কোষীয় শ্বাসপ্রশ্বাস

Cellular Respiration

• Definition: Cellular respiration is the process by which cells convert glucose into energy (ATP) through biochemical reactions.

Glycolysis

• Location: Cytoplasm
• Process:
  • Breaks down 1 molecule of glucose (6 carbons) into 2 molecules of pyruvate (3 carbons).
  • Produces a net gain of 2 ATP molecules (4 produced - 2 used) and 2 NADH.
• Phases:
  • Energy investment phase: ATP is used to phosphorylate glucose.
  • Energy payoff phase: ATP and NADH produced during conversion of pyruvate.

Krebs Cycle (Citric Acid Cycle)

• Location: Mitochondrial matrix
• Process:
  • Acetyl-CoA (from pyruvate) enters the cycle.
  • Produces:
    • 2 CO2 (waste)
    • 3 NADH
    • 1 FADH2
    • 1 ATP (or GTP)
  • Occurs twice for each glucose molecule (since 2 pyruvate are produced).

ATP Production

• Total ATP Yield from one glucose molecule:
  • Glycolysis: 2 ATP
  • Krebs Cycle: 2 ATP (1 per cycle)
  • Oxidative Phosphorylation: 26-28 ATP (from NADH and FADH2)
  • Total: 30-32 ATP

Anaerobic Respiration

• Definition: Respiration without oxygen.
• Process:
  • Occurs in certain bacteria and muscle cells.
  • Produces ATP through glycolysis followed by fermentation.
• Fermentation Pathways:
  • Lactic acid fermentation: Converts pyruvate into lactic acid.
  • Alcohol fermentation: Converts pyruvate into ethanol and CO2.

Electron Transport Chain (ETC)

• Location: Inner mitochondrial membrane
• Process:
  • Electrons from NADH and FADH2 are transferred through a series of proteins.
  • Energy from electrons pumps protons (H+) into the intermembrane space, creating a proton gradient.
  • ATP synthase utilizes this gradient to produce ATP.
• Oxygen is the final electron acceptor, forming water.

Aerobic Respiration

• Definition: Respiration that requires oxygen.
• Process:
  • Involves glycolysis, the Krebs cycle, and the electron transport chain.
  • More efficient than anaerobic respiration, yielding more ATP.

EMP (Embden-Meyerhof-Parnas) Pathway

• Description: Another name for glycolysis.
• Key Features:
  • Most common pathway for glucose breakdown.
  • Consists of two main phases: energy investment and energy payoff.

Fermentation

• Definition: Anaerobic process of ATP production.
• Types:
  • Lactic Acid Fermentation:
    • Occurs in muscle cells and some bacteria.
    • Produces lactic acid as a byproduct.
  • Alcoholic Fermentation:
    • Occurs in yeast.
    • Produces ethanol and carbon dioxide as byproducts.

কোষীয় শ্বসন

• কোষীয় শ্বসন হলো একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে কোষগুলি জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে গ্লুকোজ থেকে শক্তি (ATP) উৎপন্ন করে।

গ্লাইকোলাইসিস

• অবস্থান: কোষের সাইটোপ্লাজম
• প্রক্রিয়া:
  • গ্লুকোজ (৬ কার্বন) কে 2টি পাইরুভেট (3 কার্বন) এ বিভক্ত করে।
  • 2টি ATP অণু (4টি উৎপন্ন - 2টি ব্যবহার করা) এবং 2টি NADH উৎপন্ন করে।
  • পর্যায়:
    • শক্তি বিনিয়োগ পর্যায়: ATP গ্লুকোজকে ফসফোরাইলেট করতে ব্যবহৃত হয়।
    • শক্তি প্রদান পর্যায়: পাইরুভেট রূপান্তরের সময় ATP এবং NADH উৎপন্ন হয়

ক্রেবস চক্র (সাইট্রিক অ্যাসিড চক্র)

• অবস্থান: মাইটোকন্ড্রিয়ার ম্যাট্রিক্স
• প্রক্রিয়া:
  • Acetyl-CoA (পাইরুভেট থেকে) চক্রে প্রবেশ করে।
  • উৎপন্ন করে:
    • 2 CO2 (অপচয়)
    • 3 NADH
    • 1 FADH2
    • 1 ATP (or GTP)
  • প্রতিটি গ্লুকোজ অণুতে দুবার ঘটে (কারণ পাইরুভেট 2টি উৎপন্ন হয়।)

ATP উৎপাদন

• মোট ATP ফলন: এক গ্লুকোজ অণু থেকে:
  • গ্লাইকোলাইসিস: 2 ATP
  • ক্রেবস চক্র: 2 ATP (প্রতি চক্রে 1টি)
  • অক্সিডেটিভ ফসফোরাইলেশন: 26-28 ATP (NADH এবং FADH2 থেকে)
  • মোট: 30-32 ATP

অ্যানারোবিক শ্বসন

• সংজ্ঞা: অক্সিজেন ব্যতীত শ্বসন
• প্রক্রিয়া:
  • কিছু ব্যাকটেরিয়া এবং পেশী কোষে ঘটে।
  • ফার্মেন্টেশনের মাধ্যমে গ্লাইকোলাইসিসের মাধ্যমে ATP উৎপন্ন করে।
  • ফার্মেন্টেশন পথ:
    • ল্যাকটিক এসিড ফার্মেন্টেশন: পাইরুভেটকে ল্যাকটিক এসিডে রূপান্তরিত করে
    • অ্যালকোহলিক ফার্মেন্টেশন: পাইরুভেটকে ইথানল এবং CO2 এ রূপান্তরিত করে

ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খলা (ETC)

