Canlılarda Enerjitik Olaylar, Fotosentez ve Kemosentez, Aerobik Solunum ve Fermantasyon

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Canlılarda Enerjitik Olaylar, Fotosentez ve Kemosentez, Aerobik Solunum ve Fermantasyon"

Adem Izzet
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Canlılarda Enerjitik Olaylar, Fotosentez ve Kemosentez, Aerobik Solunum ve Fermantasyon

17 SOLUNUM İki çeşit solunum vardır HÜCRE DIŞI SOLUNUM: Canlıların dış ortamdan O 2 alıp, dış ortama CO 2 vermeleridir. HÜCRE İÇİ SOLUNUM: Canlıların hücrelerinde meydana gelen ve organik besin maddelerinin O 2 ile yakılarak enerji elde edilmesiyle sonuçlanan bir reaksiyondur.

18 Ekosistemde ki enerji akışında bitkiler ve hayvanlardaki mitokondriler fotosentezin organik ürünlerini yakıt olarak kullanırlar. Solunum sonucu açığa çıkan enerji hücresel işler için kullanılır. Organik ve inorganik maddeler çevrime uğrarken, enerji çevrime uğramaz ekosisteme giren güneş enerjisi ısı olarak ekosistemi terk eder.

19 a) Hidrojen ile oksijenin kontrolsüz ekzorgonik tepkimesi su oluşturur. Bu sırada ısı ve ışık şeklinde bir enerji açığa çıkar. b) Hücre solunumunda aynı tepkime aşamalı olarak meydana gelir. Elektron taşıma sistemi sayesinde elektronların taşınışı kademeli olarak meydana gelir. Böylece açığa kontrollü bir enerji salınımı olur ve bu enerj ATP yapımında kullanılır.

20 Nikotinamid adenin dinükleotid (NAD) NAD bir elektron taşıyıcı olarak görev yapar. Besinlerden koparılan elektronlar NAD ye aktarılır. Dehidrogenaz adı verilen enzimler besinden (Glikoz) bir hidrojen çifti uzaklaştırır. Bir proton ve 2 elektron NAD tarafından tutularak NADH haline gelir diğer proton ise çözeltiye bırakılır. Hücre solunumu sırasında elektronlar, Besin NADH Elktron taşıma zinciri Oksijen sırasında taşınır.

21 Hücre Solunumu Hücre solunumunun iki basamağı bulunmaktadır; Glikoliz Oksijenli veya Oksijensiz solunum

22 Hücre Solunumuna Genel Bakış

23 Oksijenli (Aerob) Solunum Organik bileşiklerdeki kimyasal bağların oksijenli ortamda yıkılarak enerji elde edilmesidir. Son ürünler CO 2 ve H 2 O dur. Oksijensiz (Anaerob) Solunum Glikozun oksijensiz ortamda etil alkol ve laktik asite kadar yıkılarak enerji elde edilmesidir. Fermantasyon da denir.

24 Oksijenli (Aerob) Solunum Oksijenli solunum 3 basamakta gerçekleşir. Bunlar: 1. Glikoliz 2. Krebs Çemberi (Sitrik Asit Çevrimi) ve 3. ETS (Elektron Taşıma Sistemi) dir

25 1. Glikoliz Hücreler glikozu özel bir yolla yıkar. Canlılar burada açığa çıkan enerjiyi, yaşamsal işlevlerini devam ettirebilmek için kullanırlar. Stoplazmada gerçekleşen ve 6C lu glikozun 3C lu pirüvik asite(pirüvata) kadar yıkılmasıyla sonuçlanan evreye glikoliz denir. Glikoliz evresinde O 2 kullanılmaz. * Hem oksijenli solunum hem de oksijensiz solunumun başlangıcında glikoliz evresi görülür. Fakat glikolizden sonra farklı reaksiyonlar görülür.

26 Glikoz yapı olarak kararlı bir bileşiktir. Parçalanması için vücut ısısı yetersiz kalmakta, aktifleşerek parçalanması için de enerjiye ihtiyaç duyulmaktadır. Aktivasyon enerjisi denilen bu gelişme için ATP kullanılır.

