श्वसन

श्वसन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीवित जीव ऑक्सीजन प्राप्त करते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं। यह सभी वातजीवों के जीवित रहने के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह कोशिकाओं के कार्य करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है। श्वसन दो चरणों में होता है: श्वसन (inhalaion) और उच्छ्वास (exhalation)। श्वसन के दौरान फेफड़ों में ऑक्सीजन ली जाती है, जबकि उच्छ्वास के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड बाहर निकलती है। श्वसन की दर मस्तिष्क में स्थित श्वसन केंद्र द्वारा नियंत्रित होती है, जो रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन के स्तर में बदलावों पर प्रतिक्रिया करता है। श्वसन शारीरिक गतिविधि, तापमान और ऊंचाई जैसे कारकों से भी प्रभावित होता है।

श्वसन की परिभाषा

श्वसन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीवित जीव ऑक्सीजन लेते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं। यह जीवन के लिए आवश्यक है, क्योंकि यह शरीर को कार्य करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है।

श्वसन के दो मुख्य प्रकार होते हैं:

• वातज श्वसन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। यह श्वसन का सबसे कुशल प्रकार है और यह अवातज श्वसन की तुलना में अधिक ऊर्जा उत्पन्न करता है।
• अवातज श्वसन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है। यह वातज श्वसन की तुलना में कम कुशल होता है और यह कम ऊर्जा उत्पन्न करता है।

एरोबिक श्वसन कोशिकाओं की माइटोकॉन्ड्रिया में होता है। यह प्रक्रिया तब शुरू होती है जब ऑक्सीजन रक्तप्रवाह से माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करती है। फिर ऑक्सीजन ग्लूकोज़, एक प्रकार की चीनी, के साथ मिलकर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बनाती है। इस अभिक्रिया से निकलने वाली ऊर्जा का उपयोग ATP बनाने के लिए होता है, एक अणु जिसे कोशिकाएँ ऊर्जा के लिए उपयोग करती हैं।

अनैरोबिक श्वसन कोशिकाओं के साइटोप्लाज़्म में होता है। यह प्रक्रिया तब शुरू होती है जब ग्लूकोज़ टूटकर पाइरुवेट, एक प्रकार का कार्बनिक अम्ल, बन जाता है। फिर पाइरुवेट लैक्टेट, एक अन्य प्रकार का कार्बनिक अम्ल, में बदल जाता है। इस अभिक्रिया से निकलने वाली ऊर्जा का उपयोग ATP बनाने के लिए होता है।

श्वसन के उदाहरण

• मनुष्य ऑक्सीजन को अंदर लेते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर छोड़ते हैं।
• पौधे प्रकाशसंश्लेषण के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड को अंदर लेते हैं और ऑक्सीजन छोड़ते हैं।
• खमीर चीनी को किण्वित कर शराब और कार्बन डाइऑक्साइड बनाता है।

श्वसन जीवन के लिए अत्यावश्यक है। यह शरीर को कार्य करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है। श्वसन के बिना हम जीवित नहीं रह सकते।

श्वसन क्या है?

श्वसन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीवित जीव ऑक्सीजन को अंदर लेते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर छोड़ते हैं। यह जीवन के लिए अत्यावश्यक है, क्योंकि यह शरीर को कार्य करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है।

श्वसन के दो मुख्य प्रकार हैं: एरोबिक श्वसन और अनैरोबिक श्वसन।

एरोबिक श्वसन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीव ऑक्सीजन का उपयोग करके ग्लूकोज़, एक प्रकार की चीनी, को ऊर्जा में तोड़ते हैं। यह प्रक्रिया कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में होती है। एरोबिक श्वसन अनएरोबिक श्वसन की तुलना में अधिक कुशल होता है और यह अधिक ऊर्जा उत्पन्न करता है।

अनएरोबिक श्वसन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीव ऑक्सीजन का उपयोग किए बिना ग्लूकोज़ को तोड़ते हैं। यह प्रक्रिया कोशिकाओं के साइटोप्लाज़्म में होती है। अनएरोबिक श्वसन एरोबिक श्वसन की तुलना में कम कुशल होता है और यह कम ऊर्जा उत्पन्न करता है।

यहाँ श्वसन के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

• मनुष्य ऑक्सीजन को अंदर लेते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर छोड़ते हैं।
• पौधे प्रकाशसंश्लेषण के माध्यम से कार्बन डाइऑक्साइड को अंदर लेते हैं और ऑक्सीजन को छोड़ते हैं।
• खमीर चीनी को किण्वित करके एल्कोहल और कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करता है।
• बैक्टीरिया एरोबिक या अनएरोबिक दोनों तरह से श्वसन कर सकते हैं।

श्वसन सभी जीवित जीवों के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। यह शरीर को कार्य करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है और यह शरीर से अपशिष्ट उत्पादों को हटाने में मदद करता है।

श्वसन के प्रकार

श्वसन के प्रकार

श्वसन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीवित जीव ऑक्सीजन को अंदर लेते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर छोड़ते हैं। श्वसन के दो मुख्य प्रकार होते हैं: एरोबिक श्वसन और अनएरोबिक श्वसन।

एरोबिक श्वसन

एरोबिक श्वसन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीवित जीव ग्लूकोज़, एक प्रकार की चीनी, को ऊर्जा में तोड़ने के लिए ऑक्सीजन का उपयोग करते हैं। यह प्रक्रिया कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में होती है। एरोबिक श्वसन अनएरोबिक श्वसन की तुलना में अधिक कुशल होता है और अधिक ऊर्जा उत्पन्न करता है।

अनएरोबिक श्वसन

अनएरोबिक श्वसन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीवित जीव ऑक्सीजन का उपयोग किए बिना ग्लूकोज़ को तोड़ते हैं। यह प्रक्रिया कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में होती है। अनएरोबिक श्वसन एरोबिक श्वसन की तुलना में कम कुशल होता है और कम ऊर्जा उत्पन्न करता है।

एरोबिक और अनएरोबिक श्वसन के उदाहरण

एरोबिक श्वसन के कुछ उदाहरणों में शामिल हैं:

