10.Sınıf Oksijenli Solunum Konu Anlatımı

10.Sınıf Oksijenli solunum konu anlatımı

Besin maddelerinin hücre içerisinde oksijen ile kimyasal tepkimeye girerek ATP + Su oluşması olayıdır. Solunum ile kastımız kesinlikle hücresel düzeydeki kimyasal tepkimedir. Soluk alıp vermek değildir.

Oksijenli solunumu mitokondri organeli içeren tüm canlılar yapar yani ökaryot canlılar. Prokaryot bir hücreli canlılardan bazıları da mitokondrileri olmasa bile oksijenli solunum yapabilirler. Bunların hücre içerisinde özel kıvrımlı mezozom adı verilen yapıları vardır. Oksijenli solunum enzimleri burada yer alır.

oksijenli solunum biyoloji konu anlatımı

Oksijenli solunum Glikoliz, Krebs ve ETS olmak üzere 3 aşamadan meydana gelmektedir.Oksijenli solunumu iyice öğrenmek ve anlayabilmek için bu aşamaları detaylı bir şekilde inceleyelim.

Glikoliz evresinden oksijensiz solunumda bahsetmiştik. Bu reaksiyonlar hem oksijenli hem de oksijensiz solunumda ortaktır.

1) GLİKOLİZ REAKSİYONLARI

  • Glikoliz oksijenli solunum ile oksijensiz solunumun ortak olan kısmıdır. Tüm canlılarda Glikoliz olayı ortaktır.
  • Prokaryot olsun ökaryot olsun her canlı yapıda Glikoliz enzimleri vardır ve oksijenli solunum olacaksa Glikoliz aşamasından sonra devam eder.
  • Glikoliz , kararlı bir bileşik olan Glikozun 1 ATP harcanarak aktifleştirilmesiyle başlar.

1.Reaksiyon: Glikozun aktifleşmesi için ATP den 1 P kopar ve Glikoza bağlanır Glikoz-6-Fosfat oluşur. 1 ATP harcanmış olur.

2.Reaksiyon: Glikoz-6-Fosfat enzimlerin etkisiyle kardeş bileşiği olan Fruktoz-6-Fosfata dönüştürülür.

3.Reaksiyon:Fruktoz-6-Fosfata bir fosfat grubu daha eklenir bunun için bir ATP daha harcanır Fruktoz-1 , 6-Difosfat oluşur.Toplamda 2ATP harcanmış olur ve şeker aktifleşmiştir.

4.Reaksiyon: Fruktoz-1 , 6-Difosfat enzimlerin yardımıyla her biri 1 Fosfat Grubu taşıyan 2 tane 3C lu PGAL molekülüne (fosfogliseraldehit) parçalanır.

5.Reaksiyon: 3C lu PGAL moleküllerinden herbirinden NAD+ ile H2 çekilir bu şekilde NAD+ koenzimi indirgenir ayrıca hücre içindeki serbest fosfat gruplarından birer tanesi moleküle bağlanır ve yüksek enerjili hale gelir. Bu şekilde DiFosfoGliserikAsit DPGA molekülleri oluşur.

6.Reaksiyon: DPGA daki P gruplarından birer tanesi ADP ye katılır bu şekilde toplamda 2 ATP sentezlenmiş olur PGA molekülleri meydana gelir.

7.Reaksiyon: PGA daki kalan birer P grubu da ADP ye bağlanarak 2 ATP meydana getirir. Böylece 4 ATP sentezlenmiş olur. Sonuçta 2 PGA ( fosfogliserikasit veya pirüvat ) kalır.

SONUÇ

2 ATP , 2 Pirüvat ve 2 NADH + H+

  • Glikoliz sonucunda 4 ATP üretilir
  • Fakat başlangıçta 2 ATP de aktifleştirme için kullanılmıştı
  • Sonuçta net ATP kazancı 2 ATP dir.

Glikoliz reaksiyonlarında CO2 oluşmaz, H2O oluşmaz! 2 ATP harcanır , 4 ATP oluşur! Son ürün PGA yani Pirüvik Asit 3C ludur. Glikoliz aslında oksijensiz solunumdur oksijensiz solunum konusunda da göreceğiz.

2) KREBS REAKSİYONLARI

Glikolizin sonunda 2 tane 3C lu Pirüvik Asit PGA oluşmuştu. Bu iki Pirüvat sitoplazmadan ayrılıp Mitokondriye girer.

Her bir Pirüvattan bir CO2 ve H2 ayrılır ayrılan hidrojenler NAD koenzimi tarafından tutulur ve NADH + H+ meydana gelir CO2 ise serbest kalır.

Bu reaksiyonlar neticesinde 2C lu Asetil-CoA meydana gelir. Asetil-CoA krebs döngüsünü başlatan maddedir.

