मेटाबोलिक मार्ग प्रकार और मुख्य मार्ग

एक चयापचय मार्ग यह एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित, रासायनिक प्रतिक्रियाओं का एक सेट है। इस प्रक्रिया में, एक एक्स अणु मध्यस्थ मेटाबोलाइट्स के माध्यम से, वाई अणु में बदल जाता है। सेलुलर वातावरण में मेटाबोलिक मार्ग होते हैं.

सेल के बाहर, इन प्रतिक्रियाओं में बहुत अधिक समय लगेगा, और कुछ नहीं हो सकता है। इसलिए, प्रत्येक चरण में एंजाइम नामक उत्प्रेरक प्रोटीन की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। इन अणुओं की भूमिका मार्ग के भीतर प्रत्येक प्रतिक्रिया की गति परिमाण के कई आदेशों द्वारा तेज करना है.

शारीरिक रूप से, चयापचय पथ एक दूसरे के साथ जुड़े हुए हैं। यही है, वे सेल के भीतर पृथक नहीं हैं। सबसे महत्वपूर्ण मार्गों में से कई सामान्य चयापचयों को साझा करते हैं.

नतीजतन, कोशिकाओं में होने वाली सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं का सेट चयापचय कहा जाता है। प्रत्येक कोशिका को एक विशिष्ट चयापचय प्रदर्शन का प्रदर्शन करने की विशेषता होती है, जो कि इसके आंतरिक में एंजाइमों की सामग्री द्वारा परिभाषित होती है, जो बदले में आनुवंशिक रूप से निर्धारित होती है.

सूची

• 1 चयापचय पथ के सामान्य लक्षण
  • 1.1 प्रतिक्रियाएँ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती हैं
  • 1.2 हार्मोन द्वारा हार्मोन को विनियमित किया जाता है
  • १.३ कम्पार्टमेंटलाइज़ेशन
  • 1.4 चयापचय प्रवाह का समन्वय
• 2 चयापचय पथ के प्रकार
  • २.१ कैटोबोलिक मार्ग
  • 2.2 उपचय मार्ग
  • 2.3 उभयचर मार्ग
• 3 मुख्य चयापचय पथ
  • 3.1 ग्लाइकोलाइसिस या ग्लाइकोलाइसिस
  • 3.2 ग्लूकोनोजेनेसिस
  • ३.३ ग्लियोक्सिलेट चक्र
  • ३.४ क्रेब्स चक्र
  • 3.5 इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला
  • 3.6 फैटी एसिड का संश्लेषण
  • 3.7 फैटी एसिड का बीटा ऑक्सीकरण
  • 3.8 न्यूक्लियोटाइड का चयापचय
  • ३.९ किण्वन
• 4 संदर्भ

चयापचय मार्गों की सामान्य विशेषताएं

सेलुलर वातावरण के भीतर, बड़ी संख्या में रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं। इन प्रतिक्रियाओं का सेट चयापचय है, और इस प्रक्रिया का मुख्य कार्य सामान्य परिस्थितियों में जीव के होमोस्टैसिस को बनाए रखना है, और तनाव की स्थितियों के तहत भी है।.

इस प्रकार, इन चयापचयों के प्रवाह का संतुलन होना चाहिए। चयापचय पथ के मुख्य लक्षणों में हमारे पास निम्नलिखित हैं:

प्रतिक्रियाएं एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती हैं

चयापचय पथ के नायक एंजाइम होते हैं। वे चयापचय की स्थिति पर जानकारी को एकीकृत और विश्लेषण करने के लिए जिम्मेदार हैं और पल की सेलुलर आवश्यकताओं के अनुसार अपनी गतिविधि को संशोधित करने में सक्षम हैं.

चयापचय को हार्मोन द्वारा नियंत्रित किया जाता है

चयापचय को हार्मोन की एक श्रृंखला द्वारा संचालित किया जाता है, जो जीव की जरूरतों और प्रदर्शन को देखते हुए, चयापचय प्रतिक्रियाओं को समन्वयित करने में सक्षम होते हैं.

compartmentalization

चयापचय मार्गों का एक कंपार्टमेंटलाइज़ेशन है। यही है, प्रत्येक मार्ग एक विशिष्ट उपकुलर डिब्बे में होता है, इसे साइटोप्लाज्म, माइटोकॉन्ड्रिया, अन्य लोगों के बीच कहते हैं। अन्य मार्ग एक साथ कई डिब्बों में हो सकते हैं.