• मनुष्यों और अन्य जानवरों का श्वसन
• दिन के समय पौधों का श्वसन
• कवक का श्वसन

अनएरोबिक श्वसन के कुछ उदाहरणों में शामिल हैं:

• किण्वन के दौरान खमीर का श्वसन
• कार्बनिक पदार्थों के विघटन के दौरान जीवाणुओं का श्वसन
• तीव्र व्यायाम के दौरान मांसपेशियों का श्वसन

श्वसन का महत्व

श्वसन जीवन के लिए आवश्यक है। यह जीवित जीवों को कार्य करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है। श्वसन के बिना, जीवित जीव जीवित नहीं रह पाएंगे।

यहां श्वसन के विभिन्न प्रकारों के बारे में कुछ अतिरिक्त विवरण दिए गए हैं:

• एरोबिक श्वसन ऊर्जा उत्पन्न करने का अनएरोबिक श्वसन की तुलना में अधिक कुशल तरीका है। ऐसा इसलिए है क्योंकि एरोबिक श्वसन कोशिकाओं की ऊर्जा मुद्रा ATP का अधिक उत्पादन करता है।
• अनएरोबिक श्वसन केवल सीमित मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि अनएरोबिक श्वसन ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन की प्रक्रिया के माध्यम से ATP उत्पन्न नहीं करता।
• एरोबिक श्वसन अधिकांश जीवित जीवों के लिए पसंदीदा श्वसन प्रकार है। ऐसा इसलिए है क्योंकि एरोबिक श्वसन अधिक ऊर्जा उत्पन्न करता है और अधिक कुशल होता है।
• अनएरोबिक श्वसन का उपयोग जीवित जीव केवल तभी करते हैं जब उनके पास ऑक्सीजन की पहुंच नहीं होती। ऐसा तीव्र व्यायाम के दौरान या जब जीवित जीव कम ऑक्सीजन वाले वातावरण में हों, तब हो सकता है।

श्वसन एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो जीवन के लिए अत्यावश्यक है। यह जीवित जीवों को कार्य करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है। श्वसन के बिना, जीवित जीव जीवित नहीं रह पाएंगे।

जीवों में श्वसन के चरण

जीवों में श्वसन के चरण

श्वसन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीव भोजन को ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। यह सभी जीवित चीजों के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, क्योंकि यह कोशिकाओं के कार्य करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करती है। श्वसन के दो मुख्य चरण होते हैं: एरोबिक श्वसन और अनएरोबिक श्वसन।

एरोबिक श्वसन

एरोबिक श्वसन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीव ऑक्सीजन का उपयोग करके ग्लूकोज़, एक प्रकार की चीनी, को ऊर्जा में तोड़ते हैं। यह प्रक्रिया कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में होती है। एरोबिक श्वसन के लिए समग्र समीकरण है:

$$C_6H_{12}O_6 + 6O_2 -> 6CO_2 + 6H_2O + ऊर्जा$$

इस समीकरण में, ग्लूकोज़ (C6H12O6) कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) और पानी (H2O) में टूट जाता है, और ऊर्जा ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) के रूप में मुक्त होती है। ATP एक ऐसा अणु है जिसका उपयोग कोशिकाएँ ऊर्जा को संग्रहित और परिवहन करने के लिए करती हैं।

एरोबिक श्वसन ऊर्जा उत्पन्न करने का बहुत ही कुशल तरीका है। यह अनएरोबिक श्वसन की तुलना में कहीं अधिक ATP उत्पन्न करता है, और इसमें कोई हानिकारक अपशिष्ट उत्पाद नहीं बनते। हालाँकि, एरोबिक श्वसन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, इसलिए यह केवल उन जीवों द्वारा उपयोग किया जा सकता है जो ऐसे वातावरण में रहते हैं जहाँ ऑक्सीजन मौजूद हो।

अनएरोबिक श्वसन

अनएरोबिक श्वसन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीव ऑक्सीजन का उपयोग किए बिना ग्लूकोज़ को तोड़ते हैं। यह प्रक्रिया कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में होती है। अनएरोबिक श्वसन के लिए समग्र समीकरण है:

$$C_6H_{12}O_6 -> 2C_2H_5OH + 2CO_2 + ऊर्जा$$

इस समीकरण में, ग्लूकोज़ (C6H12O6) एथेनॉल (C2H5OH) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) में टूट जाता है, और ऊर्जा ATP के रूप में मुक्त होती है।

अवायवीय श्वसन वायवीय श्वसन की तुलना में ऊर्जा उत्पन्न करने का कम दक्ष तरीका है। यह बहुत कम ATP उत्पन्न करता है और हानिकारक अपशिष्ट उत्पाद जैसे एथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करता है। हालांकि, अवायवीय श्वसन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती, इसलिए यह उन जीवों द्वारा उपयोग किया जा सकता है जो ऐसे वातावरण में रहते हैं जहाँ ऑक्सीजन मौजूद नहीं है।

वायवीय और अवायवीय श्वसन के उदाहरण

कुछ जीव जो वायवीय श्वसन का उपयोग करते हैं उनमें शामिल हैं:

• मनुष्य
• जानवर
• पौधे
• कवक

कुछ जीव जो अवायवीय श्वसन का उपयोग करते हैं उनमें शामिल हैं:

• यीस्ट
• जीवाणु
• आर्किया

निष्कर्ष

श्वसन सभी जीवित प्राणियों के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। यह कोशिकाओं के कार्य करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है। श्वसन के दो मुख्य चरण होते हैं: वायवीय श्वसन और अवायवीय श्वसन। वायवीय श्वसन ऊर्जा उत्पन्न करने का बहुत दक्ष तरीका है, लेकिन इसे ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। अवायवीय श्वसन ऊर्जा उत्पन्न करने का कम दक्ष तरीका है, लेकिन इसे ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

ATP क्या है?

ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) कोशिकाओं की प्राथमिक ऊर्जा मुद्रा है। यह एक छोटा अणु है जिसमें एक एडेनिन अणु एक राइबोज शर्करा अणु से जुड़ा होता है, जो आगे तीन फॉस्फेट समूहों से जुड़ा होता है। फॉस्फेट समूहों के बीच रासायनिक बंध उच्च-ऊर्जा बंध होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे बहुत अधिक ऊर्जा संग्रहित करते हैं। जब ये बंध टूटते हैं, तो ऊर्जा मुक्त होती है और इसे विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं को संचालित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

कोशिकाओं में ATP मुख्यतः दो प्रक्रियाओं के माध्यम से उत्पन्न होता है: ग्लाइकोलिसिस और ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन। ग्लाइकोलिसिस ग्लूकोज़, एक सरल शर्करा, के पायरुवेट में विघटन है। यह प्रक्रिया कोशिका के साइटोप्लाज्म में होती है और इसके लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती। ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन वह प्रक्रिया है जिसमें पायरुवेट कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में टूटता है। यह प्रक्रिया कोशिका की माइटोकॉन्ड्रिया में होती है और इसके लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।

ATP के विघटन से निकलने वाली ऊर्जा का उपयोग विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं को संचालित करने के लिए किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

• पेशी संकुचन: ATP पेशियों के संकुचन के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करने के लिए उपयोग होता है।
• तंत्रिका संचरण: ATP तंत्रिका कोशिकाओं को संकेत प्रेषित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करने के लिए उपयोग होता है।
• सक्रिय परिवहन: ATP सांद्रता ग्रेडिएंट के विरुद्ध अणुओं को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करने के लिए उपयोग होता है।
• रासायनिक संश्लेषण: ATP जटिल अणुओं, जैसे प्रोटीन और लिपिड्स, के संश्लेषण के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करने के लिए उपयोग होता है।

ATP कोशिकाओं में लगातार रीसायकल होता रहता है। जैसे-जैसे ATP कोशिकीय प्रक्रियाओं को संचालित करने के लिए उपयोग होता है, यह ADP (एडेनोसिन डाइफॉस्फेट) में परिवर्तित हो जाता है। ADP को फिर ग्लाइकोलिसिस और ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन की प्रक्रियाओं के माध्यम से वापस ATP में परिवर्तित किया जा सकता है।

कोशिका में ATP की मात्रा कोशिका के जीवित रहने के लिए महत्वपूर्ण है। यदि कोशिका में ATP का स्तर बहुत कम हो जाए, तो कोशिका अपनी आवश्यक प्रक्रियाओं को संचालित करने में असमर्थ हो जाएगी और अंततः मर जाएगी।

ATP के कार्य के उदाहरण:

• जब आप दौड़ते हैं, तो आपकी मांसपेशियाँ सिकुड़ने और आराम करने के लिए ATP का उपयोग करती हैं।
• जब आप साँस लेते हैं, तो आपका डायाफ्राम फेफड़ों में हवा को अंदर-बाहर ले जाने के लिए ATP का उपयोग करता है।
• जब आप सोचते हैं, तो आपका मस्तिष्क जानकारी को प्रोसेस करने के लिए ATP का उपयोग करता है।
• जब आप भोजन को पचाते हैं, तो आपका पेट और आंतें भोजन को पोषक तत्वों में तोड़ने के लिए ATP का उपयोग करती हैं।

ATP जीवन के लिए आवश्यक है। यह ऊर्जा मुद्रा है जो हमारे शरीर की सभी कोशिकाओं को शक्ति प्रदान करती है। ATP के बिना, हम जीवित नहीं रह पाएंगे।

क्रेब्स चक्र को परिभाषित करें।

क्रेब्स चक्र, जिसे सिट्रिक एसिड चक्र या ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड (TCA) चक्र भी कहा जाता है, कोशिकाओं की माइटोकॉन्ड्रिया में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला है। यह कोशिकीय श्वसन का एक केंद्रीय हिस्सा है, वह प्रक्रिया जिसके द्वारा कोशिकाएँ भोजन से ऊर्जा उत्पन्न करती हैं।

क्रेब्स चक्र ग्लूकोज के टूटने से शुरू होता है, एक सरल शर्करा जो शरीर की ऊर्जा का मुख्य स्रोत है। ग्लूकोज दो पाइरुवेट अणुओं में टूट जाता है, जो फिर क्रेब्स चक्र में प्रवेश करते हैं।

क्रेब्स चक्र में नौ रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होती हैं, जिनमें से प्रत्येक एक विशिष्ट एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है। इन प्रतिक्रियाओं को तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

1. तैयारी चरण: इस चरण में, पाइरूवेट को एसिटिल-CoA में परिवर्तित किया जाता है, एक अणु जिसे ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
2. ऊर्जा-उत्पन्न करने वाला चरण: इस चरण में, एसिटिल-CoA को ऑक्सीकृत किया जाता है ताकि कार्बन डाइऑक्साइड और ऊर्जा-समृद्ध अणुओं, जैसे ATP और NADH, का उत्पादन हो सके।
3. पुनर्जनन चरण: इस चरण में, ऊर्जा-उत्पन्न करने वाले चरण में उपयोग किए गए कुछ अणुओं को पुनः उत्पन्न किया जाता है ताकि उन्हें फिर से उपयोग किया जा सके।

क्रेब्स चक्र एक निरंतर प्रक्रिया है जो शरीर की सभी कोशिकाओं में होती है। यह ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए आवश्यक है, और यह अमीनो अम्ल, लिपिड और अन्य अणुओं के संश्लेषण में भी भूमिका निभाता है।

यहाँ एक उदाहरण है कि क्रेब्स चक्र कैसे काम करता है:

1. ग्लूकोज को दो पाइरूवेट अणुओं में तोड़ा जाता है।
2. पाइरूवेट को एसिटिल-CoA में परिवर्तित किया जाता है।
3. एसिटिल-CoA को ऑक्सीकृत किया जाता है ताकि कार्बन डाइऑक्साइड और ऊर्जा-समृद्ध अणुओं, जैसे ATP और NADH, का उत्पादन हो सके।
4. ऊर्जा-उत्पन्न करने वाले चरण में उपयोग किए गए कुछ अणुओं को पुनः उत्पन्न किया जाता है ताकि उन्हें फिर से उपयोग किया जा सके।

क्रेब्स चक्र एक जटिल प्रक्रिया है, लेकिन यह कोशिकाओं के जीवित रहने के लिए आवश्यक है। यह कोशिकीय श्वसन का एक केंद्रीय भाग है, और यह कई महत्वपूर्ण अणुओं के संश्लेषण में भूमिका निभाता है।

किण्वन क्या है?

