કોષરસમાં થતી શ્વસનની પ્રક્રિયાનું વર્ણન કરો,અથવા જારક શ્વસનના અજારક તબક્કાનું વર્ણન કરો.

(N/A) વ્યાખ્યા: ગ્લાયકોલિસિસ એ શ્વસનનો એવો તબક્કો છે જેમાં ગ્લુકોઝના એક અણુનું પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં વિઘટન થાય છે.
ઉદભવ: 'ગ્લાયકોલિસિસ' શબ્દ ગ્રીક શબ્દો 'ગ્લાયકોસ' (શર્કરા) અને 'લાઇસિસ' (વિભાજન) પરથી ઉતરી આવ્યો છે.
ગ્લાયકોલિસિસની યોજના ગુસ્તાવ એમ્બડેન,ઓટ્ટો મેયરહોફ અને જે. પારનાસ દ્વારા આપવામાં આવી હતી,જેને $EMP$ પથ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
અજારક સજીવોમાં માત્ર ગ્લાયકોલિસિસ થાય છે. ગ્લાયકોલિસિસ કોષના કોષરસમાં થાય છે,જ્યાં ગ્લુકોઝનું આંશિક ઓક્સિડેશન થઈને પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓ બને છે. વનસ્પતિઓમાં,આ ગ્લુકોઝ સુક્રોઝ (પ્રકાશસંશ્લેષણની અંતિમ નીપજ) અથવા સંગ્રહિત કાર્બોદિતોમાંથી મેળવવામાં આવે છે.
ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ બંને હેક્સોકાઈનેઝ ઉત્સેચકની મદદથી ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
ગ્લુકોઝ + $ATP$ $\xrightarrow{\text{Hexokinase}}$ ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટ
આ ફોસ્ફોરાયલેટેડ ગ્લુકોઝ ત્યારબાદ ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાં ફેરવાય છે.
ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટ $\longrightarrow$ ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટ
ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝના ચયાપચયના પછીના તબક્કા સમાન હોય છે.
ગ્લાયકોલિસિસમાં દસ પ્રતિક્રિયાઓની સાંકળ હોય છે,જે વિવિધ ઉત્સેચકો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે,જેથી ગ્લુકોઝમાંથી પાયરુવેટ બને છે.
ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટ $ATP$ ની હાજરીમાં ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બાયફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
$ATP$ બે તબક્કે વપરાય છે: પ્રથમ,ગ્લુકોઝમાંથી ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટ બનતી વખતે,અને બીજું,ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાંથી ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બાયફોસ્ફેટ બનતી વખતે.
ત્યારબાદ ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બાયફોસ્ફેટનું ડાયહાઈડ્રોક્સી એસિટોન ફોસ્ફેટ $(DHAP)$ અને $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ $(PGAL)$ માં વિભાજન થાય છે.
ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બાયફોસ્ફેટ $\longrightarrow$ $DHAP$ $(3C)$ + $PGAL$ $(3C)$
એક તબક્કે,જ્યારે $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરાલ્ડિહાઈડનું $1,3$-બાયફોસ્ફોગ્લિસરેટ $(BPGA)$ માં રૂપાંતર થાય છે,ત્યારે $NAD^+$ માંથી $NADH + H^+$ બને છે.
$3$-ફોસ્ફોગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ $\longrightarrow$ $1,3$-બાયફોસ્ફોગ્લિસરેટ + $NADH + H^+$
$PGAL$ માંથી બે રેડોક્સ-સમતુલ્ય દૂર થાય છે અને $NAD^+$ ના અણુમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
$PGAL$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે અને અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ સાથે જોડાઈને $BPGA$ બનાવે છે.
$BPGA$ નું $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરિક એસિડ $(PGA)$ માં રૂપાંતર એ ઉર્જા મુક્ત કરતી પ્રક્રિયા છે,જ્યાં $ATP$ ના નિર્માણ દ્વારા ઉર્જા સંગ્રહિત થાય છે.
ફોસ્ફોઈનોલપાયરુવેટ $(PEP)$ નું પાયરુવિક એસિડમાં રૂપાંતર થતી વખતે બીજો $ATP$ સંશ્લેષિત થાય છે.
પાયરુવિક એસિડ એ ગ્લાયકોલિસિસની મુખ્ય નીપજ છે. તેની ચયાપચયની નિયતિ કોષની જરૂરિયાત પર આધાર રાખે છે. પાયરુવિક એસિડના નિકાલ માટે ત્રણ મુખ્ય માર્ગો છે:
$(1)$ લેક્ટિક એસિડ આથવણ
$(2)$ આલ્કોહોલિક આથવણ
$(3)$ જારક શ્વસન
ઘણા પ્રોકેરિયોટ્સ અને એકકોષીય યુકેરિયોટ્સમાં અજારક પરિસ્થિતિમાં આથવણ થાય છે. ગ્લુકોઝના $CO_2$ અને $H_2O$ માં સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન માટે,સજીવો ક્રેબ્સ ચક્ર (જારક શ્વસન) અપનાવે છે,જેના માટે $O_2$ ની જરૂર પડે છે.