मार्गों के कंपोक्सलाइजेशन से एनाबॉलिक और कैटोबोलिक मार्गों के नियमन में मदद मिलती है (नीचे देखें).

मेटाबोलिक प्रवाह समन्वय

चयापचय का समन्वय शामिल एंजाइमों की गतिविधि की स्थिरता से प्राप्त होता है। यह जोर देना आवश्यक है कि उपचय मार्ग और उनके कैटाबोलिक समकक्ष पूरी तरह से स्वतंत्र नहीं हैं। इसके विपरीत, वे समन्वित हैं.

चयापचय पथ के भीतर महत्वपूर्ण एंजाइमेटिक बिंदु हैं। इन एंजाइमों की रूपांतरण गति के साथ, मार्ग के पूरे प्रवाह को विनियमित किया जाता है.

चयापचय मार्गों के प्रकार

जैव रसायन में, तीन प्रकार के प्रमुख चयापचय पथ प्रतिष्ठित हैं। इस विभाजन को बायोएनेरगेटिक मानदंडों के अनुसार किया जाता है: कैटोबोलिक, उपचय और उभयचर मार्ग.

कैटोबोलिक मार्ग

उपापचयी मार्ग ऑक्सीडेटिव क्षरण की प्रतिक्रियाओं को शामिल करते हैं। वे ऊर्जा प्राप्त करने और शक्ति को कम करने के लिए किए जाते हैं, जो बाद में सेल द्वारा अन्य प्रतिक्रियाओं में उपयोग किया जाएगा.

अधिकांश कार्बनिक अणु जीव द्वारा संश्लेषित नहीं होते हैं। इसके विपरीत, हमें भोजन के माध्यम से इसका सेवन करना चाहिए। कैटोबोलिक प्रतिक्रियाओं में, इन अणुओं को बनाने वाले मोनोमर्स में नीचा होता है, जिसका उपयोग कोशिकाओं द्वारा किया जा सकता है.

उपचय मार्ग

एनाबॉलिक पथों में सिंथेटिक रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं, जो छोटे और सरल अणुओं को ले जाती हैं, और उन्हें बड़े और अधिक जटिल तत्वों में बदल देती हैं.

इन प्रतिक्रियाओं के लिए, उपलब्ध ऊर्जा होनी चाहिए। यह ऊर्जा कहां से आती है? मुख्य रूप से एटीपी के रूप में, catabolic पथों का.

इस प्रकार, अधिक जटिल अणुओं को संश्लेषित करने के लिए कैटाबोलिक पथों द्वारा निर्मित चयापचयों को (जो कि "चयापचयों का पूल" कहा जाता है) का उपयोग शरीर में वर्तमान में आवश्यक जटिल अणुओं को संश्लेषित करने के लिए किया जा सकता है।.

मेटाबोलाइट्स के इस पूल में, प्रक्रिया के तीन प्रमुख अणु हैं: पाइरूवेट, एसिटाइल कोएंजाइम ए और ग्लिसरॉल। ये मेटाबोलाइट्स विभिन्न बायोमॉलेक्यूल के चयापचय को जोड़ने के लिए जिम्मेदार हैं, जैसे लिपिड, कार्बोहाइड्रेट, अन्य.

उभयचर मार्ग

एंफीबोल मार्ग एक एनाबॉलिक या कैटोबोलिक मार्ग के रूप में काम करता है। मेरा मतलब है, यह एक मिश्रित मार्ग है.

सबसे अच्छा ज्ञात उभयचर मार्ग क्रेब्स चक्र है। यह मार्ग कार्बोहाइड्रेट, लिपिड और अमीनो एसिड के क्षरण में एक मौलिक भूमिका निभाता है। हालांकि, यह सिंथेटिक मार्गों के लिए अग्रदूतों के उत्पादन में भी भाग लेता है.