• অবস্থান: মাইটোকন্ড্রিয়ার অভ্যন্তরীণ ঝিল্লি
• প্রক্রিয়া:
  • NADH এবং FADH2 থেকে ইলেকট্রনগুলি প্রোটিনের একটি সিরিজের মাধ্যমে স্থানান্তরিত হয়।
  • ইলেকট্রন থেকে শক্তি ইন্টারমেমব্রেন স্পেসে প্রোটন (H+) পাম্প করে, একটি প্রোটন ঢাল তৈরি করে।
  • ATP synthase এই ঢাল ব্যবহার করে ATP উৎপন্ন করে।
  • অক্সিজেন চূড়ান্ত ইলেকট্রন গ্রহীতা, জল তৈরি করে।

এরোবিক শ্বসন

• সংজ্ঞা: অক্সিজেন প্রয়োজনীয় শ্বসন।
• প্রক্রিয়া:
  • গ্লাইকোলাইসিস, ক্রেবস চক্র এবং ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খলা জড়িত।
  • অ্যানারোবিক শ্বসনের তুলনায় বেশি কার্যকর, বেশি ATP প্রদান করে।

EMP (Embden-Meyerhof-Parnas) পথ

• বর্ণনা: গ্লাইকোলাইসিসের আরেকটি নাম।
• মূল বৈশিষ্ট্য:
  • গ্লুকোজ ভাঙ্গনের জন্য সবচেয়ে সাধারণ পথ
  • দুটি মূল পর্যায়ে গঠিত: শক্তি বিনিয়োগ এবং শক্তি প্রদান।

ফার্মেন্টেশন

• সংজ্ঞা: ATP উৎপাদনের অ্যানারোবিক প্রক্রিয়া।
• ধরণ:
  • ল্যাকটিক এসিড ফার্মেন্টেশন:
    • পেশী কোষ এবং কিছু ব্যাকটেরিয়ায় ঘটে ।
    • ল্যাকটিক এসিডকে একটি উপজাত হিসেবে উৎপন্ন করে ।
  • অ্যালকোহলিক ফার্মেন্টেশন :
    • খামিরে ঘটে।
    • ইথানল এবং কার্বন ডাই অক্সাইডকে উপজাত হিসেবে উৎপন্ন করে ।

শ্বসন সম্পর্কে জ্ঞান

• অ্যারোবিক শ্বসনে, 1 গ্রাম মোল গ্লুকোজ জারিত হয়ে 686 কিলোক্যালোরি শক্তি মুক্ত করে।
• শ্বসন হল একটি জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়া।
• অ্যারোবিক শ্বসন বিনামূল্যে আণবিক অক্সিজেনের উপস্থিতিতে ঘটে।
• অ্যারোবিক শ্বসন ব্যাকটেরিয়া, ইস্ট এবং অনেক জীবের মধ্যে ঘটে।

• শ্বসনের মাধ্যমে, শ্লেষিত খাবার থেকে     শক্তি  (ATP) আহরণ করে  জীব  । 
  

• এটি একটি নিয়ন্ত্রিত জ্বলন প্রক্রিয়া

•  মাইটোকন্ড্রিয়ার  অক্সিসোমের অংশে    এটিপি-এজ  এনজাইম থাকে। 
  

•  শ্বসন  একটি   উষ্ণমুক্ত  (Exothermic)  প্রক্রিয়া।    
  

গ্লাইকোলাইসিস এবং একটিপি

• গ্লাইকোলাইসিস EMP পথ

• গ্লাইকোলাইসিসের ফলে  পাইরুভেট  উৎপন্ন হয়।
  

• গ্লাইকোলাইসিস  পর্যায়ে    2টি   এটিপি সরাসরি      প্রাপ্ত হয় ।
  

ক্রেবস চক্র

• ক্রেবস চক্র

  • সাইট্রিক এসিড চক্র হিসেবেও পরিচিত।
  • ক্রেবস চক্র মাইটোকন্ড্রিয়া উপস্থিত থাকে।
  • সাইট্রেট হল ক্রেবস চক্রের প্রথম যৌগ।

  •  ATP    প্রাপ্ত হয়   ।
    

  শেষ প্রক্রিয়া (ETS)

• শেষ প্রক্রিয়া টি সাইটোক্রোম ব্যবস্থা (ETS)

• এটি মাইটোকন্ড্রিয়ার ভেতরের ঝিল্লি

• বিনামূল্যে অক্সিজেন প্রয়োজন

•  ETS (Electron Transport System)      টি     শেষ  প্রক্রিয়া    
  

• শেষ প্রক্রিয়া তে শিরোপর্ণ উৎপন্ন হয়।

অন্যান্য ধরণের শ্বসন

• অনাবয়বিক শ্বসন
• অনাবয়বিক শ্বসনের সময় , জীব অক্সিজেনের অভাবে শক্তি প্রাপ্ত করে
• অনাবয়বিক শ্বসন তে এটিপি উৎপাদন কম হয় ।
• অনাবয়বিক শ্বসন এর উদাহরণ হল - কিণ্বন
• কিণ্বন
  • ইস্টে এথানল উৎপাদিত হয়
  • ক্ষীর অ্যাসিড কিণ্বন সময় ল্যাকটিক অ্যাসিড উৎপন্ন হয়।

কিছু উল্লেখযোগ্য বিষয়

• শ্বসনের  সময়  ,    একটি   ATP  উৎপাদনের   জন্য   40%   শক্তি   প্রাপ্ত হয়।
  

• শ্বসন হল একটি নিয়ন্ত্রিত জ্বলন প্রক্রিয়া।
• একটি মোল গ্লুকোজের পূর্ণ জারণ সময় 686 kilocal তাপ উৎপন্ন হয় ।

• আধুনিক     শক্তির  মুদ্রা      হল     ATP     ।