શ્વસન ચેન: કાર્ય, ભૂમિકા અને રોગો

ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર પગલાઓના કાસ્કેડને આપવામાં આવેલું નામ શ્વસન સાંકળ છે (redox પ્રતિક્રિયાઓ) લગભગ તમામ જીવંત જીવોના કોષોના ચયાપચયમાં. શ્વસન સાંકળના અંતમાં, જે માં થાય છે મિટોકોન્ટ્રીઆ, કોષોના પાવરહાઉસ, એટીપી (એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટ) અને પાણી (એચ 2 ઓ) ઉત્પન્ન થાય છે. એટીપીમાં સંરક્ષિત energyર્જા હોય છે જે ટૂંકા અંતરથી પરિવહન કરી શકાય છે, જે શ્વસન ચેઇનમાંથી આવે છે અને એન્ડોથર્મિક અથવા energyર્જાની આવશ્યકતા માટે, મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ માટે ઉપલબ્ધ છે.

શ્વસન સાંકળ શું છે?

એટીપી અને પાણી શ્વસન સાંકળના અંતમાં ઉત્પન્ન થાય છે, જે થાય છે મિટોકોન્ટ્રીઆ, કોષોના પાવરહાઉસ. સેલ્યુલર શ્વસનના ભાગ રૂપે, શ્વસન ચેનમાં ક્રમિકની સાંકળ શામેલ છે redox પ્રતિક્રિયાઓ, ઇલેક્ટ્રોન-દાન આપતા અને ઇલેક્ટ્રોન-સ્વીકારતી પ્રતિક્રિયાઓ કે જે દ્વારા ઉત્પ્રેરક રીતે નિયંત્રિત થાય છે ઉત્સેચકો. એકંદર અત્યંત એક્ઝોથર્મિક પ્રક્રિયા, જે દહનને અનુરૂપ છે હાઇડ્રોજન થી પાણી (ઓક્સિહાઇડ્રોજનની પ્રતિક્રિયા), અન્યથા થર્મલ રૂપે કોષોને નાશ કરે છે અથવા તો વિસ્ફોટ પણ કરે છે. શ્વસન ચેઇન એ આંતરિક પટલમાં થાય છે મિટોકોન્ટ્રીઆ ચાર ક્રમિક રેડoxક્સ સંકુલમાં: ઇલેક્ટ્રોન તેમની ofર્જાના દરેક પ્રકાશન ભાગને આગલા તબક્કામાં સ્થાનાંતરિત કરે છે. તે જ સમયે, મિટોકondન્ડ્રિયાના આંતરિક અને બાહ્ય પટલ (ઇન્ટરમેમ્બ્રેન સ્પેસ) વચ્ચેની જગ્યામાં પ્રકાશિત પ્રોટોન (એચ +) ને લીધે, એક પ્રોટોન ientાળ બને છે. પ્રોટોન ઉચ્ચ વિસ્તારમાંથી સ્થળાંતર કરવાનો પ્રયાસ કરે છે એકાગ્રતા ઓછી સાંદ્રતાના ક્ષેત્રમાં - આ કિસ્સામાં આંતરિક પટલ. આ ફક્ત એક ટનલ પ્રોટીન, એન્ઝાઇમ એટીપી સિન્થેસ સાથે જોડાણમાં કાર્ય કરે છે. ટનલ પ્રોટીનમાંથી પસાર થવા દરમિયાન, પ્રોટોન energyર્જા મુક્ત કરે છે, જે એડીપી (Pક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરીલેશન) દરમિયાન ATP માં રૂપાંતરિત થાય છે (એડેનોસિન ડિફોસ્ફેટ) અને અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ. એટીપી શરીરમાં લગભગ બધી energyર્જા લેતી ચયાપચય પ્રક્રિયાઓ માટે સર્વશક્તિમાન energyર્જા વાહક તરીકે સેવા આપે છે. જ્યારે energyર્જા મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓમાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે, ત્યારે તે એ.ડી.ના એક્ઝોથર્મિક ક્લેવેજ સાથે પાછા એડીપીમાં ફેરવાય છે ફોસ્ફેટ જૂથ

