Oksijenli hücre Solunumu Nedir - Hücre Solunumu Nedir - Solunum

» Oksijenli hücre Solunumu Nedir - Hücre Solunumu Nedir - Solunum

Sponsorlu Bağlantılar

Tüm kadın giyim fırsatları için tıklayın !

-OKSİJENLİ SOLUNUM-
         Solunum, canlıların enerji elde etmek için organik besin maddelerini parçalamalarına denir. Solunum oksijenli ve oksijensiz solunum olarak ikiye ayrılır.
OKSİJENSİZ SOLUNUM: Besinlerin oksijensiz ortamda enerji elde etmek için parçalanmasına oksijensiz solunum denir.
OKSİJENLİ SOLUNUM: Enerji verici organik maddelerin mitokondride oksijen ile yakılarak ATP enerjisi üretmesine oksijenli solunum denir. Oksijenli solunum, sitoplazma adındaki hücrenin içinde bulunan yarda başlayarak tekrar hücrenin içinde bulunan mitokondride sona erer. Bu olay çok sayıdaki enzim sayesinde gerçekleşir.Oksijenli solunum sırasında glikoz oksijen ile yakılır ve ortaya karbon di oksit ile enerji çıkar. Burada glikoz karbondioksit ve su açığa çıkana kadar parçalanır. Bu yüzden oksijensiz solunumdan daha çok enerji açığa çıkar.                                        glikoz + oksijen → su + karbon dioksit + enerji(38ATP) + ısı                                                         C6H12O6  + 6O2 → 6H 2O +6CO2+enerji(38ATP) + ısı

 
oksijenli solunum sonucu 40ATPlik bir enerji açığa çıkar. Fakat hücre enerji açığa çıkarma sırasında bunun 2ATP’sini harcarlar. Solunum sırasında çıkan ısı vücut ısılarını düzenlemelerini sağlar. Solunum işlemini pek çok açıdan ateşin yanmasına benzetmek mümkündür. Ancak ateşin yanmasına göre solunum daha yavaş ve daha düşük ısılarda gerçekleşen bir kimyasal işlemdir. İnsan vücudundaki hücrelerin her birinin sürekli olarak oksijene ihtiyacı vardır. Örneğin şu anda sayfayı okuyabilmeniz, gözünüzün retina tabakasındaki milyonlarca hücrenin hiç durmaksızın oksijenle beslenmesi sayesinde mümkün olmaktadır. Bunun gibi, vücuttaki tüm kasların, bu kasları oluşturan hücrelerin, karbon bileşiklerini "yakarak", yani bunları oksijenle reaksiyona sokarak enerji elde etmeleri gerekir. Her nefes aldığınızda vücudunuza 100 trilyona yakın hava molekülü girer. Bunun yaklaşık %21'i yani 21 trilyonu, oksijen molekülüdür. Solunum sistemi yoluyla vücudunuza giren ve kan dolaşımına yüklenen bu moleküller, yine kan yoluyla vücudun en derin noktalarına kadar ulaştırılır. Ve burada bulunan karbondioksit molekülleriyle yer değiştirir. Biz sadece nefes aldığımızı zannederken, gerçekte bu sırada vücudumuzun derinliklerinde hiç durmadan oksijen, karbondioksit ve su alış-verişi gerçekleşir.   

Biz hiç farkında değilken vücudumuzda hiç durmadan oksijen, karbondioksit ve su alış-verişi gerçekleşir. Her nefes alışta vücuda 100 trilyona yakın hava molekülü girer.
                     


Örnek-1
Yanma için oksijenin gerekli olduğunu nasıl anlarız.
Yanan bir mumu fanusun içine koyup kapattığımızda mumun alevinin bir süre sonra azalarak söndüğünü görürüz.
Yanan mum fanustaki oksijeni tüketince yanma da durur. Buda bazı yanma olayları için oksijenin gerekli  olduğunu gösterir.
Solunumdaki yanmanın mum yanmasından farkı, solunumdaki  yanmanın yavaş mumdaki yanmanın ise çabuk olmasıdır.
   
