Tabla de Contenidos
जीवित प्राणी, बैक्टीरिया जैसे सरलतम से लेकर कशेरुक जैसे सबसे जटिल तक, अंतहीन रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करते हैं जिनके लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यह ऊर्जा पर्यावरण से प्राप्त होती है। लगभग हमेशा ही, वह ऊर्जा एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट या एटीपी नामक अणु से आती है। हालाँकि, एटीपी पर्यावरण में नहीं पाया जाता है, इसलिए जीवित चीजें ऊर्जा के अन्य स्रोतों (जैसे सूरज की रोशनी, गर्मी और पोषक तत्व) को एटीपी में बदलने के लिए विकसित हुई हैं। ऐसा परिवर्तन करने के दो सबसे सामान्य तरीके कोशिकीय श्वसन और किण्वन हैं।
विभिन्न प्रकार के कार्बोहाइड्रेट को किण्वित करके एटीपी का उत्पादन करने के लिए पहली जीवित चीजें विकसित हुईं। बाद में, यूकेरियोट्स ने अवायवीय श्वसन के माध्यम से कार्बोहाइड्रेट में संग्रहीत ऊर्जा का अधिक उपयोग करने की क्षमता विकसित की। अंत में, अन्य अधिक उन्नत जीवों ने प्रकाश संश्लेषण, ऑक्सीजन के अपशिष्ट उत्पादों में से एक का लाभ उठाना शुरू किया, जिससे एरोबिक सेलुलर श्वसन में वृद्धि हुई।
क्योंकि वे दो अवायवीय प्रक्रियाएं हैं, बहुत से लोग किण्वन के साथ अवायवीय श्वसन को भ्रमित करते हैं। हालांकि, वे अपने तंत्र, उनके अंतिम उत्पादों और उनके ऊर्जा उत्पादन के संदर्भ में दो अलग-अलग प्रक्रियाएं हैं।
निम्नलिखित अनुभागों में, हम कवर करेंगे कि अवायवीय श्वसन और किण्वन क्या हैं, और फिर एक और दूसरे के बीच सबसे महत्वपूर्ण अंतर को उजागर करने के लिए उनकी तुलना करें।
अवायुश्वसन
अवायवीय श्वसन एक प्रकार का कोशिकीय श्वसन है जो ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होता है, या जब ऑक्सीजन की मात्रा बहुत कम होती है (इसलिए अवायवीय शब्द, जिसका शाब्दिक अर्थ हवा की अनुपस्थिति में होता है)। इस प्रकार का कोशिकीय श्वसन केवल कुछ प्रजातियों के बैक्टीरिया और अन्य प्रोकैरियोट्स द्वारा किया जाता है।
एक प्रकार का कोशिकीय श्वसन होने के कारण, प्रक्रिया ग्लाइकोलाइसिस से शुरू होती है, जिसके दौरान एक ग्लूकोज अणु दो पाइरुविक एसिड अणुओं में परिवर्तित हो जाता है, जिससे दो शुद्ध एटीपी अणु बनते हैं। पाइरुविक एसिड तब क्रेब्स चक्र में प्रवेश करता है, जिसे साइट्रिक एसिड चक्र या ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड चक्र भी कहा जाता है, जिसमें रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला पाइरुविक एसिड को कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत करती है।
प्रक्रिया के अगले चरण में, इलेक्ट्रॉन वाहक कहे जाने वाले अणु उन्हें इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में ले जाते हैं, जहाँ इन वाहकों में संग्रहीत संभावित ऊर्जा एक प्रोटॉन सांद्रता प्रवणता में परिवर्तित हो जाती है जो एटीपी-संश्लेषण नामक एटीपी-उत्पादक एंजाइम को चलाती है।
प्रक्रिया के इस चरण के दौरान एटीपी अणुओं के रूप में अधिकांश रासायनिक ऊर्जा उत्पन्न होती है; यह सभी श्वसन प्रक्रियाओं के लिए सामान्य है, चाहे एरोबिक हो या एनारोबिक। जो एक को दूसरे से अलग करता है वह यह है कि कौन सा अणु इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने और ले जाने के लिए जिम्मेदार है ताकि वे इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के अंत में जमा न हों।
ऑक्सीजन की उपस्थिति में, यह अणु इलेक्ट्रॉनों का अंतिम स्वीकर्ता है, और इसकी कमी से पानी के अणु पैदा होते हैं। अवायवीय श्वसन में, दूसरी ओर, अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता ऑक्सीजन के अलावा एक अणु है और प्रश्न में विशेष सूक्ष्मजीव पर निर्भर करता है।
