एरोबिक श्वसन बनाम किण्वन: अंतर और तुलना

एक महत्वपूर्ण जैव रसायन विषय 'श्वसन' है, जिसके माध्यम से आपका शरीर ऊर्जा प्राप्त करने के लिए पोषक तत्वों को एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) अणुओं में परिवर्तित करता है।

श्वसन के दो अलग-अलग प्रकार हैं एरोबिक श्वसन और किण्वन। श्वसन का एक अन्य प्रकार अवायवीय श्वसन है, जो किण्वन के समान है लेकिन फिर भी काफी भिन्न है।

चाबी छीन लेना

1. एरोबिक श्वसन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है और बड़ी मात्रा में एटीपी उत्पन्न होता है, जबकि किण्वन ऑक्सीजन के बिना होता है और सीमित मात्रा में एटीपी उत्पन्न करता है।
2. एरोबिक श्वसन के अंतिम उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हैं, जबकि किण्वन जीव के आधार पर इथेनॉल और लैक्टिक एसिड जैसे विभिन्न अंतिम उत्पादों का उत्पादन करता है।
3. एरोबिक श्वसन यूकेरियोटिक कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में होता है, जबकि किण्वन साइटोप्लाज्म में होता है।

एरोबिक श्वसन बनाम किण्वन

एरोबिक श्वसन एटीपी का उत्पादन करता है और कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को अपशिष्ट उत्पादों के रूप में छोड़ता है। किण्वन एक अवायवीय प्रक्रिया है जिसमें एटीपी के रूप में ऊर्जा जारी करने के लिए ग्लूकोज का टूटना शामिल होता है। एरोबिक श्वसन के विपरीत, किण्वन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है और यह कोशिका के कोशिका द्रव्य में होता है।

एरोबिक श्वसन ऑक्सीजन की उपस्थिति में होता है और एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) अणु उत्पन्न करता है जिसका उपयोग विभिन्न शारीरिक कार्यों के लिए ऊर्जा के रूप में किया जाता है।

यह कुल मिलाकर 3 चरणों से गुजरता है। ये हैं ग्लाइकोलाइसिस, क्रेब्स चक्र, और आगे चलकर ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण। यह कोशिकीय श्वसन का एक रूप है।

दूसरी ओर, किण्वन की प्रक्रिया के दौरान, जैविक प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए एटीपी अणुओं का उत्पादन करने के लिए चीनी अणु सरल यौगिकों में टूट जाते हैं।

यह ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होता है। इसके 2 चरण हैं, अर्थात् ग्लाइकोलाइसिस और एनएडीएच पुनर्जनन, जो पाइरुविक एसिड को तोड़ते हैं।

तुलना तालिका

तुलना के पैरामीटर	एरोबिक श्वसन	किण्वन
जीव	जानवरों और पौधों	मुख्य रूप से यीस्ट और बैक्टीरिया
ऑक्सीजन	ऑक्सीजन का उपयोग श्वसन सामग्री को तोड़ने के लिए किया जाता है।	ऑक्सीजन का उपयोग नहीं किया जाता.
अंत उत्पादों	कार्बन डाइऑक्साइड और पानी.	एथिल अल्कोहल और कार्बन डाइऑक्साइड
श्वसन सामग्री.	पूर्णतः ऑक्सीकृत	पूरी तरह टूटा नहीं.
जल का निर्माण	यह बनता है.	यह नहीं बना है.
विस्तार	यह अनिश्चित काल तक होता है.	यह अनिश्चितकाल तक घटित नहीं हो सकता.
ऊर्जा का निर्माण हुआ	686 Kcal	39-59 किलो कैलोरी
एटीपी अणु	36 एटीपी अणु उत्पन्न होते हैं।	2 एटीपी अणु उत्पन्न होते हैं।
कदम	इसके 3 चरण हैं.	इसके 2 चरण हैं.

एरोबिक श्वसन क्या है?

एरोबिक श्वसन श्वसन सामग्री को तोड़कर एटीपी अणुओं के रूप में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए ऑक्सीजन का उपयोग करता है।

यह जानवरों, मनुष्यों, पौधों, स्तनधारियों आदि जैसे जटिल जीवों में सबसे आम है। यह एक प्रकार का सेलुलर श्वसन है।

बनने वाले मुख्य अंतिम उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हैं। यह कोशिका के माइटोकॉन्ड्रियल में होता है मैट्रिक्स.

यह बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह जीवों को आवश्यक कार्य और प्रक्रियाएं करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करता है।

एरोबिक श्वसन के विभिन्न चरण होते हैं। पहला चरण कोशिका के साइटोसोल में होने वाला ग्लाइकोलाइसिस है।

ग्लाइकोलाइसिस के दौरान, ग्लूकोज को 2 एटीपी और 2 एनएडीएच अणुओं में विभाजित किया जाता है। तब एसिटाइल कोएंजाइम ए बनता है।

क्रेब्स चक्र (जिसे साइट्रिक एसिड चक्र भी कहा जाता है) अगले चरण में होता है।

एरोबिक श्वसन के अंतिम चरण के दौरान, FADH और NADH से इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण के माध्यम से बड़ी मात्रा में एटीपी अणु बनते हैं। अंत में, इसके माध्यम से लगभग 36 एटीपी अणु बनते हैं।

एटीपी अणु एटीपी सिंथेज़ के उपयोग से एडीपी और अकार्बनिक फॉस्फेट से निर्मित होते हैं।

किण्वन क्या है?