किण्वन एक उपापचयी प्रक्रिया है जो एंजाइमों की क्रिया के माध्यम से कार्बनिक सब्सट्रेट्स में रासायनिक परिवर्तन उत्पन्न करती है। जैव रसायन में, इसे संकीर्ण रूप से उस प्रक्रिया के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें ग्लूकोज को अवायवीय रूप से तोड़ा जाता है।

यहाँ किण्वन के बारे में कुछ प्रमुख बिंदु दिए गए हैं:

• यह एक अवायवीय प्रक्रिया है, जिसका अर्थ है कि इसे ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती।
• यह जीवाणुओं, खमीर और कवक जैसे सूक्ष्मजीवों द्वारा की जाती है।
• किण्वन में उपयोग होने वाले क्रियात्मक पदार्थ आमतौर पर कार्बोहाइड्रेट होते हैं, जैसे ग्लूकोज, फ्रुक्टोज और सुक्रोज।
• किण्वन के उत्पादों में एथेनॉल, कार्बन डाइऑक्साइड, लैक्टिक अम्ल और अन्य कार्बनिक यौगिक शामिल हो सकते हैं।
• किण्वन का उपयोग विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं में किया जाता है, जिनमें ब्रूइंग, वाइन बनाना, बेकिंग और दही उत्पादन शामिल हैं।

यहाँ किण्वन के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

• ब्रूइंग में, खमीर माल्ट में मौजूद शर्कराओं को किण्वित कर एथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करता है। एथेनॉल बीयर में मौजूद अल्कोहल होता है, जबकि कार्बन डाइऑक्साइड इसे झाग देता है।
• वाइन बनाने में, खमीर अंगूरों में मौजूद शर्कराओं को किण्वित कर एथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करता है। एथेनॉल वाइन में मौजूद अल्कोहल होता है, जबकि कार्बन डाइऑक्साइड किण्वन के दौरान निकल जाता है।
• बेकिंग में, खमीर आटे में मौजूद शर्कराओं को किण्वित कर एथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करता है। एथेनॉल बेकिंग के दौरान वाषित हो जाता है, जबकि कार्बन डाइऑक्साइड आटे को फूलने का कारण बनता है।
• दही उत्पादन में, जीवाणु दूध में मौजूद लैक्टोज को किण्वित कर लैक्टिक अम्ल उत्पन्न करते हैं। लैक्टिक अम्ल दही को खट्टा स्वाद देता है और संरक्षक के रूप में भी कार्य करता है।

किण्वन एक बहुउपयोगी प्रक्रिया है जिसका उपयोग सदियों से विभिन्न प्रकार के खाद्य पदार्थों और पेय पदार्थों को बनाने के लिए किया जाता रहा है। यह एक महत्वपूर्ण औद्योगिक प्रक्रिया भी है जिसका उपयोग विभिन्न रसायनों और ईंधनों को बनाने के लिए किया जाता है।

हमें ऊर्जा की आवश्यकता क्यों है?

हमें ऊर्जा की आवश्यकता क्यों है?

ऊर्जा जीवन के लिए अत्यावश्यक है। यह कार्य करने की क्षमता है, और यह हमारे शरीर में होने वाली हर प्रक्रिया में शामिल है। हमें साँस लेने, चलने-फिरने, सोचने और बढ़ने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। हमें अपने घरों, व्यवसायों और परिवहन प्रणालियों को चलाने के लिए भी ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

ऊर्जा के कई भिन्न रूप होते हैं, लेकिन सबसे सामान्य रूप ऊष्मा है। ऊष्मा ऊर्जा तब उत्पन्न होती है जब कुछ जलता है, जैसे कि जब हम कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस जैसे जीवाश्म ईंधन जलाते हैं। ऊष्मा ऊर्जा सूर्य, परमाणु अभिक्रियाओं और भू-तापीय प्रक्रियाओं द्वारा भी उत्पन्न हो सकती है।

ऊर्जा के अन्य रूपों में विद्युत ऊर्जा, यांत्रिक ऊर्जा और रासायनिक ऊर्जा शामिल हैं। विद्युत ऊर्जा तब उत्पन्न होती है जब विद्युत धारा किसी चालक, जैसे तार, से प्रवाहित होती है। यांत्रिक ऊर्जा तब उत्पन्न होती है जब कुछ चलता है, जैसे कि जब कोई कार सड़क पर दौड़ती है। रासायनिक ऊर्जा परमाणुओं के बीच के बंधों में संचित होती है, और यह तब मुक्त होती है जब वे बंध टूट जाते हैं, जैसे कि जब हम भोजन खाते हैं।

हम ऊर्जा का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए करते हैं, जिनमें शामिल हैं:

• परिवहन: हम अपनी कारों, ट्रकों, ट्रेनों और हवाई जहाज़ों को चलाने के लिए ऊर्जा का उपयोग करते हैं।
• हीटिंग और कूलिंग: हम सर्दियों में अपने घरों और व्यवसायों को गर्म करने और गर्मियों में ठंडा करने के लिए ऊर्जा का उपयोग करते हैं।
• बिजली: हम अपनी लाइटों, उपकरणों और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को चलाने के लिए ऊर्जा का उपयोग करते हैं।
• विनिर्माण: हम उन मशीनों को चलाने के लिए ऊर्जा का उपयोग करते हैं जो हमारे उपयोग की वस्तुएँ बनाती हैं।
• कृषि: हम ट्रैक्टरों और अन्य उपकरणों को चलाने के लिए ऊर्जा का उपयोग करते हैं जिनका उपयोग हम भोजन उगाने के लिए करते हैं।

ऊर्जा की मांग लगातार बढ़ रही है, और यह हमारे ग्रह के संसाधनों पर दबाव डाल रही है। हमें ऊर्जा का अधिक कुशलता से उपयोग करने के तरीके खोजने होंगे और नए स्रोत विकसित करने होंगे जो स्थायी हों।

