ਸਾਡੇ ਸਾਰੇ ਜੀਉਣ ਲਈ ਸਾਹ ਲੈਂਦੇ ਹਨ, ਪਰ ਸਾਹ ਲੈਣਾ ਜੀਵਨ ਲਈ ਇੰਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਕਿਉਂ ਹੈ? ਜਦੋਂ ਅਸੀਂ ਸਾਹ ਲੈਂਦੇ ਹਾਂ ਤਾਂ ਕੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ? ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਕੀ ਸਾਰੇ ਜੀਵ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਪੌਦੇ ਅਤੇ ਸੂਖ਼ਮਜੀਵ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਸਾਹ ਲੈਂਦੇ ਹਨ? ਜੇ ਹਾਂ, ਤਾਂ ਕਿਵੇਂ?

ਸਾਰੇ ਜੀਵਤ ਜੀਵਾਂ ਨੂੰ ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਜੀਵਨ ਦੀਆਂ ਗਤੀਵਿਧੀਆਂ ਨੂੰ ਅੰਜਾਮ ਦੇਣ ਲਈ ਊਰਜਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਭਾਵੇਂ ਉਹ ਅਵਸ਼ੋਸ਼ਣ, ਟਰਾਂਸਪੋਰਟ, ਗਤੀ, ਪ੍ਰਜਨਨ ਜਾਂ ਇੱਥੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਸਾਹ ਲੈਣਾ ਹੀ ਕਿਉਂ ਨਾ ਹੋਵੇ। ਇਹ ਸਾਰੀ ਊਰਜਾ ਕਿੱਥੋਂ ਆਉਂਦੀ ਹੈ? ਅਸੀਂ ਜਾਣਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਅਸੀਂ ਊਰਜਾ ਲਈ ਭੋਜਨ ਖਾਂਦੇ ਹਾਂ - ਪਰ ਇਹ ਊਰਜਾ ਭੋਜਨ ਤੋਂ ਕਿਵੇਂ ਲਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ? ਇਸ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਿਵੇਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ? ਕੀ ਸਾਰੇ ਭੋਜਨ ਇੱਕੋ ਜਿੰਨੀ ਊਰਜਾ ਦਿੰਦੇ ਹਨ? ਕੀ ਪੌਦੇ ‘ਖਾਂਦੇ’ ਹਨ? ਪੌਦੇ ਆਪਣੀ ਊਰਜਾ ਕਿੱਥੋਂ ਲੈਂਦੇ ਹਨ? ਅਤੇ ਸੂਖ਼ਮਜੀਵ - ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਊਰਜਾ ਦੀਆਂ ਲੋੜਾਂ ਲਈ, ਕੀ ਉਹ ‘ਭੋਜਨ’ ਖਾਂਦੇ ਹਨ?

