BİTKİLERDE SOLUNUM REAKSİYONLARI. Prof. Dr. Necmi İŞLER Tarla Bitkileri Bölümü Öğretim Üyesi

Benzer belgeler
Solunum. Solunum ve odunsu bitkilerin büyümesi arasında yüksek bir korelasyon bulunmaktadır (Kozlowski ve Pallardy, 1997).

Solunumda organik bileşikler karbondioksite yükseltgenir ve absorbe edilen oksijen ise suya indirgenir.

OKSİJENLİ SOLUNUM

TEST 1. Hücre Solunumu. 4. Aşağıda verilen moleküllerden hangisi oksijenli solunumda substrat olarak kullanılamaz? A) Glikoz B) Mineral C) Yağ asidi

HÜCRESEL SOLUNUM OKSİJENSİZ SOLUNUM

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

12 HÜCRESEL SOLUNUM GLİKOLİZ VE ETİL ALKOL FERMANTASYONU

İal-biyoloji METABOLİZMA/SOLUNUM. 1.Metabolizma ölçümünde dikkate edilecek koşullar nelerdir?

Hücre Solunumu: Kimyasal Enerji Eldesi

YAZILIYA HAZIRLIK TEST SORULARI. 11. Sınıf

Doğadaki Enerji Akışı

Biyoloji Canlılarda Solunum Enerjinin Açığa Çıkışı

ÜNİTE 7 : HÜCRESEL SOLUNUM

PROF. DR. SERKAN YILMAZ

Metabolizma. Metabolizmaya giriş. Metabolizmaya giriş. Metabolizmayı tanımlayacak olursak

ÜNİTE 7:HÜCRESEL SOLUNUM


Çimlendirmenin yapıldığı karanlık oda atmosferinde; O2 Azalır CO2 ARTAR Isı ARTAR (Enerji açığa çıkar)

Solunum bütün canlı hücrelerde görülen katabolik(yıkım) bir olaydır.

HÜCRE SOLUNUMU ve FERMENTASYON

6. glikolizde enerji kazanım hesaplamalarında; Substrat düzeyinde -ATP üretimi yaklaşık yüzde kaç hesaplanır? a. % 0 b. % 2 c. % 10 d. % 38 e.

Sunum ve Sistematik 1. ÜNİTE: CANLILARDA ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ KONU ÖZETİ

6. glikolizde enerji kazanım hesaplamalarında; Substrat düzeyinde -ATP üretimi yaklaşık yüzde kaç hesaplanır? a. % 0 b. % 2 c. % 10 d. % 38 e.

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

Hücrelerde gerçekleşen yapım, yıkım ve dönüşüm olaylarının bütününe metabolizma denir.

Öğr. Gör. Dr. İlker BÜYÜK (Botanik, 10. Hafta): Fotosentez FOTOSENTEZ

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 11. Sınıf 1 CANLILARDA ENERJİ DÖNÜŞÜMLERİ

KİMYASAL ENERJİ ve HAYAT ÜN TE 1

6. BÖLÜM MİKROBİYAL METABOLİZMA

Bitkilerde C3, C4 ve CAM Mekanizmaları, Farkları ve Üstünlükleri

Yağ Asitlerinin Metabolizması- I Yağ Asitlerinin Yıkılması (Oksidasyonu)

1. B HÜCRELER N YAPISI ENZ MLER VE LEVLER

HÜCRE SOLUNUMU: KİMYASAL ENERJİ ELDESİ

Bitki Fizyolojisi. 6. Hafta

TIBBİ BİYOLOJİ YAĞLARIN VE PROTEİNLERİN OKSİDASYONU

2. Kanun- Enerji dönüşümü sırasında bir miktar kullanılabilir kullanılamayan enerji ısı olarak kaybolur.

Bitki Fizyolojisi. Konular. Fotosentez. Organik kimyasallar Fotosentez 2. Solunum

FOTOSENTEZ. 1. Fotosentez, güneş enerjisini, besin içindeki saklı kimyasal bağ enerjisine çeviren olaydır.