ऊर्जा के उपयोग के उदाहरण

यहाँ कुछ उदाहरण दिए गए हैं कि हम अपने दैनिक जीवन में ऊर्जा का उपयोग कैसे करते हैं:

• जब हम लाइटें चालू करते हैं, तो हम विद्युत ऊर्जा का उपयोग कर रहे होते हैं।
• जब हम अपनी कार चलाते हैं, तो हम गैसोलीन का उपयोग कर रहे होते हैं, जो रासायनिक ऊर्जा का एक रूप है।
• जब हम भोजन पकाते हैं, तो हम ऊष्मा ऊर्जा का उपयोग कर रहे होते हैं।
• जब हम अपने कंप्यूटर का उपयोग करते हैं, तो हम विद्युत ऊर्जा का उपयोग कर रहे होते हैं।
• जब हम स्नान करते हैं, तो हम गर्म पानी का उपयोग कर रहे होते हैं, जिसे ऊर्जा का उपयोग करके गर्म किया गया है।

हम ऊर्जा का उपयोग कई अलग-अलग तरीकों से करते हैं, और यह हमारे जीवनशैली के लिए आवश्यक है। हालाँकि, हमें यह ध्यान रखना होगा कि हम ऊर्जा का उपयोग कैसे करते हैं और इसकी खपत को कम करने के तरीके खोजने होंगे।

अपनी ऊर्जा खपत को कैसे कम करें

ऊर्जा खपत को कम करने के लिए आप कई चीज़ें कर सकते हैं, जिनमें शामिल हैं:

• जब आप किसी कमरे से बाहर जाएँ तो लाइट बंद कर दें।
• उपकरणों को बिजली से अनप्लग कर दें जब आप उनका उपयोग न कर रहे हों।
• जब भी संभव हो, गाड़ी चलाने के बजाय सार्वजनिक परिवहन का उपयोग करें या पैदल चलें।
• ऊर्जा-कुशल उपकरण और बल्ब लगाएँ।
• अपने घर को इन्सुलेट करें ताकि सर्दियों में गर्मी और गर्मियों में ठंडक भीतर रहे।
• अपने हीटिंग और कूलिंग सिस्टम को नियंत्रित करने के लिए प्रोग्रामेबल थर्मोस्टैट का उपयोग करें।
• छोटे समय के लिए शॉवर लें।
• अपने कपड़े ठंडे पानी में धोएँ।
• कपड़ों को सुखाने के लिए ड्रायर के बजाय उन्हें लटकाएँ।

इन सरल बदलावों को अपनाकर आप अपनी ऊर्जा खपत को कम कर सकते हैं और पर्यावरण की रक्षा में मदद कर सकते हैं।

ग्लाइकोलिसिस क्या है?

ग्लाइकोलिसिस सेलुलर श्वसन का पहला चरण है, जो वह प्रक्रिया है जिससे कोशिकाएँ ग्लूकोज़ को ऊर्जा में बदलती हैं। यह कोशिका के साइटोप्लाज़्म में होता है और इसके लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती। ग्लाइकोलिसिस को दो चरणों में बाँटा जा सकता है: तैयारी चरण और लाभ चरण।

तैयारी चरण

ग्लाइकोलिसिस के तैयारी चरण में ग्लूकोज़ को दो अणुओं में ग्लिसरैल्डिहाइड-3-फॉस्फेट (G3P) में बदला जाता है। इस प्रक्रिया के लिए दो ATP अणुओं और दो NAD+ अणुओं की आवश्यकता होती है।

1. ग्लूकोज़ फॉस्फोरिलेशन: हेक्सोकाइनेज द्वारा ग्लूकोज़ को फॉस्फोरिलेट कर ग्लूकोज़-6-फॉस्फेट (G6P) बनाया जाता है। इस अभिक्रिया के लिए एक ATP अणु की आवश्यकता होती है।
2. आइसोमराइज़ेशन: फॉस्फोग्लूकोम्यूटेज द्वारा G6P को फ्रक्टोज़-6-फॉस्फेट (F6P) में आइसोमराइज़ किया जाता है।
3. फॉस्फोरिलेशन: फॉस्फोफ्रक्टोकाइनेज-1 (PFK-1) द्वारा F6P को फॉस्फोरिलेट कर फ्रक्टोज़-1,6-बिस्फॉस्फेट (F1,6BP) बनाया जाता है। इस अभिक्रिया के लिए एक ATP अणु की आवश्यकता होती है।
4. क्लीवेज: एल्डोलेज द्वारा F1,6BP को दो G3P अणुओं में विभाजित किया जाता है।

पेऑफ चरण

ग्लाइकोलिसिस के पेऑफ चरण में G3P को दो पाइरुवेट अणुओं में रूपांतरित किया जाता है। इस प्रक्रिया से दो ATP, दो NADH और दो H⁺ अणु उत्पन्न होते हैं।

1. ऑक्सीकरण: ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज (GAPDH) द्वारा G3P को ऑक्सीकरण कर 1,3-बिस्फॉस्फोग्लिसरेट (1,3-BPG) बनाया जाता है। इस अभिक्रिया से दो NADH अणु उत्पन्न होते हैं।
2. फॉस्फोरिलेशन: फॉस्फोग्लिसरेट काइनेज (PGK) द्वारा 1,3-BPG को फॉस्फोरिलेट कर 3-फॉस्फोग्लिसरेट (3-PG) बनाया जाता है। इस अभिक्रिया से दो ATP अणु उत्पन्न होते हैं।
3. आइसोमराइज़ेशन: फॉस्फोग्लिसरोम्यूटेज द्वारा 3-PG को 2-फॉस्फोग्लिसरेट (2-PG) में आइसोमराइज़ किया जाता है।
4. डिहाइड्रेशन: एनोलेज द्वारा 2-PG को डिहाइड्रेट कर फॉस्फोएनॉलपाइरुवेट (PEP) बनाया जाता है। इस अभिक्रिया से दो H⁺ अणु उत्पन्न होते हैं।
5. सब्सट्रेट-स्तरीय फॉस्फोरिलेशन: पाइरुवेट काइनेज (PK) द्वारा PEP को ADP को स्थानांतरित कर पाइरुवेट बनाया जाता है। इस अभिक्रिया से दो ATP अणु उत्पन्न होते हैं।