किण्वन एटीपी अणुओं को प्राप्त करने के लिए ग्लूकोज को तोड़ने की एक अवायवीय प्रक्रिया है, जिसका अर्थ है कि यह ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में हो सकता है।

यह अधिकांश समय विभिन्न प्रकार के सूक्ष्मजीवों में होता है, जैसे यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स। यह आमतौर पर यीस्ट और बैक्टीरिया में होता है।

यह मनुष्यों में भी हो सकता है, लेकिन केवल तभी जब ऑक्सीजन की आपूर्ति बहुत सीमित हो और ऊर्जा की अधिक मांग हो, उदाहरण के लिए, गहन कसरत के दौरान।

मनुष्यों में ऑक्सीजन की कमी होने पर मांसपेशियों की कोशिकाओं में किण्वन होता है। यदि ये कोशिकाएं बहुत बार सिकुड़ती हैं तो वे अपनी ऑक्सीजन का उपयोग कर सकती हैं।

ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, वे एटीपी अणुओं का उत्पादन करने के लिए ग्लाइकोलाइसिस से गुजरते हैं। ये मांसपेशी कोशिकाएं ग्लूकोज के माध्यम से पाइरुविक एसिड बनाती हैं, जिसके बाद मांसपेशी कोशिकाओं में मौजूद एक एंजाइम इसे पाइरुविक एसिड में बदल देता है।

किण्वन में, ग्लाइकोलाइसिस की प्रक्रिया के माध्यम से ग्लूकोज का चयापचय किया जाता है (यानी, पाइरुविक एसिड में टूट जाता है)। यह पाइरुविक अम्ल एसीटैल्डिहाइड में परिवर्तित हो जाता है।

फिर इसे एथिल अल्कोहल में बदल दिया जाता है। किण्वन की प्रक्रिया के माध्यम से औसतन 2 एटीपी अणु उत्पन्न होते हैं।

एरोबिक श्वसन और किण्वन के बीच मुख्य अंतर

1. एरोबिक श्वसन जानवरों और पौधों में होता है, जिसका अर्थ बहुकोशिकीय और जटिल जीवों में होता है। दूसरी ओर, किण्वन मुख्य रूप से खमीर और बैक्टीरिया जैसे सूक्ष्म जीवों में होता है।
2. एरोबिक श्वसन ऑक्सीजन की मदद से होता है, जिसका उपयोग श्वसन सामग्री को सरल पदार्थों में तोड़ने के लिए किया जाता है। किण्वन अपनी श्वसन सामग्री के टूटने में ऑक्सीजन का उपयोग नहीं करता है।
3. एरोबिक श्वसन की प्रक्रिया अंतिम उत्पाद के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड और पानी का उत्पादन करती है, जबकि किण्वन के अंतिम उत्पादों में कम से कम एक कार्बनिक पदार्थ होता है, और अकार्बनिक पदार्थ उत्पन्न हो भी सकते हैं और नहीं भी। एथिल अल्कोहल और कार्बन डाइऑक्साइड यहां के सबसे आम अंतिम उत्पाद हैं।
4. एरोबिक श्वसन में श्वसन सामग्री पूरी तरह से ऑक्सीकृत हो जाती है, जहां किण्वन प्रक्रिया के दौरान यह अपूर्ण रूप से टूट जाती है।
5. एरोबिक श्वसन के दौरान पानी बनता है, जबकि किण्वन के दौरान पानी नहीं बनता है।
6. एरोबिक श्वसन अनिश्चित काल तक जारी रह सकता है, जबकि किण्वन अनिश्चित काल तक जारी नहीं रह सकता क्योंकि इससे ऊर्जा की कम उपलब्धता हो सकती है और जहरीले यौगिकों का संचय हो सकता है।
7. एरोबिक श्वसन के माध्यम से, 686 किलो कैलोरी प्रति ग्राम ग्लूकोज के एक मोल से कितनी ऊर्जा उत्पन्न होती है, जिसमें किण्वन से लगभग 39 से 59 किलो कैलोरी ऊर्जा उत्पन्न होती है।
8. एरोबिक श्वसन के दौरान लगभग 36 एटीपी अणु उत्पन्न होते हैं। दूसरी ओर, किण्वन के दौरान केवल 2 एटीपी अणु उत्पन्न होते हैं।
9. एरोबिक श्वसन के 3 चरण होते हैं: क्रेब्स चक्र, ग्लाइकोलाइसिस और ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन। किण्वन में केवल 2 चरण होते हैं: ग्लाइकोलाइसिस और पाइरुविक एसिड का अधूरा टूटना।

संदर्भ

1. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jctb.5030320607
2. https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-food-022811-101255

अंतिम अद्यतन: 11 जून, 2023