HÜCRESEL SOLUNUM
Enerji Canlılığın temeli olduğu için doğada bulunan tüm canlılar gece gündüz solunum yaparlar. Buna göre hücresel solunumun amacı hücre için gerekli olan enerjiyi sağlamaktır. Solunumda besinler parçalanır ve açığa enerji çıkar, bu enerji canlılar tarafından metabolik olaylarda kullanılır.
ATP’ler ihtiyaç duyduğumuz oranda tüketilir ve üretilir.ATP depo edilmez.
UYARI:Tüm enerji verici reaksiyonlar belirli basamklarda gerçekleştirir ve her basamakta enzimler kullanılır. Enzimler organik bileşiklerin kademeli parçalanmasını sağlayarak hücrelerde ani enerji birikimini önlerler.
Solunum tüm canlılarda ortaktır. Ancak solunum şekilleri farklıdır.Hücrelerde glukozun parçalanması oksijenin kullanılıp kullanılmamasına göre ikiye ayrılır
1-)Oksijenli solunum
2-)Oksijenli solunum
Oksijenli ismi yıkım sonunda en son elektron tutucu olduğu içindir. Oksijensiz ismi ise yıkımdan sonra ortaya çıkan elektronları oksijenden farklı bir molekül tuttuğu içindir. Bu reaksiyonlara FERMANTASYON da denir.
OKSİJENSİZ SOLUNUM
Oksijensiz ortamda,organik besinlerdeki kimyasal bağ enerjisinin enzimler yardımıyla sitoplazmada ATP’ye dönüştürülmesine oksijensiz solunum denir. Bu yöntemle ATP sentezlenmesine Substrat düzeyinde fosforilasyon denir. Fermantasyon enerji ihtiyacı az olan canlılarda görülür.
ÖRNEĞİN;maya bakterileri,maya mantarları ve bitkilerin kuru tohumlarında görülür.Anaerobik bakteriler yaşamaları için gerekli olan enerjiyi fermantasyon sağlarken, insanlara faydalı yönleri de vardır
ÖRNEĞİN;sütten peynir ve yoğurt yapımı, hamurun mayalanması , üzüm suyundan sirke ve şarap yapımı , elma ,muz,limon sularından likör yapımı gibi
Glikoz Reaksiyonları
Glukozun pirüvata kadar yıkılması ile sonuçlanan reaksiyonlara glikoliz denir. Glikoliz reaksiyonları bütün canlılarda aynı enzimler tarafından gerçekleştirilir.Bundan dolayı glikoliz oksijenli ve oksijensiz solunum yapan tüm hücrelerde ortak enerji elde etme yoludur.
UYARI:Glikoliz bazı kemosentetikler hariç tüm canlılarda ortaktır.
UYARI: Glikoz reaksiyonları ortamda oksijen olsa da olmasa da gerçekleşir.Yani glikoliz reaksiyonlarına bakarak ortamda oksijen olup olmadığını anlayamayız.Ortamda oksijen yoksa asetaldehit etil alkol ya da laktik asit oluşur. Ortamda oksijen varsa asetli CoA sitrik asit yada karbondioksit ve su oluşur.
Glukoz 2 ATP harcamak aktif früktoz 1,6 – difosfata dönüştürülür.Fruktoz 1,6 –difosfat ikiye ayrılarak fosfo gliser aidehetlere dönüşür. Glikozde oluşan ilk kararlı bileşik fosfo gliser aidehitti NAO fosfo gliser aidehitlerinden hidrojen alır ve NAOH+ + H olarak indirgenmiştir. Oluşan fosfo gliserik asitlere sitoplazmada serbest halde bulunan ınorganik fosfatlar bağlanarak difosfogliserlik asitler oluşur difosfogliserlik asitler de pirüvatlara dönüşürken substrat düzeyinde fosforlasyon (SDF) ile ATP üretilir.
UYARI:
Glukozun solunumda öncelikle kullanılmasının nedeni aktivasyon enerjisinin düşük olmasındandır.
