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कभी-कभी, जब हमारी मांसपेशी कोशिकाओं में ऑक्सीजन की कमी होती है, तो अवायवीय श्वसन (anaerobic respiration) द्वारा पाइरूवेट किसमें परिवर्तित हो जाता है?
एथिल अल्कोहल
मेथिल अल्कोहल
एसिटिक एसिड
लैक्टिक एसिड
लैक्टिक एसिड
तीव्र शारीरिक गतिविधि की अवधि के दौरान, मांसपेशी कोशिकाओं को अस्थायी रूप से ऑक्सीजन की कमी का सामना करना पड़ता है क्योंकि ऊर्जा की मांग रक्त से मिलने वाली ऑक्सीजन की आपूर्ति से अधिक हो जाती है। मांसपेशियों के संकुचन के लिए ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) का उत्पादन जारी रखने के लिए, कोशिकाएं अवायवीय श्वसन की ओर रुख करती हैं, जिससे पाइरूवेट लैक्टिक एसिड में बदल जाता है।
तीव्र शारीरिक गतिविधि की अवधि के दौरान, मांसपेशी कोशिकाओं को अस्थायी रूप से ऑक्सीजन की कमी का सामना करना पड़ता है क्योंकि ऊर्जा की मांग रक्त से मिलने वाली ऑक्सीजन की आपूर्ति से अधिक हो जाती है। मांसपेशियों के संकुचन के लिए ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) का उत्पादन जारी रखने के लिए, कोशिकाएं अवायवीय श्वसन की ओर रुख करती हैं, जिससे पाइरूवेट लैक्टिक एसिड में बदल जाता है।
इसे एक इमारत में बैकअप जनरेटर की तरह समझें: जब मुख्य पावर ग्रिड (ऑक्सीजन-निर्भर श्वसन) अधिक भार के कारण विफल हो जाता है, तो आपातकालीन जनरेटर (अवायवीय ग्लाइकोलाइसिस) चालू हो जाता है ताकि रोशनी बनी रहे, हालाँकि यह मुख्य प्रणाली की तुलना में अधिक अपशिष्ट पैदा करता है और कम कुशल होता है।
L-A-M: Muscles में Lactic Acid.
C6H12O6→2C3H6O3+2ATP — मानव मांसपेशी कोशिकाओं में अवायवीय ग्लाइकोलाइसिस का सरलीकृत निरूपण, जो ग्लूकोज को लैक्टिक एसिड में बदलने और ऊर्जा उत्पन्न करने को दर्शाता है।
पर्याप्त ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, माइटोकॉन्ड्रिया क्रेब्स चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के माध्यम से पाइरूवेट को पूरी तरह से ऑक्सीकृत नहीं कर पाते हैं। इसके बजाय, लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज एंजाइम पाइरूवेट को लैक्टिक एसिड में अपचयित (reduce) कर देता है, यह एक ऐसी प्रक्रिया है जो NAD+ को पुनर्जीवित करती है, जो ग्लाइकोलाइटिक मार्ग के कार्य करने के लिए आवश्यक है। लैक्टिक एसिड का संचय मांसपेशियों की थकान और दर्द में योगदान देता है।
अवायवीय श्वसन मांसपेशी कोशिकाओं के कोशिकाद्रव्य (cytoplasm) में होता है।
लैक्टिक एसिड का संचय उच्च-तीव्रता वाले व्यायाम के दौरान महसूस की जाने वाली क्षणिक मांसपेशियों की थकान के लिए जिम्मेदार है।
यह प्रक्रिया वायवीय श्वसन की तुलना में कम कुशल है, जो वायवीय परिस्थितियों में 38 के मुकाबले ग्लूकोज के प्रति अणु केवल 2 ATP अणु उत्पन्न करती है।
त्वरित हलचल के लिए ATP की तीव्र आपूर्ति प्रदान करता है।
जब मांसपेशी ऊतकों में ऑक्सीजन की आपूर्ति सीमित होती है, तब भी गतिविधि जारी रखने की अनुमति देता है।
लैक्टिक एसिड पैदा करता है जो स्थानीय pH को कम करता है और मांसपेशियों की थकान का कारण बनता है।
वायवीय प्रक्रियाओं की तुलना में ऊर्जा उत्पादन काफी कम होता है।
छोटी दूरी की दौड़।
भारोत्तोलन।
भारी प्रतिरोध प्रशिक्षण।
एथिल अल्कोहल (एथेनॉल) यीस्ट कोशिकाओं द्वारा अवायवीय किण्वन में उत्पन्न होता है, मानव मांसपेशी कोशिकाओं में नहीं।
एसिटिक एसिड एसिटिफिकेशन (जैसे, सिरका उत्पादन) की प्रक्रिया में बैक्टीरिया द्वारा निर्मित होता है।
मेथिल अल्कोहल विषाक्त होता है और मानव कोशिकीय श्वसन का उप-उत्पाद नहीं है।
D सही है — मानव मांसपेशी कोशिकाओं में, ऑक्सीजन की कमी अवायवीय श्वसन के दौरान पाइरूवेट को लैक्टिक एसिड में बदलने का कारण बनती है।
याद रखें कि मांसपेशी कोशिकाएं 'लैक्टिक एसिड किण्वन' करती हैं, जबकि यीस्ट कोशिकाएं 'अल्कोहलिक किण्वन' करती हैं। इनके बीच अंतर करना जीव विज्ञान में एक सामान्य उच्च-उपज वाला प्रश्न है।