Oksijenli (Aerobik) Solunum

Oksijenli (Aerobik) Solunum
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Sponsorlu Bağlantılar

Oksijenli solunum, aerobik solunum olarak da bilinir. Organik besinlerin Oksijen yoluyla yakılarak ATP elde etme işidir. Hücrede besinlerdeki kimyasal enerjinin oksijen kullanarak açığa çıkarılması demektir.

Oksijenli 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 oksijenli 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 40 ATP'lik bir enerji açığa çıkar. Fakat hücre enerji açığa çıkarma sırasında bunun 2 ATP’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.
Üç şekilde incelenir:

• Glikoliz (Sitoplazmada)
• Krebs devri (Mitokondride)
• Elektron taşıma sistemi (Mitokondride)

1. Glikoliz
Glikozun iki molekül pirüvata yıkılması ile sonuçlanan, sitoplazmadaki reaksiyonlar dizisine glikoliz denir. Glikolizin net enerji verimi, glikoz başına 2 ATP ve 2 NADH'dır.Glikolizde kullanılan enzimler

• Hekzokinaz
• Fosfoglikoizomeraz
• Fosfofruktokinaz
• Aldolaz
• İzomeraz
• Trioz fosfat dehidrogenaz
• Gliserat kinaz
• Gliserat mutaz
• Enolaz
• Piruvat kinaz

2. Krebs Devri
Krebs çemberi reaksiyonları ökaryot hücrelerde mitokondri içinde meydana gelir. Reaksiyonlarda iş gören enzimler mitokondri sıvısında bulunur. Pirüvik asit CO2 ve H+ iyonları vererek parçalanır.
Pirüvat asetil Co-A (asetil koenzima) ya dönüşünce krebs devri başlar. Devir 2 pirüvat asetil Co-A için iki kez olur. Sonucunda;

• 6 CO2
• 2 ATP
• 8 NADH2
• 2 FADH2

oluşur.

• Pirüvik asit O2'li ortamda asetil Co-A ya dönüşür.
• Asetil Co-A mitokondride krebs devrini başlatan ara üründür.

3. ETS (Elektron Taşıma Sistemi)
Mitokondri iç zarlarda gerçekleşir. Bu yüzden de taşıma oranı artar.
Glikoliz ve krebs çemberi reaksiyonlarında açığa çıkan elektron ve protonların bir seri enzim sisteminde taşınması olayıdır. Elektronlar, elektron taşıma sisteminde indirgenme – yükseltgenme şeklinde taşınır. Burada elektronların en son alıcısı oksijendir. Oksijen elektronları alır, indirgenir ve hidrojenle birleşerek su açığa çıkar.
Oksijenli solunum tepkimelerindeki oksidasyon basamaklarının tümünde ilk oksitleyiciler (yükseltgeyiciler) koenzimlerdir. Elektron taşıma sisteminin elemanları NAD, FAD, Koenzim Q ve Sitokromlardır. Bunlar elektron çekme kabiliyetlerine göre sıralanır. Hidrojenler, NAD molekülünden reaksiyona girerse 3 ATP, FAD molekülünden girerse 2 ATP kazanılır.
Sonuçta, glikolizde 4 ATP, krebs devrinde 2 ATP ve ETS de 34 ATP olmak üzere toplam 40 ATP sentezlenir. Bunun 2 tanesi başlangıçta harcandığı için kazanç 38 ATP'dir.

SOLUNUM:canlıların enerji elde etmek için organik besin maddelerini parçlamalarına solunum denir.Solunum oksijenli ve oksijensiz solunum olarak ikiye aayrılır.
OKSİJENSİZ SOLUNUM:organik maddelerin enzimatik reaksiyonlara yıkılıp enerji üretilmesine oksijensiz solunum (fermantasyon) denir.Sitoplazmada gerçekleşen reaksionlardır:hücrelerde enerji üretmek için genellikle gilikoz kullanılır.Fermantasyon reaksiyonlarında glikozun pirüvik asite kadar olan yıkımına glikoz denir.

Sponsorlu Bağlantılar

OKSİJENSİZ SOLUNUM:organikbesin maddelerini oksijenle yakılıp ATP enerjisi üretimine oksijenli solunm denir.gerek canlılarda gerekse diş ortamlarda oksitlenme esnasında enerji açıga çıkar.Canlı vucudunda
açıga çıkan enerji enzim sistemiyle kontrol altına alınır veATP molekülünde depo edilir
SOLUNUM ÇEŞİTLERİ

• Bazı canlılar besinlerin yıkılmasında oksijen kullanırlar;yani OKSİJENLİ SOLUNUM yaparlar.
• Bazıları ise oksijen kullanamaz;yani OKSİJENSİZ SOLUNUM yaparlar.

GLİKOLİZ

• Canlılar ister oksijenli ister oksijensiz solunum yapsın başlangıç reaksiyonları glikolizdir.
• Glikozun pürivata parçalandığı bu reaksiyonlara glikoliz denir.

Glikoliz Reaksiyonları

• Stoplazmada gerçekleşir.
• Glikoz fruktoza dönüşür ve 2 PGAL(Fosfogliseraldehit)oluşur.
• PGAL ortamda bulunan NAD(NikotinAmidDinükleotid) ile NADH2 oluşturur.
• Ortamda bulunan ADP’ler ATP’ye dönüşür.4 ATP sentezlenmiş olur.