ਤੁਸੀਂ ਉੱਪਰ ਉਠਾਏ ਗਏ ਕਈ ਸਵਾਲਾਂ ‘ਤੇ ਹੈਰਾਨ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹੋ - ਉਹ ਬਹੁਤ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਜਾਪਦੇ ਹਨ। ਪਰ ਅਸਲ ਵਿੱਚ, ਸਾਹ ਲੈਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਭੋਜਨ ਤੋਂ ਊਰਜਾ ਦੇ ਰਿਹਾਇਸ਼ ਨਾਲ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਜੁੜੀ ਹੋਈ ਹੈ। ਆਓ ਅਸੀਂ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰੀਏ ਅਤੇ ਸਮਝੀਏ ਕਿ ਇਹ ਕਿਵੇਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

‘ਜੀਵਨ’ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਸਾਰੀ ਊਰਜਾ ਕੁਝ ਵੱਡੇ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਅਸੀਂ ‘ਭੋਜਨ’ ਕਹਿੰਦੇ ਹਾਂ। ਕੇਵਲ ਹਰੇ ਪੌਦੇ ਅਤੇ ਸਾਇਆਨੋਬੈਕਟੀਰੀਆ ਆਪਣਾ ਭੋਜਨ ਤਿਆਰ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ; ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਉਹ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਫੜਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਰਸਾਇਣਕ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਦਿੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਕਿ ਗਲੂਕੋਜ਼, ਸੁਕਰੋਜ਼ ਅਤੇ ਸਟਾਰਚ ਵਰਗੇ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟਸ ਦੇ ਬੰਧਨਾਂ ਵਿੱਚ ਜਮਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸਾਨੂੰ ਯਾਦ ਰੱਖਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਕਿ ਹਰੇ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਵੀ, ਸਾਰੇ ਕੋਸ਼, ਟਿਸ਼ੂ ਅਤੇ ਅੰਗ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ; ਕੇਵਲ ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟ ਰੱਖਣ ਵਾਲੇ ਕੋਸ਼, ਜੋ ਕਿ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਸਤਹੀ ਪਰਤਾਂ ਵਿੱਚ ਸਥਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਹਰੇ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਵੀ ਬਾਕੀ ਸਾਰੇ ਅੰਗ, ਟਿਸ਼ੂ ਅਤੇ ਕੋਸ਼ ਜੋ ਗੈਰ-ਹਰੇ ਹਨ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਆਕਸੀਕਰਨ ਲਈ ਭੋਜਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਭੋਜਨ ਨੂੰ ਸਾਰੇ ਗੈਰ-ਹਰੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਟਰਾਂਸਲੋਕੇਟ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਜਾਨਵਰ ਹੀਟਰੋਟ੍ਰੋਫਿਕ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਭਾਵ, ਉਹ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਪੌਦਿਆਂ ਤੋਂ (ਸ਼ਾਕਾਹਾਰੀ) ਜਾਂ ਅਸਿੱਧੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ (ਮਾਸਾਹਾਰੀ) ਭੋਜਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਕਵਕ ਵਰਗੇ ਸੈਪਰੋਫਾਈਟ ਮਰੇ ਅਤੇ ਸੜੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ‘ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਜੋ ਚੀਜ਼ ਪਛਾਣਨਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਉਹ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਸਾਰਾ ਭੋਜਨ ਜੋ ਜੀਵਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਲਈ ਸਾਹ ਰਾਹੀਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਉਹ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਤੋਂ ਆਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਅਧਿਆਇ ਸੈਲੂਲਰ ਸਾਹ ਕਿਰਿਆ ਜਾਂ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਛੱਡਣ ਲਈ ਕੋਸ਼ਿਕਾ ਦੇ ਅੰਦਰ ਭੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਟੁੱਟਣ ਦੀ ਮਕੈਨਿਜ਼ਮ, ਅਤੇ ਏਟੀਪੀ ਦੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਇਸ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਫੜਨ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ। ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ, ਬੇਸ਼ਕ, ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟਸ (ਯੂਕੈਰੀਓਟਸ ਵਿੱਚ) ਦੇ ਅੰਦਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਅਣੂਆਂ ਦਾ ਟੁੱਟਣਾ ਜੋ ਊਰਜਾ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਸਾਈਟੋਪਲਾਜ਼ਮ ਅਤੇ ਮਾਈਟੋਕਾਂਡਰੀਆ (ਕੇਵਲ ਯੂਕੈਰੀਓਟਸ ਵਿੱਚ ਵੀ) ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕੋਸ਼ਿਕਾਵਾਂ ਦੇ ਅੰਦਰ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਯੋਗਿਕਾਂ ਦੇ ਸੀ-ਸੀ ਬੰਧਨਾਂ ਦਾ ਟੁੱਟਣਾ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਕਾਫ਼ੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਦੀ ਰਿਹਾਈ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਨੂੰ ਸਾਹ ਕਿਰਿਆ ਕਹਿੰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਜੋ ਯੋਗਿਕ ਆਕਸੀਕ੍ਰਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਸਾਹ ਸਬਸਟਰੇਟਸ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਊਰਜਾ ਛੱਡਣ ਲਈ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟਸ ਦਾ ਆਕਸੀਕਰਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਕੁਝ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ, ਕੁਝ ਖਾਸ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ, ਪ੍ਰੋਟੀਨ, ਚਰਬੀ ਅਤੇ ਇੱਥੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਜੈਵਿਕ ਐਸਿਡਾਂ ਨੂੰ ਵੀ ਸਾਹ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਕੋਸ਼ਿਕਾ ਦੇ ਅੰਦਰ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦੇ ਦੌਰਾਨ, ਸਾਹ ਸਬਸਟਰੇਟਸ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਸਾਰੀ ਊਰਜਾ ਕੋਸ਼ਿਕਾ ਵਿੱਚ ਮੁਫ਼ਤ ਜਾਂ ਇੱਕ ਹੀ ਕਦਮ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਛੱਡੀ ਜਾਂਦੀ। ਇਹ ਐਨਜ਼ਾਈਮਾਂ ਦੁਆਰਾ ਨਿਯੰਤ੍ਰਿਤ ਧੀਮੀਆਂ ਪੜਾਅ-ਦਰ-ਪੜਾਅ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਵਿੱਚ ਜਾਰੀ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਏਟੀਪੀ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਰਸਾਇਣਕ ਊਰਜਾ ਵਜੋਂ ਫੜੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਇਹ ਸਮਝਣਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ ਸਾਹ ਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਜਾਰੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਸਿੱਧੀ ਵਰਤੋਂ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ (ਜਾਂ ਬਲਕਿ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ) ਪਰ ਏਟੀਪੀ ਦੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਜਦੋਂ ਵੀ (ਅਤੇ ਜਿੱਥੇ ਵੀ) ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਟੁੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਏਟੀਪੀ ਕੋਸ਼ਿਕਾ ਦੀ ਊਰਜਾ ਮੁਦਰਾ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਏਟੀਪੀ ਵਿੱਚ ਫੜੀ ਗਈ ਇਸ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਜੀਵਾਂ ਦੀਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਊਰਜਾ-ਲੋੜੀਂਦੀਆਂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਾਹ ਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਕਾਰਬਨ ਢਾਂਚੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੋਸ਼ਿਕਾ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਜੀਵ-ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਪੂਰਵਗਾਮੀਆਂ ਵਜੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

14.1 ਕੀ ਪੌਦੇ ਸਾਹ ਲੈਂਦੇ ਹਨ?

ਖੈਰ, ਇਸ ਸਵਾਲ ਦਾ ਜਵਾਬ ਬਿਲਕੁਲ ਸਿੱਧਾ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਹਾਂ, ਪੌਦਿਆਂ ਨੂੰ ਸਾਹ ਕਿਰਿਆ ਵਾਪਰਨ ਲਈ $\mathrm{O_2}$ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਉਹ $\mathrm{CO_2}$ ਵੀ ਛੱਡਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਪੌਦਿਆਂ ਕੋਲ ਅਜਿਹੀਆਂ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਹਨ ਜੋ $\mathrm{O_2}$ ਦੀ ਉਪਲਬਧਤਾ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਪੌਦੇ, ਜਾਨਵਰਾਂ ਤੋਂ ਉਲਟ, ਗੈਸੀ ਵਟਾਂਦਰੇ ਲਈ ਕੋਈ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਅੰਗ ਨਹੀਂ ਰੱਖਦੇ ਪਰ ਉਨ੍ਹਾਂ ਕੋਲ ਇਸ ਉਦੇਸ਼ ਲਈ ਸਟੋਮੈਟਾ ਅਤੇ ਲੈਂਟੀਸਲ ਹਨ। ਕਈ ਕਾਰਨ ਹਨ ਕਿ ਪੌਦੇ ਸਾਹ ਅੰਗਾਂ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਕਿਵੇਂ ਚੱਲ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਪਹਿਲਾਂ, ਹਰੇਕ ਪੌਦੇ ਦਾ ਹਿੱਸਾ ਆਪਣੀਆਂ ਗੈਸ-ਵਟਾਂਦਰੇ ਦੀਆਂ ਲੋੜਾਂ ਦੀ ਦੇਖਭਾਲ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਪੌਦੇ ਦੇ ਹਿੱਸੇ ਤੋਂ ਦੂਜੇ ਹਿੱਸੇ ਵਿੱਚ ਗੈਸਾਂ ਦਾ ਟਰਾਂਸਪੋਰਟ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਦੂਜਾ, ਪੌਦੇ ਗੈਸ ਵਟਾਂਦਰੇ ਲਈ ਮਹਾਨ ਮੰਗ ਪੇਸ਼ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ। ਜੜ੍ਹਾਂ, ਤਣੇ ਅਤੇ ਪੱਤੇ ਜਾਨਵਰਾਂ ਨਾਲੋਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਦਰ ‘ਤੇ ਸਾਹ ਲੈਂਦੇ ਹਨ। ਕੇਵਲ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਹੀ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਗੈਸਾਂ ਦਾ ਵਟਾਂਦਰਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ, ਹਰੇਕ ਪੱਤਾ ਇਨ੍ਹਾਂ ਅਵਧੀਆਂ ਦੌਰਾਨ ਆਪਣੀਆਂ ਲੋੜਾਂ ਦੀ ਦੇਖਭਾਲ ਕਰਨ ਲਈ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਅਨੁਕੂਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕੋਸ਼ਿਕਾਵਾਂ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਤਾਂ $\mathrm{O_2}$ ਦੀ ਉਪਲਬਧਤਾ ਇਨ੍ਹਾਂ ਕੋਸ਼ਿਕਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਸਮੱਸਿਆ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ ਕਿਉਂਕਿ $\mathrm{O_2}$ ਕੋਸ਼ਿਕਾ ਦੇ ਅੰਦਰ ਛੱਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਤੀਜਾ, ਵੱਡੇ, ਭਾਰੀ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਵੀ ਗੈਸਾਂ ਨੂੰ ਫੈਲਣ ਲਈ ਜੋ ਦੂਰੀ ਤੈਅ ਕਰਨੀ ਪੈਂਦੀ ਹੈ ਉਹ ਜ਼ਿਆਦਾ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ। ਪੌਦੇ ਵਿੱਚ ਹਰੇਕ ਜੀਵਤ ਕੋਸ਼ ਪੌਦੇ ਦੀ ਸਤਹ ਦੇ ਕਾਫ਼ੀ ਨੇੜੇ ਸਥਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ‘ਇਹ ਪੱਤਿਆਂ ਲਈ ਸੱਚ ਹੈ’, ਤੁਸੀਂ ਪੁੱਛ ਸਕਦੇ ਹੋ, ‘ਪਰ ਮੋਟੇ, ਲੱਕੜੀਦਾਰ ਤਣੇ ਅਤੇ ਜੜ੍ਹਾਂ ਦਾ ਕੀ?’ ਤਣਿਆਂ ਵਿੱਚ, ‘ਜੀਵਤ’ ਕੋਸ਼ ਛਾਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਅਤੇ ਹੇਠਾਂ ਪਤਲੀਆਂ ਪਰਤਾਂ ਵਿੱਚ ਸੰਗਠਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਕੋਲ ਲੈਂਟੀਸਲ ਨਾਮਕ ਖੁੱਲ੍ਹਣ ਵੀ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਅੰਦਰੂਨੀ ਹਿੱਸੇ ਦੇ ਕੋਸ਼ ਮਰੇ ਹੋਏ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਕੇਵਲ ਯੰਤਰਿਕ ਸਹਾਇਤਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇੱਕ ਪੌਦੇ ਦੇ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਕੋਸ਼ਾਂ ਦੀ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਇੱਕ ਹਿੱਸਾ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਸਤਹ ਹਵਾ ਨਾਲ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਪੱਤਿਆਂ, ਤਣਿਆਂ ਅਤੇ ਜੜ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਪੈਰੇਨਕਾਈਮਾ ਕੋਸ਼ਾਂ ਦੇ ਢਿੱਲੇ ਪੈਕਿੰਗ ਦੁਆਰਾ ਵੀ ਸਹਾਇਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਹਵਾ ਦੀਆਂ ਥਾਵਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਆਪਸ ਵਿੱਚ ਜੁੜਿਆ ਨੈਟਵਰਕ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦਾ ਪੂਰਾ ਦਹਿਨ, ਜੋ $\mathrm{CO}_2$ ਅਤੇ $\mathrm{H}_2\mathrm{O}$ ਨੂੰ ਅੰਤਿਮ ਉਤਪਾਦਾਂ ਵਜੋਂ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਊਰਜਾ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਹਿੱਸਾ ਗਰਮੀ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਛੱਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

$\mathrm{C_6} \mathrm{H_{12}} \mathrm{O_6}+6 \mathrm{O_2} \longrightarrow 6 \mathrm{CO_2}+6 \mathrm{H_2} \mathrm{O}+$ ਊਰਜਾ

ਜੇਕਰ ਇਹ ਊਰਜਾ ਕੋਸ਼ਿਕਾ ਲਈ ਉਪਯੋਗੀ ਹੋਣੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਨੂੰ ਹੋਰ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਲਈ ਵਰਤਣ ਦੇ ਯੋਗ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਕਾ ਨੂੰ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਪੌਦੇ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਕਾ ਜੋ ਰਣਨੀਤੀ ਵਰਤਦੀ ਹੈ ਉਹ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਅਣੂ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕੈਟਾਬੋਲਾਈਜ਼ ਕਰਨਾ ਹੈ ਕਿ ਸਾਰੀ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਗਰਮੀ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬਾਹਰ ਨਾ ਜਾਵੇ। ਚਾਵੀ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਨੂੰ ਇੱਕ ਕਦਮ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਬਲਕਿ ਕਈ ਛੋਟੇ ਕਦਮਾਂ ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਕੁਝ ਕਦਮ ਇੰਨੇ ਵੱਡੇ ਹੋਣ ਜੋ ਇਹ ਯੋਗ ਹੋਣ ਕਿ ਜਾਰੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਏਟੀਪੀ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾ ਸਕੇ। ਇਹ ਕਿਵੇਂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਸਲ ਵਿੱਚ, ਸਾਹ ਕਿਰਿਆ ਦੀ ਕਹਾਣੀ ਹੈ।

