বায়বীয় শ্বসন, অ্যারোবিক রেসপিরেশন

বায়বীয় শ্বসন

বায়বীয় শ্বসন একটি বিপাকীয় প্রক্রিয়া যা অক্সিজেন ব্যবহার করে গ্লুকোজ এবং অন্যান্য পুষ্টি উপাদানকে ATP আকারে শক্তিতে রূপান্তর করে। এতে গ্লাইকোলাইসিস, ক্রেবস চক্র এবং ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খল সহ বেশ কয়েকটি ধাপ জড়িত, যেখানে অক্সিজেন চূড়ান্ত ইলেকট্রন গ্রহণকারী হিসেবে কাজ করে।

এটা অক্সিজেনের উপস্থিতিতে খাদ্য অণু (যেমন গ্লুকোজ) ভেঙে শক্তি নির্গত করার প্রক্রিয়া।

বায়বীয় শ্বসন কি?

বায়বীয় শ্বসন হল এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে কোষগুলি গ্লুকোজ এবং অক্সিজেনকে ATP আকারে ব্যবহারযোগ্য শক্তিতে রূপান্তর করে, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জলকে উপজাত হিসাবে রূপান্তর করে।

অবস্থান:

বায়বীয় শ্বসনের বেশিরভাগ শক্তি-মুক্তির পর্যায়গুলি কোষের "শক্তিকেন্দ্র" মাইটোকন্ড্রিয়ায় ঘটে।

সামগ্রিক প্রক্রিয়া:

বায়বীয় শ্বসনের মধ্যে গ্লুকোজ এবং অন্যান্য পুষ্টি উপাদান ভেঙে ফেলা, ভাঙ্গন পণ্যগুলিকে অক্সিজেনের সাথে একত্রিত করা এবং জল এবং কার্বন ডাই অক্সাইড (একটি বর্জ্য পণ্য) তৈরি করা জড়িত। বায়বীয় শ্বসন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কোষগুলি গ্লুকোজ এবং অক্সিজেনকে ATP (শক্তি), কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জলে রূপান্তর করে। সামগ্রিক বিক্রিয়াটি সংক্ষেপে বলা যেতে পারে:

গ্লুকোজ + অক্সিজেন → কার্বন ডাই অক্সাইড + জল + 30/32 ATP

এটি তিনটি পর্যায়ে ঘটে:

1. গ্লাইকোলাইসিস (কোষের সাইটোপ্লাজমে), যেখানে গ্লুকোজ পাইরুভেট, NADH এবং 2 ATP-তে ভেঙে যায়;
2. ক্রেবস চক্র (মাইটোকন্ড্রিয়ায়), যেখানে পাইরুভেট আরও প্রক্রিয়াজাত করে NADH এবং FADH2, 2 ATP তৈরি করা হয়; এবং
3. ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খল (অভ্যন্তরীণ মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লিতে), যেখানে ইলেকট্রন স্থানান্তরিত হয়ে প্রচুর পরিমাণে ATP এবং জল তৈরি করা হয়।

অক্সিজেনের উপস্থিতিতে (বায়বীয় শ্বসন) গ্লুকোজের ভাঙ্গন সবচেয়ে কার্যকর এবং সর্বাধিক ATP তৈরি করে, যা কোষের কার্যকারিতা শক্তিশালী করার জন্য অপরিহার্য।

বায়বীয় শ্বসনের তিনটি প্রধান স্তরের সারসংক্ষেপ।

পর্যায়	অবস্থান	ইনপুট	আউটপুট	ATP ফলন
গ্লাইকোলাইসিস	সাইটোপ্লাজম	গ্লুকোজ NAD+ ADP + Pi	পাইরুভেট NADH ATP	2
ক্রেবস চক্র	মাইটোকন্ড্রিয়াল ম্যাট্রিক্স	পাইরুভেট NAD+ FAD,ADP + Pi	CO2 NADH FADH2 ATP	2
ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খল	মাইটোকন্ড্রিয়াল অভ্যন্তরীণ পর্দা	O2 NADH FADH2 ADP +Pi	H2O NAD+ FAD ATP	26/28

শক্তি উৎপাদন:

বায়বীয় শ্বসন কোষের প্রধান শক্তি মুদ্রা ATP উৎপাদনে অত্যন্ত দক্ষ। গ্লুকোজের একটি অণু থেকে মোট ৩২টি ATP অণু তৈরি করা যেতে পারে।

অক্সিজেনের ভূমিকা:

অক্সিজেন বায়বীয় শ্বসনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খলে চূড়ান্ত ইলেকট্রন গ্রহণকারী হিসাবে কাজ করে, যা গ্লুকোজের সম্পূর্ণ জারণ এবং ATP উৎপাদন সর্বাধিক করে তোলে।

গ্লাইকোলাইসিস - অ্যারোবিক শ্বসনের প্রথম পর্যায়

গ্লাইকোলাইসিস হল অ্যারোবিক কোষীয় শ্বসনের প্রথম পর্যায় এবং কোষের সাইটোপ্লাজমে ঘটে। এই ধাপে অক্সিজেনের প্রয়োজন হয় না।

