य तरीके से यह कहा जा सकता है कि ग्लाइकोलिसिस का पहला चरण तीन फॉस्फेट के दो अणुओं में एक ग्लूकोज अणु के संशोधन पर आधारित है। यह वह चरण है जिसमें ऑक्सीकरण नहीं होता है.

कहा गया चरण में पांच चरण होते हैं जिन्हें अभिक्रिया कहा जाता है और प्रत्येक को अपने स्वयं के विशिष्ट एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है। प्रारंभिक चरण या ऊर्जा की आवश्यकता के 5 चरण निम्नलिखित हैं:

पहला कदम

ग्लाइकोलाइसिस में पहला कदम ग्लूकोज का ग्लूकोज-6-फॉस्फेट में रूपांतरण है। इस प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करने वाला एंजाइम हेक्सोकिनेस है। यहां, ग्लूकोज रिंग फास्फोराइलेटेड है.

फॉस्फोराइलेशन में एटीपी से प्राप्त अणु में फॉस्फेट समूह को जोड़ना शामिल है। नतीजतन, ग्लाइकोलिसिस के इस बिंदु पर, एटीपी के 1 अणु का सेवन किया गया है.

प्रतिक्रिया एंजाइम हेक्सोकाइनेज की मदद से होती है, एक एंजाइम जो कई छह-तत्व अंगूठी जैसी ग्लूकोज संरचनाओं के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करता है।.

एटॉमिक मैग्नीशियम (Mg) भी एटीपी अणु में फॉस्फेट समूहों के नकारात्मक आवेशों से बचाने में मदद करता है।.

इस फॉस्फोराइलेशन का परिणाम ग्लूकोज -6-फॉस्फेट (G6P) नामक एक अणु है, इसलिए इसे ग्लूकोज के कार्बन 6 फॉस्फेट समूह के रूप में जाना जाता है।.

दूसरा कदम

ग्लाइकोलाइसिस के दूसरे चरण में ग्लूकोज-6-फॉस्फेट का फ्रुक्टोज-6-फॉस्फेट (F6P) में परिवर्तन शामिल है। यह प्रतिक्रिया एंजाइम फॉस्फोग्लुकोज आइसोमरेज की मदद से होती है.

जैसा कि एंजाइम के नाम का तात्पर्य है, यह प्रतिक्रिया एक आइसोमराइजेशन प्रभाव को बढ़ाती है.

प्रतिक्रिया में पांच-सदस्यीय रिंग में छह-सदस्यीय रिंग को संशोधित करने के लिए कार्बन-ऑक्सीजन बॉन्ड का रूपांतरण शामिल है.

पुनर्गठन तब होता है जब छह सदस्यीय अंगूठी खोली जाती है और फिर इस तरह से बंद की जाती है कि पहले कार्बन अब रिंग के लिए बाहरी हो जाता है.

तीसरा कदम

ग्लाइकोलाइसिस के तीसरे चरण में, फ्रुक्टोज-6-फॉस्फेट को फ्रुक्टोज-1,6-बीफॉस्फेट (एफबीपी) में बदल दिया जाता है।.

ग्लाइकोलिसिस के पहले चरण में होने वाली प्रतिक्रिया के समान, एटीपी का एक दूसरा अणु फॉस्फेट समूह प्रदान करता है जो फ्रुक्टोज-6-फॉस्फेट के अणु में जोड़ा जाता है।.

एंजाइम जो इस प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है, वह है फ़ॉस्फ़ोप्रोक्टोकिनेस। चरण 1 में के रूप में, एक मैग्नीशियम परमाणु नकारात्मक आरोपों से बचाने में मदद करने के लिए शामिल है.

चौथा चरण

एंजाइम एल्डोलेज़ फ्रक्टोज़ 1,6-बिस्फ़ॉस्फेट को दो शर्करा में विभाजित करता है जो एक दूसरे के आइसोमर हैं। ये दो शर्करा डायहाइड्रोक्सीसिटोन फॉस्फेट और ग्लिसराल्डिहाइड ट्राइफॉस्फेट हैं.

