श्वसन क्रिया में ऑक्सीकृत होने वाले उच्च ऊर्जावान अणुओं को श्वसन के क्रियाधार कहते हैं । श्वसन में सबसे पहले उपयोग में लिया जाने वाला क्रियाधार ग्लूकोज ( कार्बोहाइड्रेट ) है ।
श्वसन दो प्रकार का होता है - वायुवीय श्वसन में कार्बोहाइड्रेट के पूर्ण ऑक्सीकरण से CO2 तथा जल बनते हैं जबकि अवायुवीय श्वसन में कार्बोहाइड्रेट के अपूर्ण ऑक्सीकरण से CO2 तथा एल्कोहल बनते हैं ।
ग्लाइकोलासिस अभिक्रिया कोशिका के कोशिका द्रव्य में सम्पन्न होती है । इसमें ग्लूकोज के एक अणु से पाइरूविक अम्ल के दो अणु बनते हैं तथा कुल 8ATP अणुओं का निर्माण होता है ।
क्रेब्स चक्र कोशिका के माइटोकॉण्ड्रिया में सम्पन्न होता है । इसमें पाइरूविक अम्ल के ऑक्सीकरण से CO2 तथा जल बनते हैं तथा कुल 30ATP अणुओं का निर्माण होता है ।
अनॉक्सी श्वसन में ग्लूकोज के अपूर्ण ऑक्सीकरण से CO2 तथा एल्कोहल बनता है एवं 2ATP के अणु बनते हैं ।
एसिटाइल CoA ग्लाइकोलाइसिस तथा क्रेब्स चक्र के बीच की योजक कड़ी है । एसिटाइल CoA क्रेब्स चक्र के अन्तिम उत्पाद ओक्सेलो एसिटिक अम्ल ( 4C ) के साथ जुड़कर क्रेब्स चक्र का प्रथम यौगिक सिट्रिक अम्ल ( 6C ) बनाता है ।
ETS तंत्र में एक NAD.H2 ) के प्रवेश करने पर 3ATP अणुओं का जबकि एक FAD.H2 के प्रवेश करने पर 2ATP अणुओं का निर्माण होता है । ETS तंत्र में कुल 34ATP अणु बनते हैं ।
ऑक्सी श्वसन की ग्लाइकोलाइसिस में बनने वाले NAD.H2 के दो अणु यदि मैलेट एस्परटेट शटल के द्वारा ETS तंत्र में प्रवेश करते हैं , तो कुल 38ATP अणुओं का निर्माण होता है । यदि NADH के दो अणु ग्लाइकोल फॉस्फेट शटल द्वारा प्रवेश करते हैं तो 36ATP अणुओं का निर्माण होता है ।
इलेक्ट्रॉन परिवहन तंत्र ( ETS ) में भाग लेने वाले एंजाइम्स माइटोकॉन्ड्रिया की भीतरी झिल्ली पर पाये जाने वाले F1 कणों में पाये जाते हैं ।
इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में इलेक्ट्रॉन , विभिन्न वाहकों द्वारा संकुल । से संकुल -IV तक पहुँचने पर ये ATP सिंथेज संकुल से जुड़कर ADP व अकार्बनिक फॉस्फेट से ATP का निर्माण करते हैं ।
लूई पाश्चर ने 1857 में सिद्ध किया कि एल्कोहॉलिक किण्वन यीस्ट कोशिकाओं की उपापचयी क्रियाओं द्वारा होता है । बुनकर ने 1897 में यीस्ट कोशिकाओं से जाइमेज एंजाइम को पृथक् किया था ।
श्वसन क्रिया में मुक्त होने वाली कार्बन डाईऑक्साइड ( CO2 ) तथा प्रयुक्त ऑक्सीजन ( O2 ) के आयतन के अनुपात को श्वसन गुणांक ( R.Q. ) कहते हैं । श्वसन गुणांक का मापन गेनोंग्स श्वसनमापी के द्वारा किया जाता है ।