उदाहरण के लिए, क्रेब्स चक्र मेटाबोलाइट्स अमीनो एसिड के आधे के अग्रदूत हैं जो प्रोटीन के निर्माण के लिए उपयोग किए जाते हैं.

मुख्य चयापचय पथ

सभी कोशिकाओं में जो जीवित प्राणियों का हिस्सा हैं, चयापचय पथों की एक श्रृंखला होती है। इनमें से कुछ को अधिकांश जीवों द्वारा साझा किया जाता है.

इन चयापचय मार्गों में जीवन के लिए महत्वपूर्ण चयापचयों के संश्लेषण, गिरावट और रूपांतरण शामिल हैं। इस पूरी प्रक्रिया को मध्यवर्ती चयापचय के रूप में जाना जाता है.

कोशिकाओं को स्थायी कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों की आवश्यकता होती है, और रासायनिक ऊर्जा भी होती है, जो मुख्य रूप से एटीपी अणु से प्राप्त होती है.

एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) सभी कोशिकाओं का सबसे महत्वपूर्ण ऊर्जा भंडारण रूप है। और चयापचय पथ के ऊर्जा लाभ और निवेश आमतौर पर एटीपी अणुओं के संदर्भ में व्यक्त किए जाते हैं.

अगला, सबसे महत्वपूर्ण मार्ग जो जीवित जीवों के विशाल बहुमत में मौजूद हैं, पर चर्चा की जाएगी.

ग्लाइकोलाइसिस या ग्लाइकोलाइसिस

ग्लाइकोलाइसिस एक मार्ग है जिसमें पाइरुविक एसिड के दो अणुओं को ग्लूकोज का क्षरण होता है, शुद्ध लाभ के रूप में दो एटीपी अणु प्राप्त होते हैं। यह लगभग सभी जीवित जीवों में मौजूद है और इसे ऊर्जा प्राप्त करने का एक तेज़ तरीका माना जाता है.

सामान्य तौर पर, इसे आमतौर पर दो चरणों में विभाजित किया जाता है। पहले में दो ग्लिसराल्डिहाइड में ग्लूकोज अणु के पारित होने में एटीपी के दो अणुओं को उलट करना शामिल है। दूसरे चरण में, उच्च-ऊर्जा यौगिक उत्पन्न होते हैं, और एटीपी के 4 अणु और 2 पाइरूवेट अंतिम उत्पादों के रूप में प्राप्त होते हैं.

मार्ग दो अलग-अलग तरीकों से जारी रह सकता है। यदि ऑक्सीजन है, तो अणु श्वसन श्रृंखला में अपने ऑक्सीकरण को समाप्त कर देंगे। या, इसके अभाव में, किण्वन होता है.

ग्लुकोनियोजेनेसिस

ग्लूकोनोजेनेसिस ग्लूकोज संश्लेषण का एक मार्ग है, जो एमिनो एसिड (ल्यूसीन और लाइसिन के अपवाद के साथ) से शुरू होता है, लैक्टेट, ग्लिसरॉल या क्रेब्स चक्र के किसी भी मध्यवर्ती.

ग्लूकोज कुछ ऊतकों, जैसे कि मस्तिष्क, एरिथ्रोसाइट्स और मांसपेशियों के लिए एक अपरिहार्य सब्सट्रेट है। ग्लूकोज योगदान ग्लाइकोजन भंडार के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है.

हालांकि, जब ये कम हो जाते हैं, शरीर को ऊतकों की मांगों को पूरा करने के लिए ग्लूकोज के संश्लेषण को शुरू करना चाहिए - मुख्य रूप से तंत्रिका ऊतक.

यह मार्ग मुख्यतः यकृत में होता है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि, उपवास की स्थितियों में, शरीर ग्लूकोज प्राप्त करना जारी रख सकता है.

मार्ग की सक्रियता या नहीं जीव के खिला से जुड़ा हुआ है। जो जानवर कार्बोहाइड्रेट में उच्च आहार लेते हैं, उनमें ग्लूकोनोजेनिक दर कम होती है, जबकि कम ग्लूकोज आहार में महत्वपूर्ण ग्लूकोनोजेनिक गतिविधि की आवश्यकता होती है.