OKSİJENSİZ SOLUNUM
2 tip oksijensiz solunum vardır.
1) Etil Alkol Fermantasyonu
2)Laktik Asit Fermantasyonu

EtilAlkol Fermantasyonu

• Bakteriler ve bazı mayalar tarafından gerçekleştirilir.
• Glikoz parçalandıktan sonra elde edilen pürivattan 1 CO2 çıkarak Asetaldehit oluşturular
• Asetaldehit NADH2 ile reaksiyona girerek onun Hidrojenlerini alır.
• Son ürün Etil Alkoldür.

Laktik Asit Fermantasyonu

• Çizgili kaslardaki hücreler yeterli oksijen bulamadığında, oksijensiz solunum gerçekleştirirler.
• Glikolizde oluşan pürivatlar mitokondriye geçemediğinden, glikolizde NAD’a verdiği hidrojenleri geri alarak laktik asite dönüşür.

Oksijenli Solunum

• Canlı hücrelerde karbonhidrat, yağ ve proteinlerin oksijen kullanarak parçalanması ve ATP sentezlenmesi olayıdır.
• Karbonhidratlar monosakkaritlere, yağlar yağ asitleri ve gliserole, proteinler aminoasitlere dönüştürüldükten sonra solunum tepkimelerine katılırlar.
• Oksijenli solunumun genel denklemi:

Glikoz + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP şeklidedir

Oksijenli Solunum 3 Kademede Gerçekleşir

• Glikoliz Evresi
• Krebs Devri
• Oksidatif Fosforilasyon Evresi (ETS)

A) Glikoliz Evresi
Tıpkı oksijensiz solunumda olduğu gibidir.

B) Krebs Devri

• Ortamda O2 varsa pürivatlar mitokondriye geçer.
• Herbir pürivat molekülünden 1 mol CO2 ve 2 mol H ayrılır.
• 2 C’lu bir molekül olan Aktif Asetik asit oluşur.
• Aktif Asetik asit 4 C’lu bir molekülle birleşerek 6 C’lu Sitrik asiti oluşturur.
• Sitrik asit 5 C’lu bir bileşiğe dönüşürken 1 CO2 oluşur.
• 5 C’lu bileşikten 1 CO2 daha ayrılır ve 4 C hale gelir.
• En son 4 C’lu molekül bir kaç defa ortama H+ verdikten sonra tekrar 4 C’lu hale gelir.

C) Oksitatif Fosforilasyon (ETS)

• Glikoliz ve krebs devrinde hazırlanan NADH2 ve FADH2 deki H atomlarına ait elektronlar ETSden geçtikten sonra O2 ile birleşir.
• Bu sırada ATP üretilir ve sonuçta HO2 molekülleri oluşur. Bu devreye Hidrojen yolu reaksiyonları denir.
• NADH2 üzerinden ETSye giren 2 elektronun O2 ye taşınması sırasında 3 ATP üretilir.
• Eğer 2 elektron FADH2 üzerinden ETSye katılırsa üretilen enerji miktarı 2 ATPdir.
• Burada ATP sentezi yükseltgenme ve indirgenme reaksiyonlarıyla sağlandığı için bu devreye ve ATP üretim şekline Oksitatif Fosforilasyon denir.

Oksijenli Solunumda Enerjinin Hesaplanması

• Glikoliz reaksiyonlarında 4 ATP (enzim-substrat düzeyinde),
• Krebs devrinde 2 ATP (enzim-substrat düzeyinde),
• ETS de 34 ATP (oksitatif fosforilasyonla) olmak üzere
• Toplam 40 ATP
• Glikolizde harcanan 2 ATP (aktifleşme enerjisi olarak) ile
• Net Kazanç: 38 ATP dir.

Oksijenli Solunumun Fermantasyondan Farkları

• Glikoz + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP
• O2 kullanılır.
• İnorganik yapıda (CO2 ve H2O) son ürünler oluşur.
• 40 ATP üretilir. (toplam)
• Mitokondri görev yapar.
• Canlıların çoğunda gerçekleşir.
• ETS enzimleri görev yapar.
• Krebs devri vardır.

Fermantasyonun Oksijenli Solunumdan Farkları

• Glikoz 2 CO2 + 2 Etil Alkol + 2 ATP veya Glikoz 2 Laktik Asit + 2 ATP
• O2 kullanılmaz
• Etil Alkol, Laktik Asit ve Asetik Asit gibi organik ürünler oluşur.
• 4 ATP üretilir. (Toplam)
• Tamamı sitoplazmada gerçekleşir.
• O2 siz solunum yapan az sayıda canlıda ve de O2 nin bulunmadığı veya yetersiz olduğu durumlarda kas hücrelerinde gerçekleşir.

Fermantasyon ve Oksijenli Solunumun Ortak Yönleri

• CO2 oluşumu olabilir.
• ATP oluşur ve ATP harcanır.
• Glikoz kullanılır.
• Enzimler görev yapar.
• Glikoliz gerçekleşir.