श्वसन गुणांक का मान श्वसन में प्रयुक्त होने वाले क्रियाधारों की प्रकृति पर निर्भर करता है । श्वसन की दर 5 ° C से 30 ° C तापक्रम के मध्य लगातार बढ़ती है । इस रेंज के तापक्रम में प्रत्येक 10 ° C ताप बढ़ाने पर श्वसन की दर दुगुनी हो जाती है ।
सूखे बीजों में जल की मात्रा कम होने के कारण श्वसन की दर कम होती है । जल की उपस्थिति में बीजों में संचित कार्बोहाइड्रेट घुलनशील शर्करा में बदल जाता है जो श्वसन का मुख्य क्रियाधार है , यही कारण है कि अंकुरित बीजों में श्वसन की दर बढ़ जाती है ।
ETS में निम्न श्रृंखला को श्वसन श्रृंखला कहते हैं
NAD → FAD → CoQ → Cyt b → Cyt c → Cyt.a → Cyta3
को एंजाइम Q ( Co - Q ) का पूरा नाम यूबीक्यूनोन है ।
NAD का पूरा नाम Nicotinamide Adenine Dimucleotide है इसे को एंजाइम- I ( Co - I ) या DPN ( Diphosphopyridine Dinucleotide ) भी कहा जाता है । यह श्वसन क्रिया में हाइड्रोजन ग्राही की भांति कार्य करता है ।
NADP का पूरा नाम Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate है । इसे को एंजाइम -II ( Co - II ) या TPN ( Triphosphopyridine Nucleotide ) भी कहा जाता है । यह प्रकाश संश्लेषण क्रिया में हाइड्रोजन ग्राही की भाँति कार्य करता है ।
सूखे चारे के ढेर में आग का लग जाना , जीवाणुओं से श्वसन के समय निकली ऊर्जा के कारण होता है ।
विभज्योत्तक ( मेरीस्टेम ) में श्वसन दर सबसे अधिक , वर्धनकाल में स्थिर जबकि वृद्धावस्था में सबसे कम होती है ।
महत्वपूर्ण प्रश्नोत्तर
ग्लाइकोलाइसिस अभिक्रिया द्वारा ग्लूकोज के एक अणु से पाइरुविक अम्ल के कितने अणुओं का निर्माण होता है । पाइरुविक अम्ल के दो अणुओं का
EMP परिपथ का अन्तिम उत्पाद का नाम लिखिए । पाइरुविक अम्ल
श्वसन अभिक्रिया में ग्लाइकोलाइसिस व क्रेब्स चक्र को जोड़ने वाली अभिक्रिया का नाम लिखिए । एसीटिल को एन्जाइम ए के निर्माण की अभिक्रिया जिसे योजक या प्रवेश अभिक्रिया भी कहते हैं ।
श्वसन क्रिया किसे कहते हैं । श्वसन एक जैविक क्रिया है , जिसमें खाद्य पदार्थों का ऑक्सीकरण होकर कार्बन डाईऑक्साइड एवं जल का निर्माण होता है तथा ऊर्जा मुक्त होती है ।
प्लावी श्वसन किसे कहते हैं । ब्लेकमैन के अनुसार , कार्बोहाइड्रेट से होने वाले श्वसन को प्लावी श्वसन ( Floating respiration ) कहते हैं ।
जीवद्रव्यी श्वसन किसे कहते हैं ? प्रोटीन से होने वाले श्वसन को जीवद्रव्यी श्वसन ( Protoplasmic respiration ) कहते हैं । इस प्रकार का श्वसन भूखमरी व रोगों के कारण हो सकता है ।
ऑक्सी श्वसन किसे कहते हैं ? यह श्वसन की सामान्य विधि है जिसमें ऑक्सीजन की उपस्थिति में कार्बनिक पदार्थों का जल तथा कार्बन डाईऑक्साइड में पूर्ण अपघटन होता है । सभी जन्तुओं तथा अधिकांश पादपों में श्वसन की यही विधि पायी जाती है
