एरोबिक श्वसन: एरोबिक श्वसन का तंत्र समझाया गया!

एरोबिक श्वसन के तंत्र के बारे में जानने के लिए इस लेख को पढ़ें!

श्वसन ग्लूकोज (आमतौर पर) से शुरू होता है। एरोबिक और एनारोबिक श्वसन में प्रारंभिक प्रतिक्रियाएं आम हैं, जिसके परिणामस्वरूप ग्लूकोज के टूटने से पाइरुविक एसिड बनता है।

प्रक्रिया को ग्लाइकोलिसिस या ईएमपी मार्ग (एम्बडेन-मेयरहोफ-परनास पाथवे) कहा जाता है। इस प्रक्रिया को ओ 2 की आवश्यकता नहीं है, हालांकि यह ऑक्सीजन की उपस्थिति में हो सकती है। इस चरण के बाद, ऑक्सीजन की उपस्थिति या अनुपस्थिति के आधार पर पाइरुविक एसिड का भाग्य अलग होता है।

यदि ऑक्सीजन मौजूद है, तो एच 2 ओ और सीओ 2 में पाइरुविक एसिड का पूरा ऑक्सीकरण होता है और रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं जिसके माध्यम से यह त्रि-कार्बोक्जिलिक एसिड चक्र (टीसीए चक्र) या क्रेब्स चक्र कहलाता है। यह चक्र माइटोकॉन्ड्रिया में होता है। यदि ऑक्सीजन अनुपस्थित है, तो पाइरुविक एसिड एथिल अल्कोहल (सी 2 एच 5 ओएच) और सीओ 2 बिना किसी सेल ऑर्गेनेल की मदद से बनाता है। इस प्रक्रिया को एनारोबिक श्वसन कहा जाता है।

एरोबिक श्वसन:

एरोबिक श्वसन एक एंजाइम द्वारा नियंत्रित ऊर्जा है जो कार्बन डाइऑक्साइड में कार्बनिक भोजन के पूर्ण ऑक्सीकरण की प्रक्रिया में टर्मिनल ऑक्सीडेंट के रूप में ऑक्सीजन के साथ पानी और ऑक्सीजन के अभिनय के साथ नियंत्रित होती है। एरोबिक श्वसन के सामान्य तंत्र को सामान्य मार्ग भी कहा जाता है क्योंकि इसका पहला कदम, जिसे ग्लाइकोलाइसिस कहा जाता है, श्वसन के एरोबिक और अवायवीय दोनों तरीकों के लिए सामान्य है। सामान्य एरोबिक श्वसन में तीन चरण होते हैं- ग्लाइकोलाइसिस, क्रेब्स चक्र और टर्मिनल ऑक्सीकरण।

ग्लाइकोलाइसिस:

इसे ईएमपी मार्ग भी कहा जाता है क्योंकि इसे तीन जर्मन वैज्ञानिकों एम्बेन, मेयरहोफ और पर्नास ने खोजा था। ग्लाइकोलाइसिस ग्लूकोस या इसी तरह के हेक्सोज शुगर के पाइरुविक एसिड के अणुओं में एंजाइम की मध्यस्थता प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से कुछ ऊर्जा (एटीपी के रूप में) और शक्ति को कम करने (एनएडीएच 2 ) को कम करने की प्रक्रिया है। यह साइटोप्लाज्म में होता है। यह निम्न उप चरणों में होता है।

1. फास्फोरिलीकरण:

ग्लूकोज एंजाइम-हेक्सोकाइनेज (मेयेरहोफ, 1927) या ग्लूकोकिनेज (जैसे, लीवर) और एमजी 2+ की उपस्थिति में एटीपी द्वारा ग्लूकोज-6-फॉस्फेट को फॉस्फोराइलेट किया जाता है।

2. पृथक्करण:

ग्लूकोस -6-फॉस्फेट को एंजाइम आइसोस्फोक्स आइसोमेरेज की मदद से इसके आइसोमर फ्रक्टोज -6-फॉस्फेट में बदल दिया जाता है।

फ्रुक्टोज-6-फॉस्फेट एंजाइम फ्रुक्टोकिनेज की मदद से फ्रुक्टोज के फॉस्फोराइलेशन द्वारा भी सीधे उत्पादित किया जा सकता है।