समग्र अभिक्रिया

ग्लाइकोलिसिस की समग्र अभिक्रिया है:

$$ग्लूकोज + 2 NAD^+ + 2 ADP + 2 Pi -> 2 पाइरुवेट + 2 NADH + 2 H^+ + 2 ATP + 2 H_2O$$

ग्लाइकोलिसिस कोशिकाओं के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है क्योंकि यह उन्हें कार्य करने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करती है। ग्लाइकोलिसिस के बिना, कोशिकाएं जीवित नहीं रह पाएंगी।

ग्लाइकोलिसिस के उदाहरण

ग्लाइकोलिसिस सभी कोशिकाओं में होती है, लेकिन यह विशेष रूप से उन कोशिकाओं में महत्वपूर्ण है जो अत्यधिक सक्रिय होती हैं, जैसे कि मांसपेशी कोशिकाएं और तंत्रिका कोशिकाएं। इन कोशिकाओं को कार्य करने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और ग्लाइकोलिसिस उन्हें आवश्यक ऊर्जा प्रदान करती है।

ग्लाइकोलिसिस किण्वन प्रक्रिया में भी महत्वपूर्ण है। किण्वन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोशिकाएं ग्लूकोज को एथेनॉल या लैक्टिक अम्ल में परिवर्तित करती हैं। यह प्रक्रिया खमीर द्वारा शराब उत्पादन के लिए और बैक्टीरिया द्वारा लैक्टिक अम्ल उत्पादन के लिए उपयोग की जाती है।

कोशिकीय श्वसन क्या है?

कोशिकीय श्वसन

कोशिकीय श्वसन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोशिकाएं कार्बनिक अणुओं (जैसे कि ग्लूकोज) को ऊर्जा (ATP के रूप में) में परिवर्तित करती हैं। यह एक जटिल प्रक्रिया है जो कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में होती है और इसमें तीन मुख्य चरण होते हैं: ग्लाइकोलिसिस, क्रेब्स चक्र (जिसे सिट्रिक अम्ल चक्र भी कहा जाता है), और ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन।

ग्लाइकोलिसिस

ग्लाइकोलिसिस सेलुलर श्वसन का पहला चरण है और यह कोशिका के साइटोप्लाज्म में होता है। इस चरण में, ग्लूकोस का एक अणु दो पाइरुवेट अणुओं में टूट जाता है। इस प्रक्रिया से 2 ATP अणु (शुद्ध लाभ) और 2 NADH (निकोटिनामाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड) अणु, एक उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन वाहक, का उत्पादन भी होता है।

क्रेब्स चक्र

क्रेब्स चक्र माइटोकॉन्ड्रिया में होता है और यह रासायनिक अभिक्रियाओं की एक श्रृंखला है जो ग्लाइकोलिसिस में उत्पन्न पाइरुवेट अणुओं को और आगे तोड़ती है। प्रत्येक पाइरुवेट अणु कोएंजाइम A के साथ मिलकर एसिटिल CoA बनाता है, जो फिर क्रेब्स चक्र में प्रवेश करता है। चक्र के दौरान, एसिटिल CoA का ऑक्सीकरण होता है जिससे कार्बन डाइऑक्साइड, ATP, NADH और FADH2 (फ्लेविन एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड) का उत्पादन होता है।

ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन

ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन सेलुलर श्वसन का अंतिम चरण है और यह माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में होता है। इस चरण के दौरान, ग्लाइकोलिसिस और क्रेब्स चक्र में उत्पन्न NADH और FADH2 अणु, केमियोसमोसिस नामक प्रक्रिया के माध्यम से ATP उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। केमियोसमोसिस में, माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली के पार हाइड्रोजन आयनों (प्रोटॉनों) के प्रवाह से ATP का संश्लेषण होता है।

कुल मिलाकर, सेलुलर श्वसन एक अत्यधिक कुशल प्रक्रिया है जो कोशिकाओं को कार्बनिक अणुओं में संग्रहीत ऊर्जा को ATP में बदलने की अनुमति देती है, जो कोशिका की प्राथमिक ऊर्जा मुद्रा है। यह प्रक्रिया सभी जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए आवश्यक है।

सेलुलर श्वसन के उदाहरण

सेलुलर श्वसन सभी जीवित जीवों में होता है, जीवाणुओं से लेकर पौधों और जानवरों तक। यहाँ कुछ विशिष्ट उदाहरण दिए गए हैं:

• मनुष्यों में, सेलुलर श्वसन मांसपेशियों, यकृत और अन्य ऊतकों की कोशिकाओं में होता है। सेलुलर श्वसन में प्रयुक्त ग्लूकोज हमारे द्वारा खाए गए भोजन से आता है, और उत्पन्न ATP विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं, जैसे मांसपेशी संकुचन और तंत्रिका संचरण को संचालित करने के लिए उपयोग की जाती है।

• पौधों में, सेलुलर श्वसन पत्तियों के क्लोरोप्लास्ट में होता है। सेलुलर श्वसन में प्रयुक्त ग्लूकोज प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से उत्पन्न होता है, और उत्पन्न ATP विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं, जैसे प्रोटीन और लिपिड के संश्लेषण को संचालित करने के लिए उपयोग की जाती है।

• जीवाणुओं में, सेलुलर श्वसन कोशिका के साइटोप्लाज्म में होता है। सेलुलर श्वसन में प्रयुक्त ग्लूकोज पर्यावरण से प्राप्त होता है, और उत्पन्न ATP विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं, जैसे गतिशीलता और प्रजनन को संचालित करने के लिए उपयोग की जाती है।

सेलुलर श्वसन एक मौलिक प्रक्रिया है जो सभी जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए आवश्यक है। यह कोशिकाओं को कार्बनिक अणुओं में संचित ऊर्जा को ATP में परिवर्तित करने की अनुमति देता है, जो कोशिका की प्राथमिक ऊर्जा मुद्रा है।