13 HÜCRESEL SOLUNUM LAKTİK ASİT FERMANTASYONU

Solunum ve Fotosentez

YGS YE HAZIRLIK DENEMESi #21

Fotosentez Mekanizması

ayxmaz/lisebiyoloji.com

Fotosentez ile her yıl 160 milyar ton karbonhidrat üretilir. Güneş enerjisi dünyadaki yaşam enerjisi kaynağıdır.

Hücreler Enerjiyi Nasıl Elde Eder?

Her hücrenin hayatsal fonksiyonlarının yapımı ve devamı enerji ile sağlanır. Hücre büyümesinden, harekete, membran taşınımına kadar hücrenin tüm

Yağ Asitlerinin β Oksidayonu. Prof. Dr. Fidancı

Enzimlerin sayısını tahmin etmek bile güçtür. Yer yüzünde 10 6 (1 milyon) kadar bitki ve hayvan türünün bulunduğu kabul edilmektedir.

1. Üreticiler 2. Tüketiciler. 3. Ayrıştırıcılar

ÖĞRENME ALANI: Canlılar ve Hayat 6.ÜNİTE: Canlılar ve Enerji ilişkileri

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 9. Sınıf 2 KARBONHİDRAT LİPİT (YAĞ)

YGS YE HAZIRLIK DENEMESi #22

Prof. Dr. Filiz Özçelik. Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü

FOTOSENTEZ VE KEMOSENTEZ

Doğru - Yanlış Soruları. Etkinlik - 1. ÜNİTE 1 CANLILARDA ENERJİ DÖNÜŞÜMLERİ BÖLÜM 1 Fotosentez

FOTOSENTEZ C 6 H 12 O O 2. Fotosentez yapan canlılar: - Bitkiler - Mavi yeşil algler - Bazı bakteriler - Bazı protistalar. Glikoz IŞIK KLOROFİL

EKOSİSTEM. Cihangir ALTUNKIRAN

ÖĞRENME ALANI : CANLILAR VE HAYAT ÜNİTE 6 : CANLILAR VE ENERJİ İLİŞKİLERİ

CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞENLER

BİYOKİMYA II EK NOT. Ortak biyokimyasal tepkimeler

İstanbul Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji ABD Prof. Dr. Filiz Aydın

YGS YE HAZIRLIK DENEMESi #6

Fotosentezde Cereyan Eden Asal

ENERJİ AKIŞI VE MADDE DÖNGÜSÜ

ENERJİ iş yapabilme veya ortaya koyabilme kapasitesi 6 enerji şekli:

-- Giriş -- Enzimler ve katalizörler -- Enzimlerin isimlendirilmesi -- Enzimlerin etki mekanizması -- Enzimlerin yapısı -- Enzimler ve prostetik

ADIM ADIM YGS LYS Adım EKOLOJİ 7 MADDE DÖNGÜLERİ (Su, Karbon ve Azot Döngüsü)

ayxmaz/biyoloji Adı: 1.Aşağıda verilen atomların bağ yapma sayılarını (H) ekleyerek gösterin. C N O H

ÖĞRENME ALANI : CANLILAR VE HAYAT ÜNİTE 6 : CANLILAR VE ENERJİ İLİŞKİLERİ

11. SINIF KONU ANLATIMI 2 ATP-2

YGS YE HAZIRLIK DENEMESi #17


Hücreler, kimyasal yasaların geçerli olduğu kimyasal fabrikalar olarak da kabul edilmektedir.

Canlıların dış ortamdan aldıkları inorganik maddelerden gelişmeleri için zorunlu olan organik maddeleri yapmalarına özümleme (asimilasyon) denir.