3. फास्फोरिलीकरण:

फ्रुक्टोज-6-फॉस्फेट एंजाइम फॉस्फोफ्रोस्टो-कीनेज और एमजी 2+ की उपस्थिति में एटीपी के माध्यम से आगे फॉस्फोराइलेटेड है। उत्पाद फ्रुक्टोज -1, 6 डाइफॉस्फेट है।

4. विभाजन:

फ्रुक्टोज -1, 6-डाइफॉस्फेट 3- कार्बन यौगिकों, ग्लिसराल्डिहाइड 3-फॉस्फेट (= GAP या 3-फॉस्फोग्लाइसेराल्डिहाइड = पीजीएएल) और डायट्रोक्सी एसिटोन 3-फॉस्फेट (DIHAP) में से प्रत्येक को एक अणु बनाने के लिए एंजाइमयुक्त रूप से विभाजित होता है। उत्तरार्द्ध आगे एंजाइम triose फॉस्फेट isomerase (= phosphotriose isomerase) द्वारा ग्लिसराल्डेहाइड 3-फॉस्फेट में बदल जाता है।

5. निर्जलीकरण और फास्फोरिलीकरण:

एंजाइम ग्लिसराल्डिहाइड फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज की उपस्थिति में, ग्लिसराल्डिहाइड 3-फॉस्फेट एनएडीएच 2 बनाने के लिए एनएडी के लिए हाइड्रोजन खो देता है और अकार्बनिक फॉस्फेट को 1, 3-डिपोस्फॉर्गेनिक एसिड के रूप में स्वीकार करता है।

6. एटीपी का गठन:

उच्च ऊर्जा बंधन द्वारा जुड़े में द्विध्रुवीय एसिड के दो फॉस्फेट में से एक। यह एटीपी को संश्लेषित कर सकता है और 3-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड बना सकता है। एंजाइम फॉस्फोग्लिसरील इनसे है। मेटाबोलाइट्स से एटीपी के प्रत्यक्ष संश्लेषण को सब्सट्रेट स्तर फॉस्फोराइलेशन कहा जाता है।

7. पृथक्करण:

3-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड को इसके आयस्टर 2-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड को zyme phosphoglyceromutase द्वारा बदल दिया जाता है।

8. निर्जलीकरण:

एंजाइम एनोलेज़ की एजेंसी के माध्यम से, 2-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड को फॉस्फेनोल पाइरूवेट (पीईपी) में बदल दिया जाता है। प्रक्रिया में पानी का एक अणु हटा दिया जाता है। Mg 2+ की आवश्यकता है।

9. एटीपी का गठन:

फॉस्फेनोल के गठन के दौरान पाइरूवेट फास्फेट कट्टरपंथी ऊर्जा को उठाता है। यह सब्सट्रेट स्तर फॉस्फोराइलेशन द्वारा एटीपी के उत्पादन में मदद करता है। एंजाइम पाइरुविक किनेज है। यह फॉस्फेनोल पाइरूवेट से पाइरूवेट पैदा करता है।

ग्लाइकोलाइसिस के शुद्ध उत्पाद:

ग्लाइकोलाइसिस में एटीपी के दो अणुओं का उपयोग ग्लूकोज के डबल फास्फोराइलेशन के दौरान फ्रुक्टोज -1, 6 डिपोफोस्फेट बनाने के लिए किया जाता है। बदले में एटीपी के चार अणु सब्सट्रेट स्तर फास्फोरिलीकरण (1 का रूपांतरण, 3 डिफॉस्फोग्लिसरिक एसिड से 3-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड और फॉस्फेनॉल पाइरूवेट से पाइरूलेट) द्वारा उत्पादित होते हैं। एनएडीएच 2 के दो अणु ग्लिसराल्डिहाइड 3-फॉस्फेट के ऑक्सीकरण से 1, 3-डिपोफॉस्ग्लिसरिक एसिड के समय बनते हैं। शुद्ध प्रतिक्रिया इस प्रकार है:

ग्लूकोज + 2NAD + + 2ADP + 2H 3 PO 4 + 2H 3 PO 4 -> 2 Pyruvate + 2NADH + 2H + + 2ATP

