ग्लाइकोलाइसिस मार्ग विस्तार से: ग्लूकोज को ऊर्जा में कैसे बदला जाता है

ग्लाइकोलाइसिस मार्ग

ग्लाइकोलाइसिस मार्ग जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं का एक क्रम है जो ग्लूकोज को ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

इस ब्लॉग पोस्ट में, हम ग्लाइकोलाइसिस के मुख्य चरणों पर चर्चा करेंगे और ग्लाइकोलाइटिक मार्ग के परिणामस्वरूप कौन से उत्पाद उत्पन्न होते हैं। हम कुछ ऐसी बीमारियों पर भी नज़र डालेंगे जो इस मार्ग की समस्याओं के कारण हो सकती हैं।

ग्लाइकोलाइसिस क्या है?

कोशिकाओं में ऊर्जा के उत्पादन के लिए ग्लाइकोलाइसिस मार्ग महत्वपूर्ण है। ग्लाइकोलाइसिस कोशिका के साइटोप्लाज्म में होता है और कोशिका को एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) की निरंतर आपूर्ति प्रदान करता है, जो सेलुलर कार्य के लिए आवश्यक है। ग्लाइकोलाइसिस के बिना कोशिकाएं जीवित रहने में विफल रहती हैं। ग्लाइकोलाइसिस दो प्रकार के होते हैं: एरोबिक और एनारोबिक। एरोबिक ग्लाइकोलाइसिस ऑक्सीजन की उपस्थिति में होता है, जबकि एनारोबिक ग्लाइकोलाइसिस को ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है।

ग्लाइकोलाइसिस मार्ग में शामिल मुख्य चरण

ग्लाइकोलाइसिस में तीन मुख्य चरण होते हैं: सब्सट्रेट स्तर फॉस्फोराइलेशन, ग्लूकोज-फॉस्फेट का फ्रुक्टोज-फॉस्फेट में रूपांतरण, और फॉस्फेट के दो अणुओं का निर्माण। इसके अलावा, इन तीन मुख्य चरणों के बीच कई मध्यवर्ती चरण होते हैं जैसे फ्रुक्टोज-बिस्फोस्फेट का ग्लिसराल्डिहाइड-फॉस्फेट में रूपांतरण और डायहाइड्रॉक्सीएसीटोन फॉस्फेट का ग्लिसरॉल-फॉस्फेट में रूपांतरण।

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संबंधित संसाधन

ग्लाइकोलाइसिस में शामिल एंजाइम

ग्लाइकोलाइसिस में कई एंजाइम शामिल होते हैं जो ग्लाइकोलाइटिक मार्ग के विभिन्न चरणों को उत्प्रेरित करने में मदद करते हैं। ग्लाइकोलाइसिस में शामिल एंजाइम आमतौर पर कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में पाए जाते हैं।

एनजाइम कार्य

हेक्सोकाइनेज/ग्लूकोकिनेज

ग्लूकोज को ग्लूकोज-फॉस्फेट में परिवर्तित करने को उत्प्रेरित करता है

फॉस्फोफ्रक्टोकिनेज

फ्रुक्टोज-फॉस्फेट को फ्रुक्टोज-बिस्फोस्फेट में परिवर्तित करने को उत्प्रेरित करता है