Krebs Çemberine Genel Bir Bakış Atalım..

krebs çemberi döngüsü

1.Reaksiyon

Asetil-CoA 4C lu Okzaloasetik Asit ile birleşir ve 6C lu sitrik asit oluşur dikkat edilirse Asetil CoA 2C lu ve Okzaloasetik asit 4C lu bunların toplamında 6Clu Sitrik asit oluşuyor. // x2 olduğunu unutma! //

2.Reaksiyon

Sitrik asitten 1 CO2 ve 2H atomu ayrılıyor ayrılan Hidrojenler NAD+ koenzimi tarafından tutuluyor ve NADH + H+ elde ediliyor. // x2 olduğunu unutma! //

3.Reaksiyon

Bu kez de 5C lu ara bileşikten 1 CO2 ve 2H atomu ayrılıyor ayrılan Hidrojenler NAD+ koenzimi tarafından tutuluyor ve NADH + H+ elde ediliyor. // x2 //

4.Reaksiyon

4C lu ara bileşikten sonra SDF* ile bir ATP sentezi gerçekleşiyor bu arada sadece ATP sentezi oluyor. CO2 çıkışı veya H çekilmesi söz konusu değil.

5.Reaksiyon

Bir sonraki aşamada yine karbon sayımız 4C bu kez de ara bileşiğimizden FAD koenzimi ile bir H2 çekiyoruz ve FADH2 molekülü elde ediyoruz. // x2 //

6.Reaksiyon

Bu kez de 4C lu ara bileşikten sadece 2 tane H atomu ayrılıyor ayrılan Hidrojenler NAD+ koenzimi tarafından tutuluyor ve NADH + H+ elde ediliyor. // x2 //

Tepkimeler iki koldan 2 tane Asetil-CoA için gerçekleştiğinen herşeyi iki ile çarparız.

Krebs Döngüsünün Özeti

  • 4 CO2 ayrılır (x2 den dolayı 4 oldu)
  • 2 ATP sentezlenir ( SDF ile )
  • 6 NADH + H+ sentezlenir
  • 2 FADH2 sentezlenir

Diğer organik bileşikler nasıl krebs çemberine giriyor aşağıdaki şemayı takip ediniz.

Oksijenli solunum konusunu 1 adet glikoz molekülü üzerinden anlattığımızı anımsayın. 1 adet glikozun oksijenli solunumunun denklemi aşağıdaki gibidir.

NAD ve FAD Koenzimleri Hakkında Bilgi

NAD+ ve FAD solunumda görev alan yapılarında vitamin bulunan koenzimlerdir. NAD+  B3 vitamininin bir çeşidi olan nikotinamidden sentezlenir FAD ise B2 vitamini içerir.

NAD+ indirgendiğinde NADH , FAD indirgendiğinde FADH oluşur. NAD+  2H ile indirgenirse NADH + H+ oluşur bunun nedeni 2 elektron ve 1 proton tutmasıdır. FAD 2H ile indirgenirse FADH2 oluşur yani tam 2H tutar.

Oksijenli Solunum ve Kemiozmotik Hipotez

ETS de elektronlar aktarılırken yüksek miktarda bir enerji açığa çıkar bu enerji de H+ ların matriksten zarlar arası boşluğa taşınması için kullanılır.

Daha sonra zarlar arası boşlukta H+ konsantrasyonu iyice artar matrikse azalır bu durum bir potansiyel farkına neden olur..

ATP sentaz enziminin etkisiyle zarlar arası boşluktan matrikse bir H+ geçidi açılır ve H+ ler matrikse geçerken ATP sentezi gerçekleşir.

Burada enerji oluşumuna neden olan potansiyel farkıdır. Sonuçta elektronların enerjisi kullanılarak H+ lar matriks dışına pompalanır sonra H+ lar matriks içine akarken ATP sentezi yapılır.

ETS Elemanları (Yeni Müfredatta ETS Elemanlarının İsimleri Yoktur, Sadece Bilginiz Olsun Diye Paylaşıyoruz)

  • NADH-Q Redüktaz
  • Ubikinon
  • Sitokrom Redüktaz
  • Sitokrom C
  • Sitokrom Oksidaz

Glikolizde toplam 4 ATP üretilir ama net kazancımız 2 ATP dir. KREBS döngüsünde de toplam 2 ATP üretilir.

Böylece ETS ye girmeden önce elimizde 4 ATP var.. ETS sonucunda her bir NADH+H+   için 3ATP elde ederiz ve her bir FADH2 için 2ATP elde ederiz. Toplamda 10 NADH+H+ ve  2 FADH2  olduğuna göre ETS de 34 ATP elde ederiz. 4 ATP de ETS öncesinde elde vardı bunların toplamı 38 ATP yapar.