ग्लाइओक्सिलेट चक्र

यह चक्र पौधों और कुछ प्रकार के जीवाणुओं के लिए अद्वितीय है। यह मार्ग दो कार्बन के एसिटाइल इकाइयों के परिवर्तन को प्राप्त करता है, चार कार्बन की इकाइयों में - सक्सेनेट के रूप में जाना जाता है। उत्तरार्द्ध यौगिक ऊर्जा का उत्पादन कर सकता है और इसका उपयोग ग्लूकोज के संश्लेषण के लिए भी किया जा सकता है.

मनुष्यों में, उदाहरण के लिए, केवल एसीटेट पर निर्वाह करना असंभव होगा। हमारे चयापचय में, एसिटाइल कोएंजाइम ए को पाइरूवेट में नहीं बदला जा सकता है, जो ग्लूकोनोजेनिक मार्ग का अग्रदूत है, क्योंकि एंजाइम पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज की प्रतिक्रिया अपूरणीय है.

चक्र का जैव रासायनिक तर्क साइट्रिक एसिड चक्र के समान है, जिसमें दो डीकार्बाक्सिलेटिव चरणों का अपवाद है। पौधों के बहुत विशिष्ट ऑर्गेनेल में पाए जाते हैं जिन्हें ग्लायॉक्सिस्म कहा जाता है, और विशेष रूप से कुछ पौधों के बीज जैसे सूरजमुखी.

क्रेब्स चक्र

यह कार्बनिक प्राणियों के चयापचय के लिए केंद्रीय माने जाने वाले मार्गों में से एक है, क्योंकि यह प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट सहित सबसे महत्वपूर्ण अणुओं के चयापचय को एकीकृत करता है।.

यह कोशिकीय श्वसन का एक घटक है, और इसका उद्देश्य क्रेब्स चक्र के मुख्य अग्रदूत - एसिटाइल कोएंजाइम ए के अणु में संग्रहीत ऊर्जा को छोड़ना है। इसमें दस एंजाइमैटिक चरण शामिल हैं और, जैसा कि हमने उल्लेख किया है, चक्र उपचय और कैटोबोलिक दोनों मार्गों में काम करता है.

यूकेरियोटिक जीवों में, चक्र माइटोकॉन्ड्रिया के मैट्रिक्स में होता है। प्रोकैरियोट्स में - जिसमें सच्चे सबसेल्यूलर डिब्बों की कमी होती है - चक्र साइटोप्लाज्मिक क्षेत्र में किया जाता है.

इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला

इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला एक झिल्ली में लंगर डाले कन्वेयर की एक श्रृंखला द्वारा बनाई गई है। श्रृंखला का उद्देश्य एटीपी के रूप में ऊर्जा उत्पन्न करना है.

श्रृंखला इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के लिए एक विद्युत रासायनिक ढाल बनाने में सक्षम हैं, ऊर्जा के संश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण प्रक्रिया.

फैटी एसिड का संश्लेषण

फैटी एसिड अणु होते हैं जो कोशिकाओं में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, वे मुख्य रूप से सभी जैविक झिल्ली के संरचनात्मक घटक के रूप में पाए जाते हैं। इस कारण से, फैटी एसिड का संश्लेषण आवश्यक है.

पूरी संश्लेषण प्रक्रिया सेल के साइटोसोल में होती है। प्रक्रिया के केंद्रीय अणु को मैलोनील कोएंजाइम कहा जाता है। यह उन परमाणुओं को प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है जो गठन में फैटी एसिड के कार्बन कंकाल का गठन करते हैं.

फैटी एसिड का बीटा ऑक्सीकरण

बीटा ऑक्सीकरण फैटी एसिड के क्षरण की एक प्रक्रिया है। यह चार चरणों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है: एफएडी द्वारा ऑक्सीकरण, एनएडी + और थायोलिसिस द्वारा ऑक्सीकरण। पहले, फैटी एसिड को कोएंजाइम ए के एकीकरण द्वारा सक्रिय करने की आवश्यकता है.

