Enerji Ve Hayat

Enerji ve Hayat

A) METABOLİZMA
Hücrelerde meydana gelen yapım,yıkım ve dönüşüm reaksiyonlarının hepsine birden metabolizma denir

1) ÖZÜMLEME(ANABOLİZMA=ASİMİLASYON=BİYOSENTEZ)

Hücrelerde küçük moleküllerden büyük moleküllü maddelerin yapımına denir
Önemli özümleme olayları;protein sentezi,enzim sentezi,nükleik asitlerin sentezi,ATP sentezi vb

2)YADIMLAMA(KATABOLİZMA=DİSİMİLASYON=YIKIM)

• Büyük moleküllü maddelerin daha küçük moleküllere ayrıştırılmasına denir
• Önemli yadımlama olayları oksijenli ve oksijensiz solunum,her türlü sindirim,ATP’nin hidrolizi, nükleik asit yıkımı vb

• Özümleme > Yadımlama ise;organizma büyümekte,gelişmekte veya gençlik dönemini geçirmektedir
• Bitkilerin yapraklarında gündüzleri özümleme,geceleri ise yadımlama daha hızlıdır

• Özümleme = Yadımlama ise;gelişme tamamlanmış ve dengeli bir metabolizma vardır

• Özümleme < Yadımlama ise;organizma küçülmekte veya yaşlılık dönemini geçirmektedir

• Canlıların metabolizma hızları yapılan iş,faaliyet,yaş,ortam sıcaklığı gibi durumlarda farklıdırHerhangi bir iş yapmadan sadece canlı kalabilmek için yapılan en düşük metabolizmaya bazal metabolizma denir İnsanlar uyurken, bakteriler spor halindeyken, hayvanlar kış uykusundayken bazal metabolizma yaparlar

B) ATP(ADENOZİN TRİ FOSFAT)
• Yapısında Adenin organik bazı, 5C’lu Riboz şekeri ve 3 tane de fosforik asit bulunur

P P P Riboz Adenin

Adenozin

Adenozin mono fosfat (AMP)

Adenozin di fosfat (ADP)

Adenozin tri fosfat (ATP)

• ATP  ADP + P + 7300 kalori enerji
• ATP’nin asıl kaynağı güneştir
• Bütün canlı hücreler ATP sentezi yapmak zorundadırBuna fosforilasyon denir
ADP + P + enerji enzimler ATP
• ATP’nin üretildiği hayatsal olaylar:

• 1) Fotosentez(=fotofosforilasyon)
a) Devirli fotofosforilasyon
b) Devirsiz fotofosforilasyon

2) Oksijenli solunum
a) Substrat düzeyinde fosforilasyon(Glikoliz ve krebs evresinde)
b) Oksidatif fosforilasyon(ETS’de)

3) Fermantasyon(Glikolizde)
4) Kemosentez(Kemosentetik fosforilasyon olarak)

C) FERMANTASYON
• Oksijensiz solunum,anaerobik solunum,mayalanma da denir
• Besinlerin oksijen kullanılmadan yıkılarak enerji üretilmesine denir
• Besinler tam parçalanamaz ve parçalanma tam olmadığından az enerji üretilir
• Sitoplazmada olur2 safhadıra) Glikoliz evresi b) Son ürün evresi

A) GLİKOLİZ SAFHASI
• Glikozun pirüvik asite(pirüvata) kadar parçalanmasına denir
• Reaksiyonlarda 2ATP harcanarak 4ATP üretilirNet kazanç 2ATP’dir
• Sonuç olarak glikoliz sonucunda 4ATP,2NADH2 ve 2 pirüvat oluşur
• Glikoliz safhasına kadar(=pirüvata kadar) olan reaksiyonlar enzimler,proteinler ve genler aynıdırSon ürünlerin farklı olmasının sebebi ise son enzimlerin farklı olmasındandır

B) SON ÜRÜN SAFHASI

I) ALKOL FERMANTASYONU
• Bira mayası,maya mantarlarında ve şarap bakterilerinde görülür
• Bu canlılarda fermantasyon ürünleri üremeyi durdurucu etki yapar

II) LAKTİK ASİT FERMANTASYONU
• Omurgalıların çizgili kas hücrelerinde ve yoğurt bakterilerinde görülür
• Kas hücrelerinde laktik asit oluşturulmasının asıl sebebi glikoliz ürünleri olan pirüvat ve
NADH2’nin uzaklaştırılamayarak ortamda birikmesidirOrtamda yoğunluğu artan bu iki madde birbiriyle reaksiyona girerek laktik asit oluştururLaktik asit kolayca difüzyon olarak hücreler arası sıvıya geçer ve uzaklaştırılmış olur
• Az miktarda oluşan laktik asit kasın daha iyi çalışmasını sağladığı halde kasta fazla miktarda birikirse kas sertleşir ve kasılmaz olur
• Yorgunluk hissi verirAşırısı kramp yapar
• Kanla karaciğere taşınırSonra iki yol izler
1si yeterli oksijen geldiğinde pirüvata tekrar dönüşerek CO2 ve H2O’ya parçalanır
2si ise glikoz sentezlenir
• Fermantasyonu meydana getiren enzimler tahrip edilirse fermantasyon meydana gelmezBuna pastorizasyon (=kaynatma) denir
• Anaerobik bazı bakteriler amino asitleri de fermante ederek çok kötü kokulu ürünler oluştururlarBuna pütrifikasyon denirYemeklerin bozulmasıyla çeşitli kokuların oluşması azotlu ve kükürtlü fermantasyon ürünlerinden dolayıdır

