Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Bu maddede bulunmasına karşın yetersizliği nedeniyle bazı bilgilerin hangi kaynaktan alındığı belirsizdir. (Ağustos 2016) () |
Bu maddedeki bilgilerin için ek kaynaklar gerekli. (Ağustos 2016) () |
Oksijenli solunum, (aerobik solunum) organik besinlerden oksijen yoluyla ATP elde etme işidir. Hücrelerdeki bazı kimyasal tepkimelerde kullanılan enerjinin oksijen kullanılarak açığa çıkarılması demektir. Biyoloji ders kitapları sık sık hücresel solunum sırasında glikoz molekülü başına 38 ATP molekülü (2 glikolizden, 2 Krebs döngüsünden, 34 kadar elektron taşıma sisteminden) üretildiğini söylese de sızıntılı zarların yanı sıra mitokondriyal matrikse pirüvat ve ADP hareketinin maliyetinden dolayı %100 verim olamayacağından bu sayıya asla ulaşılmaz, mevcut tahminler glikoz başına 29 ilâ 30 ATP dolayındadır.
C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O + 32 ATP
Üç şekilde incelenir:
- Glikoliz (sitoplazmada)
- Krebs devri [Karbon (C) yolu tepkimeleri] (mitokondrinin matriksinde)
- Elektron taşıma sistemi [Hidrojen (H) yolu tepkimeleri] (mitokondrinin kristasında)
Oksijenli solunum yapan canlılar
Canlıların çoğu oksijenli solunum yapar.
İnsanlar, hayvanlar, bakteriler ve mantarlar oksijenli solunum yaparlar. Memeli canlılar, sürüngenler, kuşlar, kurbağalar, balıklar, kabuklu deniz canlıları, eklem bacaklılar, yılanlar ve solucanlar oksijenli solunum yapan canlı örnekleridir. Akciğerler, solungaçlar, trake ve deri gibi organların aracılığı ile oksijenli solunum yapılır.
Glikoliz
Glikoz, pirüvik asite kadar parçalanır. Glikoliz şeker parçalanması anlamına gelir ve bu metabolik yolda gerçekleşen olay da budur.
Altı karbonlu bir şeker olan glikoz, önce 1 ATP harcanarak aktifleştirilir ve Glukoz-6-fosfat (glukozmonofosfat) bileşiğine çevrilir. Daha sonra ATP harcanmadan glikoz monofosfat, fruktoz monofosfata çevrilir. ATP harcanmaz çünkü glukoz ve fruktoz birbirlerinin izomerleridir. Daha sonra eldeki fruktoz monofosfata 1 ATP daha harcanarak ikinci fosfat grubu bağlanır. Bu ara ürüne fruktoz difosfat adı verilir. Fruktoz difosfat ikiye ayrılır ve bundan sonra glikoliz olayı 2 kolda aynı şekilde gerçekleşmeye devam eder. İkiye ayrıldıktan sonra oluşan , 3 karbonlu ve bir fosfat içerir. Adı ise fosfogliseraldehit () tir. NAD koenzimi PGAL'den 2 hidrojen alarak indirgenir. Ortamdan bir tane fosfat bağlanır. Bu yeni ara ürüne ise difosfogliserik asit (DPGA) adı verilir. DPGA'dan bir koparılarak substrat düzeyinde fosforilasyonla 1 ATP üretilir. Yeni ara ürüne fosfogliserik asit (PGA) denir. PGA'dan da kalan diğer fosfat bağı koparılarak substrat düzeyde 1 ATP daha üretilir. Glikolizdeki son ürün ise pirüvik asittir.
Glikoliz yolu her biri özgül bir enzim tarafından katalizlenen on basamak içerir. Bu on basamağı iki evreye ayırabiliriz. Enerji harcaması yapılan evre ilk beş basamağı, enerjinin geri ödendiği ikinci evre ise diğer beş basamağı içerir. Enerji harcanan evrede hücre, yakıt moleküllerini fosforile etmek için ATP harcar. Bu harcama, enerjinin geri ödendiği evrede, substrat seviyesinde fosforilasyon ve NAD+'ın NADH'ye indirgenmesiyle üretilen ATP aracılığı ile yeniden kazanılır. Glikolizin net enerji verimi, glikoz başına 2 ATP ve 2 NADH2'dır.
