ग्लूकोज से पाइरुविक एसिड के दो अणुओं के निर्माण तक के चरण का वर्णन कीजिए।

(N/A) परिभाषा: ग्लाइकोलाइसिस वह चयापचय मार्ग है जो ग्लूकोज के एक अणु से पाइरुविक एसिड के दो अणुओं के निर्माण तक के चरण का वर्णन करता है।
उत्पत्ति: 'ग्लाइकोलाइसिस' शब्द ग्रीक शब्दों 'ग्लाइकोस' (शर्करा) और 'लाइसिस' (विभाजन) से आया है।
ग्लाइकोलाइसिस की योजना गुस्ताव एम्बडेन,ओटो मेयरहोफ और जे. पारनास द्वारा प्रस्तावित की गई थी,इसलिए इसे $EMP$ पथ के रूप में भी जाना जाता है।
अवायवीय जीवों में केवल ग्लाइकोलाइसिस होता है। ग्लाइकोलाइसिस कोशिका के कोशिका द्रव्य में होता है,जहाँ ग्लूकोज का आंशिक ऑक्सीकरण होकर पाइरुविक एसिड के दो अणु बनते हैं।
पौधों में,ग्लूकोज सुक्रोज से प्राप्त होता है,जो प्रकाश संश्लेषण का अंतिम उत्पाद है,या संचित कार्बोहाइड्रेट से प्राप्त होता है। ग्लूकोज और फ्रुक्टोज दोनों आसानी से ग्लाइकोलाइसिस पथ में प्रवेश करते हैं।
हेक्सोकाइनेज एंजाइम की मदद से ग्लूकोज और फ्रुक्टोज का फॉस्फोराइलेशन होकर ग्लूकोज-$6$-फॉस्फेट बनता है।
ग्लूकोज $+$ $ATP$ $\xrightarrow{\text{Hexokinase}}$ ग्लूकोज-$6$-फॉस्फेट
इस फॉस्फोराइलेटेड ग्लूकोज का आइसोमेराइजेशन होकर फ्रुक्टोज-$6$-फॉस्फेट बनता है।
ग्लूकोज-$6$-फॉस्फेट $\rightleftharpoons$ फ्रुक्टोज-$6$-फॉस्फेट
इसके बाद ग्लूकोज और फ्रुक्टोज के चयापचय के चरण समान होते हैं।
ग्लाइकोलाइसिस में दस एंजाइम-नियंत्रित प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला द्वारा ग्लूकोज से पाइरुवेट बनता है।
$ATP$ की उपस्थिति में फ्रुक्टोज-$6$-फॉस्फेट का रूपांतरण फ्रुक्टोज-$1,6$-बिसफॉस्फेट में होता है।
$ATP$ का उपयोग दो चरणों में होता है: पहला,ग्लूकोज से ग्लूकोज-$6$-फॉस्फेट बनते समय,और दूसरा,फ्रुक्टोज-$6$-फॉस्फेट से फ्रुक्टोज-$1,6$-बिसफॉस्फेट बनते समय।
इसके बाद फ्रुक्टोज-$1,6$-बिसफॉस्फेट का विभाजन डाइहाइड्रॉक्सीएसीटोन फॉस्फेट $(DHAP)$ और $3$-फॉस्फोग्लिसराल्डिहाइड $(PGAL)$ में होता है।
फ्रुक्टोज-$1,6$-बिसफॉस्फेट $\rightleftharpoons$ $DHAP$ $(3C)$ $+$ $PGAL$ $(3C)$
एक चरण में,जब $3$-फॉस्फोग्लिसराल्डिहाइड का रूपांतरण $1,3$-बिसफॉस्फोग्लिसरेट $(BPGA)$ में होता है,तब $NAD^+$ का अपचयन होकर $NADH + H^+$ बनता है।
$3$-फॉस्फोग्लिसराल्डिहाइड $+$ $NAD^+$ $+$ $\Pi$ $\longrightarrow$ $1,3$-बिसफॉस्फोग्लिसरेट $+$ $NADH + H^+$
$PGAL$ से दो रेडॉक्स-समतुल्य हटा दिए जाते हैं और $NAD^+$ में स्थानांतरित कर दिए जाते हैं। $PGAL$ का ऑक्सीकरण होता है और अकार्बनिक फॉस्फेट के साथ मिलकर $BPGA$ बनाता है।
$BPGA$ का $3$-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड $(PGA)$ में रूपांतरण एक ऊर्जा-उत्पादक प्रक्रिया है,जिसमें $ATP$ के निर्माण द्वारा ऊर्जा को संग्रहित किया जाता है।
फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$ से पाइरुविक एसिड बनते समय एक और $ATP$ संश्लेषित होता है।
पाइरुविक एसिड ग्लाइकोलाइसिस का मुख्य उत्पाद है। इसका चयापचय कोशिका की आवश्यकता पर निर्भर करता है,जो आमतौर पर तीन मार्गों में से एक का अनुसरण करता है: $(1)$ लैक्टिक एसिड किण्वन,$(2)$ अल्कोहलिक किण्वन,या $(3)$ वायवीय श्वसन।