CANLILAR VE ENERJİ İLŞKİLERİ

Canlının yapısında bulunan organik molekül grupları; o Karbonhidratlar o Yağlar o Proteinler o Enzimler o Vitaminler o Nükleik asitler ve o ATP

Organik Bileşikler. Karbonhidratlar. Organik Bileşikler YGS Biyoloji 1

BĠYOKĠMYA DOÇ. DR. MEHMET KARACA

YGS ANAHTAR SORULAR #5

YGS YE HAZIRLIK DENEMESi #2

CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ

YAĞLAR KARBONHĠDRATLAR PROTEĠNLER. Gliserol Glikoz aminoasit PGAL(3C) Asetil Co-A (2C)

SU VE HÜCRE İLİŞKİSİ

Ayxmaz/biyoloji. Azot döngüsü. Azot kaynakları 1. Atmosfer 2. Su 3. Kara 4. Canlılar. Azot döngüsü

BİY 315 BİYOKİMYA GİRİŞ. Yrd. Doç. Dr. Ebru SAATÇİ Güz Yarı Dönemi

2- IŞIK ENERJİSİ: Yeryüzünün ışık kaynağı güneştir. Beyaz bir ışık prizmada kırıldığında mordan kırmızıya doğru renkler oluşur. GÜNEŞ IŞINIM ENERJİSİ

Akıllı Defter. 9.Sınıf Biyoloji. vitaminler,hormonlar,nükleik asitler. sembole tıklayınca etkinlik açılır. sembole tıklayınca ppt sunumu açılır

BÖLÜM 13 SOLUNUM VE FERMENTASYON

I. Koenzim A nedir? II. Tarihsel Bakış III. Koenzim A nın yapısı IV. Asetil-CoA nedir? V. Koenzim A nın katıldığı reaksiyonlar VI.

E.T.S. tam olarak nedir? Ne işe yarar?

T.C. HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ KĐMYA EĞĐTĐMĐ ANABĐLĐM DALI

ENERJİ VE YAŞAM NEJLA ADA

YGS YE HAZIRLIK DENEMESi #12

ENERJİ KAYNAKLARI- ENERJİ SİSTEMLERİ DOÇ.DR.MİTAT KOZ

6. ÜNİTE: CANLILAR VE ENERJİ İLİŞKİLERİ

BĐTK TKĐLER NASIL BESLENĐR???

BİY 315 Lipid Metabolizması-II. Yrd. Doç. Dr. Ebru SAATÇİ Güz Yarı Dönemi

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 9. Sınıf

Sitrik Asit Döngüsü. (Trikarboksilik Asit Döngüsü, Krebs Döngüsü)

YGS YE HAZIRLIK DENEMESi #18

Transkript:

BİTKİLERDE SOLUNUM REAKSİYONLARI Prof. Dr. Necmi İŞLER Tarla Bitkileri Bölümü Öğretim Üyesi

Havanın serbest O2 kullanarak bitki hücrelerinde şekerlerin, yağların ya da diğer organik moleküllerin oksitlenmesi olaylarına aerobik solunum denir.

Işık Enerjisi Şekerler FOTOSENTEZ (Kloroplastlarda) Havadan SOLUNUM (Mitokondrilerde)

Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için gerekli enerjiyi organik maddeyi yakarak parçalamakla sağlarlar. Bitkiler ve hayvanlar aleminde bu şekilde enerji açığa çıkaran olay O2 varlığı ile meydana gelmekte ve ortama CO2 verilmektedir. Madde parçalanmasının sonucunda kuru ağırlık kaybı da olmaktadır. Solunum adı verilen bu olay sadeleştirilerek: C6H12O6 + 6O2 -------6CO2+6H2O+673KCal

FOTOSENTEZ SOLUNUM ŞEKERLER ŞEKERLER bitkiler algler ve bazı bakteriler şeker ve diğer organik moleküller BİR ÇOK YAŞAYAN ORGANİZMA güneşten sağlanan enerji kullanılabilir kġmyasal bağ enerjisi

bir şeker molekülünün O2 karşısında CO2 ve suya ayrışmasıyla ortama 673 k cal lik bir enerji verilmektedir. Birbirini izleyen indirgenme ve yükseltgenme olayları sonucunda ortaya çıkan solunumla şekerler CO2 e yükseltgenirken, O2 suya indirgenmektedir. Oksidasyon YÜKSELTGENME [Glukoz elektronlarını kaybeder(ve hidrojenlerini)] Oksijen elektronlar kazanır(hidrojenler) Rediksiyon İNDİRGENME

Bitkilerde, sözü edildiği gibi atmosfer O2 i karşısında oluşan aerobik solunumun yanında, bağlı O2 nin kullanılmasıyla oluşan anaerobik solunuma da rastlanmaktadır. Fermantasyon yada intramoleküler solunum olarak da isimlendirilen anaerobik solunumda CO2 ve H2O dan farklı olarak daha yüksek molekül ağırlığına sahip ürünler açığa çıkmaktadır. Bunlar yüksek bitkilerde oksalik asit, tartarik asit, malik asit, sitrik asit gibi, mantar ve bakteriler de alkol, laktik asit,asetik asit gibi maddelerdir.

