Ders Anlatım Eğitim Blogu,Öss,Sbs,Dersler

fizik, kimya, biyoloji, ingilizce, öss, sbs, öğretmenler

OKSİJENLİ SOLUNUM VE ÖZELLİKLERİ

 

      Canlıların bir bölümü glikoz molekülünü oluşturan atomlar arsındaki enerjiyi ATP’ye aktarmak için hücrelerinde oksijenli solunum denilen başka bir yöntemi geliştirmiştir. Bitkiler oksijeni yaprak yüzeylerinde yer alan gözeneklerle alır. Hayvanların çoğunda ise bu olayı gerçekleştirmek için solunum organları vardır. 

    

     Oksijensiz solunumda olduğu gibi oksijenli solunumda da önce sitoplazmadaki özel enzimlerin etkisiyle glikozun kimyasal bağları kopmaya başlar ve organik moleküller oluşur. Bu moleküller hücrenin enerji santrali dediğimiz organeli olan mitokondrilere geçer ve burada özel enzimlerin etkisiyle de karbon dioksit ve hidrojene kadar ayrışır. Hidrojenin dışarıdan alınan oksijenle ile birleşmesi sonucu su oluşur. Bu kimyasal olaylar gerçekleşirken açığa çıkan enerji, çok sayıda ATP’nin sentezinde kullanılır. Oksijenli solunumda üretilen ATP, oksijensiz solunuma oranla oldukça fazladır.

                      

        C6H12O6 + 6 O2                            6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP + ISI ENERJİSİ

  

      Hücrelerimiz sürekli solunum yapar. Öyleyse her zaman glikoza gereksinimleri vardır. Uzun süre yeterince karbonhidratlı maddeler yemediğimizi düşünelim. Bu durumda hücreler diğer organik molekülleri ( yağlar ve proteinler ) gerektiği zaman solunumda kullanabilir.

    

      Solunum reaksiyonlarının başlangıç  kısımları sitoplazmada devamı da mitokondri de olur.

     

      Solunum olayında amaç; organların çalışmasını sağlayacak ATP üretmektir. ATP üretimi bir kaç dakika  bile dursa ölüm gelir.

 

    Tek hücreliler, sürüngenler, solucanlar solunum için  gerekli oksijeni vücut  yüzeyleri ile bulundukları ortamdan alırlar. Karbondioksiti  yine vücut yüzeyleri ile dış  ortama  verirler.  Diğer  hayvanlarda  ise  trake, solungaç, akciğer gibi  özel organlar  vardır.

Solunum:Canlıların enerji elde etmek için organik besin maddelerini parçalamalarına denir. Solunumun amacı ATP sentezlemektir. Organik besinlerin yapısındaki kimyasal bağ enerjisi ATP üretiminde kullanılır. Canlılarda O2li ve O2 siz olmak üzere iki çeşit solunum vardır.
1.Oksijensiz(Anaerobik) solunum:Fermantasyon da denir. Glikozun hücre sitoplazmasında O2 kullanılmadan parçalanması ve enerji elde edilmesidir. İki çeşit fermantasyon vardır.
a-Laktik asit fermantasyonu:Glikoz laktik aside parçalanır.

Laktik asit fermantasyonu yüksek organizasyonlu canlıların kas hücrelerinde görülür. Miktarı artarsa krampt (fizyolojik tetanoz) görülür.

b-Etil alkol fermantasyonu:Glikoz etil alkole parçalanır. 2mol CO2 açığa çıkar.

Etil alkol fermantasyonu mayalarda gözlenir.
Ortamdaki glikoz miktarı, sıcaklık ve oluşan ürünler fermantasyon hızını etkiler. O2 siz solunumda hammedde olarak kullanılan maddeler sonuna kadar parçalanmadıkları için enerjinin büyük bir kısmı açığa çıkan ürünlerin yapısında kalır.

GLİKOLİZ (Glikolitik yol)
Glikozun sitoplazmadaki çeşitli enzimler yardımıyla pürivik asite kadar yıkım reaksiyonlarıdır. O2 li ve O2 siz solunum yapan bütün canlılarda görülür. Glikoliz sırasında önce aktivasyon enerjisi olarak 2 ATP kullanılır, 4 ATP sentezlenir. Glikoliz sonunda her bir glikoliz molekülünden 2 molekül pürivik asit net 2 ATP ve 2 molekül NADH+H oluşur.