1 NADH + H+ ile ETS ye elektron aktarılması sonucu 3ATP sentezlenirken 1 FADH2 ile ETS ye elektron aktarılması sonucunda 2ATP sentezlenir.

Her NADH+H+   için 3ATP ve her FADH2 için 2ATP yazdığımızda tablodaki toplam ATP sayısının 38 ATP olduğunu görebilirsiniz!

Glikolizde ve Krebste ATP sentezi Substat Düzeyinde Fosforilasyonla gerçekleşir

ETS de gerçekleşen ATP sentezi ise Oksidatif Fosforilasyondur.

ÖNEMLİ >>>> Mitokondride hem SDF hem de ODF gerçekleşir

( Krebste SDF , ETS de ODF )

NAD ve FAD toplamda 24H+ tutar bunların 12 tane O-2 ile birleşmesi sonucunda 12 tane H2O yani su mülekülü oluşur. Burada Oksijen son elektron tutucu olarak en düşük enerjili elektronları yakalamaktadır.

ÖNEMLİ >> Suyun oluşumu ETS sonunda gerçekleşir.

ÖNEMLİ NOKTALAR!

  • Glikolizde 4 ATP sentezlendi fakat 2ATP net kazancımız var glikoliz sitoplazmada gerçekleşti.
  • Krebs Döngüsünde 2 ATP sentezlendi krebs mitokondride gerçekleşti.
  • Böylece ETS den önce net 4 ATP elimizde var aslında 6 ATP üretildiğini unutmayın!
  • ETS de 10 NADH+H+ dan 10×3=30 ATP ve 2FADH2 den 2×2=4 ATP olmak üzere sadece ETS ile 34 ATP üretilir
  • En son oluşan sudaki oksijenin kaynağı solunuma giren serbest oksijendir.
  • Krebs döngüsünde ayrılan CO2 deki oksijenin kaynağı karbonlu ara bileşiklerdir
  • En son oluşan sudaki hidrojenin kaynağı karbonlu bileşiklerden çekilen hidrojenlerdir.

MİTOKONDRİDE KARBONDİOKSİT OLUŞUMU

  • Glikolizde hiç CO2 çıkışı olmaz
  • İlk CO2 çıkışı Pirüvik Asitin Asetil-CoA ya dönüşmesi sırasında çıkar.
  • Krebs çemberinde de 6Clu sitrik asitin 5Clu arabileşiğe dönüşmesi sırasında CO2 çıkışı olur
  • Sonra da 5Clu arabileşikten CO2 çıkışıyla 4C lu arabileşik oluşur.
  • Sonuçta toplamda 3 kez CO2 çıkışı olur ama iki Pirüvik asit olduğundan toplam 6 eder.
  • Dikkat edersek Krebste toplam 4CO2 ayrılmış olur, Glikolizde toplam 2CO2 ayrılmış olur

OKSİJENLİ SOLUNUMUN ENERJİ VERİMİ

  • Oksijenli solunumun enerji verimi %40 tır. Kalan %60 ın büyük kısmı ısı enerjisi olarak az bir kısmı da CO2 ve H2O bağlarında kalır
  • Oksijensiz solunumun enerji verimi %2-10 civarındadır
  • Oksijenli solunumun oksijensiz solunuma göre daha verimli olduğu ortadadır.
  • Oksijensiz solunum ile 1 Glikozdan net 2 ATP üretilirken Oksijenli solunum ile 38 ATP üretilmektedir.

Oksijenli ve Oksijensiz Solunumun Karşılaştırılması

Oksijensiz Solunum Oksijenli Solunum
Oksijen kullanılmaz Oksijen kullanılır
4 ATP üretilir net 2 ATP kalır 40 ATP üretilir net 38 ATP kalır
Enerji verimi %2-10 Enerji verimi % 40
SDF ( Substrat düz.fosf.) SDF + ODF (Oksidatif fosf.)
Krebs ve ETS yoktur Krebs ve ETS vardır
H2O oluşmaz CO2 sadece etil alkol fermantasyonunda oluşur H2O ve CO2 son ürün / atık olarak meydana gelir
Tamamı Sitoplazma Sitoplazma + Mitokondride
Bazı bir hücrelilerde ve çizgili kas hücrelerinde görülür Canlıların büyük bir bölümü ve çok hücrelilerde görülür
Glikoz etil alkol veya laktik asit gibi son ürünlere  parçalanır Glikoz tamamen parçalanır bu yüzden enerji verimi yüksektir

, ,

No comments yet.

Bir Cevap Yazın

ankara escort bayan escort ankara ankara escort ankara escort