इलेक्ट्रॉन परिवहन तंत्र का वर्णन कीजिए।

Explanation

श्वसन प्रक्रिया के दौरान बने NADH+`H^(+)` तथा `FADH_(2)` में संचित ऊर्जा को मुक्त कर उसे उपयोग में लाया जाता है। यह प्रक्रिया इलेक्ट्रॉन परिवहन तंत्र द्वारा सम्पन्न होती है। इसमें ऊर्जा जब मुक्त होती है जब उनका ऑक्सीकरण इलेक्ट्रॉन परिवहन तंत्र द्वारा होता है तथा इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन पर चला जाता है तथा जल का निर्माण होता है। उपापचयी पथ जिसके द्वारा इलेक्ट्रॉन एक वाहक से अन्य वाहक की ओर गुजरता है इसे इलेक्ट्रॉन परिवहन तंत्र कहते है, जो माइटोकॉण्ड्रिया की भीतरी झिल्ली पर सम्पन्न होता है। माइटोकॉण्ड्रिया के आधात्री TCA चक्र (क्रेब्स चक्र) के दौरान NADH से बनने वाले इलेक्ट्रॉन, एंजाइम NADH डिहाइड्रोजिनेस द्वारा ऑक्सीकृत होता है (Complex-I), तत्पश्चात इलेक्ट्रॉन भीतरी झिल्ली में उपस्थिति यूबीक्विनों की ओर स्थानांतरित होता है। यूबीक्विनों अपचयी समतुल्य `FADH_(2)` द्वारा प्राप्त करता है (Complex II) जो सिट्रिक अम्ल चक्र में सक्सीन के ऑक्सीकरण के दौरान उत्पन्न होते है। अपचयित यूबीक्विनों (यूबिक्विनोल) इलेक्ट्रॉन को साइटोक्रोम `bc_(1)`, साइटोक्रोम c की ओर स्थानांतरित कर ऑक्सीकृत हो जाता है। (Complex III) | साइटोक्रोम c एक छोटा प्रोटीन है जो भीतरी झिल्ली की बाहरी सतह पर चिपका होता है जो इलेक्ट्रॉन को Complex III तथा Complex IV के बीच स्थानांतरण का कार्य गतिशील वाहक के रूप में करता है। Complex IV साइटोक्रोम c ऑक्सीडेज कॉम्पलेक्स है, जिसमे साइटोक्रोम `a, a_(3)` तथा दो ताम्बा केंद्र मिलते है।
जब इलेक्ट्रॉन, इलेक्ट्रॉन परिवहन शृंखला में एक वाहक से दूसरे वाहक तक Complex-I से Complex-IV द्वारा गुजरते है, तब ये ATP सिंथेज (Complex V) से युग्मित होकर ADP व अकार्बनिक फॉस्फेट से ATP का निर्माण करते है। इस दौरान संश्लेषित होने वाली ATP अणुओं की संख्या इलेक्ट्रॉन दाता पर निर्भर है। NADH के एक अणु के ऑक्सीकरण से ATP के तीन अणुओं का निर्माण होता है जबकि `FADH_(2)` का एक अणु से ATP के दो अणु बनते है जबकि श्वसन की ऑक्सी प्रक्रिया `O_(2)` की उपस्थिति में ही सम्पन्न होती है। प्रक्रिया के अंतिम चरण में `O_(2)` की भूमिका सीमित होती है। यघपि `O_(2)` की उपस्थिति अत्यावश्यक है, क्योकि यह पूरे तंत्र में हाइड्रोजन को मुक्त कर पूरी प्रक्रिया को संचालित करती है। `O_(2)` अंतिम हाइड्रोजन ग्राही के रूप में कार्य करता है। प्रकाश फॉस्फोरिलीकरण के विपरीत, जहां प्रोटीन प्रवणता के निर्माण में प्रकाश ऊर्जा का उपयोग फॉस्फोरिलीकरण के लिए होता है, श्वसन में इसी प्रकार की प्रक्रिया में `O_(2)` अपचयन द्वारा ऊर्जा की पूर्ति होती है। फलस्वरूप इस कारण से हुई क्रियाविधि को ऑक्सीकारी फॉस्फोरिलीकरण कहते है।
इलेक्ट्रॉन परिवहन तंत्र के दौरान मुक्त ऊर्जा का उपयोग ATP सिंथेज (Complex V) की सहायता से ATP के संश्लेषण में होता है। यह कॉम्पलेक्स, दो प्रमुख घटको `F_(0)` व `F_(1)` से बनते है। `F_(1)` शीर्ष परिधीय झिली प्रोटीन कॉम्पलेक्स है, जहा पर अकार्बनिक फॉस्फेट तथा ADP से ATP का संश्लेषण होता है। वैद्युत रसायन प्रोटोन प्रवणता के फलस्वरूप `2H^(+)` आयन अन्तर झिल्ली अवकाश से `F_(0)` में होकर आधात्री की ओर गति करता है जिससे एक ATP का संश्लेषण होता है।