Glikoliz reaksiyonları

Glikolizden sonra ortak ürün olan, pürivik asit(pirüvat) NADH2 lerle birleşerek son ürünleri oluşturur. Son ürünler farklı canlılarda farklı enzimler kullanıldığı için farklı olur.
-İnsan ve hayvanlarda laktik asit
-Mayalarda etil alkol ve CO2
-Bazı bakterilerde asetik asittir.

Fermantasyonda 1 mol glikoz 2 ya da 3 karbonlu bileşiklere parçalandığı için 4 ATP sentezlenir. Net kazanç 2 ATP dir.
Fakat O2 li solunumda besinler kendilerini oluşturan yapıtaşlarına kadar parçalandığı için kazanç 38 ATP dir.

2.Oksijenli (Anaerobik) solunum:Organik besinlerin O2 ile yakılarak ATP elde etme işidir. Üç aşamada incelenir:
a-Glikoliz(sitoplazmada)
b-Krebs devri(mitokondri matriksinde)
c-Elektron taşıma sistemi(mitokondri kristasında)

C6H12O6+6O2®6CO2+6H2O+38 ATP

A-Glikoliz:Glikozdan pürivik asit oluşuncaya kadar gerçekleşen reaksiyonlar fermantasyonda olduğu gibibi O2 li solunumda aynen gerçekleşir. Bu aşamadan sonra oksijen varlığında mitokondriye geçiş olur.
B-Krebs devri:Pirüvat asetil Co-A(asetil koenzim a) ya dönüşünce krebs devribaşlar. Devir 2 asetil Co- A için iki kez olur. Sonuçta;
-4 CO2
-2 ATP (subsrat düzeyinde)
-6 NADH2
-2 FADH2 oluşur.
·Pürivik asit O2 li ortamda asetil Co-A ya dönüşür.
·Asetil Co-A mitokondride krebs devrini başlatan ara üründür.

C-ETS (Elektron Taşıma Sistemi):Mitokonri iç zarlarında bulunan solunum enzimlerinin elemalarıdır. H atomları elektronları ikişer ikişer ETS den aktarılır. Sonuçta NADH2 için 3ATP, FADH2 içim 2ATP sentezlenir. ETS nin elemanları NAD, FAD ve sitokromlardır. ETS de elektronların son alıcısı O2 olup hidrojenleri tutarak H2O oluşturur.

ATP Kazancı:
Sitoplazmada :
4 ATP(Glikoliz)-Subsrat düzeyinde fosforilasyonla
2 NADH2 2*3=6 ATP-Oksidadif fosforilasyonla
Mitokondride:
2 ATP(Krebste)-Subsrat düzeyinde
8NADH2 için 8*3=24 ATP
2FADH2 için 2*2=4 ATP

Toplam:30 ATP+10 ATP(sitoplazmada)
Toplam üretilen:40 ATP
Harcanan:2 ATP
Net:38 ATP

Proteinler, karbonhidratlar ve yağlar farklı noktalardan solunum reaksiyonlarına katılırlar.

SOLUNUM

Canlılar yaşamlarını devam ettirebilmek için sürekli enerji elde etmek zorundadır. Enerjiyi de ancak besin maddelerini yıkarak yani daha küçük moleküllere parçalayarak elde eder. Canlıların besin maddelerini yıkarak onlardan enerji elde etmelerine solunum denir.
Bazı canlılar hücrelerinde bulunan yapılar sayesinde ortamda da oksijen varsa besinleri CO2 ve H2O’ya kadar yıkabilirler. Oksijen kullanmayan canlılar ise glikoz molekülünü ancak pürivata kadar yıkabilir. Pürivak molekülü henüz tam olarak yıkılmadığından bağları arasında hala enerji vardır. Bu yüzden pürivata kadar yıkabilen canlılar yani oksijen kullanamayan canlılar 1 mol glikozdan daha az enerji elde edebilirler. Buradan çıkan sonuç şudur. Bazı canlılar besinlerin yıkılmasında okasijen kullanırlar; yani oksijenli solunum yaparlar.
Bazıları ise oksijen kullanamaz yada yeterli oksijen bulamaz; yani oksijensiz solunum yaparlar. oksijenli ve oksijensiz solunumları incelemeden önce bilinmesi gereken bir şey vardır ve bu hiç unutulmamalıdır. Canlılar ister oksijenli ister oksijensiz solunum yapsın başlangıç reaksiyonları hücrenin stoplazmasında gerçekleşir ve hep aynıdır.
 