एल्डोलेज़

फ्रुक्टोज-बिस्फोस्फेट को ग्लिसराल्डिहाइड-फॉस्फेट के दो अणुओं में विभाजित करता है

ट्रायोज़ फॉस्फेट आइसोमेरेज़

ग्लिसराल्डिहाइड-फॉस्फेट को डाइहाइड्रॉक्सीएसीटोन फॉस्फेट में परिवर्तित करता है

एनोलेज़

डाइहाइड्रॉक्सीएसीटोन फॉस्फेट को फॉस्फोएनोलपाइरूवेट में परिवर्तित करता है

पाइरुवेट किनासे

फ़ॉस्फ़ोएनोलपाइरूवेट को पाइरूवेट में बदलने को उत्प्रेरित करता है।

ग्लाइकोलाइसिस और डाउनस्ट्रीम प्रभाव के उत्पाद

ग्लाइकोलाइसिस के उत्पादों में पाइरूवेट, एनएडीएच और एटीपी शामिल हैं।

  • पाइरूवेट एक महत्वपूर्ण अणु है जिसका उपयोग शरीर में कई अलग-अलग मार्गों में किया जाता है। ग्लूकोज के एसिटाइल-सीओए के दो अणुओं में रूपांतरण के परिणामस्वरूप पाइरूवेट का उत्पादन होता है। पाइरूवेट के बनने के बाद, यह साइट्रिक एसिड चक्र में एसिटाइल-कोएंजाइम ए (एसिटाइल-सीओए) में परिवर्तित हो जाता है। साइट्रिक एसिड चक्र को क्रेब्स चक्र के रूप में भी जाना जाता है, और यह एसिटाइल-सीओए से एटीपी के उत्पादन के लिए जिम्मेदार है। ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में पाइरूवेट लैक्टेट में परिवर्तित हो जाता है। लैक्टिक एसिड किण्वन एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो मांसपेशियों में एटीपी का उत्पादन करने में मदद करती है।

  • एनएडीएच एक कोएंजाइम है जो इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने में मदद करता है। एनएडीएच का उत्पादन निकोटिनमाइड एडेनिन डाइन्यूक्लियोटाइड (एनएडी+) के एनएडीएच में कमी के परिणामस्वरूप होता है।

  • एटीपी कोशिकाओं के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत है। ग्लूकोज-फॉस्फेट से एडीपी में फॉस्फेट समूहों के स्थानांतरण के परिणामस्वरूप एटीपी का उत्पादन होता है। ग्लाइकोलाइसिस में, ग्लूकोज को ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए एटीपी के दो अणुओं का उपयोग किया जाता है। हालाँकि, इस मार्ग के परिणामस्वरूप एटीपी के चार अणु उत्पन्न होते हैं। इसका मतलब है कि ग्लाइकोलाइसिस में दो एटीपी का शुद्ध उत्पादन होता है।

ग्लाइकोलाइटिक मार्ग से जुड़े रोग

अक्रियाशील ग्लाइकोलाइसिस ऊर्जा के उत्पादन में समस्याएं पैदा कर सकता है। एटीपी सेलुलर फ़ंक्शन के लिए आवश्यक है, और इसके उत्पादन में समस्याएं कमजोरी, थकान और मांसपेशियों में दर्द जैसे लक्षण पैदा कर सकती हैं। ग्लाइकोलाइसिस की समस्याओं के कारण होने वाली बीमारियों में मधुमेह, कैंसर और हृदय रोग शामिल हैं।

हेक्सोकाइनेज जैसे ग्लाइकोलाइटिक एंजाइमों की कमी से मधुमेह हो सकता है। पाइरूवेट काइनेज में दोष भी हृदय रोग का कारण बन सकता है। ट्यूमर कोशिकाओं के अस्तित्व के लिए ग्लाइकोलाइसिस मार्ग महत्वपूर्ण है। कैंसर कोशिकाएं अक्सर ऊर्जा के लिए ग्लाइकोलाइसिस पर निर्भर रहती हैं क्योंकि वारबर्ग प्रभाव उन्हें ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण को बायपास करने की अनुमति देता है।

अतिसक्रिय ग्लाइकोलाइटिक मार्ग के कारण होने वाली बीमारियाँ कम आम हैं, लेकिन वे बहुत गंभीर हो सकती हैं। अतिसक्रिय ग्लाइकोलाइसिस से लैक्टिक एसिडोसिस हो सकता है, जो रक्त में लैक्टेट का निर्माण होता है। लैक्टिक एसिडोसिस ग्लाइकोलाइसिस में शामिल एंजाइमों की समस्याओं या ऑक्सीजन की कमी के कारण हो सकता है। लैक्टिक एसिडोसिस से कोमा और मृत्यु जैसी गंभीर स्वास्थ्य समस्याएं हो सकती हैं।

Written by Colm Ryan

Colm Ryan PhD is a co-founder of Assay Genie. Colm carried out his undergraduate degree in Genetics in Trinity College Dublin, followed by a PhD at the University of Leicester. Following this Colm carried out a post-doc in the IGBMC in Strasbourg, France. Colm is now Chief Executive Officer at Assay Genie.

23rd Jul 2023 Colm Ryan, PhD

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