उल्लिखित प्रतिक्रियाओं का उत्पाद एसिटाइल कोएंजाइम ए के रूप में कार्बन के एक जोड़े द्वारा गठित इकाइयां हैं। यह अणु क्रेब्स चक्र में प्रवेश कर सकता है.

इस मार्ग की ऊर्जा दक्षता फैटी एसिड श्रृंखला की लंबाई पर निर्भर करती है। पामिटिक एसिड के लिए, उदाहरण के लिए, जिसमें 16 कार्बन होते हैं, शुद्ध उपज एटीपी के 106 अणु हैं.

यह मार्ग यूकेरियोट्स के माइटोकॉन्ड्रिया में होता है। एक डिब्बे में एक अन्य वैकल्पिक मार्ग भी है जिसे पेरोक्सिसोम कहा जाता है.

चूंकि अधिकांश फैटी एसिड सेलुलर साइटोसोल में स्थित होते हैं, इसलिए उन्हें डिब्बे में ले जाया जाना चाहिए जहां वे ऑक्सीकृत हो जाएंगे। परिवहन कार्टिनिटन पर निर्भर है, और इन अणुओं को माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करने की अनुमति देता है.

न्यूक्लियोटाइड का चयापचय

न्यूक्लियोटाइड्स का संश्लेषण सेलुलर चयापचय में एक महत्वपूर्ण घटना है, क्योंकि ये अणुओं के पूर्वज हैं जो आनुवंशिक सामग्री, डीएनए और आरएनए का हिस्सा हैं, और एटीपी और जीटीपी जैसे महत्वपूर्ण ऊर्जा अणुओं का हिस्सा हैं।.

न्यूक्लियोटाइड के संश्लेषण के अग्रदूतों में विभिन्न अमीनो एसिड, राइबोस 5 फॉस्फेट, कार्बन डाइऑक्साइड और एनएच शामिल हैं₃. रिकवरी मार्ग, न्यूक्लिक एसिड के टूटने से मुक्त हुए फ्रीज़ और न्यूक्लियोसाइड के पुनर्चक्रण के लिए जिम्मेदार हैं.

प्यूरीन रिंग का निर्माण राइबोज 5 फॉस्फेट से होता है, प्यूरीन न्यूक्लियस होता है और अंत में न्यूक्लियराइड प्राप्त होता है.

पाइरीमिडीन वलय को ओटिक एसिड के रूप में संश्लेषित किया जाता है। 5 फॉस्फेट को रिबोस करने के लिए बाध्य करने के बाद, यह पाइरीमिडीन न्यूक्लियोटाइड में बदल जाता है.

किण्वन

किण्वन ऑक्सीजन से स्वतंत्र चयापचय प्रक्रियाएं हैं। वे कैटाबोलिक प्रकार के हैं और प्रक्रिया का अंतिम उत्पाद एक मेटाबोलाइट है जिसमें अभी भी ऑक्सीकरण की क्षमता है। किण्वन के विभिन्न प्रकार हैं, लेकिन हमारे शरीर में लैक्टिक किण्वन होता है.

लैक्टिक किण्वन कोशिकीय साइटोप्लाज्म में होता है। इसमें चयापचय ऊर्जा प्राप्त करने के लिए ग्लूकोज का आंशिक क्षरण होता है। लैक्टिक एसिड अपशिष्ट पदार्थ के रूप में उत्पन्न होता है.

अवायवीय अभ्यासों के गहन सत्र के बाद, मांसपेशियों को ऑक्सीजन की पर्याप्त सांद्रता के साथ नहीं पाया जाता है और लैक्टिक किण्वन होता है.

लाल रक्त कोशिकाओं के मामले में, शरीर की कुछ कोशिकाओं को किण्वन के लिए मजबूर किया जाता है, क्योंकि उनमें माइटोकॉन्ड्रिया की कमी होती है.

उद्योग में, किण्वन प्रक्रियाओं का उपयोग उच्च आवृत्ति के साथ किया जाता है, मानव उपभोग के लिए उत्पादों की एक श्रृंखला का उत्पादन करने के लिए, जैसे कि रोटी, मादक पेय, दही, आदि।.

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