Fermantasyonun asıl enerji kazancı glikoliz evresinden sağlanır.pirüvattan sonraki evrelerde ATP kazancı olmamasına rağmen tepkimelerin devam etmesinin nedenleri sitoplazmada pirüvatların birikimini engellmek ve NAD’ların yükseltgenme sağlamaktır.Sonuç olarak;tüm canlılar pirüvatları NADH2 ‘den aldıkları H2’ler sayesinde reaksiyonu engellemeyen fermantasyon ürünlerine dönüştürüler. Böylece glikoliz süreklilik kazanır.
UYARI:
Fermantasyonun enerji kazanıp azdır. Çünkü glukozun yıkımı tam olmamıştır ve oluşan son ürünlerde bulunur.
UYARI:
Pirüvattan sonra farklı canlılarda farklı son ürünlerin oluşması kullanılan enzimlerin farklı olmasındadır.
Canlılarda fermantasyon oluşan ürünlerin farklı olmasından dolayı farklı isimleri alır.Oluşan ürün etil alkol ise etil alkol fermantasyonu oluşan oluşan ürün laktik asit ise laktik asit fermantasyon adı altına incelenir.
Etil alkol Fermantasyonu
Bira mayalarında maya bakterilerinde ve kuru bitki tohumlarında görülür.
Glukoz kulanılır.Glikoz tepkimeleri sonucunda oluşan 2 pirüvat sitoplazmada CO2 açığa çıkararak asetadehite ardından NADH lerin NAD’lara dönüşmesi yükseltgenme ile 2 molekül etil alkole dönüşür Alkolle fermantasyon da glikoliz evresinde 2 ATp harcanıp 4 ATP üretildiği için net kazanç 2 ATP’ dir.
Etil alkol fermantasyonun genel denklemi
C2H12O6 enzimler => 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + ısı enerjisi
UYARI:
Laktik asit fermantasyonunda karbondioksit açığa çıkmaz. Çünkü 3 karbonlu son ürün laktik aside dönüşür.
Kaslara baskı yapıldığında veya kaslar hareket ettiğinde kaslarda laktik asitten dolayı ağrı oluşur. Kaslarda biriken laktik asit birkaç günde dağılır. Bu süre içinde kaslardaki laktik asit kan dolaşımı ile karaciğere giderek ora glikojene dönüştürülür.
UYARI:
Dinlenme anında kaslara yeterli oksijen gelir ise laktik asit tekrar pirüvata dönüşür ve oksijenli solunum tepkimelerine gelir.
UYARI:
İnsan ve hayvan hücreleri normal durumlarda oksijenli solunum yaparlar. Fakat çizgili kas hücreleri bazı oksijen yetersizlikleri durumunda kısa süreler için fermantasyon yaparlar. Ayrıca insan ve hayvan daki laktik asit fermantasyonu gerçekleşirken O2 li solunum da devam eder.
Fermantasyon hızını etkileyen faktörler
1.Sıcaklık
Sıcaklık fermantasyonun hızını belli bir noktaya kadar arttırır. Daha sonra kullanılan enzimlerin yapısı bozulacağından fermantasyon hızı düşer.
| Loadpositiona1} |
2.Canlı hücre sayısı
Canlı hücre sayısının artması fermantasyonu hızlandıran enzim miktarının artması demektir.
3-)Substrat miktarı
Enzim miktarının sabit tutulup artık maddelerin uzaklaştırılabildiği bir ortamda şeker miktarı artırılırsa fermantasyonun belli bir dereceye kadar artar ve fermantasyon hızı bir noktadan sonra sabit kalır.
4-)Oluşan son ürünler
Glukozun yıkımı sonucu oluşan son yan ürünler etanol, metanol ve bütanol gibi alkollerdir. Fermantasyon olayı gerçekleşirken yan ürünler ortamda birikirler. Eğer bulaştırılmaz ise fermantasyon yapan canlı boğulur ve ölür.
5-)karbondioksit miktarı
CO2 ‘nin artması ortamın pH ‘sını düşüreceğinden enzimlerin yapısı bozulur ve fermantasyon hızı düşer.CO2 kapalı kabın basıncını artırır.
0 yorum:
Yorum Gönder