एरोबिक और एरोबिक श्वसन को परिभाषित करें।

एरोबिक श्वसन

एरोबिक श्वसन एक चयापचयी प्रक्रिया है जो ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए ग्लूकोज और अन्य कार्बनिक अणुओं को तोड़ने के लिए ऑक्सीजन का उपयोग करती है। यह भोजन से ऊर्जा उत्पन्न करने का सबसे कुशल तरीका है, और यह अधिकांश जानवरों—मनुष्यों सहित—का प्राथमिक ऊर्जा स्रोत है।

एरोबिक श्वसन की प्रक्रिया ग्लाइकोलिसिस से शुरू होती है, जो ग्लूकोज को दो पायरुवेट अणुओं में तोड़ने की प्रक्रिया है। पायरुवेट को फिर माइटोकॉन्ड्रिया में स्थानांतरित किया जाता है, जहाँ इसे क्रेब्स चक्र के नाम से जाने जाने वाली एक श्रृंखला की प्रतिक्रियाओं के माध्यम से आगे तोड़ा जाता है। क्रेब्स चक्र कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और ATP उत्पन्न करता है, जो कोशिका की ऊर्जा मुद्रा है।

एरोबिक श्वसन का अंतिम चरण ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन है, जो माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में होता है। ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन के दौरान, इलेक्ट्रॉन NADH और FADH2—जो ग्लाइकोलिसिस और क्रेब्स चक्र के दौरान उत्पन्न होते हैं—से ऑक्सीजन तक स्थानांतरित किए जाते हैं। यह प्रक्रिया आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के पार एक प्रोटॉन ग्रेडिएंट बनाती है, जो ATP के संश्लेषण को संचालित करती है।

एरोबिक श्वसन एक अत्यंत कुशल प्रक्रिया है, और यह प्रत्येक ग्लूकोज अणु के लिए 36 ATP अणुओं तक उत्पन्न कर सकती है। यह अनैरोबिक श्वसन के विपरीत है, जो एक कम कुशल प्रक्रिया है जो ऑक्सीजन का उपयोग नहीं करती और प्रत्येक ग्लूकोज अणु के लिए केवल 2 ATP अणु उत्पन्न कर सकती है।

एरोबिक व्यायाम

एरोबिक व्यायास वह किस्म का व्यायास है जो दिल की धड़कन और साँस लेने की दर को लगातार समय तक बढ़ा देता है। यह व्यायास हृदय-संबंधी फिटनेस में सुधार करने में मदद करता है, जो दिल और फेफड़ों की उस क्षमता को कहते हैं जिससे वे शरीर के ऊतकों तक ऑक्सीजन पहुँचाते हैं।

एरोबिक व्यायास की कुछ उदाहरणें इस प्रकार हैं:

• दौड़ना
• टहलना
• साइकिल चलाना
• तैरना
• नृत्य करना
• रोइंग
• एलिप्टिकल ट्रेनिंग

एरोबिक व्यायास समग्र स्वास्थ्य और कल्याण में सुधार का एक बेहतरीन तरीका है। यह हृदय रोग, स्ट्रोक, टाइप 2 मधुमेह और कुछ प्रकार के कैंसर के जोखिम को घटाने में मदद कर सकता है। यह मूड, ऊर्जा स्तर और नींद की गुणवत्ता में भी सुधार ला सकता है।

अनैरोबिक श्वसन

अनैरोबिक श्वसन एक चयापचय प्रक्रिया है जो ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए ग्लूकोज और अन्य कार्बनिक अणुओं को तोड़ने के लिए ऑक्सीजन का उपयोग नहीं करती। यह एरोबिक श्वसन की तुलना में कम कुशल प्रक्रिया है और प्रति ग्लूकोज अणु से केवल 2 ATP अणु उत्पन्न कर सकती है।

अनैरोबिक श्वसन तब होता है जब शरीर की ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन नहीं होती। यह तीव्र व्यायास के दौरान हो सकता है, जब मांसपेशियाँ फेफड़ों की ऑक्सीजन आपूर्ति से अधिक तेज़ी से काम कर रही हों। अनैरोबिक श्वसन कुछ चिकित्सीय स्थितियों वाले लोगों में भी हो सकता है, जैसे हृदय रोग या फेफड़ों की बीमारी।

अनैरोबिक श्वसन की प्रक्रिया ग्लाइकोलिसिस से शुरू होती है, जो ग्लूकोज के दो पाइरुवेट अणुओं में टूटने की प्रक्रिया है। पाइरुवेट को फिर लैक्टेट में बदला जाता है, जो एक अपशिष्ट उत्पाद है जो मांसपेशियों में थकान का कारण बन सकता है।

अवायवीय श्वसन एक अस्थायी प्रक्रिया है जिसे केवल थोड़े समय तक ही बनाए रखा जा सकता है। एक बार जब शरीर में पर्याप्त ऑक्सीजन हो जाती है, तो यह पुनः वायवीय श्वसन की ओर लौट आता है।

पादप कोशिकाओं में कोशिकीय श्वसन कहाँ होता है?

कोशिकीय श्वसन जैव रासायनिक ऊर्जा को पोषक तत्वों से एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (ATP) में रूपांतरित करने और फिर अपशिष्ट उत्पादों को मुक्त करने के लिए जीवों की कोशिकाओं में होने वाली चयापचयी अभिक्रियाओं का एक समूह है। यह प्रक्रिया सभी जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए आवश्यक है क्योंकि ATP कोशिकाओं की मुख्य ऊर्जा मुद्रा के रूप में कार्य करता है।

पादप कोशिकाओं में कोशिकीय श्वसन मुख्यतः दो कोशिकांगों में होता है: माइटोकॉन्ड्रिया और कोशिकाद्रव्य। आइए पादप कोशिकाओं में कोशिकीय श्वसन कहाँ होता है, इस पर नज़र डालें:

1. माइटोकॉन्ड्रिया:

