Transcript SOLUNUM SİSTEMİ

SOLUNUM
1
SOLUNUM
İki çeşit solunum vardır
HÜCRE DIŞI SOLUNUM: Canlıların dış ortamdan
O2 alıp, dış ortama CO2 vermeleridir. Yani canlı
bünyesinde meydana gelen bir gaz alışverişidir (Geçmiş
derslerde anlatılmıştır).
HÜCRE İÇİ SOLUNUM: Canlıların hücrelerinde
meydana gelen ve organik besin maddelerinin O2 ile
yakılarak enerji elde edilmesiyle sonuçlanan bir
reaksiyondur.
2
HÜCRE İÇİ SOLUNUM
Hücre içi solunum 2 şekilde gerçekleşir.
Oksijenli (Aerob) Solunum
Organik bileşiklerdeki kimyasal bağların oksijenli
ortamda yıkılarak enerji elde edilmesidir. Son ürünler
CO2 ve H2O’dur.
Oksijensiz (Anaerob) Solunum
Glikozun oksijensiz ortamda etil alkol ve laktik asite
kadar yıkılarak enerji elde edilmesidir. Fermantasyon da
denir.
3
Oksijenli (Aerob) Solunum
Oksijenli solunum 3 basamakta gerçekleşir. Bunlar:
1. Glikoliz
2. Krebs Çemberi (Sitrik Asit Çevrimi) ve
3. ETS (Elektron Taşıma Sistemi)’dir
4
ATP’nin Yapısı
ATP, sahip olduğu fosfat bağları koptuğu zaman yüksek
enerji veren organik maddelerdir. Yapısında adenin
nükleotidi, 5 C’lu şeker ve 3 tane fosfat bulunur.
Adenin
+
5C
+
P
Adenozin
P
P
Yüksek enerjili bağlar
Adenozin Mono Fosfat (AMP)
Adenozin Di Fosfat (ADP)
Adenozin Tri Fosfat (ATP)
5
1. Glikoliz
Hücreler glikozu özel bir yolla yıkar. Canlılar burada
açığa çıkan enerjiyi, yaşamsal işlevlerini devam
ettirebilmek için kullanırlar. Stoplazmada gerçekleşen
ve 6C’lu glikozun 3C’lu pirüvik asite(pirüvata)
kadar yıkılmasıyla sonuçlanan evreye “glikoliz”
denir. Glikoliz evresinde O2 kullanılmaz.
* Hem oksijenli solunum hem de oksijensiz solunumun
başlangıcında glikoliz evresi görülür. Fakat
glikolizden sonra farklı reaksiyonlar görülür.
6
Glikoz yapı olarak kararlı bir bileşiktir. Parçalanması
için vücut ısısı yetersiz kalmakta, aktifleşerek
parçalanması için de enerjiye ihtiyaç duyulmaktadır.
Aktivasyon enerjisi denilen bu gelişme için ATP
kullanılır.
7
Bu işlem için glikoz 2ATP ile reaksiyona girer. Bu işlem
sırasında her bir ATP’den birer tane P kopar. Kopan
P’ların bağ enerjisi ile glikoz aktifleştirilir.
Aktif hale gelen 6C’lu glikozdan, bir dizi işlemlerden
sonra 3C’lu 2 tane pirüvat oluşur.
* Pirüvat = C3H4O3
8
.
9
Bu işlemler sona erdiğinde
2NADH2, 4ATP ve 2Pirüvat
açığa çıkar.
2 ATP reaksiyonun başında
glikozu aktifleştirmek için
kullanıldığı için bu aşamada
net kazanç 2ATP ve
2NADH2’dir
10
2. Krebs Çemberi (Sitrik Asit Çevrimi)
 Krebs mitekondrinin matriks (iç zarın çevrelediği
sıvı) kısmında meydana gelir.
11
 Glikoliz sonucu oluşan piruvattan 1CO2 ve 2H ayrılır
ve piruvat 2C’lu Asetil CoA (Aktif Asetik Asit)’e
dönüşür. Krebs evresini başlatan molekül Aktif
Asetik Asit’tir.
 A.A.Asit 4C’lu bir molekül ile birleşerek 6C’lu Sitrik
Asit’i oluşturur.
 Sitrik Asit bir dizi reaksiyon sonucu 4C’lu bir
bileşiğe dönüşür. Bu 4C’lu bileşik tekrar sitrik asit
çemberine katılır.
12
6C
Glikoliz
13
Krebs evresinde bir piruvatın
çevrimi ile
2ATP,
4NADH2 ve
1FADH2 açığa çıkar.