કાર્ય અને કાર્ય

શ્વસન સાંકળમાં સિટ્રેટ ચક્ર સાથે જોડાણમાં કાર્ય અને કાર્ય હોય છે, જે મિટોકોન્ડ્રિયામાં પણ થાય છે, શરીરને પર્યાપ્ત માત્રામાં ઉપયોગી energyર્જા પ્રદાન કરે છે. આખરે, પદાર્થ જૂથોના ખોરાકના ઘટકોની અધોગતિ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, ચરબી અને પ્રોટીન લીડ શ્વસન સાંકળમાં અધ processesપતનની પ્રક્રિયાના છેલ્લા ભાગમાં, જેમાં ખોરાકના ઘટકોમાં સમાયેલી energyર્જા શરીરને getર્જાથી ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવું એટીપીના સ્વરૂપમાં ઉપલબ્ધ કરવામાં આવે છે. માનવ ચયાપચય માટેનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે ખોરાકના ઘટકોમાં સમાવિષ્ટ રાસાયણિક energyર્જા વિશિષ્ટ અને અનિયંત્રિત રીતે ઉર્જા intoર્જામાં રૂપાંતરિત થતી નથી, પરંતુ તે એટીપીના રૂપમાં સંગ્રહિત થાય છે. એટીપી શરીરને સંગ્રહિત energyર્જાને જરૂરિયાત મુજબ અસ્થાયી અને અવકાશી સ્થિર રીતે ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. લગભગ બધી energyર્જા લેતી ચયાપચય પ્રક્રિયાઓ TPર્જા સપ્લાયર તરીકે એટીપી પર આધાર રાખે છે. શ્વસન ચેઇનમાં ચાર કહેવાતા સંકુલનો સમાવેશ થાય છે (I, II, III, IV) અને વધુમાં એડીપીથી એડીપીના ફોસ્ફોરીલેશનના છેલ્લા પગલા તરીકે, જેને કેટલાક લેખકો દ્વારા જટિલ વી પણ કહેવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર ચેન I અને II બંનેમાં, યુબિક્વિનોન, એનએડી / એનએડીએચ (નિકોટિનામાઇડ એડેનાઇન ડાયનોક્લિયોટાઇડ) અને એફએડી (ફ્લાવિન એડેનાઇન ડાયનોક્લિયોટાઇડ) થી સંબંધિત એન્ઝાઇમ સંકુલ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. સંકુલ III અને IV ની પ્રક્રિયાઓ યુબિક્વિનોલ અથવા oxક્સિડાઇઝ્ડ યુબિક્વિનોન અને સાયટોક્રોમ સી oxક્સિડેઝની ભાગીદારી સાથે પણ થાય છે, જે સાયટોક્રોમ સીને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે. તે જ સમયે, પ્રાણવાયુ 2 એચ + આયનના ઉમેરા સાથે પાણી (H2O) માં ઘટાડો થાય છે. શ્વસન ચેનને એક પ્રકારનાં ખુલ્લા ચક્ર તરીકે ગણવામાં આવી શકે છે જેમાં શામેલ એન્ઝાઇમેટિક ઉત્પ્રેરક સતત મેટાબોલિક ચક્રમાં ફરીથી ઉત્પન્ન થાય છે અને દરમિયાનગીરી કરે છે. આ શરીરના ચયાપચય માટે ખાસ કરીને energyર્જા-કાર્યક્ષમ અને બાયોકેટેલિસ્ટ્સના સંપૂર્ણ રિસાયક્લિંગને કારણે સંસાધનોના ઉપયોગના સંદર્ભમાં ખાસ કરીને કાર્યક્ષમ હોવાનું બહાર આવ્યું છે.ઉત્સેચકો) સામેલ.