अनॉक्सी श्वसन किसे कहते हैं ? जब कार्बनिक पदार्थों का अपघटन ( ऑक्सीकरण ) ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होता है । इसमें कार्बनिक पदार्थों का अपूर्ण ऑक्सीकरण होता है व ईथाइल एल्कोहॉल अथवा लेक्टिक अम्ल बनता है ।
क्रेब्स चक्र को और किन नामों से जाना जाता है ? ' त्रिकार्बोक्सिलिक अम्ल चक्र एवं सिट्रिक अम्ल चक्र ।
सम्पूर्ण क्रेब्स चक्र के दौरान बनने वाले एकमात्र पाँच कार्बन परमाणु वाले अम्ल का नाम लिखिए । α - कीटोग्लूटेरिक अम्ल
श्वसन में सबसे पहले उपयोग में लिया जाने वाले क्रियाधार का नाम लिखिए । हैक्सोज शर्करा ( कार्बोहाइड्रेट )
अनॉक्सी या अवायुश्वसन को और किस नाम से जाना जाता है ? अंतरणुक श्वसन ( Intermolecular Respiration )
ऊर्जा की मुद्रा किसे कहा जाता है ? ATP को ।
ग्लाइकोलाइसिस की क्रिया कहाँ सम्पन्न होती है ? कोशिकाद्रव्य में ।
EMP पथ का नाम किन वैज्ञानिकों के नाम पर रखा गया है ? GEmbden , Otto Meyerhoff और J.Parmas
जब NADH + H+ के दो अणु ग्लिसरॉल फॉस्फेट शटल द्वारा माइटोकॉण्ड्रिया में प्रवेश करते हैं तो ग्लूकोज के एक अणु से ऑक्सी श्वसन द्वारा कुल कितने ATP बनते हैं ? ATP के 36 अणु
ETS में इलेक्ट्रॉन का अन्तिम ग्राही कौन होता है ? ऑक्सीजन
NADH + H+ एवं FADH2 से कितने ATP अणुओं का निर्माण होता है ? NADH + H+ से 3ATP व FADH2 से 2ATP बनते हैं ।
किण्वन की प्रक्रिया किसमें पायी जाती है ? अधिकांश जीवाणुओं व कवकों में ।
एन्टनर डूओडोरोफ पथ का अध्ययन सबसे पहले किस जीव में किया गया ? स्यूडोमोनास नामक जीवाणु में ।
किस क्रियाधार के लिए श्वसन गुणांक का मान एक से अधिक होता है ? कार्बोक्सिलिक अम्लों का ।
अवायवीय श्वसन में श्वसन गुणांक का मान कितना होता है ? अनन्त ।
किस वैज्ञानिक ने अपने प्रयोगों द्वारा यह सिद्ध किया कि CO2 की अधिकता से रंध्र बंद होने से O2 के अभाव में श्वसन दर कम हो जाती है । हीथ ( Heath ) ने ।
ग्लाइकोलाइसिस का अन्तिम उत्पाद क्या है ? पाइरूविक अम्ल ( CH3.CO.COOH
ऑक्सी श्वसन कोशिका में किस स्थल पर सम्पन्न होता है ? माइटोकॉन्ड्रिया में ।
क्रेब्स चक्र को टी.सी.ए. चक्र क्यों कहा जाता है ? क्रेब्स चक्र की शुरूआत सिट्रिक अम्ल से होती है , जिसमें तीन कार्बोक्सिलिक समूह ( -COOH ) होते हैं । इसलिए इसे ट्राई कार्बोक्सिलिक एसिड चक्र ( TriCarboxylic Acid Cycle = TCA ) कहते हैं ।
ग्लूकोज के ऑक्सीकरण के वैकल्पिक परिपथ का नाम बताइये । पेन्टोज फॉस्फेट पथ ( Pantose Phosphate Path - PPP )