D) OKSİJENLİ SOLUNUM
• Aerobik solunumda denir
• Besinlerin O2’nin varlığında CO2 ve H2O’ya kadar parçalanarak enerji elde edilmesi olayına denir
• Besinler tamamen parçalanırBundan dolayı da enerji tam olarak açığa çıkar
• İki amaç için yapılır
1si enerji üretmek
2si bazı ara bileşiklerin eldesi
• 3 basamaktan oluşura) Glikoliz b) Krebs c) ETS

A) GLİKOLİZ
• Glikozun pirüvata kadar parçalanmasıdır
• Fermantasyonla aynıdır(yani bütün canlı hücreler yapar)
• Bir glikozun reaksiyona girmesi ile 4ATP,2NADH2 ve 2 pirüvat oluşur

B) KREBS ÇEMBERİ(SİTRİK ASİT ÇEMBERİ)
• Mitekondride olur
• Ortamda oksijen varken pirüvat mitekondriye girerek Asetil Co-A’ya dönüşürPirüvattan Asetil Co-A oluşurken 2CO2 ve 2NADH2 açığa çıkarBu olay mitekondri zarındaki enzimlerle gerçekleştirilir
• Asetil Co-A (2C’lu) mitekondride oksala asetik asitle(4C’lu) birleşerek sitrik asiti oluşturur
• Sitrik asit kademeli olarak C’larını uzaklaştırarak tekrar oksala asetik asiti oluşturur
• 1Asetil Co-A’dan krebste 2CO2,1ATP,1FADH2 ve 3NADH2 oluşurGlikoz için 4CO2,2ATP,2FADH2 ve 6NADH2 oluşur
• Krebste yapılan ATP sentezi substrat düzeyinde fosforilasyondur
• Krebs devrine ‘karbon yolu reaksiyonları’ da denir

C) ETS(SON OKSİDASYON=OKSİDATİF FOSFORİLASYON)
• ETS(elektron taşıma sistemi) NAD,FAD,koenzim Q, sitokrom b, sitokrom c, sitokrom a ve oksijen şeklinde dizilen elektron yakalayıcı elemanlardan meydana gelir
• Bu diziliş sırası elektrona karşı gösterdikleri çekim kuvvetine göredir
• H2’ler NAD ile aktarılırsa 3ATP,FAD ile aktarılırsa 2ATP enerji üretilir
• Prokaryot hücrelerde ETS enzimleri hücre zarının sitoplazmaya doğru yaptığı kıvrımlar (mesozom) üzerinde bulunur
• ETS' de ATP sentezi oksitlenme ve redüklenme reaksiyonları şeklinde geçtiği için bu devreye oksidatif fosforilasyon denir
• Oksitlenme; molekülün H2 molekülü vererek yükseltgenmesine denir
• Redüklenme; molekülün H2 molekülü yakalayarak indirgenmesine denir

Yer Harcanan
Enerji Elde Edilen
Enerji H sayısı ve bunların
ATP cinsinden değeri Net
Kazanç
Glikoliz Sitoplazma 2 ATP 4 ATP 2 NADH223=6 ATP 8 ATP
PirüvatAsetil Co-A Mitekondri --- --- 2 NADH223=6 ATP 6 ATP
Krebs Mitekondri --- 2 ATP 6 NADH223=6 ATP
2 FADH222=4 ATP 24 ATP
ETS Mitekondri --- --- --- ---
Toplam --- 2 ATP 6 ATP 34 ATP 38 ATP

E) SOLUNUMDA DİĞER ENERJİ KAYNAKLARI
• Hücre enerji ihtiyacını öncelikle karbonhidratlardan sağlar
• Karbonhidratlar olmazsa yağlar kullanılırYağlar önce yağ asidi ve gliserole dönüştürülürYağ asitleri 2C’lu Asetil Co-A’ ya dönüşerek solunuma katılırGliserol ise fosfogliseralhite dönüşerek reaksiyonlara katılır
• Yağlarda olmazsa enerji ihtiyacı proteinlerden sağlanırProteinler aminoasitlere dönüştürülürAminoasitlerden 3C’lu olanlar pirüvata,2C’lu olanlar Asetil Co-A’ ya,4C’lu ve 5C’lu olanlar ise doğrudan krebs devrine katılırlar
• Solunum sonucunda oluşan son ürünler CO2,H2O,ATP ve ısıdırAncak proteinler solunuma katılmışlar ise NH3,üre,ürik asit,H2S gibi farklı ürünlerde oluşur
• Yağ asitleri ve aminoasitler farklı sayıda C taşıdıkları için farklı sayıda ATP,H2O ve CO2 oluştururlarMesela yağ asitleri az oksijen çok hidrojen atomu taşırBunun için solunum sonucunda az CO2 çok H2O oluştururlarBundan dolayı yağlar kurak ortam hayvanlarında iyi bir su deposu kaynağıdır