GLİKOLİZ: Her iki tip solunumunda başlangıç reaksiyonlarının aynı olduğunu ve hücrenin stoplazmasında gerçekleştiğini belirtmiştik. Şimdi bu glikoliz reaksiyonlarının nasıl oluştuğunu inceleyelim.
Bu reaksiyon dizini enzimlerin yardımıyla ve ortamda yeterli enerji var ise başlayabilir. Bu enerji aktivasyon enerjisi olarak kullanılan enerjidir. yukarıdaki şekilden de takip ederek açıklamaya devam edelim. Glikozun parçalanmaya başlaması için yani glikoliz reaksiyonlarının (dolayısı ile de solunum reaksiyonlarının ) başlaması için stoplazmada bulunan 2 ATP’nin harcanması gerekir.
Glikoz molekülüyle tepkimeye giren ATP molekülleri son fosfatlarını glikoza vererek tepkimeden ADP olarak ayrılır. Bu arada Glikoz da Fruktoz’a dönüşür. Şu an aktifleşmiş durumdaki molekülümüz Fruktoz di fosfattır.
İkiye ayrılan 6 C’lu 2 P’lı molekülümüzden iki tane PGAL (Fosfo Gliser Aldehit) oluşur. Bundan sonra reaksiyon iki PGAL üzerinden yani iki koldan devam eder. Biz sadece birini anlatıp diğerinde de aynı şeylerin olduğunu söyleyelim.
PGAL ortamda bulunan NAD (Nikotin Amid Dinukleotid) ile reaksiyona girerek bir çift hidrojenini NAD ye verir. NADH2 oluşur. Bu arada PGAL nin bağlarında bir boşluk oluşur. Bu boşluk ortamda bulunan fosfat ile doldurulur.
Şimdi 3 C’lu 2 P’li bir molekülümüz oluşmuştur. Bu molekül ortamda bulunan ADP’ler ile reaksiyona girerek sırasıyla 2 ATP oluşur. Geriye kalan molekül ise PÜRİVAT olarak adlandırılır.
Diğer PGAL’de de aynı şeyler olacağı için toplam 4 ATP sentezlenmiş olur. Bundan sonra ortamda oksijen yoksa yada kullanılamıyor ise oksijensiz solunum gerçekleşir.

OKSİJENSİZ SOLUNUM

Bakteriler ve bazı mayalar oksijen kullanamazlar. Fakat onlarda doğal olarak enerjiye ihtiyaç duyarlar. Glikoz molekülünü glikoliz reaksiyonu ile parçaladıktan sonra elde ettikleri pürivattan bir molekül CO2 çıkararak ASETALDEHİToluştururlar. Daha sonra bu asetaldehit NADH2 ile reaksiyona girerek onun hidrojenlerini alır. Son ürün Etil Alkol’dür.
Aşağıdaki reaksiyonda da görülen bu oksijensiz solunum tipine ETİL ALKOL FERMANTASYONU denir.

Çizgili kaslarımızda bulunan hücreler normalde oksijenli solunum yaparlar. Ancak ortamda yeteri kadar oksijen yoksa bu hücreler oksijensiz solunumuda gerçekleştirebilir ve enerji ihtiyaçlarını karşılamaya çalışır. Oksijene ihtiyaç duyulmadan gerçekleşen glikoliz reaksiyonlarından sonra oluşan pürivatlar mitokondriye geçemediğinden glikolizde NAD’ye verdiği hidrojenleri geri alarak Laktik asite dönüşür.
Çizgili kaslarda görülen bu oksijensiz solunum tipinede LAKTİK ASİT FERMANTASYONU denir.

OKSİJENLİ SOLUNUM
Canlı hücrelerde karbonhidrat, yağ ve proteinlerin oksijen kullanarak parçalanması ve ATP sentezlenmesi olayına oksijenli solunum denir.
Karbonhidratlar monosakkaritlere, yağlar yağ asitleri ve gliserole, proteinler amino asitlere dönüştürüldükten sonra solunum tepkimelerine katılırlar.
oksijenli ve oksijensiz solunum besinlerde depolanmış enerjiyi açığa çıkarır. Fakat oksijen kullanılınca enerjinin büyük bir bölümü açığa çıkar. Çünkü glikoz kendini meydana getiren bileşenlerine tam olarak parçalanır. oksijensiz solunumda ise az enerji açığa çıkar. Çünkü glikoz kendini meydana getiren bileşenlerine tam olarak parçalanmaz. Fermantasyonda son ürünlerin bazıları organik molekül olup, belli oranda enerji depo etmektedirler.


bursa evden eve nakliyat
Bedava İlan Verme