Aerobik Solunum Ana evreleri: 1. Glikolizis 2. Piruvik asidin aerobik yükseltgenmesi (Krebs döngüsü) 3. Serbest enerjinin sitokrom sistemine aktarılması oluşturmaktadır.

Aerobik Solunum Organik bileşiklerde depo edilmiş olan kimyasal enerjinin serbest hale geçmesiyle sonuçlanan solunum çeşitli aşamalardan geçerek tamamlanmaktadır. Çoğunlukla glikoz olmakla birlikte diğer şekerler, nişasta, yağlar, organik asitler ve proteinler solunumda kullanılarak CO2 vermektedirler. Açığa çıkan enerjinin bir kısmı ısı olarak kaybedilmekle birlikte hücre önemli bir bölümünü daha sonra büyüme, iyon birikimi gibi çeşitli yaşamsal olaylarda kullanma küzere kimyasal formda depo etmektedir. Bu olayın ana evrelerini glikolizis piruvik asidina erobik yükseltgenmesi (Krebs döngüsü) ve serbest enerjinin sitokrom sistemine aktarılması oluşturmaktadır.

Aerobik Solunumda çoğunlukla glikoz olmakla birlikte diğer şekerler, nişasta, yağlar, organik asitler ve proteinler solunumda kullanılarak CO2 vermektedirler. Kaynak Polisakkaritler Yağlar Proteinler şekerler Gliserol Yağ asitleri Amino asitler Glikolizis Acetyl -CoA Krebs Döngüsü Elektron Taşınımı

Glikolizis Glikozun pirüvik asite kadar parçalanmasıyla sonuçlanan tepkimeler zinciri glikolizis olarak tanımlanır. Böylece solunumun ikinci aşaması olan Kreps döngüsün de kullanılacak pirüvik asit ve beraberinde ATP oluşmaktadır. 2 Pirüvik asit

ATP Bileşiğinin açık formülü

Anaerobik koşullarda ise, etil alkol ve diğer fermantasyon ürünlerini oluşturur. 2 ADP+ 2 2 CO2 oluşturmak üzere 2 ATP Glikolizis Glikoz 2 NAD+ 2 Pirüvik asit + 2 H+ 2 NAD+ 2 Etil alkol

Sonuç olarak bir glikolizis olayında 2 molekül ATP oluşmakta, açığa çıkan 4 H de NAD molekülleri tarafından tutulmaktadır. Sitoplazma Glikoz 4 H NAD tarafından tutulur. Yüksek enerjili elektronlar NADH ile taşınır 2 Pirüvik asit Krebs Döngüsü Elektron Mitokondri Yüksek enerjili elektronlar NADH ile taşınır Elektron Taşınması 2

Glikolizis Olayı yaşayan tüm canlılarda (basit bakterilerden insanlara kadar) aynı şekilde meydana gelir Sonuçta: Her glikoz molekülü 3 karbonlu 2 pirüvik asite parçalanır, bu parçalanma sırasında 2 molekül ATP oluşturulur. Her glikoz molekülünün bu parçalanması sırasında açığa çıkan 4H de NAD molekülleri tarafından tutulmaktadır. 2 2

2. Pirüvik asitin aerobik yükseltgenmesi (Krebs Döngüsü) Solunumun birinci evresinde açığa çıkan pirüvik asit ar darda tepkimeler sonucunda C02 e kadar yükseltgenir. Bu olaya üç C lu organik asitlerin tepkimeye girmesiyle ortaya çıktığı için Trikarboksilik asit Döngüsü, tepkimeler sırasında önemli bir ara ürünün sitrik asit olması nedeniyle Sitrik asit Döngüsü Ve bu tepkimelerin ilk defa 1937 de İngilizbiyo kimyacısı H.A.Krebs tarafından belirlenmiş olması nedeniyle de Krebs Döngüsü adı verilmektedir.