27 ATP nin Yapısı ATP, sahip olduğu fosfat bağları koptuğu zaman yüksek enerji veren organik maddelerdir. Yapısında adenin nükleotidi, 5 C lu şeker ve 3 tane fosfat bulunur. Adenin 5C P P P + + Adenozin Yüksek enerjili bağlar Adenozin Mono Fosfat (AMP) Adenozin Di Fosfat (ADP) Adenozin Tri Fosfat (ATP)

28 Bu işlem için glikoz 2ATP ile reaksiyona girer. Bu işlem sırasında her bir ATP den birer tane P kopar. Kopan P ların bağ enerjisi ile glikoz aktifleştirilir. Aktif hale gelen 6C lu glikozdan, bir dizi işlemlerden sonra 3C lu 2 tane pirüvat oluşur. * Pirüvat = C 3 H 4 O 3

29 .

30 Bu işlemler sona erdiğinde 2NADH 2, 4ATP ve 2Pirüvat açığa çıkar. 2 ATP reaksiyonun başında glikozu aktifleştirmek için kullanıldığı için bu aşamada net kazanç 2ATP ve 2NADH 2 dir

32 2. Krebs Çemberi (Sitrik Asit Çevrimi) Krebs mitekondrinin matriks (iç zarın çevrelediği sıvı) kısmında meydana gelir.

34 Glikoliz sonucu oluşan piruvattan 1CO 2 ve 2H ayrılır ve piruvat 2C lu Asetil CoA (Aktif Asetik Asit) e dönüşür. Krebs evresini başlatan molekül Aktif Asetik Asit tir. A.A.Asit 4C lu bir molekül ile birleşerek 6C lu Sitrik Asit i oluşturur. Sitrik Asit bir dizi reaksiyon sonucu 4C lu bir bileşiğe dönüşür. Bu 4C lu bileşik tekrar sitrik asit çemberine katılır.

35 6C Glikoliz

36 Krebs evresinde bir piruvatın çevrimi ile 1ATP, 4NADH 2 ve 1FADH 2 açığa çıkar. Glikoliz evresinde her bir glikozun yıkımı ile 2 piruvat oluştuğu ve krebs e 2 tane piruvat girdiği için sonuçta 2ATP 8NADH 2 ve 2FADH 2 açığa çıkar.

37 3. ETS (Elektron Taşıma Sistemi) ETS mitekondrinin krista (iç zarın matriks içinde yaptığı kıvrımlar) kısmında bulunur.

38 Elektron taşıma zincirine genel bakış Glikoliz ve krebs döngüsü sırasında besinden uzaklaştırılan elektronlar NADH tarafından elektron taşıma zincirindeki ilk molekülene aktarılır. Elektron taşıması sırasındaki serbest enerji değişimi belli bir sırada bileşenlerin dizilimini sağlar. Hücre besin moleküllerinde depolanmış enerjiyi redoks tepkimeleri ile açığa çıkarır. İndirgenme-oksitlenme tepkimeleriyle açığa çıkan enerji oksidatif fosforilasyon aracılığıyla ATP yapımında kullanılır.

39 Glikoliz ve krebs çemberinde NAD ve FAD moleküllerinin taşıdıkları H 2 lerin elektronları bu aşamada ETS den geçerler ve burada ATP sentezlenir.

40 ATP sentaz ATP sentaz protein kompleksi hidrojen iyonlarının akışıyla güç sağlayan bir değirmen gibi çalışır. Bu kompleks ökaryotların mitokondri ve kloroplast zarları, prokaryotların ise plazma zarında yer alır.

41 H atomları öncelikle birer elektronlarını salarak pozifi yüklü H + iyonları haline döner. H atomlarından ayrılan elektronlar ETS den geçerken ATP sentezlenir. ETS den çıkan elektronlar tekrar H+ iyonları ile birleşir. Bu noktadan sonra H atomları oksijen ile birleşerek suyu oluşturur.

