ऊर्जा उपापचय, जो एक जीवित जीव की सभी कोशिकाओं में होता है, प्रसार कहलाता है। यह कार्बनिक यौगिकों की अपघटन प्रतिक्रियाओं का एक समूह है, जिसमें एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा निकलती है।
अस्तित्व जीवों के प्रकार के आधार पर दो या तीन चरणों में होता है। तो, एरोबिक्स में, ऊर्जा चयापचय में प्रारंभिक, ऑक्सीजन मुक्त और ऑक्सीजन चरण होते हैं। अवायवीय जीवों में (जीव जो एनोक्सिक वातावरण में कार्य करने में सक्षम होते हैं), प्रसार के लिए अंतिम चरण की आवश्यकता नहीं होती है।
एरोबेस में ऊर्जा चयापचय का अंतिम चरण पूर्ण ऑक्सीकरण के साथ समाप्त होता है। इस मामले में, ग्लूकोज अणुओं का टूटना ऊर्जा के निर्माण के साथ होता है, जो आंशिक रूप से एटीपी के गठन में जाता है।
यह ध्यान देने योग्य है कि एटीपी संश्लेषण फॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया में होता है, जब अकार्बनिक फॉस्फेट को एडीपी में जोड़ा जाता है। इसी समय, एटीपी सिंथेज़ की भागीदारी के साथ माइटोकॉन्ड्रिया में एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड को संश्लेषित किया जाता है।
यह ऊर्जा यौगिक बनने पर क्या प्रतिक्रिया होती है?
एडेनोसिन डाइफॉस्फेट और फॉस्फेट एटीपी और एक मैक्रोर्जिक बॉन्ड बनाने के लिए गठबंधन करते हैं, जिसके बनने में लगभग 30.6 kJ / लगता है।मोल. एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट ऊर्जा के साथ कोशिकाओं को प्रदान करता है, क्योंकि इसका एक महत्वपूर्ण मात्रा एटीपी के मैक्रोर्जिक बांडों के हाइड्रोलिसिस के दौरान जारी किया जाता है।
एटीपी के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार आणविक मशीन एक विशिष्ट सिंथेज़ है। यह दो हिस्सों से मिलकर बना है। उनमें से एक झिल्ली में स्थित है और एक चैनल है जिसके माध्यम से प्रोटॉन माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करते हैं। यह ऊर्जा जारी करता है, जिसे एटीपी के एक अन्य संरचनात्मक भाग द्वारा कब्जा कर लिया जाता है जिसे एफ 1 कहा जाता है। इसमें एक स्टेटर और एक रोटर होता है। झिल्ली में स्टेटर स्थिर होता है और इसमें एक डेल्टा क्षेत्र होता है, साथ ही अल्फा और बीटा सबयूनिट होते हैं, जो एटीपी के रासायनिक संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होते हैं। रोटर में गामा के साथ-साथ एप्सिलॉन सबयूनिट भी होते हैं। यह हिस्सा प्रोटॉन की ऊर्जा का उपयोग करके घूमता है। यह सिंथेज़ एटीपी के संश्लेषण को सुनिश्चित करता है यदि बाहरी झिल्ली से प्रोटॉन माइटोकॉन्ड्रिया के मध्य की ओर निर्देशित होते हैं।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कोशिका में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की विशेषता स्थानिक क्रम से होती है। पदार्थों के रासायनिक अंतःक्रियाओं के उत्पादों को असममित रूप से वितरित किया जाता है (धनात्मक रूप से आवेशित आयन एक दिशा में जाते हैं, और नकारात्मक रूप से आवेशित कण दूसरी दिशा में जाते हैं), झिल्ली पर एक विद्युत रासायनिक क्षमता पैदा करते हैं। इसमें एक रासायनिक और एक विद्युत घटक होते हैं। यह कहा जाना चाहिए कि यह माइटोकॉन्ड्रिया की सतह पर यह क्षमता है जो ऊर्जा भंडारण का सार्वभौमिक रूप बन जाती है।
इस पैटर्न की खोज अंग्रेज वैज्ञानिक पी. मिशेल ने की थी। उन्होंने सुझाव दियाऑक्सीकरण के बाद पदार्थ अणुओं की तरह नहीं दिखते, बल्कि सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित आयन होते हैं, जो माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली के विपरीत किनारों पर स्थित होते हैं। इस धारणा ने एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट के संश्लेषण के दौरान फॉस्फेट के बीच मैक्रोर्जिक बॉन्ड के गठन की प्रकृति को स्पष्ट करना संभव बना दिया, साथ ही इस प्रतिक्रिया की केमोस्मोटिक परिकल्पना तैयार करना संभव बना दिया।