Krebs Döngüsü

Glikolizisin ana ürünü pirüvik asit bu tepkimeler zincirinin ilk maddesi olarak H+ iyonları, elektronlar ve yan ürün olarak da C02 vermektedir. Pirüvik asitin Krebs Döngüsüne girebilmesi için ortamda bulunan O2ile bir CO2vermesi gerekmektedir. Bu durumda birbirini izleyen karmaşık tepkimeler sonucunda, kükürt kapsayan koenzim-a (Co-A) ile asetil koenzim A oluşmaktadır. Koenzm A Prüvik asit Asetik asit Coenzim A Asetil-CoA (asetil koenzim A)

İki C lu bu bileşik (asetil koenzim A) döngünün son ürünü dört C lu oksal asetik asitle döngünün ilk ürünü olan altı C lu sitrik asiti oluşturur. İki C lu bu bileşik (asetil koenzim A) döngünün son ürünü dört C lu oksal asetik asitle döngünün ilk ürünü olan altı C lu sitrik asiti oluşturur

Açığa çıkan oksalasetik asit, pirüvik asitten oluşan asetil koenzim A ile yeni bir döngü başlatacaktır. Malik asit Sitrik asit Fumarik asit Süksinik asit Alfa-ketoglutarik asit

Elektron Taşınması ve Bağımsız Enerjinin Tutulması Bir molekül glikozdan glikolizis tepkimeleri sonucunda 4H+, 4e-, Krebs Döngüsü tepkimeleri sonucunda da 20H+,20e, çıkmakta bunların toplamı 24H+, 24e- u bulmaktadır. Hidrojen iyonları ve e- lar oksijenle tepkimeye girerek suyu oluşturmadan önce, pridindi nükleotidler (NAD,NADP) ve FAD tarafından tutularak, bu moleküllerin indirgenmesine neden olurlar.

Bir molekül glikozun aerobik solunumu ile atmosferden 6 molekül oksijen alınarak 6 şar molekül su ve CO2 verilirken 38 ATP molekülünde de enerji daha sonra kullanılmak üzere P bağlarıyla fosforil aktif enerji halinde bağlanmış olur. Mitokondri 2 Prüvik asit Direk sentez 2 Asetil Coenzim A Kreps Döngüsü Direk sentez Elektron Taşınması İndirek sentez Glikoz Mölekulüne karşılık

Anaerobik Solunum (Fermantasyon) Bitki hücrelerinin yeterli oksijen bulamaması halinde pürivik asitin oluşmasını izleyen aşamada alkol yada diğer fermantasyon ürünü asitler ve CO2 meydana gelir. Tohum kabuğunun oksijen girişine izin vermediği koşullarda, çimlenmenin ilk aşaması ve köklerin suyla kaplanması halinde solunum anaerobik olarak gerçekleşir. Mikroorganizmaların bir kısmının enerji kaynağını anerobik solunum oluşturmaktadır. Bu organizmalar oksijence varsıl ortamlarda yaşamlarını sürdürememektedirler.

Anaerobik Solunum (Fermantasyon) Bitki hücrelerinin yeterli oksijen bulamaması halinde pürivik asitin oluşmasını izleyen aşamada alkol yada diğer fermantasyon ürünü asitler ve CO2 meydana gelir.

Alkol Fermantasyonu 2 ADP+ 2 2 ATP Gulukoliz 2 CO2 açığa çıkma gulukoz 2 NAD+ 2 Pruvik asit 2 H+ 2 NAD+ 2 etil alkol

Işık Solunumu (Fotorespirasyon) Fotosentez ana ürünlerinin oksitlenmesiyle CO2 in açığa çıkmasına neden olan olay ışık solunumu veya fotorespirasyon şeklinde isimlendirilir. Bitkilerde aydınlık koşullarda karanlığa göre 4-5 kez daha yoğun solunum yapılmaktadır. Ancak gerçek solunuma benzer görünen bu olayda enerji açığa çıkmamaktadır.