जीवद्रव्यी श्वसन से आप क्या समझते हैं ? जब श्वसन क्रिया में प्रोटीन्स का क्रियाधार ( Substrate ) के रूप में उपयोग होता है , तो इसे प्रोटोप्लाज्मिक या जीवद्रव्यो श्वसन कहते
किण्वन किसे कहते हैं ? जीवाणु तथा कवकों में होने वाला अनॉक्सी श्वसन जिसमें ग्लूकोज के अपूर्ण ऑक्सीकरण से CO2 गैस तथा एल्कोहल ( C2H5OH ) बनते हैं , किण्वन कहलाता है ।
श्वसन के क्रियाधारों से क्या अभिप्राय है ? श्वसन क्रिया में ऑक्सीकृत होने वाले उच्च ऊर्जावान अणुओं को श्वसन के क्रियाधार ( Respiratory substrate ) कहते हैं । जैसे कार्बोहाइड्रेट , वसा , प्रोटीन आदि के अणु ।
ग्लूकोज अणु के पूर्ण ऑक्सीकरण पर बनने वाले अन्तिम उत्पादों के नाम लिखो । CO2 , H2O ऊर्जा ।
ग्लाइकोलाइसित में ऊर्जा का शुद्ध लाभ कितना होता है ? 8ATP
जीवद्रव्य श्वसन में कौनसा पदार्थ श्वसन क्रियाधार के रूप में काम आता है ? प्रोटीन
क्रेब्स चक्र में बनने वाले पहले एवं एकमात्र पाँच कार्बन परमाणु वाले यौगिक का नाम लिखिए । α - कीटोग्लूटेरिक अम्ल ।
ऐसे पदार्थ ( क्रियाधार ) का नाम लिखिए जिसके श्वसन गुणांक का मान एक से कम होता है ? प्रोटीन ।
श्वसन का Q10 मान कितना होता है ? दो ।
पाइरूविक अम्ल का एसीटिल कोएन्जाइम A में रूपान्तरण कहाँ सम्पन्न होता है ? माइटोकॉन्ड्रिया के मेट्रिक्स में ।
क्रेब्स चक्र कहाँ सम्पन्न होता है ?माइटोकॉन्ड्रिया में ।
श्वसन गुणांक को परिभाषित कीजिए । श्वसन क्रिया में निर्मुक्त CO2 गैस के आयतन तथा प्रयुक्त O2 गैस के आयतन के अनुपात को श्वसन गुणांक ( Respiratory Quotient = RO ) कहते हैं ।
अवायुवीय श्वसन में श्वसन गुणांक अनन्त क्यों होता है ? अवायुवीय श्वसन में CO2 गैस तो निर्मुक्त होती है लेकिन O2 गैस का अवशोषण नहीं होता है । अत : O2 गैस के अभाव के कारण श्वसन गुणांक का मान अनन्त होता है ।
ग्लाइकोलाइसिस व क्रेब्स चक्र की योजक कड़ी किसे कहते है ? एसिटाइल CoA को ।
अंकुरित अरण्डी के बीजों का श्वसन गुणांक कितना होता है ? अंकुरित अरण्डी के तैलीय बीजों में श्वसन क्रियाधार पदार्थ वसा होती है तथा वसा का श्वसन गुणांक इकाई से कम ( 0.7 ) होता है ।
केमीऑस्मोटिक सिद्धान्त का प्रतिपादन किसने किया था ? पीटर मिटचेल ।
श्वसन को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक कौन - कौन से है ? तापमान , ऑक्सीजन , जल , प्रकाश , कार्बन डाई ऑक्साइड , श्वसनीय क्रियाधार ( सब्स्टेंट ) व जीवद्रव्य की सक्रियता ।
किण्वन से बनने वाले संभावित उत्पाद कौन - कौनसे है ? एल्कोहॉल , लेक्टिक अम्ल , एसीटिक अम्ल , ब्यूटाइरिक अम्ल आदि ।