এটি গ্লুকোজের একটি অণু (একটি 6-কার্বন চিনি) কে দুটি পাইরুভেট (একটি 3-কার্বন যৌগ) অণুতে ভেঙে দুটি ATP অণু তৈরি করে। প্রতিটি গ্লুকোজ অণু বিভক্ত হওয়ার জন্য, গ্লাইকোলাইসিসে দুটি ATP অণু এবং দুটি NADH অণুর নেট ফলন হয়।

আমরা দুটি ATP এর নেট ফলন নির্দিষ্ট করি, কারণ গ্লাইকোলাইসিসের প্রাথমিক পর্যায়গুলি এন্ডর্গোনিক এবং প্রতিটি গ্লুকোজ অণু ভেঙে ফেলার জন্য প্রথমে 2 টি ATP অণুর ব্যবহার প্রয়োজন। সামগ্রিকভাবে, গ্লাইকোলাইসিস দ্বারা 4 টি ATP অর্জন করা হয়, যার ফলে 2 টি ATP এর নেট লাভ হয়।

গ্লাইকোলাইসিস ইনপুট	গ্লাইকোলাইসিস আউটপুট
গ্লুকোজ ADP + Pi NAD+	পাইরুভেট ২ ATP NADH

ক্রেবস চক্র - বায়বীয় কোষীয় শ্বসনের দ্বিতীয় পর্যায়

ক্রেবস চক্র হল বায়বীয় শ্বসনের দ্বিতীয় পর্যায় এবং এটি মাইটোকন্ড্রিয়াল ম্যাট্রিক্সে সংঘটিত হয়। এটি গ্লাইকোলাইসিসের পণ্যগুলি (যেমন পাইরুভেট) প্রক্রিয়াজাত করে এবং উচ্চ-শক্তি ইলেকট্রন বাহক (যেমন NADH এবং FADH₂) তৈরি করে যা ATP উৎপাদনের জন্য অপরিহার্য।

ক্রেবস চক্র জৈব রাসায়নিক পথের অনেক ধাপ নিয়ে গঠিত। মধ্যবর্তী ধাপগুলির মধ্যে একটি হল পাইরুভেটকে অ্যাসিটাইল CoA-তে রূপান্তর করা।

বায়বীয় শ্বসনের এই পর্যায়ে ATP-এর চূড়ান্ত ফলন হল 2টি ATP অণু, তবে পরবর্তী পর্যায়ে ATP উৎপাদনের জন্য লোডেড ইলেকট্রন বাহক তৈরির জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। ক্রেবস চক্র অক্সিজেন ব্যবহার করে না।

চক্রটি CO2 কে বর্জ্য পদার্থ হিসেবে নির্গত করে, যা প্রাণীরা নিঃশ্বাস ত্যাগ করে অথবা উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণে ব্যবহার করে।

ক্রেবস চক্র ইনপুট	ক্রেবস চক্র আউটপুট
পাইরুভেট ADP + Pi NAD+ FAD	কার্বন ডাই অক্সাইড ২ ATP NADH FADH2

ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খল - বায়বীয় শ্বসনের তৃতীয় পর্যায়

বায়বীয় শ্বসনের তৃতীয় পর্যায় হল ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খল (ETC)। ETC নীচে দেখানো হিসাবে অভ্যন্তরীণ মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লিতে এমবেড করা প্রোটিন অণুর একটি সিরিজ ব্যবহার করে।

ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খলের প্রাথমিক ভূমিকা হল NADH এবং FADH₂ থেকে ইলেকট্রনগুলিকে অক্সিজেনে স্থানান্তর করা, যা উপজাত হিসেবে জল তৈরি করে।

NADH এবং FADH₂ থেকে হাইড্রোজেন আয়নগুলি অভ্যন্তরীণ মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লিতে এমবেড করা প্রোটিন অণুর সিরিজের মধ্য দিয়ে চলাচল করে অভ্যন্তরীণ মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লি জুড়ে একটি প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করে। ATP সিন্থেস ADP + Pi থেকে ATP সংশ্লেষণ করতে এই প্রোটন গ্রেডিয়েন্টের শক্তি ব্যবহার করে।

ETC থেকে নেট ATP ফলন হল 26 বা 28 ATP অণু।

ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খল ইনপুট	ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খল আউটপুট
O2 ADP + Pi NADH FADH2	H2O 26/28 ATP NAD+ FAD

"স্বাস্থ্যের কথা " বাংলা ভাষায় অনলাইন স্বাস্থ্য ম্যাগাজিন অলাভজনক প্রতিষ্ঠান। বিশেষজ্ঞ মানবিক চিকিৎসকদের নিয়ে গঠিত। নিম্নোক্ত নম্বরে বিকাশ এর মাধ্যমে দান করে চিকিৎসা গবেষণায় সহায়তা করুন; +৮৮০১৮১৩৬৮০৮৮৬।