રોગો અને બીમારીઓ

શ્વસન સાંકળમાં ઇલેક્ટ્રોન સ્થાનાંતરણનો કાસ્કેડ શામેલ છે જેમાં ઘણા પદાર્થો શામેલ હોય છે અને, সর্বোপরি, એક પ્રકારની જૈવસૃષ્ટિ પ્રક્રિયામાં જટિલ એન્ઝાઇમેટિક પ્રક્રિયાઓ. જો આમાંની કોઈપણ પ્રક્રિયાને ખલેલ પહોંચાડે છે, તો શ્વસન ચેન પોતે જ વિક્ષેપિત થઈ શકે છે અથવા, આત્યંતિક કેસોમાં, સંપૂર્ણ રીતે બંધ થઈ જાય છે. સિદ્ધાંતમાં, રંગસૂત્ર સમૂહમાં અથવા આનુવંશિક ખામીઓમાં પણ અસંખ્ય આનુવંશિક ખામી થઈ શકે છે. અલગ માઇટોકોન્ડ્રીયલ ડીએનએ. જો ત્યાં મિટોકોન્ડ્રીયલ આનુવંશિક ખામી હોય તો તે ફક્ત માતા પાસેથી ઉત્પન્ન થઈ શકે છે, કારણ કે પુરૂષનો અલગ માઇટોકોન્ડ્રીયલ ડીએનએ સંપૂર્ણપણે પૂંછડીમાં સ્થિત છે શુક્રાણુ, જે, વીર્ય ઇંડામાં પ્રવેશતા પહેલા નકારી કા excવામાં આવે છે અને વિસર્જન કરે છે. શ્વસન સાંકળ દરમિયાન આનુવંશિક રીતે નિર્ધારિત વિક્ષેપો ઉપરાંત, હસ્તગત કરેલી વિક્ષેપ પણ શક્ય છે, કારણ કે, શ્વસન સાંકળના કુદરતી અથવા કૃત્રિમ અવરોધકો દ્વારા. સંખ્યાબંધ પદાર્થો જાણીતા છે જે નિર્ધારિત સ્થળે શ્વસન ચેઇનને અવરોધે છે, જેથી શ્વસન ચેન સંપૂર્ણપણે વિક્ષેપિત થાય અથવા ફક્ત અપૂરતી કામગીરી કરે. અન્ય પદાર્થો કહેવાતા અનૂપ્લર્સ (પ્રોટોનોફોર્સ) તરીકે કાર્ય કરે છે, જેના કારણે ઓક્સિડેશન પગલાઓ વધુ ઝડપથી આગળ વધે છે અને લીડ વધારો થયો છે પ્રાણવાયુ માંગ. અહીં પણ, ત્યાં કુદરતી અને કૃત્રિમ ડીકોપ્લર્સ છે. કેટલાક એન્ટીબાયોટીક્સ અને ફૂગનાશકો, ઉદાહરણ તરીકે, અવરોધક તરીકે કામ કરો, તેમાંના કેટલાક હુમલો સંકુલ I, II અથવા III. આ એન્ટીબાયોટીક ઓલિગોમાસીન એટીપી સિન્થેસ પ્રક્રિયાને સીધી અવરોધે છે, પરિણામે ઘટાડેલા એટીપી સંશ્લેષણમાં ઘટાડો થાય છે પ્રાણવાયુ વપરાશ. બ્રાઉન એડિપોઝ ટીશ્યુ એ પ્રાકૃતિક અવાજ કરનાર તરીકે પણ કાર્ય કરે છે, જે એટીપી દ્વારા detર્જાને સીધી ગરમીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે સક્ષમ છે. શ્વસન સાંકળમાં તકલીફ સામાન્ય રીતે ઘટાડો પ્રભાવ દ્વારા, તેમજ વારંવાર અથવા સતત દ્વારા પ્રગટ થાય છે થાક અને થાક.