   • माइटोकॉन्ड्रिया को अक्सर “कोशिका की पावरहाउस” कहा जाता है क्योंकि वे कोशिकीय श्वसन में केंद्रीय भूमिका निभाते हैं।
   • इनमें क्रिस्टे नामक विशिष्ट संरचनाएँ होती हैं, जो तहदार झिल्लियाँ हैं जो कुशल ऊर्जा उत्पादन के लिए सतह क्षेत्र बढ़ाती हैं।
   • सिट्रिक अम्ल चक्र (जिसे क्रेब्स चक्र भी कहा जाता है) और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला, कोशिकीय श्वसन के दो प्रमुख चरण, माइटोकॉन्ड्रिया के भीतर होते हैं।
   • कोशिकीय श्वसन के दौरान, ग्लूकोज़ (एक शर्करा अणु जो प्रकाश संश्लेषण से प्राप्त होता है या संचित स्टार्च से टूटकर बनता है) को कार्बन डाइऑक्साइड और जल में तोड़ा जाता है, जिससे ATP के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है।

2. कोशिकाद्रव्य:

• कोशिकाद्रव्य वह जेलीनुसार पदार्थ है जो कोशिका को भरता है और विभिन्न कोशिकांगों को समाहित करता है।
• ग्लाइकोलिसिस, जो कोशिकीय श्वसन का प्रथम चरण है, कोशिकाद्रव्य में होता है।
• ग्लाइकोलिसिस के दौरान, ग्लूकोस छोटे अणुओं जैसे पिरुवेट में टूट जाता है और थोड़ी मात्रा में ATP उत्पन्न होता है।

संक्षेप में, पादप कोशिकाओं में कोशिकीय श्वसन मुख्यतः माइटोकॉन्ड्रिया में होता है, जहाँ अधिकांश ऊर्जा उत्पादन सिट्रिक अम्ल चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के माध्यम से होता है। ग्लाइकोलिसिस, कोशिकीय श्वसन का प्रारंभिक चरण, कोशिकाद्रव्य में होता है। ये प्रक्रियाएं मिलकर ग्लूकोस को ATP में परिवर्तित करती हैं, जो पौधों में विभिन्न कोशिकीय कार्यों और वृद्धि के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है।

कोशिकीय श्वसन का संतुलित रासायनिक समीकरण क्या है?

कोशिकीय श्वसन एक समूह है चयापचयी अभिक्रियाओं का जो जीवों की कोशिकाओं में होता है ताकि पोषक तत्वों से जैव रासायनिक ऊर्जा को एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (ATP) में परिवर्तित किया जा सके, और फिर अपशिष्ट उत्पादों को मुक्त किया जा सके। यह प्रक्रिया सभी जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए आवश्यक है क्योंकि ATP कोशिकाओं की मुख्य ऊर्जा मुद्रा के रूप में कार्य करता है।

कोशिकीय श्वसन का समग्र संतुलित रासायनिक समीकरण है:

C6H12O6 (ग्लूकोस) + 6O2 (ऑक्सीजन) → 6CO2 (कार्बन डाइऑक्साइड) + 6H2O (जल) + ऊर्जा (ATP के रूप में)

यह समीकरण ऑक्सीजन की उपस्थिति में ग्लूकोज, एक सरल शर्करा, के एक अणु के पूर्ण विघटन को दर्शाता है। कोशिकीय श्वसन के दौरान, ग्लूकोज को एंजाइमेटिक अभिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से तोड़ा जाता है, जिसमें ग्लाइकोलिसिस, क्रेब्स चक्र (जिसे सिट्रिक एसिड चक्र भी कहा जाता है), और ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन शामिल हैं।

यहाँ संतुलित रासायनिक समीकरण की चरणबद्ध व्याख्या दी गई है:

1. ग्लाइकोलिसिस: यह कोशिकीय श्वसन का पहला चरण है और यह कोशिका द्रव्य में होता है। ग्लूकोज का एक अणु दो पायरुवेट अणुओं में टूट जाता है, साथ ही थोड़ी मात्रा में ATP और NADH (निकोटिनामाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड), एक उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन वाहक, भी उत्पन्न होता है।

2. क्रेब्स चक्र: ग्लाइकोलिसिस में बने पायरुवेट अणु माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करते हैं, जहाँ वे क्रेब्स चक्र में और विघटित होते हैं। प्रत्येक पायरुवेट अणु कोएंजाइम A के साथ मिलकर एसिटिल CoA बनाता है, जो फिर चक्र में प्रवेश करता है। अभिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से, एसिटिल CoA का ऑक्सीकरण होता है और CO2, ATP, NADH, और FADH2 (फ्लेविन एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड) उत्पन्न होते हैं।

3. ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन: कोशिकीय श्वसन का यह अंतिम चरण आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में होता है। ग्लाइकोलिसिस और क्रेब्स चक्र में उत्पन्न NADH और FADH2 अणु अपने उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला, प्रोटीन परिसरों की एक श्रृंखला, को सौंपते हैं। जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन श्रृंखला से गुजरते हैं, उनकी ऊर्जा का उपयोग हाइड्रोजन आयनों (H+) को झिल्ली के पार पंप करने के लिए किया जाता है, जिससे एक प्रोटॉन ग्रेडिएंट बनता है।

4. एटीपी संश्लेषण: ऑक्सीडेटिव फॉस्फोरिलेशन में उत्पन्न प्रोटॉन ग्रेडिएंट एक प्रोटीन समूह जिसे एटीपी सिंथेस कहा जाता है, के माध्यम से एटीपी के संश्लेषण को प्रेरित करता है। जैसे ही प्रोटॉन ग्रेडिएंट के अनुसार वापस बहते हैं, वे एटीपी सिंथेस से गुजरते हैं, जिससे एक संरचनात्मक परिवर्तन होता है जो एडीपी (एडेनोसिन डाइफॉस्फेट) से एटीपी के निर्माण का कारण बनता है।

सेलुलर श्वसन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण समग्र प्रक्रिया का सारांश प्रस्तुत करता है, यह दिखाता है कि एक ग्लूकोस अणु छह ऑक्सीजन अणुओं की उपस्थिति में पूरी तरह से ऑक्सीकृत होकर छह कार्बन डाइऑक्साइड अणु, छह जल अणु और एटीपी के रूप में महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करता है। यह ऊर्जा तब विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियों को संचालित करने के लिए उपयोग की जाती है, जिनमें पेशी संकुचन, तंत्रिका आवेग संचरण और रासायनिक संश्लेषण शामिल हैं।