Oksijenli ve Oksijensiz Solunum Nedir -Tepkimelerin Şemaları ve Resimleri

OKSİJENLİ SOLUNUM NEDİR?

O2’li solunum, ökaryot hücrelerde mitokondrideki ETS ile, prokaryot hücrelerde ise hücre zarında, mezozomda ya da stoplazmada bulunan ETS ile gerçekleşir.Bu yüzden O2’li solunum tapan tüm hücrelerde mitokondri bulunur genellemesi yanlıştır.Aslında O2′li solunum yapan tüm hücrelerde bulunması gereken şey solunum enzimleri yani ETS elemanlarıdır.Prokaryot hücrelerde de O2‘li solunum reaksiyonları mitokondrisi olan hücrelerdeki gibidir.

Mitokondrinin Yapısı ve Özellikleri:

Mitokondrinin iç zarı içeriye doğru girinti yaparak kristaları oluşturur. Kristalar mitokondrilerinin iç yüzeylerini arttırarak birim zamanda sentezlenen ATP miktarını arttırmıştır.Çünkü çok ETS çok ATP üretimine neden olur.

Mitokondrilerin kendilerine özgü DNA,RNA ve ribozomları vardır.Bundan dolayı mitokondriler gerektiğinde bölünerek çoğalabilirler.Mitokondrinin bölünmesi Dnaı kontrolü altında gerçekleşir.
Mitokondride protein sentezi yapılır.Çünkü mitokondrinin kendşne özgü ribozomu vardır.Mitokondriler hücrein enerji santralleri olduğundan enerji ihtiyacı fazla olan hücrelerde mitokondri sayısı fazladır.Örn:Kas ve karaciğer hücreleri.

Mitokondri zarı krebs devrinde ve ETS’de kullanılacak maddelere geçirgendir. Örn: Sitoplazmadan mitokondriye: H2‘ler, O2 , piruvat, yağ asidi, amino asit Mitokondriden stoplazmya ATP,H2O, CO2 geçer.

Mitokondri İle Kloroplast Arasındaki Farklar

MİTOKONDRİ
-> Çift zarlıdır
-> ETS bulunur
-> DNA RNA ribozom ve enzimler bulunur
-> Dış zarı düz; iç zarı girintili çıkıntılıdır.
-> Protista alemi fungiler ile bitki ve hayvanlarda bulunur
-> Organik maddeler CO2 ve H2O ya parçalanır

KLOROPLAST
-> Çift zarlıdır.
-> ETS bulunur
-> DNA RNA ribozom ve enzimler bulunur
-> Dış zarı düz; iç zarı lamellidir.
-> Öglena ve bitki hücrelerinde görülür.
-> CO2 ve H2O u organik maddelere dönüştürür.

OKSİJENSİZ ( ANAEROBİK ) SOLUNUM NEDİR?

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.

Glikoliz Evresi ve Özellikleri

· 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.
· 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.

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.

“ 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. “

“ Fermentasyon günlük yaşantımızda da önemlidir.Çünkü, yoğurt, bira, peynir, ekmek, turşu, v.b. gibi çoğu besin maddelerinin yapımı fermentasyonla olur. “