क्रेब्स चक्र की परिभाषा क्रेब्स साइकिल, जिसे साइट्रिक एसिड चक्र भी कहा जाता है, ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन का दूसरा प्रमुख चरण है। ग्लाइकोलिसिस के बाद ग्लूकोज छोटे 3-कार्बन अणुओं में टूट जाता है, क्रेब्स चक्र इन अणुओं से इलेक्ट्रॉन वाहक तक ऊर्जा स्थानांतरित करता है, जिसका उपयोग एटीपी का उत्पादन करने के लिए इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में किया जाएगा।
क्रेब्स साइकिल अवलोकन
अधिकांश जीव ग्लूकोज का उपयोग एक प्रमुख ईंधन स्रोत के रूप में करते हैं, लेकिन इस ग्लूकोज को तोड़ना चाहिए और एटीपी और अन्य अणुओं में ऊर्जा का भंडारण करना चाहिए। क्रेब्स चक्र माइटोकॉन्ड्रिया के भीतर निहित है। माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स के भीतर, क्रेब्स चक्र की प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉन वाहक के कई इलेक्ट्रॉनों और प्रोटोन को जोड़ा जाता है, जो तब एटीपी का उत्पादन करने के लिए इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला द्वारा उपयोग किया जाता है।
क्रेब्स चक्र ग्लाइकोलाइसिस के उत्पादों से शुरू होता है, जो दो तीन-कार्बन अणु हैं जिन्हें पाइरूवेट के रूप में जाना जाता है। यह अणु अम्लीय है, यही वजह है कि क्रेब्स चक्र को ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र (TCA) भी कहा जाता है। कई प्रतिक्रियाओं के दौरान, ये अणु आगे कार्बन डाइऑक्साइड में टूट जाते हैं। अणुओं से ऊर्जा को अन्य अणुओं में स्थानांतरित किया जाता है, जिन्हें इलेक्ट्रॉन वाहक कहा जाता है। ये अणु संग्रहीत ऊर्जा को इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में ले जाते हैं, जो बदले में एटीपी बनाता है।
फिर, कोशिका इस ATP का उपयोग विभिन्न कोशिकीय अभिक्रियाओं को करने के लिए करती है, जैसे कि एंजाइम या परिवहन प्रोटीन की सक्रियता। क्रेब्स चक्र 4 विभिन्न प्रक्रियाओं में से दूसरा है जो ग्लूकोज से ऊर्जा निकालने के लिए होना चाहिए। कुल मिलाकर, क्रेब्स चक्र में 9 अनुक्रमिक प्रतिक्रियाएं होती हैं।
क्रेब्स साइकिल उत्पाद
ग्लूकोज, ग्लाइकोलाइसिस के उपयोग का पहला चरण, कुछ एटीपी के साथ-साथ अणुओं का भी निर्माण करता है जिन्हें क्रेब्स चक्र के साथ संसाधित किया जाएगा। ग्लाइकोलाइसिस के दौरान, एक एकल ग्लूकोज अणु को दो छोटे, तीन-कार्बन अणुओं में विभाजित किया जाता है जिन्हें पाइरूवेट कहा जाता है। पाइरूवेट को तब एसिटाइल सीओए में परिवर्तित किया जाता है। एसिटाइल सीओए को कई प्रमुख उत्पादों का उत्पादन करने के लिए क्रेब्स चक्र के भीतर उपयोग किया जाता है। बदले में, ये उत्पाद तब सेल के मुख्य ऊर्जा स्रोत एटीपी के गठन को चलाते हैं।
क्रेब्स चक्र के पहले चरणों में, पाइरूवेट को एसिटाइल सीओए में परिवर्तित किया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, CO2 का एक अणु और इलेक्ट्रॉन वाहक NADH का एक अणु उत्पन्न होता है। क्रेब्स चक्र में इस एसिटाइल सीओए को कार्बन डाइऑक्साइड में बदलना शामिल है। चक्र के चरणों के दौरान, NADH के 3 और अणुओं, FADH2 में से एक और GTP में से एक के अलावा, CO2 के दो अणु जारी किए जाते हैं।
क्रेब्स साइकिल उत्पाद
क्रेब्स चक्र केवल माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स के भीतर होता है। पाइरूवेट कोशिका के साइटोसोल में बनता है, फिर माइटोकॉन्ड्रिया में आयात किया जाता है। यहाँ, इसे एसिटाइल सीओए में परिवर्तित किया जाता है और माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में आयात किया जाता है। माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स माइटोकॉन्ड्रिया का अंतरतम हिस्सा है। नीचे दिया गया ग्राफिक मिटोकोंड्रिया के विभिन्न भागों को दर्शाता है।
माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में क्रेब्स चक्र की जटिल प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यक एंजाइम और वातावरण होता है। इसके अलावा, क्रेब्स चक्र के उत्पाद इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण को चलाते हैं, दोनों आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में होते हैं। इलेक्ट्रॉन वाहक अपने इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन को श्रृंखला में डुबो देंगे, जो अंततः एटीपी के उत्पादन को संचालित करता है। यह अणु तब माइटोकॉन्ड्रिया से कोशिका के लिए मुख्य ऊर्जा स्रोत के रूप में निर्यात किया जाता है।
माइटोकॉन्ड्रिया लगभग सभी जीवों, विशेषकर बहुकोशिकीय जीवों में पाए जाते हैं। पौधे, जानवर और कवक सभी क्रेब्स चक्र का उपयोग एरोबिक श्वसन के एक अनिवार्य भाग के रूप में करते हैं।
क्रेब्स साइकिल स्टेप्स
ध्यान दें कि साइट्रेट एसिटाइल सीओए के जुड़ने के बाद बनाया गया पहला अणु है। यही कारण है कि क्रेब्स चक्र को साइट्रिक एसिड चक्र के रूप में भी जाना जाता है। चक्र के उत्पाद ऊपर की छवि में हैं। इस प्रक्रिया को एक “चक्र” के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह हमेशा ऑक्सीलोसेटेट पर समाप्त होता है जिसे प्रत्येक चक्र के लिए साइट्रेट के एक नए अणु का उत्पादन करने के लिए एक नए एसिटाइल सीओए के साथ जोड़ा जा सकता है।
क्रेब्स साइकिल समारोह
क्रेब्स चक्र एरोबिक श्वसन की प्रक्रिया का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है क्योंकि यह इलेक्ट्रॉन वाहक के गठन को चलाता है। ये वाहक महत्वपूर्ण हैं। वे एरोबिक श्वसन के अंतिम चरणों में बड़ी संख्या में एटीपी अणुओं को बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा को ले जाते हैं। उत्पादित इलेक्ट्रॉन वाहक (NADH और FADH2) सेलुलर प्रक्रिया को सीधे ऊर्जा प्रदान नहीं कर सकते हैं। इसके बजाय, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण की प्रक्रियाएं इन अणुओं से ऊर्जा का उपयोग एंजाइम जटिल एटीपी सिंथेज़ को सक्रिय करने के लिए करेगी, जो एटीपी का उत्पादन करती है।
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