ट्राइकारबॉक्सिलिक अम्ल चक्र

टीसीए चक्र (ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र) "टीसीए चक्र कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन से प्राप्त एसिटाइल सीओए के एटीपी में ऑक्सीकरण के माध्यम से संग्रहीत ऊर्जा को जारी करने के लिए सभी एरोबिक जीवों द्वारा उपयोग की जाने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं की श्रृंखला है।" टीसीए चक्र या ट्राइकार्बोक्सिलिक चक्र को क्रेब्स चक्र या साइट्रिक एसिड चक्र के रूप में भी जाना जाता है।

टीसीए चक्र (ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र)

"टीसीए चक्र रासायनिक प्रतिक्रियाओं की श्रृंखला है जिसका उपयोग सभी एरोबिक जीवों द्वारा कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन से प्राप्त एसिटाइल सीओए के एटीपी में ऑक्सीकरण के माध्यम से संग्रहीत ऊर्जा को जारी करने के लिए किया जाता है।"

टीसीए चक्र या ट्राइकार्बोक्सिलिक चक्र को क्रेब चक्र या साइट्रिक एसिड चक्र के रूप में भी जाना जाता है। यह कोशिकीय श्वसन का दूसरा चरण है जो माइटोकॉन्ड्रिया के मैट्रिक्स में होता है। साइट्रिक एसिड चक्र में शामिल सभी एंजाइम घुलनशील होते हैं।

यह एक एरोबिक मार्ग है क्योंकि उत्पादित NADH और FADH2 अपने इलेक्ट्रॉनों को अगले मार्ग पर स्थानांतरित करते हैं जो ऑक्सीजन का उपयोग करेगा। यदि इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण नहीं होता है, तो कोई ऑक्सीकरण नहीं होता है। सीधे प्रक्रिया के दौरान बहुत कम एटीपी उत्पन्न होता है।

TCA चक्र एक बंद लूप है। मार्ग का अंतिम चरण मार्ग के पहले अणु को पुनर्जीवित करता है।

टीसीए चक्र के चरण

टीसीए चक्र आठ चरणों वाला मार्ग है जो कार्बनिक अणुओं के टूटने में प्रमुख भूमिका निभाता है। ग्लूकोज, शर्करा, फैटी एसिड, अमीनो एसिड आदि जैसे मैक्रोमोलेक्यूल्स सीधे टीसीए चक्र में प्रवेश नहीं कर सकते हैं। इस प्रकार, वे पहले दो-कार्बन यौगिक एसिटाइल सीओए में टूट जाते हैं। एसिटाइल सीओए टीसीए चक्र में प्रवेश करने के बाद, यह कार्बन डाइऑक्साइड और ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए अन्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं से गुजरता है। मार्ग का प्रत्येक चरण एक घुलनशील एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होता है।

TCA चक्र के महत्वपूर्ण चरण निम्नलिखित हैं:

स्टेप 1

एसिटाइल सीओ-ए चार-कार्बन यौगिक, ऑक्सालोएसीटेट के साथ जुड़ता है, और सीओए समूह को छोड़ता है जिसके परिणामस्वरूप छह-कार्बन अणु बनता है जिसे साइट्रेट कहा जाता है।

चरण दो

दूसरे चरण में, साइट्रेट आइसोसाइट्रेट में परिवर्तित हो जाता है, जो साइट्रेट का एक आइसोमर है। यह दो चरणों वाली प्रक्रिया है. साइट्रेट पहले एक पानी का अणु खोता है और फिर आइसोसाइट्रेट बनाने के लिए एक अणु प्राप्त करता है।

चरण 3

तीसरे चरण में आइसोसिट्रेट का ऑक्सीकरण शामिल है। कार्बन डाइऑक्साइड का एक अणु पांच-कार्बन अणु, ɑ-कीटोग्लूटारेट को पीछे छोड़ता है। NAD+ घटकर NADH हो जाता है। पूरी प्रक्रिया एंजाइम आइसोसाइट्रेट डिहाइड्रोजनेज द्वारा उत्प्रेरित होती है।

चरण 4

यहां, ɑ-कीटोग्लूटारेट का ऑक्सीकरण होता है, जिससे NAD+ NADH में परिवर्तित हो जाता है और कार्बन डाइऑक्साइड का एक अणु निकलता है।

सीओए को शेष चार-कार्बन अणुओं द्वारा उठाया जाता है जिससे एक अस्थिर यौगिक सक्सिनिल सीओए बनता है। ɑ-कीटोग्लूटारेट डिहाइड्रोजनेज पूरी प्रक्रिया को उत्प्रेरित करता है।

चरण 5

सक्सिनिल सीओए से सीओए को फॉस्फेट समूह से बदल दिया जाता है। फिर इसे एटीपी बनाने के लिए एडीपी में स्थानांतरित किया जाता है। इस चरण में एक चार-कार्बन अणु सक्सिनेट का उत्पादन होता है।

चरण 6

सक्सिनेट को फ्यूमरेट में ऑक्सीकृत किया जाता है। FADH2 का उत्पादन करने के लिए दो हाइड्रोजन परमाणुओं को FAD में स्थानांतरित किया जाता है। FADH2 अपने इलेक्ट्रॉनों को सीधे इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में स्थानांतरित करता है क्योंकि प्रतिक्रिया करने वाला एंजाइम माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में अंतर्निहित होता है।

चरण 7

फ्यूमरेट में एक पानी का अणु मिलाया जाता है जिसे बाद में मैलेट में बदल दिया जाता है।

चरण 8

मैलेट का ऑक्सीकरण ऑक्सालोएसीटेट, एक चार-कार्बन यौगिक को पुनर्जीवित करता है, और NAD+ का एक अन्य अणु इस चरण में NADH में कम हो जाता है।

टीसीए साइकिल के अंतिम उत्पाद

TCA चक्र के अंतिम उत्पाद निम्नलिखित हैं:

• 6 एनएडीएच
• 2 एटीपी
• 2 FADH2

संपूर्ण चक्र का सारांश

मार्ग में एसिटाइल सीओए से दो कार्बन अणु प्रवेश करते हैं, और कार्बन डाइऑक्साइड के दो अणु निकलते हैं। NADH के तीन अणु, तीन हाइड्रोजन आयन, FADH₂ का एक अणु और ATP का एक अणु उत्पन्न होता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक ग्लूकोज अणु एसिटाइल सीओए के दो अणुओं को जन्म देता है। इस प्रकार, कुल अंतिम उत्पाद दोगुना हो जाता है।

अभ्यास प्रश्न:

1. टीसीए चक्र क्या है?
2. टीसीए साइकिल का महत्व क्या है?
3. टीसीए साइकिल एक उभयचर मार्ग क्यों है?