क्रेब्स चक्र:

साइकिल की खोज हंस क्रेब्स (1937, 1940, नोबेल पुरस्कार 1953) द्वारा की गई थी। यह माइटोकॉन्ड्रिया के अंदर होता है। प्रारंभिक उत्पाद के बाद चक्र को साइट्रिक एसिड चक्र या ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड (TCA) चक्र भी कहा जाता है। क्रेब्स चक्र पाइरूवेट से प्राप्त सक्रिय एसीटेट का स्टेप वाइज ऑक्सीडेटिव और चक्रीय क्षरण है।

एसीटाइल-सीओए के लिए पाइरूवेट का ऑक्सीकरण:

पाइरूवेट माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करता है। सीओ 2 और एनएडीएच का उत्पादन करने के लिए इसे ऑक्सीडेटिव रूप से ऑक्सीकरण किया जाता है। उत्पाद एसिटाइल सीओए या सक्रिय एसीटेट बनाने के लिए कोएंजाइम ए युक्त सल्फर के साथ जोड़ती है। प्रतिक्रिया एक एंजाइम कॉम्प्लेक्स पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज (एक डिकार्बोसिलेज, लिपोइक एसिड, टीपीपी, ट्रांसएसेटाइलस और एमजी 2+ से बना ) की उपस्थिति में होती है।

एसिटाइल सीओए क्रेब्स चक्र के लिए सब्सट्रेट एंट्रेंट के रूप में कार्य करता है। क्रेब्स चक्र का स्वीकर्ता अणु एक 4-कार्बन यौगिक ऑक्सीलोसेटेट है। कर्ब्स चक्र में दो डिकार्बोलाइजेशन और चार डिहाइड्रोज- राष्ट्र शामिल हैं। क्रेब्स चक्र के विभिन्न घटक इस प्रकार हैं।

1. संघनन:

एसिटाइल सीओए (2-कार्बन यौगिक) ऑक्सालो-एसीटेट (4-कार्बन यौगिक) के साथ मिलकर संघनक एंजाइम साइट्रेट सिंथेटेज़ की उपस्थिति में एक ट्राइकारबॉक्साइक्लिक 6-कार्बन यौगिक बनाता है जिसे साइट्रिक एसिड कहा जाता है। यह क्रेब्स चक्र का पहला उत्पाद है। सीओए मुक्त है।

2. निर्जलीकरण:

साइट्रस पानी को छोड़ने वाले एसीनिटेट बनाने वाले एकोनिटेस की उपस्थिति में पुनर्गठन से गुजरता है।

3. जलयोजन:

सिस-एकोनेट को आइसोसाइट्रेट में परिवर्तित किया जाता है, जिसमें पानी की मौजूदगी में एंजाइम एसोनाइट होता है।

4. निर्जलीकरण:

आइसोसाइट्रेट को एंजाइम आइसोसिट्रेट डीहाइड्रोजनीज और एमएन 2+ की उपस्थिति में ऑक्सालोसुकेट के लिए निर्जलित किया जाता है। कुछ श्रमिकों के अनुसार NADH 2 (NADPH 2 ) का उत्पादन किया जाता है।

5. घोषणा:

ऑक्सालोसुकेट को एंजाइम-डिकार्बोलाइज़ के माध्यम से केटोग्लूटारेट बनाने के लिए डीकार्बाक्सिलेट किया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड निकलता है।

6. निर्जलीकरण और विकृति:

α-केटोग्लूटारेट दोनों डीहाइड्रोजनेटेड (एनएडी + की मदद से) और एक एंजाइम कॉम्प्लेक्स ए-केटोग्लूटारेट डिहाइड्रोजनेज द्वारा डीकार्बाक्सिलेटेड है। एंजाइम कॉम्प्लेक्स में टीपीपी और लिपोइक एसिड होता है। उत्पाद suainyl CoA बनाने के लिए सीओए के साथ जोड़ती है।

7. एटीपी / जीटीपी का गठन:

Succinyl CoA को succinyl के रूप में एंजाइम succinyl thiokinase द्वारा कार्य किया जाता है। प्रतिक्रिया एटीपी (पौधों में) या जीटीपी (जानवरों में) बनाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा जारी करती है।