यह चरण एंजाइम एल्डोलेज़ का उपयोग करता है, जो दो 3-कार्बन अणुओं का उत्पादन करने के लिए फ्रुक्टोज-1,6-बीफॉस्फेट (एफबीपी) के दरार को उत्प्रेरित करता है। इन अणुओं में से एक को ग्लिसराल्डिहाइड ट्राइफॉस्फेट कहा जाता है और दूसरे को डायहाइड्रोक्सीसिटोन फॉस्फेट कहा जाता है.

चरण पाँच

एंजाइम ट्राइफॉस्फेट आइसोमरेज़ अणुओं को डाइहाइड्रॉक्सीसिटोन फॉस्फेट और ग्लिसराल्डिहाइड ट्रायहाइड फॉस्फेट को तेजी से इंटरप्रेनरेट करता है। ग्लिसराल्डेहाइड फॉस्फेट को हटा दिया जाता है और / या ग्लाइकोलाइसिस के अगले चरण में उपयोग किया जाता है.

ग्लिसराल्डिहाइड ट्राइफॉस्फेट एकमात्र अणु है जो ग्लाइकोलाइटिक मार्ग में जारी है। नतीजतन, उत्पादित सभी डाइहाइड्रॉक्सीसेटोन फॉस्फेट अणुओं का एंजाइम ट्राइफॉस्फेट आइसोमेरेज द्वारा अनुसरण किया जाता है, जो ग्लिसराल्डेहाइड ट्राइफॉस्फेट में डाइहाइड्रॉक्सीसेटोन फॉस्फेट को पुनर्व्यवस्थित करता है ताकि यह ग्लाइकोलाइसिस में जारी रह सके।.

ग्लाइकोलाइटिक मार्ग में इस बिंदु पर तीन कार्बन के दो अणु हैं, लेकिन ग्लूकोज अभी तक पूरी तरह से प्यूरूवेट में परिवर्तित नहीं हुआ है.

ऊर्जा रिलीज का चरण

पहले चरण से उत्पन्न दो तीन-कार्बन चीनी अणु अब परिवर्तनों की एक और श्रृंखला से गुजरेंगे। नीचे वर्णित प्रक्रिया प्रत्येक चीनी अणु के लिए दो बार उत्पन्न होगी.

पहले में, अणुओं में से एक को दो इलेक्ट्रॉनों और दो प्रोटॉन से छुटकारा मिलेगा और, इस रिलीज के परिणामस्वरूप, चीनी अणु में एक और फॉस्फेट जोड़ा जाएगा। परिणामी घटक को 1,3-बीफॉस्फोग्लिसरेट कहा जाता है.

अगला, 1,3-बीफॉस्फोग्लिसरेट फॉस्फेट समूहों में से एक से छुटकारा दिलाता है, जो अंततः एटीपी अणु बन जाता है.

इस बिंदु पर ऊर्जा निकलती है। फॉस्फेट के इस रिलीज के परिणामस्वरूप होने वाले अणु को 3-फॉस्फोग्लिसरेट कहा जाता है.

3-फॉस्फोग्लिसरेट इसके बराबर एक और तत्व बन जाता है, लेकिन आणविक संरचना के संदर्भ में कुछ विशेषताओं के साथ। यह नया तत्व 2-फॉस्फोग्लिसरेट है.

ग्लाइकोलिसिस प्रक्रिया के दंडात्मक चरण में, 2-फॉस्फोग्लाइसेरेट को पानी के अणु के नुकसान के परिणामस्वरूप फॉस्फोनिओलीफ्रुवेट में बदल दिया जाता है।.

अंत में, फ़ॉस्फ़ोनिओलीफ्रुवेट एक और फ़ॉस्फ़ेट समूह से छुटकारा पाता है, एक प्रक्रिया जिसमें एटीपी अणु का निर्माण भी शामिल है और इसलिए, ऊर्जा की एक रिहाई.

फॉस्फेट मुक्त, फॉस्फोनेओलीप्रुवेट एक पाइरूवेट अणु में प्रक्रिया के अंत में परिणाम देता है.

ग्लाइकोलाइसिस के अंत में, दो पाइरूवेट अणु उत्पन्न होते हैं, एटीपी के चार और निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड हाइड्रोजन (एनएडीएच) के दो, बाद के तत्व जो शरीर में एटीपी अणुओं के निर्माण के भी पक्षधर हैं।.

