इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला और ऊर्जा उत्पादन

सेलुलर जीव विज्ञान में, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला आपके सेल की प्रक्रियाओं में एक कदम है जो आपके द्वारा खाए जाने वाले खाद्य पदार्थों से ऊर्जा बनाता है।

यह एरोबिक का तीसरा चरण है कोशिकीय श्वसन. कोशिकीय श्वसन यह शब्द है कि आपके शरीर की कोशिकाएं किस तरह से भोजन का सेवन करती हैं। इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला वह जगह है जहां ऊर्जा कोशिकाओं को संचालित करने की आवश्यकता होती है। यह "श्रृंखला" वास्तव में की एक श्रृंखला है प्रोटीन कोशिका की आंतरिक झिल्ली के भीतर कॉम्प्लेक्स और इलेक्ट्रॉन वाहक अणु माइटोकॉन्ड्रिया, जिसे सेल के पावरहाउस के रूप में भी जाना जाता है।

एरोबिक श्वसन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है क्योंकि श्रृंखला ऑक्सीजन को इलेक्ट्रॉनों के दान के साथ समाप्त करती है।

मुख्य Takeaways: इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला

जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन एक श्रृंखला के साथ आगे बढ़ते हैं, बनाने के लिए गति या गति का उपयोग किया जाता है एडीनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी). एटीपी सहित कई सेलुलर प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत है मांसपेशी संकुचन और कोशिका विभाजन.

एटीपी होने पर सेल चयापचय के दौरान ऊर्जा जारी होती है हाइड्रोलाइज्ड. ऐसा तब होता है जब इलेक्ट्रॉनों को श्रृंखला से प्रोटीन कॉम्प्लेक्स से प्रोटीन कॉम्प्लेक्स तक पारित किया जाता है जब तक कि उन्हें ऑक्सीजन बनाने वाले पानी को दान नहीं किया जाता है। एटीपी रासायनिक रूप से पानी के साथ प्रतिक्रिया करके एडीनोसिन डिपोस्फेट (ADP) का विघटन करता है। ADP बारी-बारी से ATP को संश्लेषित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

अधिक विस्तार से, चूंकि इलेक्ट्रॉनों को एक श्रृंखला से प्रोटीन कॉम्प्लेक्स से प्रोटीन कॉम्प्लेक्स में पारित किया जाता है, ऊर्जा होती है जारी और हाइड्रोजन आयन (H +) को माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स (आंतरिक के भीतर डिब्बे) से बाहर पंप किया जाता है झिल्ली) और इंटरमेम्ब्रेन स्पेस (आंतरिक और बाहरी झिल्ली के बीच का डिब्बा) में। यह सभी गतिविधि आंतरिक झिल्ली में एक रासायनिक ढाल (समाधान एकाग्रता में अंतर) और एक विद्युत ढाल (प्रभारी अंतर) दोनों बनाती है। अधिक एच + आयनों को इंटरमब्रेनर स्पेस में पंप किया जाता है, हाइड्रोजन परमाणुओं की उच्च सांद्रता का निर्माण होगा प्रोटीन जटिल एटीपी द्वारा एटीपी के उत्पादन को एक साथ मैट्रिक्स में वापस ऊपर और प्रवाह करें सिंथेज़।

एटीपी सिंथेज, एडीपी से एटीपी के रूपांतरण के लिए मैट्रिक्स में एच + आयनों की गति से उत्पन्न ऊर्जा का उपयोग करता है। एटीपी के उत्पादन के लिए ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए अणुओं को ऑक्सीकरण करने की इस प्रक्रिया को ऑक्सीडेटिव कहा जाता है फास्फारिलीकरण.

कोशिकीय श्वसन का पहला चरण है ग्लाइकोलाइसिस. में ग्लाइकोलाइसिस होता है कोशिका द्रव्य और रासायनिक यौगिक पाइरूवेट के दो अणुओं में ग्लूकोज के एक अणु के विभाजन को शामिल करता है। सभी में, एटीपी के दो अणु और एनएडीएच के दो अणु (उच्च ऊर्जा, इलेक्ट्रॉन अणु) उत्पन्न होते हैं।

दूसरा कदम, कहा जाता है नीम्बू रस चक्र या क्रेब्स चक्र, तब होता है जब पाइरूवेट को बाहरी और आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में ले जाया जाता है। पाइरूवेट को एटीपी के दो और अणुओं के साथ-साथ एनएडीएच और एफएडीएच बनाने वाले क्रेब्स चक्र में आगे ऑक्सीकरण किया जाता है ₂ अणुओं। NADH और FADH से इलेक्ट्रॉन₂ सेलुलर श्वसन, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के तीसरे चरण में स्थानांतरित किया जाता है।