8. निर्जलीकरण:

डीहाइड्रोजनेज की मदद से फ्यूमरेट बनाने के लिए निर्जलित निर्जलीकरण से गुजरना। एफएडीएच 2 (फ्लेवेन एडेनिन डायन्यूक्लियोटाइड कम) उत्पन्न होता है।

सुसाइड + एफएडी सक्सेनेट, → डीहाइड्रोजनेज, फ्यूमरेट + एफएडीएच 2

9. जलयोजन:

पानी के एक अणु को फ्यूमेटेट में मिलाया जाता है ताकि वह मैलेट बना सके। एंजाइम को फ्यूमरेज कहा जाता है।

10. निर्जलीकरण:

ऑक्सलेटैनेट का उत्पादन करने के लिए मलेट को डीहाइड्रोजनेज की एजेंसी के माध्यम से निर्जलित या ऑक्सीकृत किया जाता है। हाइड्रोजन NADP + NAD + द्वारा स्वीकार किया जाता है

ऑक्सीलोसेटेट चक्र को दोहराने के लिए सक्रिय एसीटेट का एक और अणु चुनता है।

ग्लूकोज का एक अणु ग्लाइकोलाइसिस से गुजरते समय एनएडीएच 2, 2ATP और दो पाइरूवेट के दो अणुओं का उत्पादन करता है। पाइरूवेट के दो अणु एटीपी, 8 एनएडीएच 2, और 2 एफएडीएच 2 के दो अणुओं को बनाने के लिए क्रेब्स चक्र में पूरी तरह से नीचा हैं।

ग्लूकोज + 4ADP + 4H 3 PO 4 + 10NAD + + 2FAD -> 6CO 2 + 4ATP + 10NADH + 10H + + 2FADH 2

टर्मिनल ऑक्सीकरण:

यह एरोबिक श्वसन में पाए जाने वाले ऑक्सीकरण का नाम है जो कि कैटाबोलिक प्रक्रिया के अंत की ओर होता है और इसमें इलेक्ट्रॉनों के प्रोटॉन और ऑक्सीजन के लिए कम कोएंजाइम के प्रोटॉन शामिल होते हैं।

टर्मिनल ऑक्सीकरण में दो प्रक्रियाएं होती हैं-इलेक्ट्रॉन परिवहन और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण।

इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला:

आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन परिवहन एंजाइमों के समूह होते हैं। प्रत्येक समूह में एंजाइमों को एक विशिष्ट श्रृंखला में व्यवस्थित किया जाता है जिसे इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला (ईटीसी) या माइटोकॉन्ड्रियल श्वसन श्रृंखला या इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रणाली (ईटीएस) कहा जाता है।

एक इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला या प्रणाली सह-एंजाइम और साइटोक्रोम की एक श्रृंखला है जो एक रासायनिक से इलेक्ट्रॉन के पारित होने में इसके अंतिम स्वीकर्ता में भाग लेती है। एक एंजाइम या साइटोक्रोम से अगले करने के लिए इलेक्ट्रॉनों का मार्ग प्रत्येक कदम पर ऊर्जा की हानि के साथ एक डाउनहिल यात्रा है। प्रत्येक चरण में इलेक्ट्रॉन वाहक में फ्लेविंस, आयरन सल्फर कॉम्प्लेक्स, क्विनोन और साइटोक्रोम शामिल हैं।

उनमें से ज्यादातर प्रोटीन के कृत्रिम समूह हैं। Quinones अत्यधिक मोबाइल इलेक्ट्रॉन वाहक हैं। चार एंजाइम इलेक्ट्रॉन परिवहन में शामिल हैं- (i) NADH-Q रिडक्टेस या NADH- डिहाइड्रोजनेज (ii) सक्सेस क्यू-रिडक्टेज कॉम्प्लेक्स (iii) QH 2- achtochrome c रिडक्टेस कॉम्प्लेक्स (iv) साइटोक्रोम c ऑक्सीडेज कॉम्प्लेक्स। NADH-Q रिडक्टेस (या NADH- डिहाइड्रोजनेज) में दो प्रोस्थेटिक समूह, फ्लेविन मोनोन्यूक्लियोटाइड (FMN) और आयरन सल्फर (Fe-S) कॉम्प्लेक्स होते हैं। इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन दोनों NADH 2 से FMN तक जाते हैं। उत्तरार्द्ध कम हो गया है।