Yukarıdaki kapalı ortamlarda tutulan canlılardan en uzun süreli yaşayan III numaralı ortamdaki canlılar olur.
Çünkü:
I. ortamdaki fare solunum yaptığından, bir müddet sonra ortamdaki oksijen bitecek ve fare ölecektir. II. ortamda bir müddet sonra oksijen ve karbon di oksidin bitmesi sonucu bitki ölecektir. Fakat III. kapta solunum ve fotosentez yapabilen iki canlı olduğundan gaz (oksijen ve karbondioksit) miktarı değişmez. Buradaki canlılar daha uzun yaşar.
  • Oksijen kullanılan solunumda, besinler tam olarak parçalandığından yüksek enerji elde edilir.
• Oksijenli solunum fotosentez olayı ile bağlantılıdır. Birinin ürettiğini diğeri tüketir. Bundan dolayı fotosentez ve solunum yapan canlılar kapalı bir ortamda bira-raya konulacak olursa ayrı ayrı kalmalarından daha uzun süre yaşarlar.   
                Oksijenli solunum tüm ökaryot(zarlı organelleri bulunan hücre) ve bazı prokaryotlarda(zarlı organelleri bulunmayan hücre) gerçekleşir. Bir insanın çoğu hücresi solunum yapar. Bu olay kesintisiz gerçekleşen bir olaydır. Oksijenli sonlum yapan hiçbir hücre çok az bir süre olsa bile oksijensiz yaşayamaz. Solunum yapan tek canlı insan değildir bütün canlılar solunum yapar. Örneğin; deri sonlumu, solungaç solunumu, trake solunumu ve akciğer solunumu canlıların solunumunu sağlayan çeşitlerdir. Trake solunumunu böcekler yapar. Bitkiler  hem oksijenli solunum hem de fotosentez yapar. oksijenli solunum ile fotosentez karıştırılmamalıdır.
Su + karbondioksit → oksijen +  besin =fotosentez
Oksijen + glikoz → karbondioksit + su + enerji =oksijenli solunum
Tablolarda da görüldüğü gibi bunların ikisi bir döngü oluşturur. Bitkiler kış günlerinde veya soğuk yerlerde yetercince fotosentez yapamaz. Çünkü bitkiler soğukta aktif değildir. Bu yüzden bitkiler bu zamanlarda dışarı karbondioksit verirler. Bitkiler gece Güneş ışığı olmadığı için fotosentez yapamaz. Sadece oksijenli solunum yapar. Bu yüzden yatak odalarında bitki bulundurmak zararlıdır.  Canlılar bu tepkime sırasında glikoz yerine yağları ve proteinleri de kullanabilirler.

Canlılar ihtiyaç duyduğu enerjiyi hücre solunumu ile karşılar. Bu enerjiyi; karbonhidrat, yağ ve proteinlerden elde ederler. Enerjinin elde edilmesi, besin monomerlerinin solunum reaksiyonlarına katılmasıyla gerçekleştirir.
Besin monomerleri enzim ve aktivasyon enerjisi yardımıyla parçalanır.
S Solunum reaksiyonlarında‚ oksijenin kullanılması veya kullanılmaması‚ üretilen ATP miktarını değiştirir.

Solunumun iki temel amacı vardır:
1- Enerji (ATP) elde edilmesi
2- Isı elde edilmesi
Bütün canlılarda solunum reaksiyonları belli bir kademeye kadar ortak gerçekleşir. Ortak olan bu reaksiyonlar zincirine glikoliz adı verilir.


GLiKOLiZ:
Oksijenli ve oksijensiz ortamda‚ glikozun pirüvik asite kadar yıkımına glikoliz denir. Glikolizde kullanılan enzimler bütün canlılarda aynıdır. Başlangıçta 2 ATP harcanır.

Eğer ortamda oksijen varsa, oluşan pürivik asit mitokondriye girerek oksijenli solunum tepkimelerine katılır. Ortamda oksijen yoksa, glikolizden sonra kullanılan enzim çeşidine göre, pirüvik asit ya laktik asite ya da etil alkole dönüştürülür. Bütün canlılarda glikoliz safhası vardır ve glikoliz sitoplazmada gerçekleşir.

