Fermantasyon Ve Oksijenli Solunum

Solunum:Canlıların enerji elde etmek için organik besin maddelerini parçalamalarına denir Solunumun amacı ATP sentezlemektir Organik besinlerin yapısındaki kimyasal bağ enerjisi ATP üretiminde kullanılır Canlılarda O2li ve O2 siz olmak üzere iki çeşit solunum vardır

1Oksijensiz(Anaerobik) solunum:Fermantasyon da denir Glikozun hücre sitoplazmasında O2 kullanılmadan parçalanması ve enerji elde edilmesidir İki çeşit fermantasyon vardır

a-Laktik asit fermantasyonu:Glikoz laktik aside parçalanır

Laktik asit fermantasyonu yüksek organizasyonlu canlıların kas hücrelerinde görülür Miktarı artarsa krampt (fizyolojik tetanoz) görülür

b-Etil alkol fermantasyonu:Glikoz etil alkole parçalanır 2mol CO2 açığa çıkar

Etil alkol fermantasyonu mayalarda gözlenir

Ortamdaki glikoz miktarı, sıcaklık ve oluşan ürünler fermantasyon hızını etkiler O2 siz solunumda hammedde olarak kullanılan maddeler sonuna kadar parçalanmadıkları için enerjinin büyük bir kısmı açığa çıkan ürünlerin yapısında kalır

GLİKOLİZ (Glikolitik yol)

Glikozun sitoplazmadaki çeşitli enzimler yardımıyla pürivik asite kadar yıkım reaksiyonlarıdır O2 li ve O2 siz solunum yapan bütün canlılarda görülür Glikoliz sırasında önce aktivasyon enerjisi olarak 2 ATP kullanılır, 4 ATP sentezlenir Glikoliz sonunda her bir glikoliz molekülünden 2 molekül pürivik asit net 2 ATP ve 2 molekül NADH+H oluşur

Glikoliz reaksiyonları

Glikolizden sonra ortak ürün olan, pürivik asit(pirüvat) NADH2 lerle birleşerek son ürünleri oluşturur Son ürünler farklı canlılarda farklı enzimler kullanıldığı için farklı olur

-İnsan ve hayvanlarda laktik asit

-Mayalarda etil alkol ve CO2

-Bazı bakterilerde asetik asittir

Fermantasyonda 1 mol glikoz 2 ya da 3 karbonlu bileşiklere parçalandığı için 4 ATP sentezlenir Net kazanç 2 ATP dir

Fakat O2 li solunumda besinler kendilerini oluşturan yapıtaşlarına kadar parçalandığı için kazanç 38 ATP dir

2Oksijenli (Anaerobik) solunum:Organik besinlerin O2 ile yakılarak ATP elde etme işidir Üç aşamada incelenir:

a-Glikoliz(sitoplazmada)

b-Krebs devri(mitokondri matriksinde)

c-Elektron taşıma sistemi(mitokondri kristasında)

C6H12O6+6O2®6CO2+6H2O+38 ATP

A-Glikoliz:Glikozdan pürivik asit oluşuncaya kadar gerçekleşen reaksiyonlar fermantasyonda olduğu gibibi O2 li solunumda aynen gerçekleşir Bu aşamadan sonra oksijen varlığında mitokondriye geçiş olur

B-Krebs devri:Pirüvat asetil Co-A(asetil koenzim a) ya dönüşünce krebs devribaşlar Devir 2 asetil Co- A için iki kez olur Sonuçta;

-4 CO2

-2 ATP (subsrat düzeyinde)

-6 NADH2

-2 FADH2 oluşur

·Pürivik asit O2 li ortamda asetil Co-A ya dönüşür

·Asetil Co-A mitokondride krebs devrini başlatan ara üründür

C-ETS (Elektron Taşıma Sistemi):Mitokonri iç zarlarında bulunan solunum enzimlerinin elemalarıdır H atomları elektronları ikişer ikişer ETS den aktarılır Sonuçta NADH2 için 3ATP, FADH2 içim 2ATP sentezlenir ETS nin elemanları NAD, FAD ve sitokromlardır ETS de elektronların son alıcısı O2 olup hidrojenleri tutarak H2O oluşturur

ATP Kazancı:

Sitoplazmada :

4 ATP(Glikoliz)-Subsrat düzeyinde fosforilasyonla

2 NADH2 2*3=6 ATP-Oksidadif fosforilasyonla

Mitokondride:

2 ATP(Krebste)-Subsrat düzeyinde

8NADH2 için 8*3=24 ATP

2FADH2 için 2*2=4 ATP

Toplam:30 ATP+10 ATP(sitoplazmada)

Toplam üretilen:40 ATP

Harcanan:2 ATP

Net:38 ATP

Proteinler, karbonhidratlar ve yağlar farklı noktalardan solunum reaksiyonlarına katılırlar