जैसा कि हमने देखा है, यह ग्लाइकोलाइसिस की दूसरी छमाही में है कि पांच शेष प्रतिक्रियाएं होती हैं। इस चरण को ऑक्सीडेटिव के रूप में भी जाना जाता है.

इसके अलावा एक विशिष्ट एंजाइम प्रत्येक चरण के लिए हस्तक्षेप करता है और इस चरण की प्रतिक्रियाएं ग्लूकोज के प्रत्येक अणु के लिए दो बार होती हैं। लाभ या ऊर्जा रिलीज चरण के 5 चरण निम्नलिखित हैं:

पहला कदम

इस चरण में दो मुख्य घटनाएं होती हैं, जिनमें से एक यह है कि ग्लिसराल्डेहाइड ट्राइफॉस्फेट को कोएंजाइम निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड (एनएडी) द्वारा ऑक्सीकरण किया जाता है; और दूसरी तरफ, अणु एक फॉस्फेट समूह के अतिरिक्त द्वारा फॉस्फोराइलेट किया जाता है.

इस प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करने वाला एंजाइम ग्लिसराल्डिहाइड ट्राइफॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज है.

इस एंजाइम में उपयुक्त संरचनाएं होती हैं और अणु को ऐसी स्थिति में रखता है कि यह अणु निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड को ग्लिसराल्डिहाइड ट्राइफॉस्फेट से हाइड्रोजन निकालने के लिए अनुमति देता है, जो एनएडी को एनएडी एनहाइड्रोजनेज (NADH) में परिवर्तित करता है।.

फॉस्फेट समूह फिर ग्लिसराल्डिहाइड ट्राइफॉस्फेट अणु पर हमला करता है और इसे एंजाइम से 1,3 बिस्फोस्फोग्लिट्रेट, एनएडीएच और एक हाइड्रोजन परमाणु का उत्पादन करता है.

दूसरा कदम

इस चरण में 1,3 बिस्फोस्फ़ोग्लीट को एंजाइम फॉस्फोग्लिसरनेट किनेज द्वारा ट्राइफॉस्फोग्लिसरेट में बदल दिया जाता है.

इस प्रतिक्रिया में प्रारंभिक सामग्री से फॉस्फेट समूह का नुकसान शामिल है। फॉस्फेट को एक एडेनोसिन डिपॉस्फेट अणु में स्थानांतरित किया जाता है जो पहले एटीपी अणु का उत्पादन करता है.

चूंकि वास्तव में 1,3 बाइफोसग्लिसरेट के दो अणु हैं (क्योंकि ग्लाइकोलाइसिस के चरण 1 से 3 कार्बोन के दो उत्पाद थे), एटीपी के दो अणु वास्तव में इस चरण में संश्लेषित होते हैं.

एटीपी के इस संश्लेषण के साथ, एटीपी के पहले दो अणुओं को रद्द कर दिया जाता है, जिससे ग्लाइकोलाइसिस के इस स्तर तक एटीपी के 0 अणुओं का एक नेटवर्क बन जाता है।.

फिर से यह देखा गया है कि एटीपी अणु के फॉस्फेट समूहों में नकारात्मक चार्ज से बचाने के लिए एक मैग्नीशियम परमाणु शामिल है.

तीसरा कदम

इस चरण में 3-फॉस्फोग्लिसराइड अणु में फॉस्फेट समूह की स्थिति का एक सरल पुनर्व्यवस्था शामिल है, जो इसे 2 फॉस्फोग्लिसरेट में परिवर्तित करता है।.

इस प्रतिक्रिया के उत्प्रेरक में शामिल अणु को फॉस्फोग्लाइसेरेट म्यूटेज (पीजीएम) कहा जाता है। एक उत्परिवर्तन एक एंजाइम है जो एक कार्यात्मक समूह के एक अणु से दूसरे अणु में स्थानांतरण को उत्प्रेरित करता है.

प्रतिक्रिया तंत्र पहले एक अतिरिक्त फॉस्फेट समूह को 3 फॉस्फोग्लाइसेरेट की 2 'स्थिति में जोड़कर आगे बढ़ता है। फिर, एंजाइम 3 'स्थिति से फॉस्फेट को हटा देता है, केवल 2' फॉस्फेट को छोड़ देता है, और इस प्रकार 2 फॉस्फोग्लिसरेट देता है। इस तरह, एंजाइम को इसकी मूल फॉस्फोराइलेटेड अवस्था में भी बहाल किया जाता है.