Işık C3 bitkilerinde CO2 in alınması ve özümlenmesinin arttırmanın yanında CO2 in dışarıya verilmesinide artırarak fotosentezi düşürmektedir. Sıcaklık bu olayı arttıran bir başka etmen olmaktadır. Ortamda CO2in yüksek miktarda bulunması fotorespirasyonu azaltmaktadır. C4 bitkilerinde bu nedenle hemen hemen hiç fotorespirasyon oluşmamaktadır. Fotorespirasyonun moleküller arasında madde taşınmasının yanında karbonhidratlar ve azotlu bileşiklerin aktarılmasın da etkili olduğu sanılmaktadır.

Solunuma Etki Eden Etmenler 1.Bitkisel Etmenler 1.Bitki Çeşidi ve Gelişme Dönemi 2.Protaplazmanın Durumu 3.Su ve Karbonhidrat Kapsamı 2.Çevresel Etmenler 1.Atmosferin Oksijen Kapsamı 2.Atmosferin Karbondioksit Kapsamı 3.Sıcaklık 4.Işık 5.Yaralanma ve Mekanik Etki 6.Kimyasal Bileşikler 7.Mineral Maddeler

Bitkisel Etmenler 1.Bitki Çeşidi ve Gelişme Dönemi Farklı bitkilerde ve aynı bitkinin farklı organlarında solunum miktarı farklı olduğu gibi yaşlanmayla da azaldığı gözlenmektedir. 2.ProtaplazmanınDurumu Genç ve protoplazması fazla olan hücrelerin yaşlı hücrelere göre solunum miktarı yüksektir. Bu farklılık protoplazmanın miktarı kadar, genç protoplazmanın özelliklerinden de kaynaklanmaktadır. 3.Su ve Karbonhidrat Kapsamı Su ve karbonhidrat miktarının her birinin artmasıyla solunum miktarıyla artış kaydedilmektedir. Suyun önemi özellikle tohumların çimlenmesi aşamasında dikkati çekmektedir.

Çevresel Etmenler 1.Atmosferin Oksijen Kapsamı Atmosferde oksijen miktarının azalması solunumu fermantasyon yönünde, artması da aerobik solunum yönünde değiştirmektedir. Oksijenin artışı aerobik solunumu belirli bir noktaya kadar arttırdığı halde daha sonra artış durmaktadır. 2.Atmosferin Karbondioksit Kapsamı Bitkiler arasında ve farklı dokularda farklı sonuç vermekle birlikte atmosfer karbondioksitinde ki değişmeler çok önemli düzeyde değildir. Özellikle kök ortamında artışı oksijenin azalmasına neden olarak solunumu güçleştirmektedir. 3.Sıcaklık Belli sınırların altında ve üstünde sıcaklık solunum üzerinde olumsuz etkiye sahiptir. En uygun sıcaklık farklı bitkiler ve bitki dokularına göre değişmektedir..

Çevresel Etmenler 4.Işık Işık solunum üzerinde dolaylı etkiler göstermektedir. Fotosentezi hızlandırıp solunuma hazır şekerlerin miktarını arttırarak, dokuların ısınmasını sağlayarak solunumu arttırabildiği gibi, Kreps Döngüsü tepkimeleri üzerindeki olumsuz etkisiyle de solunumu azaltabilmektedir 5.Yaralanma ve Mekanik Etki Nedeni tam olarak açıklanamamakla birlikte yaralanma ve mekanik zararlanmalar solunumu önemli ölçüde arttırmaktadır. 6.Kimyasal Bileşikler Enzimatik ket vurucu maddeler çok düşük miktarlarda bile olsa, solunumu enzimlerin etkisini azaltarak durdurmaktadırlar. Narkotik maddelerin ise az miktarları solunumu arttırıcı, yüksek miktarları azaltıcı etki göstermektedir. 7.Mineral Maddeler Mineral maddeler solunum enzimlerinin mekanizmasını etkileyerek yada bitki metabolizması ve gelişmesini etkileyerek dolaylı biçimde solunumu kontrol etmektedirler. Farklı mineral maddelerin ve farklı konsantrasyonlarının etki yönleri birbirinden farklı olabilmektedir