42 NAD moleküllerinin taşıdığı her H 2 sentezlenir. için ETS de 3ATP

43 Fakat FAD moleküllerinin taşıdığı her H 2 2ATP sentezlenir. için ETS de

44 SONUÇ Not: NAD ve FAD yoluyla ATP kazancı, bu moleküller tarafından taşınan hidrojenler ETS den geçtikten sonra gerçekleşir.

45 Oksijensiz (Anaerob) Solunum Havanın serbest oksijenini kullanmadan yapılan solunuma oksijensiz (anaerob) solunum adı verilir. Oksijensiz solunumun diğer bir ismi fermantasyon (mayalanma) dur. Yeşil bitkiler genelde oksijenli solunum yaparlar. Fakat zaruret halinde kısa süre için oksijensiz solunum da yapabilirler. Halbuki bazı bakteri ve mantarlarda oksijensiz solunum normal olarak devam eder.

46 Oksijensiz solunum tıpkı oksijenli solunumda olduğu gibi glikoliz olayı ile başlar.

47 Piruvatların oluşumundan sonra gerçekleşen olaylara göre etil alkol fermantasyonu veya laktik asit fermantasyonu adını alır.

48 OKSİJENSİZ SOLUNUM 2 tip oksijensiz solunum vardır. 1) Laktik Asit Fermantasyonu 2) Etil Alkol Fermantasyonu

49 Laktik Asit Fermantasyonu. Glikozdan başlayarak laktik asit oluşumuna kadar geçen olaylar zinciridir. Laktik Asit fermantasyonunda tıpkı oksijenli solunumda olduğu gibi glikoliz görülür. Glikoliz sonunda oluşan Piruvatlar NADH 2 lerin H 2 lerini bağlayarak laktik asite dönüşürler.

50 Laktik asit fermantasyonu sonucunda bir tane glikozdan 2 tane laktik asit ortaya çıkar ve 4ATP enerji elde edilir. Glikolizin başlangıcındaki 2ATP çıkarıldığı zaman net kazanç 2ATP olur. Omurgalıların çizgili kaslarında ve yoğurt bakterilerinde laktik asit fermantasyonu görülebilir. Az miktarda oluşan laktik asit kasların daha iyi çalışmasını sağladığı halde (sporcuların ısınma hareketleri) fazlası kana karışır ve yorgunluk hissi verir.

51 Proteinlerin yapıtaşı olan aminoasitlerin anaerobik bazı bakteriler tarafından fermente edilmesi sonucu kötü kokular açığa çıkar. Bu olaya kokuşma (putrifikasyon) adı verilir. Yemeklerin bozulmasıyla çeşitli kokuların oluşması, kokuşma olayının bir sonucudur.

52 Etil Alkol Fermantasyonu Glikozdan başlayarak etil alkol oluşumuna kadar geçen olaylar zinciridir. Etil alkol fermantasyonunda oksijenli solunumda olduğu gibi glikoliz görülür.. Glikoliz sonunda oluşan piruvatlar önce bir tane CO 2 vererek asit aldehit e dönüşürler. Asit aldehit ler NADH 2 lerin H 2 lerini bağlayarak etil alkol e dönüşürler

53 Etil Alkol Fermantasyonu Etil alkol fermantasyonu sonucunda bir tane glikozdan 2 tane etil alkol ortaya çıkar ve 4ATP enerji elde edilir. Glikolizin başlangıcındaki 2ATP çıkarıldığı zaman net kazanç 2ATP olur. Bira mayası başta olmak üzere maya mantarları ve şarap bakterilerinde görülür. Bu canlılarda fermantasyon ürünleri üremeyi durdurucu etki yapar. Örneğin bira mayasında alkol oranı %18 i geçerse üreme durur.

Benzer belgeler

HÜCRE SOLUNUMU ve FERMENTASYON

HÜCRE SOLUNUMU ve FERMENTASYON 1 Bakteriler yoğurt, peynir, pizza üretimi gibi mayalanma olaylarını gerçekleştirirler. Kaslarınız çok çalışırsa, oksijen yokluğundan dolayı kasılamazlar. Yediğiniz bütün