NADH + H + + FMN--> FMNH 2 + NAD +

इलेक्ट्रॉन अब FeS कॉम्प्लेक्स में जाता है और वहां से क्विनोन में जाता है। सामान्य क्विनोन सह-एंजाइम क्यू है, जिसे यूबिकिनोन (यूक्यू) भी कहा जाता है।

FMNH 2 + 2Fe 3+ S--> FMN + 2Fe 2+ S + 2H +

2 एफ 2+ एस + क्यू + 2 एच + -> 2 एफ 3+ एस + क्यूएच 2

एफएडीएच 2 का उत्पादन सक्सिनेट की कमी के दौरान भी अपने इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन को FeS कॉम्प्लेक्स के माध्यम से क्यूएंजाइम को सौंपता है। एंजाइम succinate-Q रिडक्टेस कॉम्प्लेक्स है।

FADH 2 + 2Fe 3+ S--> 2Fe 2+ S + 2H + + FAD

2 एफ 2+ एस + क्यू + 2 एच + -> 2 एफ 3+ एस + क्यूएच 2

QH 2- achtochrome c रिडक्टेस कॉम्प्लेक्स के तीन घटक हैं- साइटोक्रोम b, FeS कॉम्प्लेक्स और साइटोक्रोम 1 । Coenzyme Q भी FeS कॉम्प्लेक्स और साइटोक्रोम c 1 के बीच शामिल हो सकता है।

QH 2 + 2Fe 3 + cyt.b-> Q + 2H + + 2Fe 2 + cyt.b

2Fe 2 + cyt.b + 2Fe 3+ S--> 2Fe 3 + cyt.b + 2Fe 2 S

2Fe 2 + S + Q + 2H + -> 2Fe 3 + S + QH 2 (?)

QH 2 + 2Fe 3 + cyt.c 1 -> Q + 2H + + 2Fe 2+ cyt.c 1

Cytochrome c 1 अपने इलेक्ट्रॉन को cytochrome c को सौंपता है। सह-एंजाइम क्यू की तरह, साइटोक्रोम सी भी इलेक्ट्रॉनों का मोबाइल वाहक है।

2Fe 2 + cyt.c 1 + 2Fe 3+ cyt.c--> 2Fe 3 cyt.c 1 + 2Fe 2 cyt.c

साइटोक्रोम सी ऑक्सीडेज कॉम्प्लेक्स में साइटोक्रोम ए और साइटोक्रोम 3 शामिल हैं । Cytochrome a 3 में कॉपर भी होता है। उत्तरार्द्ध इलेक्ट्रॉन को ऑक्सीजन में स्थानांतरित करने में मदद करता है।

2Fe 2 + cyt.c + 2Fe 3+ cyt.a —> 2Fe 3 + cyt.c + 2Fe 2+ Cyt.a

2Fe 2 + cyt.a + 2Fe 3+ cyt.a 3 Cu 2+ -> 2Fe 3+ cyt.a + 2Fe 2+ cyt.a 3 Cu 2+

2Fe 2 cyt.a 3 Cu 2+ —> 2Fe 3 cyt.c 3 Cu 1+

2Fe 3 cyt.a 3 Cu 1+ + [O] -> 2Fe 3+ cyt.a 3 Cu 2+ + O]

ऑक्सीजन इलेक्ट्रॉनों का अंतिम स्वीकारकर्ता है। यह प्रतिक्रियाशील हो जाता है और प्रोटॉन के साथ मिलकर चयापचय पानी बनाता है।

2H + + O ”——> 2H 2 O

एक वाहक से दूसरे में इलेक्ट्रॉनों के पारित होने के दौरान जारी की गई ऊर्जा को विशिष्ट ट्रांसमेम्ब्रेन कॉम्प्लेक्स के लिए उपलब्ध कराया जाता है, जो आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के मैट्रिक्स पक्ष से प्रोटॉन (एच + ) पंप करते हैं। इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में मौजूद एंजाइम (NADH-Q रिडक्टेस, QH 2- cytcxhrome c रिडक्टेस और साइटोक्रोम c-ऑक्सीडेज)।