अवायवीय श्वसन में अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता
निम्न तालिका अवायवीय श्वसन में विभिन्न अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के तीन उदाहरण दिखाती है, साथ ही उनकी कमी के उत्पाद और कुछ सूक्ष्मजीव जो इसे ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करते हैं:
| हुंडी सकारनेवाला | अंतिम उत्पाद | सूक्ष्मजीव |
| गंधक | sulphides | थर्मोप्लाज्मा |
| नाइट्रेट | नाइट्राइट्स, नाइट्रोजन ऑक्साइड और N2 | स्यूडोमोनास , बैसिलस |
| सल्फेट | sulphides | डेसल्फोविब्रियो, क्लोस्ट्रीडियम |
अवायवीय श्वसन में ऊर्जा उत्पादन
अवायवीय श्वसन उसी एटीपी उत्पादन तंत्र का उपयोग करता है जैसे एरोबिक श्वसन, यानी ग्लाइकोलाइसिस, क्रेब्स चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला। इस कारण से, दोनों प्रकार के श्वसन में ऊर्जा उत्पादन समान होता है, जिसका अर्थ है कि कुल 36 और 38 एटीपी अणु उत्पन्न होते हैं। उपभोग किए गए लोगों को छूट देने के बाद, ऑक्सीकरण वाले ग्लूकोज के प्रत्येक अणु के लिए शुद्ध उत्पादन एटीपी के 30 और 32 अणुओं के बीच होता है।
किण्वन
कोशिकीय श्वसन की तरह किण्वन भी एक ऐसी प्रक्रिया है जिसे कार्बोहाइड्रेट जैसे पोषक तत्वों में निहित ऊर्जा का उपयोग करने और एटीपी अणुओं के रूप में कोशिका द्वारा प्रयोग करने योग्य रासायनिक ऊर्जा में बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह विशुद्ध रूप से अवायवीय प्रक्रिया है, अर्थात इसमें ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है और यह हवा की अनुपस्थिति में हो सकती है। वास्तव में, अधिकांश बुनियादी जीव विज्ञान पाठ्यक्रमों में, किण्वन को सेलुलर श्वसन के अवायवीय विकल्प के रूप में उद्धृत किया जाता है, इस प्रकार अवायवीय श्वसन के अस्तित्व को कम किया जाता है।
हालांकि, किण्वन और अवायवीय श्वसन के बीच एक बुनियादी अंतर है और वह यह है कि पूर्व साइट्रिक एसिड चक्र का उपयोग नहीं करता है, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला बहुत कम है, इसलिए इसे श्वसन का एक प्रकार नहीं माना जा सकता है।
किण्वन उसी तरह से शुरू होता है जैसे श्वसन, यानी विभिन्न प्रकार के छह-कार्बन शर्करा के ग्लाइकोलाइसिस के साथ जिन्हें हेक्सोस कहा जाता है, जिनमें से ग्लूकोज सबसे आम है। हालांकि, ग्लाइकोलाइसिस के बाद, पाइरूवेट किण्वन करने वाले जीव के आधार पर अन्य अंतिम उत्पादों में परिवर्तित हो जाता है।
किण्वन के प्रकार
किण्वन के अंतिम उत्पाद के आधार पर, यह विभिन्न प्रकार का हो सकता है:
मादक किण्वन: कुछ मामलों में, जैसे कि खमीर, किण्वन जो ग्लाइकोलाइसिस का अनुसरण करता है, एथिल अल्कोहल या इथेनॉल का उत्पादन करता है। इस प्रकार के किण्वन को अल्कोहलिक किण्वन कहा जाता है। यह मादक पेय पदार्थों के निर्माण में प्रयुक्त किण्वन का प्रकार है।
एसिटिक किण्वन: अन्य कोशिकाएं इथेनॉल को एसिटिक एसिड में ऑक्सीकृत करती हैं, जैसा कि सिरका के निर्माण में होता है।
लैक्टिक किण्वन: वह है जो अंतिम उत्पाद के रूप में लैक्टिक एसिड देता है। बैक्टीरिया जो दूध को दही बनाने के लिए किण्वित करते हैं, लैक्टोज (दूध में चीनी) को लैक्टिक एसिड में किण्वित करते हैं, जो दूध प्रोटीन के दही का कारण बनता है। कशेरुकी मांसपेशियों के ऊतकों के मामले में, वे ऑक्सीजन एकाग्रता कम होने पर ग्लूकोज को लैक्टिक एसिड में किण्वित करने में सक्षम होते हैं।
ऊर्जा उत्पादन