Glikolizde kullanılan enzimler
- Hekzokinaz (karaciğerde glukokinaz, diğer organlarda hekzokinaz)
- Fosfoglikoizomeraz
- Fosfofruktokinaz
- Aldolaz
- İzomeraz
- Triozfosfat dehidrogenaz
- Gliserat kinaz
- Gliserat mutaz
- Enolaz
- Pirüvat Kinaz
Mitokondriye giriş
Glikolizde oluşan 2 pirüvik asitten, oksijen varlığında, NAD indirgenmesi ve iki molekül karbondioksit çıkmasıyla oluşan 2 karbonlu asetil CoA (aktif asetik asit) oluşumudur.
Krebs çemberi
Krebs çemberindeki (sitrik asit döngüsü) olayların başlaması için ortamda 4 karbonlu okzala asetik asit bulunması gerekir. 2 karbonlu asetil CoA, okzalo asetik asit ile birleşerek 6 karbonlu sitrik asit oluşur. Sitrik asitten NAD indirgenmesi ve bir molekül karbondioksit çıkması sonrasında 5 karbonlu farklı bir yapı oluşur. 5 karbonlu yapıdan da NAD indirgenmesi ve bir molekül karbondioksit çıkmasıyla 4 karbonlu farklı bir yapı oluşur. Bu 4 karbonlu yapıdan substrat düzdeyde fosforilasyonla 2 ATP üretilir. Daha sonra FAD (koenzim çeşidi) ve NAD indirgenir ve okzalo asetik asit oluşur.
Bir krebste; 4 karbondioksit, 6 NADH2, 2 FADH2, 2 ATP (Substrat Düzeyinde Fosforilasyon) çıkar. Bir glikoliz sonrasında iki mol pirüvik asit oluşur, bu pirüvik asitlerin ikisi de krebs döngüsüne girer.
Elektron taşıma sistemi
Elektron Taşıma Sistemi (ETS) Prokaryot canlıların hücre zarında, ökaryot canlılarda ise Mitokondri iç zarlarında (krista) gerçekleşir. Glikolizde ve krebste açığa çıkan hidrojenlerin ETS'den geçerek yine ETS elemanı olan oksijen ile birleşerek suyun oluştuğu evredir.
NAD ve FAD yükseltgenmesiyle hidrojenler ortama bırakılır. Hidrojen 1 elektron ve 1 protondan oluşur. Hidrojen elektron ve proton olarak ayrılır ve elektronu ETS'ye aktarır. Burada elektronlar sırasıyla,ETS elemanları olan, NADH-Q redüktaz, Ubikinon redüktaz, Sitokrom redüktaz, Sitokrom C, Sitokrom oksidaz ve son olarak oksijene doğru ilerlerken, açığa çıkardıkları enerjilerin önemli bir kısmı matrixteki protonların mitokondrinin iç ve dış zarı arasındaki boşluğa pompalanmasında kullanılır. (mitokondrinin iç zarı protonlara geçirgen değildir.) Bir kısmı da ortama ısı olarak verilir. (ETS elemanları elektron alma isteklerine göre dizilmişlerdir. Oksijen en çok elektron alma isteğine sahiptir. ETS elemanlarından sadece Ubikinon redüktaz yağ yapılı bir koenzimdir diğerleri ise protein yapılıdırlar.) Mitokondrinin 2 zarı arasındaki boşlukta protonların fazla olmasıyla elektrik yük farkı ortaya çıkar. Bu durumda ATP sentaz enzimi protonların iç zarından geçmesini sağlayarak oksidatif fosforilasyonla ATP oluşumunu sağlar. Daha sonra protonlar, ETS'deki son ETS elemanı oksijene gelmiş olan elektronlarla birleşir ve H2O oluşur.
NADH2'nin elektronları ETS'den geçerken 2 hidrojen için 3 ATP, FADH2'nin elektronları ETS'den geçerken 2 hidrojen için 2 ATP üretilir.
- 1948 yılında keneedy ve Albert Lehninger tarafından ökaryotlarda oksidatif fosforilasyonun yerinin mitokondri olduğu keşfedildi.
- E.T.S ile ATP üretimi hakkında bildiklerimiz 'Kemiosmotik Hipotez'e dayanmaktadır. Hipotezi Lehninger bulmuştur.