ਸਾਹ ਕਿਰਿਆ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੌਰਾਨ, ਆਕਸੀਜਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ, ਪਾਣੀ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਉਤਪਾਦਾਂ ਵਜੋਂ ਛੱਡੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਦਹਿਨ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਲਈ ਆਕਸੀਜਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਪਰ ਕੁਝ ਕੋਸ਼ ਉੱਥੇ ਰਹਿੰਦੇ ਹਨ ਜਿੱਥੇ ਆਕਸੀਜਨ ਉਪਲਬਧ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ ਜਾਂ ਨਹੀਂ ਵੀ ਹੋ ਸਕਦੀ। ਕੀ ਤੁਸੀਂ ਅਜਿਹੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ (ਅਤੇ ਜੀਵਾਂ) ਬਾਰੇ ਸੋਚ ਸਕਦੇ ਹੋ ਜਿੱਥੇ $\mathrm{O_2}$ ਉਪਲਬਧ ਨਹੀਂ ਹੈ? ਇਸ ਗ੍ਰਹਿ ‘ਤੇ ਪਹਿਲੇ ਕੋਸ਼ ਇੱਕ ਅਜਿਹੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਰਹਿੰਦੇ ਸਨ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਜਨ ਦੀ ਕਮੀ ਸੀ, ਇਸ ‘ਤੇ ਵਿਸ਼ਵਾਸ ਕਰਨ ਲਈ ਕਾਫ਼ੀ ਕਾਰਨ ਹਨ। ਵਰਤਮਾਨ-ਦਿਨ ਦੇ ਜੀਵਤ ਜੀਵਾਂ ਵਿੱਚ ਵੀ, ਅਸੀਂ ਕਈਆਂ ਨੂੰ ਜਾਣਦੇ ਹਾਂ ਜੋ ਅਨਾਇਰੋਬਿਕ ਸਥਿਤੀਆਂ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਹਨ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਜੀਵਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਕੁਝ ਫੈਕਲਟੇਟਿਵ ਅਨਾਇਰੋਬਸ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਦੂਜਿਆਂ ਵਿੱਚ ਅਨਾਇਰੋਬਿਕ ਸਥਿਤੀ ਦੀ ਲੋੜ ਲਾਜ਼ਮੀ ਹੈ। ਕਿਸੇ ਵੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, ਸਾਰੇ ਜੀਵਤ ਜੀਵਾਂ ਨੇ ਆਕਸੀਜਨ ਦੀ ਮਦਦ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਨੂੰ ਅਧੂਰੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਆਕਸੀਕ੍ਰਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਐਨਜ਼ਾਈਮੈਟਿਕ ਮਸ਼ੀਨਰੀ ਬਰਕਰਾਰ ਰੱਖੀ ਹੈ। ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ ਪਾਈਰੂਵਿਕ ਐਸਿਡ ਵਿੱਚ ਟੁੱਟਣ ਨੂੰ ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

14.2 ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ

ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਸ਼ਬਦ ਯੂਨਾਨੀ ਸ਼ਬਦਾਂ, ਗਲਾਈਕੋਸ (ਚੀਨੀ ਲਈ) ਅਤੇ ਲਾਈਸਿਸ (ਵੰਡਣ ਲਈ) ਤੋਂ ਉਤਪੰਨ ਹੋਇਆ ਹੈ। ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਗੁਸਤਾਵ ਐਮਬਡਨ, ਓਟੋ ਮੇਅਰਹੋਫ, ਅਤੇ ਜੇ. ਪਾਰਨਾਸ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਸੀ, ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਅਕਸਰ ਈਐਮਪੀ ਮਾਰਗ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਅਨਾਇਰੋਬਿਕ ਜੀਵਾਂ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਸਾਹ ਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਇਕਲੌਤੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ। ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਕੋਸ਼ਿਕਾ ਦੇ ਸਾਈਟੋਪਲਾਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸਾਰੇ ਜੀਵਤ ਜੀਵਾਂ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੋ ਅਣੂ ਪਾਈਰੂਵਿਕ ਐਸਿਡ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਅਧੂਰੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦੇ ਅਧੀਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਸੁਕਰੋਜ਼ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦਾ ਅੰਤਿਮ ਉਤਪਾਦ ਹੈ, ਜਾਂ ਸਟੋਰੇਜ ਕਾਰਬੋਹਾਈਡ੍ਰੇਟਸ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਸੁਕਰੋਜ਼ ਐਨਜ਼ਾਈਮ, ਇਨਵਰਟੇਜ ਦੁਆਰਾ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਅਤੇ ਫਰਕਟੋਜ਼ ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਦੋ ਮੋਨੋਸੈਕਰਾਈਡ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਟਿਕ ਮਾਰਗ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਗਲੂਕੋਜ਼ ਅਤੇ ਫਰਕਟੋਜ਼ ਨੂੰ ਐਨਜ਼ਾਈਮ ਹੈਕਸੋਕਾਈਨੇਜ਼ ਦੀ ਗਤੀਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਗਲੂਕੋਜ਼-6 ਫਾਸਫੇਟ ਦੇਣ ਲਈ ਫਾਸਫੋਰੀਲੇਟਿਡ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦਾ ਇਹ ਫਾਸਫੋਰੀਲੇਟਿਡ ਰੂਪ ਫਿਰ ਫਰਕਟੋਜ਼-6 ਫਾਸਫੇਟ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਆਈਸੋਮਰਾਈਜ਼ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਗਲੂਕੋਜ਼ ਅਤੇ ਫਰਕਟੋਜ਼ ਦੇ ਚਯਾਪਚਯ ਦੇ ਬਾਅਦ ਦੇ ਕਦਮ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਹਨ। ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਦਮ ਚਿੱਤਰ 14.1 ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਵਿੱਚ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਨਜ਼ਾਈਮਾਂ ਦੇ ਨਿਯੰਤਰਣ ਹੇਠ, ਦਸ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ, ਗਲੂਕੋਜ਼ ਤੋਂ ਪਾਈਰੂਵੇਟ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਗਲਾਈਕੋਲਾਈਸਿਸ ਦੇ ਕਦਮਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ, ਕਿਰਪਾ ਕਰਕੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਕਦਮਾਂ ‘ਤੇ ਧਿਆਨ ਦਿਓ ਜਿੱਥੇ ਏਟੀਪੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਜਾਂ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਜਾਂ (ਇਸ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ) ਐਨਏਡੀਐਚ + ਐਚ+ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਏਟੀਪੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੋ ਕਦਮਾਂ ‘ਤੇ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ: ਪਹਿਲਾਂ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਦੇ ਗਲੂਕੋਜ਼ 6-ਫਾਸਫੇਟ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਵਿੱਚ ਅਤੇ ਦੂਜਾ ਫਰਕਟੋਜ਼ 6-ਫਾਸਫੇਟ ਦੇ ਫਰਕਟੋਜ਼ 1, 6-ਬਿਸਫਾਸਫੇਟ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਵਿੱਚ।

ਫਰਕਟੋਜ਼ 1, 6-ਬਿਸਫਾਸਫੇਟ ਡਾਈਹਾਈਡਰੋਕਸੀਐਸੀਟੋਨ ਫਾਸਫੇਟ ਅਤੇ 3-ਫਾਸਫੋਗਲਾਈਸਰਾਲਡੀਹਾਈਡ (ਪੀਜੀਏਐਲ) ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਅਸੀਂ ਦੇਖਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਇੱਕ ਕਦਮ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਐਨਏਡੀਐਚ + ਐਚ+ ਐਨਏਡੀ+ ਤੋਂ ਬਣਦਾ ਹੈ; ਇਹ ਉਦੋਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ 3-ਫਾਸਫੋਗਲਾਈਸਰਾਲਡੀਹਾਈਡ (ਪੀਜੀਏਐਲ) 1, 3-ਬਿਸਫਾਸਫੋਗਲਾਈਸਰੇਟ (ਬੀਪੀਜੀਏ) ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਪੀਜੀਏਐਲ ਤੋਂ ਦੋ ਰਿਡਾਕਸ-ਸਮਾਨ (ਦੋ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ) ਹਟਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਐਨਏਡੀ+ ਦੇ ਇੱਕ ਅਣੂ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਪੀਜੀਏਐਲ ਦਾ ਆਕਸੀਕਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਅਕਾਰਬਨਿਕ ਫਾਸਫੇਟ ਦੇ ਨਾਲ ਬੀਪੀਜੀਏ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਬੀਪੀਜੀਏ ਦਾ 3-ਫਾਸਫੋਗਲਾਈਸਰਿਕ ਐਸਿਡ (