इससे बाहरी कक्ष या आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली की बाहरी सतह में प्रोटॉन एकाग्रता बढ़ जाती है। आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के बाहरी और आंतरिक किनारों पर प्रोटॉन एकाग्रता में अंतर प्रोटॉन ढाल के रूप में जाना जाता है।

ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण:

ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण श्वसन में उत्पादित कम सह-एंजाइमों (एनएडीएच 2, एफएडीएच 2 ) के ऑक्सीकरण के दौरान मुक्त ऊर्जा की मदद से ऊर्जा समृद्ध एटीपी अणुओं का संश्लेषण है। इस संश्लेषण के लिए आवश्यक एंजाइम को एटीपी सिंथेटेस कहा जाता है।

यह एफ 1 -एफ या एफ 0- एफ 1 के प्रमुख टुकड़े या आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में मौजूद प्राथमिक कणों में स्थित है। एटीपी-सिंथेटेज़ केवल एटीपी गठन में सक्रिय हो जाता है, जहां एफ 1 पक्ष की तुलना में एच + या प्रोटॉन की उच्च सांद्रता वाले एक प्रोटॉन ढाल होता है, जो एफ 1 साइड (पीटर मिट्सेल, 1961 के रसायनशास्त्रीय परिकल्पना) की तुलना में है।

एक वाहक से दूसरे वाहक में इलेक्ट्रॉनों के पारित होने के द्वारा ऊर्जा की मदद से प्रोटॉन को धक्का देकर बाहरी चेंबर या आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली की बाहरी सतह में वृद्धि की जाती है।

ETC पर 2 nAD से इलेक्ट्रॉनों के परिवहन से प्रोटॉन के तीन जोड़े को बाहरी कक्ष में धकेलने में मदद मिलती है जबकि प्रोटॉन के दो जोड़े बाहरी रूप से fAD 2 से इलेक्ट्रॉन प्रवाह के दौरान भेजे जाते हैं (जैसा कि बाद वाले अपने इलेक्ट्रॉनों को आगे ETC तक दान करते हैं)।

बाहरी चैंबर में उच्च प्रोटॉन एकाग्रता, प्रोटॉन को अंदर की झिल्ली के माध्यम से मैट्रिक्स या आंतरिक कक्ष में अंदर की ओर पारित करने का कारण बनता है। बाद वाले एफ 0 क्यू- एफ 1 कणों के एफ क्यू (आधार) के क्षेत्र में विशेष प्रोटॉन चैनल रखते हैं।

एफ 0 चैनल के माध्यम से प्रोटॉन का प्रवाह एफ, कणों को एटीपी-सिंथेटेस के रूप में कार्य करने के लिए प्रेरित करता है। प्रोटॉन ढाल की ऊर्जा का उपयोग उच्च ऊर्जा बंधन द्वारा एडीपी में फॉस्फेट रेडिकल संलग्न करने के लिए किया जाता है। यह एटीपी का उत्पादन करता है। NADH 2 के एक अणु का ऑक्सीकरण 3 ATP अणुओं का उत्पादन करता है जबकि FADH 2 का एक समान ऑक्सीकरण 2 ATP अणुओं का निर्माण करता है।

2 एटीपी अणु ग्लाइकोलाइसिस के दौरान और 2 एटीपी (जीटीपी) अणुओं का उत्पादन डबल क्रेब्स चक्र के दौरान किया जाता है। ग्लाइकोलाइसिस 2NADH 2 भी बनाता है। इसकी कम करने की शक्ति एटीपी संश्लेषण के लिए माइटोकॉन्ड्रिया में स्थानांतरित की जाती है। इसके लिए एक शटल सिस्टम आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियन झिल्ली पर काम करता है। (i) एनएडीएच 2 -> एनएडीएच -> एनएडीएच 2 । (ii) NADH 2 -> FAD -> FADH 2

