Oksijenli Solunum Zafer Zengin Özel Yamanlar Fen Lisesi Biyoloji Öğretmeni www.zaferzengin.com twitter/zaferzengin70 zaferzengin70@gmail.com

Oksijenli Solunum Oksijenli Solunum (Aerobik Solunum):  Organik besin maddelerinin oksijenle yakılması sonucu, organik bağlarındaki enerjinin açığa çıkarılmasıdır.  Oksijen varlığında organik besinler, tamamen yapıtaşlarına kadar parçalandığından yüksek miktarda enerji elde edilir.  Oksijenli solunum; ökaryotik canlılarda mitokondride, prokaryotik canlılarda ise mezozomda gerçekleştirilir. C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 40 ATP + Q (ısı) (Glikoz) (Toplam)

Oksijenli Solunum

Oksijenli Solunum  Glikoz molekülünün yapısına katılan karbon atomlarının radyoaktif izotopları kullanılarak, solunumun son ürünleri izlenmiştir.  Karbondioksitin yapısına, Glikozdaki Karbon (C) ve Oksijen (O) atomlarının, suyun (H2O) yapısına ise Glikozdaki Hidrojen (H) ve atmosferdeki Oksijenin (O) katıldığı tespit edilmiştir.

Oksijenli Solunum 1- Glikoliz  Sitoplazmada gerçekleşir.  Oksijenli ve Oksijensiz solunumda ortaktır.  Tüm canlı hücrelerde görülür.  Glikozun prüvata kadar yıkımını kapsar.

Glikoliz Oksijenli ve oksijensiz solunumda ortak Sitoplazmada gerçekleşir Tüm canlılarda görülür

Glikoz Fosfat (6C) Glikoliz Glikoz (6C) Oksijenli ve oksijensiz solunumda ortak Sitoplazmada gerçekleşir Tüm canlılarda görülür Glikoz (6C) Glikoz Fosfat (6C) Fruktoz Fosfat (6C) Fruktoz di Fosfat (6C) Fosfogliser Aldehit (PGAL) Fosfogliser Aldehit (PGAL) Difosfogliserik Asit (DPGA) Difosfogliserik Asit (DPGA) Prüvat Prüvat

Oksijenli Solunum 2- Krebs  Krebs döngüsünde ilk oluşan ürün sitrik asit olduğundan, Krebs döngüsünün diğer adı da sitrik asit döngüsü olarak bilinir.  Mitokondri matriksinde gerçekleşir.  Prüvar, oksijen varlığında mitekondriye girer.  Prüvattan okzaloasetik asite kadar olan basamakları kapsar.

Oksijenli Solunum

Oksijenli Solunum 3- ETS (Oksidatif Fosforilasyon)  Mitekondri iç zarında gerçekleşir.  Mitekondri çift katlı zarla çevrilidir; dış zar düz, iç zar ise (krista) yüzey artırmak için kıvrımlıdır. İki zar arasında kalan boşluğa ise intermembran denir.  Oksidatif fosforilasyonda zar yüzeyleri arasındaki proton derişimi farkı, ATP sentezini sağlar. Buna Kemiozmotik hipotez denir.  ETS moleküllerinden; NAHD-Q Redüktaz, Stokrom Redüktaz, Stokrom Oksidaz ve Stokrom C protein yapıda; Ubikinon ise protein yapıda olmayan koenzimdir.

Oksijenli Solunum  Bu taşıyıcı moleküller NADH+H+ ve FADH2 ‘den yüksek enerjili elektronları alırlar.  Bir dizi yükseltgenme ve indirgenme tepkimelerinden geçirerek elektronları sistem boyunca taşırlar.  Koenzimlerle taşınan elektronlar, taşıyıcı moleküllere aktarılırken, protonlar (H+) intermembrana bırakılır.  Bu sırada NADH+H+ ve FADH2 sırasıyla NAD+ ve FAD formlarına yükseltgenir.  Böylece NAD+ ve FAD molekülleri tekrar elektronları ve protonları kabul edebilecek hale gelir.  Taşıma sisteminde elektronların enerjileri kademeli olarak düşürülür.  Bu sırada açığa çıkan serbest enerjinin bir kısmı ısı olarak açığa çıkarken, büyük bir kısmı da matriksteki protonları pompalamada kullanılır.  H+ Matriksten mitekondrinin iç ve dış zarı arasında bulunan boşluğa (intermembran) ETS molekülleri aracılığıyla pompalanır.  Böylece intermembranda, matrikse oranla daha yüksek proton (H+) derişimi olur.

Oksijenli Solunum  Protonlar elektrik yükü taşıdıklarından iç zarın iki yüzü arasında elektriksel yük farkına yol açar.  Bu derişim ve elektriksel yük farkı bir potansiyel enerji meydana getirir.  Solunumun son aşaması olan ETS için bu potansiyel enerji ATP sentaz yardımıyla kullanılabilir hale getirilir.  Elektronların taşınmasının son aşamasında düşük enerjili hale gelmiş olan elektronlar, oksijen ve protonlar birleşerek suyu meydana getirirler.  Protonlar ve elektronlar; NAD tarafından NADH+H+ şeklinde ETS’ye iletilirse 3 ATP FAD tarafından FADH2 halinde iletilirse 2 ATP sentezlenir.

Oksijenli Solunum Hesaplama 1- Glikoliz: 4 ATP 2- Krebs: 2 ATP 3- ETS: 10 NADH+H+ X 3 ATP = 30 ATP 2 FADH2 X 2 ATP = 4 ATP TOPLAM: 40 ATP Harcanan: 2 ATP NET: 38 ATP

Değişik Besinlerin Solunuma Katılması Oksijenli Solunum Değişik Besinlerin Solunuma Katılması