Hücre solunumu ve fermentasyon enerji veren katabolik yollardır. (ΔG=-686 kcal/mol)

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Hücre solunumu ve fermentasyon enerji veren katabolik yollardır. (ΔG=-686 kcal/mol)"

Metin Öz
6 yıl önce
İzleme sayısı:

1 hücre solunumu

2 Hücre solunumu ve fermentasyon enerji veren katabolik yollardır. (ΔG=-686 kcal/mol)

C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 0 + enerji (ATP + ısı) Hücre solunumu karbonhidratlar,

3 C 6 H 12 O O 2 6 CO H enerji (ATP + ısı) Hücre solunumu karbonhidratlar, yağlar ve protein organik moleküllerinde depolanmış enerjiyi açığa çıkarır ve ATP üretir kcal/mol

4 ATP Negatif yük taşıyan üç adet fosfat grubunun birbirine yakın konumlanmaları kararsız ve enerji depolayan bir düzen oluşturur. Hücre ATP deki fosfat gruplarını başka bileşiklere aktaran enzimler yardımıyla bu enerji kaynağını kamçı hareketi, aktif taşıma ve monomerlerin polimerize edilmesi gibi işlerde kullanır. Fosfat gruplarını ATP den alan moleküller fosforlanmış olur ki bu onun iş yapabilmesini mümkün kılar. ATP > ADP > AMP

6 Redoks tepkimeleri Oksidasyon-redüksiyon tepkimeleri Yükseltgenme-İndirgenme Bir bileşiğin elektron kaybetmesi oksidasyon Bir başka bileşiğe elektron eklenmesi redüksiyon Y elektron alıcısı/oksitleyici/yükseltgeyici X elektron vericisi/redükleyici/indirgeyici

7 Glukoz oksitlenir Oksijen indirgenir Elektronlar potansiyel enerji kaybeder

8 NAD + Nikotinamid adenin dinükleotid solunumda en temel oksitleyici ajan (elektron alıcısı) olarak iş yapar. Glukoz ve diğer yakıt moleküllerinden gelen elektronları yakalar.

9 Hücre solunumunda elektronların hareketi Besin NADH elektron taşıma zinciri oksijen

10 Electrons carried via NADH Glycolysis Glucose Pyruvate CYTOSOL MITOCHONDRION ATP Substrate-level phosphorylation

11 Figure Electrons carried via NADH Electrons carried via NADH and FADH 2 Glucose Glycolysis Pyruvate Pyruvate oxidation Acetyl CoA Citric acid cycle CYTOSOL MITOCHONDRION ATP Substrate-level phosphorylation ATP Substrate-level phosphorylation

12 Figure Electrons carried via NADH Electrons carried via NADH and FADH 2 Glucose Glycolysis Pyruvate Pyruvate oxidation Acetyl CoA Citric acid cycle Oxidative phosphorylation: electron transport and chemiosmosis CYTOSOL MITOCHONDRION ATP ATP ATP Substrate-level phosphorylation Substrate-level phosphorylation Oxidative phosphorylation

Glikoliz ve Krebs döngüsünde işleme tabi tutulan moleküllerden gelen elektronlar NADH veya FADH 2 tarafından mitokondri iç zarına yerleşmiş olan elektron taşıma zincirlerine aktarılırlar.

13 Glikoliz ve Krebs döngüsünde işleme tabi tutulan moleküllerden gelen elektronlar NADH veya FADH 2 tarafından mitokondri iç zarına yerleşmiş olan elektron taşıma zincirlerine aktarılırlar. ETZ kimyasal enerjiyi oksidatif fosforilasyonu yürütebilecek bir forma dönüştürür. Hücre solunumu tarafından üretilen ATP nin çoğu oksidatif fosforilasyon sırasında sentezlenir. ATP nin daha az bir kısmı, glikoliz ve Krebs döngüsü sırasında substrat seviyesinde fosforilasyon ile oluşturulur.

14 Solunum üç metabolik aşamada gerçekleşir. Glikoliz (sitozolde) Krebs döngüsü (Mitokondri matriksi) Elektron taşıma zinciri ve oksidatif fosforilasyon (Mitokondri iç zarı)

15 substrat seviyesinde fosforilasyon Fosfoenol piruvat glikoliz sırasında yıkılan şekerden oluşturulur ve substrat seviyesinde fosforilasyon gerçekleştirilerek ATP üretilir.

19 Piruvat mitokondriye girdikten sonra Asetil CoA ya dönüşmesi 3 aşamada gerçekleşir: 1. CO 2 çıkışı ile asetat oluşturulur 2. Koparılan elektronların NAD + ya transferi 3. Koenzim A asetata bağlanır.