पूर्व यकृत, हृदय और गुर्दे की कोशिकाओं में संचालित होता है। कोई ऊर्जा खर्च नहीं होती है। दूसरी विधि मांसपेशियों और तंत्रिका कोशिकाओं में होती है। यह 2ATP अणुओं द्वारा 2NADH2 के ऊर्जा स्तर को कम करता है। एरोबिक श्वसन में कुल 10 NADH 2 और 2FADH 2 अणु बनते हैं।

वे 34 एटीपी अणुओं के निर्माण में मदद करते हैं। मांसपेशियों और तंत्रिका कोशिकाओं में ग्लूकोज के एक अणु के पूर्ण ऑक्सीकरण से शुद्ध लाभ 36 एटीपी अणु (10 एनएडीएच 2 = 30 एटीपी, 2 एफएडीएच 2 = 4 एटीपी, चार ग्लाइकोलिसिस और क्रेब्स चक्र में सब्सट्रेट स्तर फास्फोरिलीकरण द्वारा गठित और दो में सेवन किया जाता है) NADH 2 अणुओं का माइटोकॉन्ड्रिया में परिवहन)।

हृदय, यकृत और गुर्दे के लिए, ग्लूकोज के अणु प्रति ऑक्सीकृत 38 एटीपी अणु उत्पन्न होते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया से साइटोप्लाज्म के अंदर एटीपी अणुओं का मार्ग सुगम प्रसार के माध्यम से होता है।

चूंकि, एटीपी का एक अणु 8.9 किलो कैलोरी / मोल (शुरुआती अनुमान के अनुसार 7 किलो कैलोरी / मोल) संग्रहीत करता है, ग्लूकोज के प्रति ग्राम तिल में फंसी कुल ऊर्जा 338.2 किलो कैलोरी (266 किलो कैलोरी) या 49.3% (38.8% पुराने अनुमानों के अनुसार) की दक्षता होती है। । बाकी ऊर्जा गर्मी के रूप में खो जाती है।

क्रेब्स साइकिल का महत्व:

1. ऊर्जा पैदा करने वाली प्रणाली के रूप में सेवा करने के अलावा, क्रेब्स चक्र कई पदार्थों की पैदावार करता है जो कई बायोसिंथेटिक प्रतिक्रियाओं के लिए शुरुआती बिंदुओं के रूप में आंकड़ा करते हैं। साधारण रूप से श्वसन के क्रेब्स चक्र को प्रकृति में catabolic माना जाता है, लेकिन यह उपचय मार्गों के लिए कई मध्यवर्ती प्रदान करता है। इसलिए क्रेब्स चक्र उभयचर (दोनों अपचय और उपचय) है। कुछ उदाहरण नीचे दिए गए हैं:

(ए) ग्लाइऑक्सीलाइटिक एसिड चक्र के माध्यम से सुक्रोज का संश्लेषण बिंदु में एक उदाहरण है। थोड़ा संशोधित क्रैब्स चक्र ग्लाइओक्सिलेट, मैलेट, ऑक्सीलोसेटेट, फॉस्फेनोल पाइरूवेट के गठन की ओर जाता है और फिर एक उलट ग्लाइकोलाईटिक मार्ग से, सूक्रोज का गठन होता है।

(b) क्रेब्स चक्र में दो कीटो एसिड होते हैं और संशोधन पर वे संबंधित अमीनो एसिड उत्पन्न करते हैं- पाइरुविक एसिड -> एलेन; ऑक्सालोएसेटिक एसिड -> एसपारटिक एसिड; और महासागर-केटोग्लुटरिक एसिड -> ग्लूटामिक एसिड।

इनमें से आखिरी में ग्लुटामाइन, ऑर्निथिन, प्रोलिन, हाइड्रॉक्सीप्रोलाइन, सिट्रूइलाइन और आर्जिनिन के संश्लेषण के लिए अग्रणी नए रास्ते खुलते हैं।

(c) कई पोरफाइरिंस के जैवसंश्लेषण के लिए Succinyl-CoA शुरुआती बिंदु है।

2. क्रेब्स चक्र कार्बोहाइड्रेट, फैटी एसिड और अमीनो एसिड के ऑक्सीडेटिव टूटने का एक सामान्य मार्ग है।