ऊर्जा उत्पादन के मामले में किण्वन एक अक्षम प्रक्रिया है। पहला चरण, ग्लाइकोलाइसिस, सिर्फ 2 शुद्ध एटीपी अणु पैदा करता है (यह कुल 4 पैदा करता है लेकिन 2 की खपत भी करता है)। बाद के किण्वन से एनएडीएच के दो शुद्ध अणु ठीक से पैदा होते हैं, जो एक उच्च-ऊर्जा अणु भी है, हालांकि एटीपी के रूप में उच्च-ऊर्जा नहीं है।
किण्वन और अवायवीय श्वसन के बीच अंतर
जैसा कि देखा जा सकता है, किण्वन और अवायवीय श्वसन के बीच अंतर और समानताएं हैं। मुख्य समानताएं यह हैं कि दोनों ग्लाइकोलाइसिस से शुरू होते हैं, दोनों ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होते हैं, और प्रोकैरियोट्स की कुछ प्रजातियां दोनों को अंजाम दे सकती हैं। हालाँकि, समानताएँ वहीं समाप्त हो जाती हैं। निम्न तालिका एटीपी प्राप्त करने के इन दो तरीकों के बीच मुख्य अंतरों का सार प्रस्तुत करती है:
| किण्वन | अवायुश्वसन |
| यह प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक जीवों दोनों द्वारा किया जा सकता है, जिसमें कशेरुक जैसे बहुकोशिकीय जीव शामिल हैं। | प्रोकैरियोट्स की केवल कुछ प्रजातियाँ ही इसे अंजाम दे सकती हैं। |
| विभिन्न प्रकार के किण्वन ग्लूकोज ऑक्सीकरण के विभिन्न अंत उत्पाद देते हैं, जिनमें लैक्टिक एसिड, एसिटिक एसिड और ईथेन शामिल हैं। | यह ग्लूकोज को पूरी तरह से कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत करता है और इलेक्ट्रॉनों को विभिन्न प्रकार के अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता, जैसे मौलिक सल्फर, सल्फेट्स या नाइट्रेट्स में स्थानांतरित करता है। |
| यह सेल के लिए अपेक्षाकृत कम प्रयोग करने योग्य ऊर्जा पैदा करता है। एटीपी के सिर्फ दो शुद्ध अणु और एनएडीएच के दो अणु। | यह बड़ी मात्रा में एटीपी का उत्पादन करता है, जिससे ग्लूकोज में निहित अधिकांश ऊर्जा प्राप्त होती है। प्रत्येक ग्लूकोज अणु के लिए, 30 से अधिक एटीपी अणु उत्पन्न होते हैं। |
| यह विशेष रूप से साइटोप्लाज्म में होता है। | यह साइटोप्लाज्म में शुरू होता है और माइटोकॉन्ड्रिया के अंदर समाप्त होता है। |
| यह एक अपेक्षाकृत सरल प्रक्रिया है जिसमें कम संख्या में एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाएं होती हैं। | यह एक बहुत ही जटिल प्रक्रिया है जिसके लिए साइटोसोल और मैट्रिक्स, इंटरमेम्ब्रेन स्पेस और माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली दोनों में कई अलग-अलग एंजाइमों के हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है। |
| इसे इन विट्रो में किया जा सकता है । किण्वन के लिए जिम्मेदार केवल एंजाइमों की आवश्यकता होती है, जो एक उपयुक्त बाह्य वातावरण में कार्य कर सकते हैं। | यह माइटोकॉन्ड्रिया की उपस्थिति पर निर्भर करता है, इसलिए इसे विट्रो में नहीं किया जा सकता है । |
संदर्भ
- पर्यावरण। (2018, 11 अप्रैल)। किण्वन के प्रकार । Https://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/suelos/tipos_de_fermentacion.asp से लिया गया
- क्लार्क, एमए (2018, 5 मार्च)। ऑक्सीजन के बिना चयापचय-जीव विज्ञान 2ई । https://opentextbc.ca/biology2eopenstax/chapter/metabolism-without-oxygen/ से लिया गया
- लकना, बी। (2017, 26 दिसंबर)। किण्वन और अवायवीय श्वसन के बीच अंतर | परिभाषा, प्रक्रिया, आवेदन । https://pediaa.com/difference-between-fermentation-and-anaerobic-respiration/ से लिया गया
- कौर, जे. (दूसरा)। किण्वन और अवायवीय श्वसन कैसे भिन्न होते हैं? | सुकराती । https://socrate.org/questions/how-do-fermentation-and-anaerobic-respiration-differ से लिया गया