20 Nikotin adenin dinükleotid Flavin adenin dinükleotid Guanozin trifosfat

21 Figure Acetyl CoA CoA-SH 1 Oxaloacetate Citrate Citric acid cycle

22 Figure Acetyl CoA CoA-SH 1 H 2 O Oxaloacetate 2 Citrate Isocitrate Citric acid cycle

23 Figure Acetyl CoA CoA-SH 1 H 2 O Oxaloacetate 2 Citric acid cycle Citrate Isocitrate NAD NADH 3 + H CO 2 -Ketoglutarate

24 Figure Acetyl CoA CoA-SH 1 H 2 O Oxaloacetate 2 Citric acid cycle Citrate Isocitrate NAD NADH 3 + H CO 2 CoA-SH 4 -Ketoglutarate NAD CO 2 Succinyl CoA NADH + H

25 Figure Acetyl CoA CoA-SH 1 H 2 O Oxaloacetate 2 Citric acid cycle Citrate Isocitrate NAD NADH 3 + H CO 2 CoA-SH 5 CoA-SH 4 NAD CO 2 -Ketoglutarate Succinate ADP GTP GDP P i Succinyl CoA NADH + H ATP

26 Figure Acetyl CoA CoA-SH 1 H 2 O Oxaloacetate 2 Citric acid cycle Citrate Isocitrate NAD NADH 3 + H CO 2 Fumarate CoA-SH -Ketoglutarate 6 CoA-SH 4 FADH 2 FAD 5 NAD CO 2 Succinate GTP GDP ADP P i Succinyl CoA NADH + H ATP

27 Figure Acetyl CoA CoA-SH 1 H 2 O Oxaloacetate 2 H 2 O 7 Malate Citric acid cycle Citrate Isocitrate NAD NADH 3 + H CO 2 Fumarate CoA-SH -Ketoglutarate 6 CoA-SH 4 FADH 2 FAD 5 NAD CO 2 Succinate GTP GDP ADP P i Succinyl CoA NADH + H ATP

28 Figure Acetyl CoA CoA-SH NADH + H 1 H 2 O NAD 8 Oxaloacetate 2 H 2 O 7 Malate Citric acid cycle Citrate Isocitrate NAD NADH 3 + H CO 2 Fumarate CoA-SH -Ketoglutarate 6 CoA-SH 4 FADH 2 FAD 5 NAD CO 2 Succinate GTP GDP ADP P i Succinyl CoA NADH + H ATP

30 FMN-Flavin mononükleotid Fe-S proteini Q-Ubikinon (lipid) Sitokrom molekülleri H 2 0 Elektornegatif lik artar

31 Kemiosmoz zarın iki tarafında H+ gradienti halinde depolanmış olan enerjiyi hücre işlerini sürdürmek için kullanan enerji eşleştirme mekanizmasıdır.

32 Figure 9.15 H H Protein complex of electron carriers H Cyt c H I II Q FADH 2 FAD III 2 H + 1 / 2 O 2 IV H 2 O ATP synthase NADH NAD (carrying electrons from food) ADP P i H ATP 1 Electron transport chain 2 Chemiosmosis Oxidative phosphorylation

33 Proton motif güç Etz deki oksidasyon tepkimeleri zarlar arası bölgeye proton pompalar. Proton gradienti proton motif gücü oluşturur. ATP SENTAZ (Moleküler değirmen) Mitokondri zarı Kloroplast zarı Prokaryot plazma zarı

34 Glukoz NADH ETZ Proton motif güç ATP

35 Glikoliz 2 ATP Krebs döngüsü 2 ATP ETZ ve OF 34 ATP SOLUNUM 38 ATP

37 38 ATP olabilecek en yüksek verimi göstermektedir. Bir glukoz molekülünün yıkılması sonucunda 38 den daha az ATP üretilmesinin nedenleri neler olabilir?

38 1 mol glukozun oksidasyonu 686 kcal ADP fosforilasyonu 7.3 kcal 38 x 7.3 = /686 = 0.40 %40 %40 + ısınma (canlılar) %25 + ısı kaybı (otomobil motoru)

39 Fermantasyon (mayalanma)

40 Aerob, fakültatif aerob, anaerob Oksijenli solunum ve fermantasyonda besinleri oksitleyici ajan NAD + Oksijenli solunumda NADH dan gelen elektronların son alıcısı Oksijen Oksijensiz solunumda elektronların son alıcısı SO 4 gibi moleküller Fermantasyonda NADH dan gelen elektronların son alıcısı piruvat ya da asetaldehit

42 Şarap ve yoğurt yapımında fermantasyon

45 Biyosentez ile hücresel solunum ilişkisi İnsan proteinlerindeki 20 aa in yarısının Krebs döngüsünden alınan bileşiklerle oluşturulması Protein ve karbonhidratların krebs döngüsü ve glikoliz ara ürünleri ile yağlara dönüştürülmesi

46 Hücre solunumunda geri bildirimli inhibisyon Solunum hız denetleyicisi fosfofruktokinaz

Benzer belgeler

Hücre Solunumu: Kimyasal Enerji Eldesi

Hücre Solunumu: Kimyasal Enerji Eldesi Hücre solunumu ve fermentasyon enerji veren katabolik yollardır. Organik moleküllerin atomları enerji depolamaya müsaittir. Hücreler enzimler aracılığı ile organik