NOT: Glikolizde açığa çıkan ve NAD’in tutup ETS’ye aktardığı H2’lerden oksijenli solunumda enerji elde edilirken, oksijensiz solunumda ise bu H2’ler son ürünün yapısına katılır.
Glikoliz bittikten sonra farklı canlılarda son ürün olarak, laktik asit (maya mantarlarında), etil alkol + CO2 (Alkolik fermantasyon yapan bakterilerde) ve H2O+CO2 gibi son ürünler (oksijenli solunum yapan canlılarda) meydana gelir.


A- OKSiJENSiZ SOLUNUM
(Anaerob Solunum = Fermantasyon)
Glikozun oksijen kullanılmadan parçalanıp enerji elde edilmesi olayına fermantasyon denir. Besin monomerleri ATP ve enzim yardımıyla aktifleşip glikoliz safhasını geçerek son ürünlere dönüşür.
Bu ürünler etil alkol, laktik asit gibi organik bileşiklerdir. Fermantasyonda glikoz molekülü sonuna kadar parçalanmadığı için az enerji (2ATP) elde edilir.

NOT: Fermantasyonda; glikolizden sonra son ürün oluşuncaya kadar enerji elde edilmez.


FERMANTASYON ÇEŞİTLERİ
Canlılarda solunum ürünlerinin farklı oluşu, glikolizden sonraki enzimlerin farklılığından kaynaklanmaktadır.


1- Alkolik Fermantasyon: Bira mayası, şarap bakterileri ve bazı maya mantarlarında görülür. Bir molekül glikozun iki etil alkole kadar parçalanması sırasında 2 ATP elde edilir. Örnek: Üzüm suyundan şarap elde edilmesi


2- Laktik Asit Fermantasyonu: Yoğurt bakterilerinde ve oksijensiz kalan kas hücrelerinde‚ bir molekül glikozun iki laktik asite kadar yıkılması sırasında net
2 ATP’nin elde edilmesidir.
İki reaksiyonda da glikolizde açığa çıkan H2’ler son ürüne katılır.
idmansız spor yapan bir kişinin hücrelerine yeteri kadar oksijen taşınamazsa enerji ihtiyacı fermantasyonla karşılanır. Fermantasyon sonucu oluşan laktik asit kaslarda birikir ve kasların kasılıp gevşemesini zorlaştırır. Bu olay, yorgunluk hissi oluşturur. Laktik asit oluşumu, kasların Pirüvik asit tarafından zarar görmesini önleyen bir sigortadır.
Kaslar yeteri kadar oksijene tekrar sahip olursa, oluşan laktik asit pirüvik asite dönüşür ve oksijenli solunuma katılır.
insanlar, çeşitli canlılar tarafından gerçekleşen fermantasyon olaylarından; turşu, yoğurt, hamur eldesi gibi çeşitli şekillerde faydalanmaktadır.
Anaerobik bazı bakteriler aminoasitleride fermantasyonu uğratırlar ve çok kötü kokular açığa çıkar. Bu olaya pütrifikasyon (kokuşma) denir.


B- OKSİJENLİ SOLUNUM (Aerob Solunum)
Besin monomerleri‚ ATP ve enzim yardımıyla önce pirüvik asitlere kadar, sonra da son ürünlere kadar yıkılır. Böylece, açığa çıkan enerjinin bir kısmı ATP şeklinde depolanabilmektedir.
Son ürünlerin oluşması oksijen yardımıyla olmaktadır. Enerji verici besinlerin yıkımında son ürün olarak H2O ve CO2 oluşur. Amino asitlerin yıkımında NH3 de oluşur.
Glikoz molekülü reaksiyonlar sonunda tamamen parçalandığı için bünyesindeki bütün enerji açığa çıkar. Ancak bir glikozdan toplam 40 ATP elde edilir. Bu da glikozdaki enerjinin % 40 dır. Enerjinin % 60 ı ise ısı enerjisi olarak iş görmektedir.
C6H12O6 + 6O2 + 2ATP......6CO2 + 6H2O + 40ATP + ISI
Bu reaksiyonlardan da anlaşılıyor ki, solunumun amacı enerji ve ısı eldesidir.
Oksijenli solunum sitoplazmada başlayıp mitokondri içinde devam eder.
Oksijenli Solunum Üç Aşamada Gerçekleşir:

1- Glikoliz: Sitoplazmada meydana gelir.
2- Krebs çemberi : Mitokondri matriksinde olur
3- Son oksidasyon safhası (ETS): Mitokondri iç zarında olur. ETS, özellikle kristalarda daha yoğundur.