चौथा चरण

इस कदम में फॉस्फेनोलीफ्रुवेट (पीईपी) के लिए 2 फास्फोग्लिसरेट का रूपांतरण शामिल है। प्रतिक्रिया एनोलेज़ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है.

Enolase पानी के एक समूह को हटाने या 2 फॉस्फोग्लिसरेट को निर्जलित करके कार्य करता है। एंजाइम की जेब की विशिष्टता सब्सट्रेट में इलेक्ट्रॉनों को इस तरह से पुनर्व्यवस्थित करने में सक्षम बनाती है कि शेष फॉस्फेट बॉन्ड बहुत अस्थिर हो जाता है, इस प्रकार अगली प्रतिक्रिया के लिए सब्सट्रेट तैयार करना.

चरण पाँच

ग्लाइकोलाइसिस का अंतिम चरण एंजाइम पाइरूवेट किनसे की मदद से फॉस्फोनोलिफ्रुवेट को पाइरूवेट में परिवर्तित करता है.

जैसा कि एंजाइम का नाम बताता है, इस प्रतिक्रिया में फॉस्फेट समूह का स्थानांतरण शामिल है। फॉस्फीनोलेफ्रुवेट के 2 'कार्बन से जुड़ा फॉस्फेट समूह एक एडेनोसिन डिपोस्फेट अणु में स्थानांतरित होता है, जो एटीपी का उत्पादन करता है।.

फिर से, चूंकि फास्फेनोलेफ्रुवेट के दो अणु हैं, यहां वास्तव में एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट या पीपी के दो अणु उत्पन्न होते हैं।.

ग्लाइकोलाइसिस के कार्य

ग्लाइकोलिसिस की प्रक्रिया सभी जीवित जीवों के लिए महत्वपूर्ण महत्व है, क्योंकि यह उस प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है जिसके माध्यम से सेलुलर ऊर्जा उत्पन्न होती है.

ऊर्जा की यह पीढ़ी कोशिकाओं की श्वसन प्रक्रियाओं और किण्वन की प्रक्रिया का भी पक्षधर है.

शर्करा के उपभोग के माध्यम से शरीर में प्रवेश करने वाले ग्लूकोज की एक जटिल रचना होती है.

ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से इस रचना को सरल बनाना और इसे एक ऐसे यौगिक में बदलना संभव है जो शरीर ऊर्जा उत्पादन के लिए लाभ उठा सकता है.

ग्लाइकोलाइसिस की प्रक्रिया के माध्यम से, एटीपी के चार अणु उत्पन्न होते हैं। एटीपी के ये अणु मुख्य तरीके हैं जिनके माध्यम से जीव ऊर्जा प्राप्त करता है और नई कोशिकाओं के निर्माण का पक्षधर है; इसलिए, इन अणुओं की उत्पत्ति जीव के लिए आवश्यक है.

तंत्रिका संरक्षण

अध्ययनों ने निर्धारित किया है कि ग्लाइकोलिसिस न्यूरॉन्स के व्यवहार में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है.

सलामांका विश्वविद्यालय, कैस्टिला वाई लीओन के न्यूरोसाइंसेस के संस्थान और सलामांका विश्वविद्यालय विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने निर्धारित किया कि न्यूरॉन्स में ग्लाइकोलिसिस बढ़ने से इनकी अधिक जल्दबाजी में मृत्यु हो जाती है.

यह उन न्यूरॉन्स से पीड़ित है, जिन्हें उन्होंने ऑक्सीडेटिव तनाव कहा है। फिर, ग्लाइकोलिसिस कम होता है, न्यूरॉन्स पर एंटीऑक्सिडेंट शक्ति अधिक होती है, और जीवित रहने की संभावना अधिक होती है.

इस खोज के निहितार्थ न्यूरोनल डिजनरेशन द्वारा विकसित रोगों के अध्ययन पर सकारात्मक प्रभाव डाल सकते हैं, जैसे अल्जाइमर या एलिंसन।.

संदर्भ

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