Glikoliz evresinde her bir
glikozun yıkımı ile 2 piruvat
oluştuğu ve krebs’e 2 tane
piruvat girdiği için sonuçta
4ATP
8NADH2 ve
2FADH2 açığa çıkar.
14
3. ETS (Elektron Taşıma Sistemi)
ETS mitekondrinin krista (iç zarın matriks içinde
yaptığı kıvrımlar) kısmında bulunur.
15
Glikoliz ve krebs çemberinde NAD ve FAD
moleküllerinin taşıdıkları H2’lerin elektronları
bu
aşamada ETS den geçerler ve burada ATP sentezlenir.
16
H atomları öncelikle birer elektronlarını salarak pozifi
yüklü H+ iyonları haline döner.
H atomlarından ayrılan elektronlar ETS’den geçerken
ATP sentezlenir.
ETS’den çıkan elektronlar tekrar H+ iyonları ile
birleşir.
Bu noktadan sonra H atomları oksijen ile birleşerek
suyu oluşturur.
17
NAD moleküllerinin taşıdığı her H2 için ETS’de 3ATP
sentezlenir.
18
Fakat FAD moleküllerinin taşıdığı her H2 için ETS’de
2ATP sentezlenir.
19
SONUÇ
Not: NAD ve FAD yoluyla ATP kazancı, bu moleküller
tarafından taşınan hidrojenler ETS’den geçtikten sonra
gerçekleşir.
20
Oksijensiz (Anaerob) Solunum
Havanın serbest oksijenini kullanmadan yapılan
solunuma oksijensiz (anaerob) solunum adı verilir.
Oksijensiz solunumun diğer bir ismi fermantasyon
(mayalanma)’dur.
Yeşil bitkiler genelde oksijenli solunum yaparlar. Fakat
zaruret halinde kısa süre için oksijensiz solunum da
yapabilirler. Halbuki bazı bakteri ve mantarlarda
oksijensiz solunum normal olarak devam eder.
21
Oksijensiz
solunum tıpkı
oksijenli
solunumda
olduğu
gibi
glikoliz olayı
ile başlar.
22
Piruvatların oluşumundan sonra gerçekleşen olaylara
göre etil alkol fermantasyonu veya laktik asit
fermantasyonu adını alır.
23
Laktik Asit Fermantasyonu
.
Glikozdan başlayarak laktik asit
oluşumuna kadar geçen olaylar
zinciridir. Laktik Asit fermantasyonunda
tıpkı
oksijenli
solunumda olduğu gibi glikoliz
görülür.
Glikoliz
sonunda
oluşan
Piruvatlar NADH2’lerin H2
lerini bağlayarak laktik asite
dönüşürler.
24
Laktik asit fermantasyonu sonucunda bir tane glikozdan
2 tane laktik asit ortaya çıkar ve 4ATP enerji elde edilir.
Glikolizin başlangıcındaki 2ATP çıkarıldığı zaman net
kazanç 2ATP olur.
Omurgalıların
çizgili
kaslarında
ve
yoğurt
bakterilerinde laktik asit fermantasyonu görülebilir. Az
miktarda oluşan laktik asit kasların daha iyi çalışmasını
sağladığı halde (sporcuların ısınma hareketleri) fazlası
kana karışır ve yorgunluk hissi verir.
25
Proteinlerin yapıtaşı olan aminoasitlerin anaerobik bazı
bakteriler tarafından fermente edilmesi sonucu kötü
kokular açığa çıkar. Bu olaya kokuşma (putrifikasyon)
adı verilir.
Yemeklerin bozulmasıyla çeşitli kokuların oluşması,
kokuşma olayının bir sonucudur.
26
Etil Alkol Fermantasyonu
Glikozdan başlayarak etil alkol oluşumuna kadar geçen olaylar zinciridir.
Etil alkol fermantasyonunda oksijenli
solunumda olduğu gibi glikoliz görülür.
.
Glikoliz sonunda oluşan piruvatlar önce
bir tane CO2 vererek asit aldehit’e
dönüşürler. Asit aldehit’ler NADH2’lerin
H2’lerini
bağlayarak
etil
alkol’e
dönüşürler
27
Etil Alkol Fermantasyonu
Etil alkol fermantasyonu sonucunda bir tane glikozdan 2
tane etil alkol ortaya çıkar ve 4ATP enerji elde edilir.
Glikolizin başlangıcındaki 2ATP çıkarıldığı zaman net
kazanç 2ATP olur.
Bira mayası başta olmak üzere maya mantarları ve şarap
bakterilerinde görülür. Bu canlılarda fermantasyon ürünleri
üremeyi durdurucu etki yapar. Örneğin bira mayasında alkol
oranı %18’i geçerse üreme durur.
28
.
29