Kaynakça
- Doktor Goncagül Haklar, Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi
- Doktor Süha Yalçın, Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bu maddede kaynak listesi bulunmasina karsin metin ici kaynaklarin yetersizligi nedeniyle bazi bilgilerin hangi kaynaktan alindigi belirsizdir Lutfen kaynaklari uygun bicimde metin icine yerlestirerek maddenin gelistirilmesine yardimci olun Agustos 2016 Bu sablonun nasil ve ne zaman kaldirilmasi gerektigini ogrenin Bu maddedeki bilgilerin dogrulanabilmesi icin ek kaynaklar gerekli Lutfen guvenilir kaynaklar ekleyerek maddenin gelistirilmesine yardimci olun Kaynaksiz icerik itiraz konusu olabilir ve kaldirilabilir Kaynak ara Oksijenli solunum haber gazete kitap akademik JSTOR Agustos 2016 Bu sablonun nasil ve ne zaman kaldirilmasi gerektigini ogrenin Oksijenli solunum aerobik solunum organik besinlerden oksijen yoluyla ATP elde etme isidir Hucrelerdeki bazi kimyasal tepkimelerde kullanilan enerjinin oksijen kullanilarak aciga cikarilmasi demektir Biyoloji ders kitaplari sik sik hucresel solunum sirasinda glikoz molekulu basina 38 ATP molekulu 2 glikolizden 2 Krebs dongusunden 34 kadar elektron tasima sisteminden uretildigini soylese de sizintili zarlarin yani sira mitokondriyal matrikse piruvat ve ADP hareketinin maliyetinden dolayi 100 verim olamayacagindan bu sayiya asla ulasilmaz mevcut tahminler glikoz basina 29 ila 30 ATP dolayindadir C6H12O6 s 6 O2 g 6 CO2 g 6 H2O 32 ATP Uc sekilde incelenir Glikoliz sitoplazmada Krebs devri Karbon C yolu tepkimeleri mitokondrinin matriksinde Elektron tasima sistemi Hidrojen H yolu tepkimeleri mitokondrinin kristasinda Oksijenli solunum yapan canlilarCanlilarin cogu oksijenli solunum yapar Insanlar hayvanlar bakteriler ve mantarlar oksijenli solunum yaparlar Memeli canlilar surungenler kuslar kurbagalar baliklar kabuklu deniz canlilari eklem bacaklilar yilanlar ve solucanlar oksijenli solunum yapan canli ornekleridir Akcigerler solungaclar trake ve deri gibi organlarin araciligi ile oksijenli solunum yapilir GlikolizGlikoz piruvik asite kadar parcalanir Glikoliz seker parcalanmasi anlamina gelir ve bu metabolik yolda gerceklesen olay da budur Alti karbonlu bir seker olan glikoz once 1 ATP harcanarak aktiflestirilir ve Glukoz 6 fosfat glukozmonofosfat bilesigine cevrilir Daha sonra ATP harcanmadan glikoz monofosfat fruktoz monofosfata cevrilir ATP harcanmaz cunku glukoz ve fruktoz birbirlerinin izomerleridir Daha sonra eldeki fruktoz monofosfata 1 ATP daha harcanarak ikinci fosfat grubu baglanir Bu ara urune fruktoz difosfat adi verilir Fruktoz difosfat ikiye ayrilir ve bundan sonra glikoliz olayi 2 kolda ayni sekilde gerceklesmeye devam eder Ikiye ayrildiktan sonra olusan 3 karbonlu ve bir fosfat icerir Adi ise fosfogliseraldehit tir NAD koenzimi PGAL den 2 hidrojen alarak indirgenir Ortamdan bir tane fosfat baglanir Bu yeni ara urune ise difosfogliserik asit DPGA adi verilir DPGA dan bir koparilarak substrat duzeyinde fosforilasyonla 1 ATP uretilir Yeni ara urune fosfogliserik asit PGA denir PGA dan da kalan diger fosfat bagi koparilarak substrat duzeyde 1 ATP daha uretilir Glikolizdeki son urun ise piruvik asittir Glikoliz yolu her biri ozgul bir enzim tarafindan katalizlenen on basamak icerir Bu on basamagi iki evreye ayirabiliriz Enerji harcamasi yapilan evre ilk bes basamagi enerjinin geri odendigi ikinci evre ise diger bes basamagi icerir Enerji harcanan evrede hucre yakit molekullerini fosforile etmek icin ATP