NOT: Oksijenli solunum yapan bakterilerde mitokondri yerine mesozomlar bulunur. Mesozom hücre zarının sitoplazmaya doğru kıvırılmasıyla oluşur.


1- Glikoliz: Oksijensiz solunumdaki glikoliz ile aynıdır.


2- Krebs çemberi reaksiyonları:
– Mitokondrinin matriksinde gerçekleşir.
– Oksalo asetik asit ve asetil CoA nın birleşmesiyle başlar.
– Asetil CoA mitokondride oluşur.
– Oksijen varlığında gerçekleşir.
– Bir krebs çemberinden doğrudan 1 ATP elde edilir
– Bir krebs çemberinden ETS dahil 12 ATP elde edilir.
– Krebs çemberine girerken ETS sayesinde 3 ATP daha elde edilir.
– Bir pürivik asitten ETS dahil 15 ATP üretilir.
– Bir krebs çemberinde 3NADH2, 1FADH2, 2CO2 ve 1 ATP elde edilir.
– Krebs döngüsü sadece karbonhidrat yıkımında değil, yağ ve proteinlerde de olmaktadır.


3- ETS ( Elektron Taşıma Sistemi):
Mitokondrinin içi zarına yerleşmiştır. Parçalanan besinden ayrılan H2’ler koenzimler tarafından ETS’ye aktarılır. Bu H2’lerin elektronlarından yükselgenme ve indirgenme reaksiyonlarında açığa çıkan enerji ile ATP elde edilir. Oksijenli solunumda ETS sayesinde ATP sentezlenmesine "oksidatif fosforilasyon" denir.
ETS elemanları mitokondrinin iç zarında elektron ilgilerine göre dizilmişdir. Bu sıra şöyledir.
Glikoliz ve krebs çemberi reaksiyonları devam ederken oksidatif fosforilasyon da gerçekleşmektedir. Yani, besindeki enerji basamak basamak ATP şekline çevrilebilmektedir.
Not : Oksijenli solunumda oksijenin kullanıldığı ve suyun oluştuğu yer ETS nin sonudur.
En son elektron alıcısı oksijendir. iki elektron alarak indirgenen oksijen atomu, iki hidrojen atomu ile birleşerek su oluşturur. NAD ve FAD ın görevi ETS’ye hidrojen aktarmaktır.
Vücutta açığa çıkan enerjinin büyük bir kısmı ATP şeklinde depolanamaz. Açığa çıkan enerjinin bu kısmı ısı enerjisi olarak kullanılmaktadır.

Besinlerin Solunum Reaksiyonlarına Katılma Yerleri:
Karbonhidratlardan başka, yağ ve proteinlerden de enerji elde edilir. Katıldıkları yere göre, verdikleri enerji miktarı farklıdır.

Fermantasyon ile Oksijenli Solunumun Farkları:
Fermantasyon Oksijenli Solunum
– O2 siz gerçekleşir. – O2 gerekir.
– Sitoplazma gerçekleşir. – Sitoplazma ve mitokondride gerçekleşir.
– 1 molekül glikozdan net – Net 38 ATP’lik enerji kazanılır.
2 ATP kazanılır.
– 4 ATP sentezlenir. – 40 ATP sentezlenir.
– ETS görev yapmaz. – ETS görev yapar.
– Organik besin tamamen – Organik besin tamamen olarak
parçalanmaz. parçalanır.

İnternetteki Kaynaklardan Yararlanılarak Derlenmiştir.


Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...