METABOLİZMA VE HÜCRESEL ENERJİ KAYNAĞI (ATP) Konu süresi: 1 Ders saati

Hedefler Termodinamik kanunlarını özetlemek. Ototrof ve Heterotroflar arasındaki farkı açıklamak. Metabolizma kavramını açıklamak. Hücresel olaylarda ATP’nin nasıl kullanıldığını kavramak

Temel kavram Yaşayan bütün canlılar biyolojik olaylarında enerji kullanır.

Kavramlar Termodinamik Ototrof, Heterotrof Metabolizma Anabolizma, Katabolizma Adenozin trifosfat(ATP)

Ateşböceği lüsiferin adlı maddenin ATP ile oksidasyonu sonucu bir parıltı meydana getirir.Kimyasal enerji böylece ışık enerjisine dönüşür ve böcekler arasında iletişimi sağlayan ışık parlamaları meydana gelir.Az bir enerjide ısı olarak kaybolur.

Günümüz İstanbul bazı yayınlarda “Uyumayan şehir” olarak adlandırılır. Aynı şekilde hücrelerimizde de metabolik olaylar her zaman devam eder. Kış ayına doğru ağaçlardaki klorofil molekülü bozuldukça diğer pigmentler görülebilir hale gelir. Bu olayda metabolik bir aktivitedir.

TERMODİNAMİK Maddelerdeki enerji dönüşümleri termodinamik yasalarına uyun olarak gerçekleşir. Birinci kanuna göre enerji aktarılabilir ve dönüştürülebilir ancak yeniden yaratılamaz ya da yok edilemez.Örneğin elektrik enerjisi çamaşır makinesinde hareket enerjisine dönüştürülür.Bitkiler güneş enerjisini kimyasal bağ enerjisine dönüştürürler. Her enerji aktarımı ya da dönüşümü sırasında evren daha düzensiz hale gelir bu da entropi olarak adlandırılır.Örneğin bir arabanın yakıt deposundaki enerjinin %25’i hareket enerjisine dönüşür geriye kalan %75’lik kısmı motordan ısı olarak kaybolur.

Canlılardaki enerji dönüşümleri Güneş Ototroflar Heterotrof Heterotrof Güneş dünyamızdaki canlıların enerji kaynağını oluşturur.Her enerji aktarımı sırasında bir miktar enerji ısı enerjisi şeklinde kaybolur.(Termodinamik yasaları na uygun olarak)

Canlılar arasındaki enerji dönüşümleri Bitkiler ve hayvanlar arasın da besin alışverişi sırasında enerji aktarımı gerçekleşir. Heterotrofların hücrelerinde açığa çıkan enerjinin kaynağı ototrofların fotosen tezle ürettikleri Glikozdur. Tüm enerji döngüleri sırasında bir miktar enerji kaybolur yani entropi artar.

Metabolizma Canlılarda meydana gelen bütün hücresel reaksiyonlar metabolizma olarak adlandırılır. Küçük moleküllü maddelerden büyük moleküllü maddelerin meydana gelmesi yapım(Anabolizma) olarak adlandırılır.Örneğin fotosentez Büyük moleküllü maddelerin enerji elde etmek amacıyla küçük moleküllü maddelere dönüştürülmesi ise yıkım(Katabolizma) olarak adlandırılır.Örnek hücresel solunum

ATP ATP’nin fosfat molekülleri arasındaki bağlar yüksek enerjili bağlardır. Adenin Riboz ve üç fosfat molekülü ATP’yi oluşturur.

ATP su ile hidrolize edildiğinde ADP ve bir fosfat oluşur ayrıca 7300 kalorilik bir enerji açığa çıkar.Bu enerji hücresel reaksiyonlar için enerji kaynağını oluşturur.

Besinlerin parçalanmasıyla (Katabolizma)açığa çıkan enerjiyle hücreler ATP sentezler.Daha sonra bu enerjiyle yapım(Anabolizma) reaksiyonlar ve diğer reaksiyonlar gerçekleştirilir. ATP yapımı az bir oranda hücre sitoplazmasında , Mitokondride ve Kloroplast da gerçekleştirilir.

Sonuç Hücresel tüm olaylar enerji gerektirir ve ATP bu reaksiyonlar için enerji kaynağını oluşturur.

Değerlendirme Vücudumuzdaki hücreler yapım reaksiyonları için gerekli enerji kaynağını nasıl elde ederler? Dinlenmekte olan bir canlıda metabolik olaylar devam etmekte midir? Dünyada entropi artışının sonunda hangi olaylar gerçekleşecektir?