harcar Bu harcama enerjinin geri odendigi evrede substrat seviyesinde fosforilasyon ve NAD in NADH ye indirgenmesiyle uretilen ATP araciligi ile yeniden kazanilir Glikolizin net enerji verimi glikoz basina 2 ATP ve 2 NADH2 dir Glikolizde kullanilan enzimler Hekzokinaz karacigerde glukokinaz diger organlarda hekzokinaz Fosfoglikoizomeraz Fosfofruktokinaz Aldolaz Izomeraz Triozfosfat dehidrogenaz Gliserat kinaz Gliserat mutaz Enolaz Piruvat KinazMitokondriye girisGlikolizde olusan 2 piruvik asitten oksijen varliginda NAD indirgenmesi ve iki molekul karbondioksit cikmasiyla olusan 2 karbonlu asetil CoA aktif asetik asit olusumudur Krebs cemberiKrebs cemberindeki sitrik asit dongusu olaylarin baslamasi icin ortamda 4 karbonlu okzala asetik asit bulunmasi gerekir 2 karbonlu asetil CoA okzalo asetik asit ile birleserek 6 karbonlu sitrik asit olusur Sitrik asitten NAD indirgenmesi ve bir molekul karbondioksit cikmasi sonrasinda 5 karbonlu farkli bir yapi olusur 5 karbonlu yapidan da NAD indirgenmesi ve bir molekul karbondioksit cikmasiyla 4 karbonlu farkli bir yapi olusur Bu 4 karbonlu yapidan substrat duzdeyde fosforilasyonla 2 ATP uretilir Daha sonra FAD koenzim cesidi ve NAD indirgenir ve okzalo asetik asit olusur Bir krebste 4 karbondioksit 6 NADH2 2 FADH2 2 ATP Substrat Duzeyinde Fosforilasyon cikar Bir glikoliz sonrasinda iki mol piruvik asit olusur bu piruvik asitlerin ikisi de krebs dongusune girer Elektron tasima sistemiElektron Tasima Sistemi ETS Prokaryot canlilarin hucre zarinda okaryot canlilarda ise Mitokondri ic zarlarinda krista gerceklesir Glikolizde ve krebste aciga cikan hidrojenlerin ETS den gecerek yine ETS elemani olan oksijen ile birleserek suyun olustugu evredir NAD ve FAD yukseltgenmesiyle hidrojenler ortama birakilir Hidrojen 1 elektron ve 1 protondan olusur Hidrojen elektron ve proton olarak ayrilir ve elektronu ETS ye aktarir Burada elektronlar sirasiyla ETS elemanlari olan NADH Q reduktaz Ubikinon reduktaz Sitokrom reduktaz Sitokrom C Sitokrom oksidaz ve son olarak oksijene dogru ilerlerken aciga cikardiklari enerjilerin onemli bir kismi matrixteki protonlarin mitokondrinin ic ve dis zari arasindaki bosluga pompalanmasinda kullanilir mitokondrinin ic zari protonlara gecirgen degildir Bir kismi da ortama isi olarak verilir ETS elemanlari elektron alma isteklerine gore dizilmislerdir Oksijen en cok elektron alma istegine sahiptir ETS elemanlarindan sadece Ubikinon reduktaz yag yapili bir koenzimdir digerleri ise protein yapilidirlar Mitokondrinin 2 zari arasindaki boslukta protonlarin fazla olmasiyla elektrik yuk farki ortaya cikar Bu durumda ATP sentaz enzimi protonlarin ic zarindan gecmesini saglayarak oksidatif fosforilasyonla ATP olusumunu saglar Daha sonra protonlar ETS deki son ETS elemani oksijene gelmis olan elektronlarla birlesir ve H2O olusur NADH2 nin elektronlari ETS den gecerken 2 hidrojen icin 3 ATP FADH2 nin elektronlari ETS den gecerken 2 hidrojen icin 2 ATP uretilir 1948 yilinda keneedy ve Albert Lehninger tarafindan okaryotlarda oksidatif fosforilasyonun yerinin mitokondri oldugu kesfedildi E T S ile ATP uretimi hakkinda bildiklerimiz Kemiosmotik Hipotez e dayanmaktadir Hipotezi Lehninger bulmustur KaynakcaDoktor Goncagul Haklar Marmara Universitesi Tip Fakultesi Doktor Suha Yalcin Marmara Universitesi Tip Fakultesi a b Rich P R 2003 The molecular machinery of Keilin s respiratory chain Biochemical Society Transactions 31 Pt 6 ss 1095 1105 doi 10 1042 BST0311095 PMID 14641005