चार हैं प्रोटीन परिसरों यह इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला का एक हिस्सा है जो इलेक्ट्रॉनों को श्रृंखला से गुजरने का कार्य करता है। एक पांचवा प्रोटीन कॉम्प्लेक्स हाइड्रोजन के परिवहन का कार्य करता है आयनों मैट्रिक्स में वापस। ये कॉम्प्लेक्स आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के भीतर एम्बेडेड हैं।

एनएडीएच दो इलेक्ट्रॉनों को कॉम्प्लेक्स I में स्थानांतरित करता है जिसके परिणामस्वरूप चार एच⁺ आयनों को आंतरिक झिल्ली के पार लगाया जाता है। NADH को NAD का ऑक्सीकरण किया जाता है⁺, जिसे पुनर्नवीनीकरण किया जाता है क्रेब्स चक्र. इलेक्ट्रॉनों को कॉम्प्लेक्स I से एक वाहक अणु ubiquinone (Q) में स्थानांतरित किया जाता है, जिसे ubiquinol (QH2) में घटा दिया जाता है। उबिकिनोल ने कॉम्प्लेक्स III को इलेक्ट्रॉनों को वहन किया।

FADH₂ इलेक्ट्रॉनों को कॉम्प्लेक्स II में स्थानांतरित करता है और इलेक्ट्रॉनों को ubiquinone (Q) के साथ पारित किया जाता है। क्यू को ubiquinol (QH2) में घटाया जाता है, जो इलेक्ट्रॉनों को कॉम्प्लेक्स III में ले जाता है। नहीं एच⁺ इस प्रक्रिया में आयनों को इंटरमब्रेनर स्पेस में पहुंचाया जाता है।

कॉम्प्लेक्स III में इलेक्ट्रॉनों के पारित होने से चार और एच का परिवहन होता है⁺ आंतरिक झिल्ली के पार आयन। QH2 को ऑक्सीकरण किया जाता है और इलेक्ट्रॉनों को एक अन्य इलेक्ट्रॉन वाहक प्रोटीन साइटोक्रोम सी में पास किया जाता है।

Cytochrome C, इलेक्ट्रॉनों को श्रृंखला के अंतिम प्रोटीन कॉम्प्लेक्स, IV से गुजरता है। दो एच⁺ आयनों को आंतरिक झिल्ली के पार पंप किया जाता है। इलेक्ट्रॉनों को फिर कॉम्प्लेक्स IV से ऑक्सीजन (O) में पास किया जाता है₂) अणु, जिससे अणु विभाजित हो जाता है। परिणामस्वरूप ऑक्सीजन परमाणु जल्दी से एच को हड़प लेते हैं⁺ पानी के दो अणु बनाने के लिए आयन।

एटीपी सिंथेज़ एच को स्थानांतरित करता है⁺ आयन जो मैट्रिक्स में इलेक्ट्रॉन ट्रांसपोर्ट चेन द्वारा मैट्रिक्स से बाहर पंप किए गए थे। के प्रवाह से ऊर्जा प्रोटॉन मैट्रिक्स में ADP के फॉस्फोराइलेशन (फॉस्फेट के अलावा) द्वारा एटीपी उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है। चुनिंदा पारगम्य माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के नीचे आयनों की गति और उनके विद्युत रासायनिक ढाल को रसायन विज्ञान कहा जाता है।

NADH FADH से अधिक ATP उत्पन्न करता है₂. प्रत्येक एनएडीएच अणु के लिए जो ऑक्सीकरण होता है, 10 एच⁺ आयनों को इंटरमेम्ब्रेन स्पेस में पंप किया जाता है। इससे तीन एटीपी अणुओं की पैदावार होती है। क्योंकि एफएडीएच₂ बाद के चरण (कॉम्प्लेक्स II) में श्रृंखला में प्रवेश करता है, केवल छह एच⁺ आयनों को इंटरमब्रेनर स्पेस में स्थानांतरित किया जाता है। यह लगभग दो एटीपी अणुओं के लिए खाता है। इलेक्ट्रॉन परिवहन और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण में कुल 32 एटीपी अणु उत्पन्न होते हैं।

• "सेल के ऊर्जा चक्र में इलेक्ट्रॉन परिवहन।" HyperPhysics, hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Biology/etrans.html।
• लोदीश, हार्वे, एट अल। "इलेक्ट्रॉन परिवहन और ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण।" आणविक कोशिका जीवविज्ञान। चौथा संस्करण।, यूएस नेशनल लाइब्रेरी ऑफ मेडिसिन, 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21528/।