BİYOLOJİ |
SOLUNUM |
|
|
www.dershane.egitimi.com |
Yaşayan
hücreler, etkinlikleri için enerjiye gereksinim duyarlar. ATP hücrenin
kullanabileceği bir enerji kaynağıdır. ATP, enerji kaynağı olarak kullanıldıktan
sonra ADP şekline döner.Devam eden yaşamsal görevler için, ADP’den ATP
oluşturmak zorunluluğu vardır. Bunun için enerji gerklidir. Organizmalar bu
enerjiyi glikoz ve diğer organik bileşiklerin
C-H bağlarında tutulan kimyasal bağ enerjisinden elde ederler. İşte
besinlerin hücre içinde yanarak enerji vermesi olayına
HÜCRE SOLUNUMU denir. Hücre solunumunun iki şekli vardır. Besin
maddeleri yıkımında oksijen
kullanılmıyorsa buna oksijensiz solunum denir. Şayet besin maddelerinin yıkımında
oksijen kullanılıyorsa buna oksijenli solunum denir.
· Her iki solunumda da temel amaç, hücrelerin kullanabileceği ATP sentezini gerçekleştirmektir.
·
Oksijenli solunumla kazanılan ATP
sentezi, oksijensiz solunum ile elde edilen ATP oranla çok fazladır.
Glikozun, oksijen olmadan enzimler yardımıyla etil alkol, laktik asit
gibi organik bileşiklere parçalanarak enerji elde edilmesi olayına “
oksijensiz solunum “ (fermantasyon) denir.
Glikozun çeşitli enzimler yardımıyla
pirüvat (pirvik asit) ‘ a kadar parçalanmasına “
GLİKOLİZ “ denir.
Glikoliz
olayının özellikleri :
·
Oksijen olsun olmasın bütün hücrelerde
gerçekleştirilir. Çünkü bu reaksiyonu etkileyen enzimler bütün canlılarda
aynıdır.
·
Prokaryot ve ökaryot hücrelerin
sitoplazmasında geçer.
·
Bazı ökaryot hücrelerin yeterli
oksijen bulamadığı kritik durumlarda, acil ATP gereksinimini karşılar.
·
Bir molekül glikozun ,
2 pirüvik asit + 2NADH2 ‘
ye yıkılmasıdır.
·
Glikozu aktifleştirmek için 2 mol ATP
harcanır.
·
Glikozun aktifleşmesi olayında önce
bir mol ATP’ den bir fosfat grubu glikoza bağlanır ve Glikoz fosfat oluşur.
·
Glikoz fosfat bir enzim (izomeraz) yardımıyla
,fruktoz fosfata dönüşür.Bir mol ATP’den bir fosfat grubu daha alınrak
difosfat oluşur.
·
6 karbonlu fruktoz difosfat parçalnarak,
3 karbonlu, 2 molekül PGAL oluşur.
PGAL’ den piruvatın oluşmasına kadar geçen evrede 4 ATP molekülü sentezlenir. Glikolizin başlangıcında glikozu aktifleştirmek için 2 ATP harcandığı için, glikolizin net enerji kazanci 2 ATP’ dir. Bu olaylarda oluşan ATP, enzim – substrat ilişkisi sonucu ortaya çıktığından buna SUBSTRAT DÜZEYİNDE FOSFORİLASYON denir.
NAD,
glikoliz sırasında oluşan hidrojenleri tutarak NADH2 ‘yi oluşturur
ve böylece glikolizi devam ettirir. NADH2 ise glikoliz olayından
sonra hidrojenini pirüvik aside verir ve pirüvik asit, alkol veya aside dönüşür.
Böylece, glikolizin devamını sağlayan NAD, tekrar hidrojen tutmak için
serbest kalmış olur.
ÖNEMLİ
!
·
Yeryüzünde yaşayan tüm canlılarda glikoliz olayı görülür. Nedeni
tüm canlılarda glikozu, piruvata parçalayan aynı enzimler ( bir enzim –
bir gen hipotezine göre aynı genlerde diyebiliriz) bulunur. Bu durumu, bazı
evrimciler tek atadan gelme görüşlerine örnek olarak göstermektedirler.
Ortamda
oksijen olsa da olmasa da glikoliz olayları devam eder. Ancak piruvattan sonra
reaksiyonlar canlıdan canlıya farklılık gösterir.Bunun nedeni reaksiyonları
etkileyen enzimlerin farklı olmasındandır.
Oksijensiz
koşullarda glikoliz ile oluşan piruvat iki yönde değişikliğe uğrar :
1-
ETİL ALKOL FERMENTASYONU : Piruvattan alkol oluşuyorsa buna “etil alkol fermentasyonu” denir. Alkol fermentasyonu
maya hücreleri ve bazı bakterilerin kullandığı enerji elde etme yoludur.
ALKOLİK FERMENTASYONUN ŞEMATİK GÖRÜNÜŞÜ
2-
LAKTİK ASİT FERMENTASYONU :
Piruvattan
laktik asit oluşuyorsa buna “
laktik asit fermentasyonu “ denir. Laktik asit fermentasyonu, canlılarda kas
hücrelerinin oksijensiz kalması sonucunda görülen zorunlu bir solunum şeklidir.
LAKTİK ASİT
FERMENTASYONUN ŞEMATİK GÖRÜNÜŞÜ
ÖNEMLİ
!
“
Bütün fermentasyon olaylarında piruvata kadar olan evreler aynıdır. Ancak,
piruvattan sonra gelen son ürün etil alkol, asetik asit, sitrik asit ve aseton
olabilir.Bunun nedeni piruvattan sonraki kademelerde farklı enzimlerin kullanılmasıdır.
“
ÖNEMLİ
!
“ Fermentasyon günlük yaşantımızda da önemlidir.Çünkü, yoğurt, bira, peynir, ekmek, turşu, v.b. gibi çoğu besin maddelerinin yapımı fermentasyonla olur. “
ÇEŞİTLİ BESİNLERİN SOLUNUM OLAYINA GİRDİĞİ KADEMELER
OKSİJENLİ
( AEROBİK ) SOLUNUM
ÖNEMLİ
!
“ Oksijen, canlı sistemlerdeki enerji üretiminde iyi bir yükseltgen olarak görev yapar. Yani kuvvetli bir elektron alıcı olarak kullanılır. Bu da hücreye giren organik besinlerin parçalanması ve kimyasal bağlarındaki enerjinin açığa çıkmasını sağlar.
“ Dünyamızı örterek güneşten gelen zararlı ışınların biyosfere ulaşmasına engel olan ozon tabakasının kaynağını oksijen oluşturur.”
“
Oksijenin kaynağı bitkilerdir.Fotosentez yoluyla üretilir. “
OKSİJENLİ
SOLUNUMUN ENERJİ HESABI