Hücre Solunumu (Konu Anlatımı)

Hücre solunumu organik moleküllerin yapısı içerisindeki biyokimyasal enerjilerin ATP’ye dönüştürülme sürecine denilmektedir. Hücre solunumu amaç enerji üretmektir. Hücre solunumu ile elde edilen enerjinin bir kısmı ATP’nin yüksek enerjili bağlarında saklanıp depo edilirken bir diğer kısmı ise ısı olarak ortama aktarılır. Hücre solunumu sonrası meydana gelen ısı vücut ısısını dengelemekte kullanılır.

Hücre solunumu oksijenli (aerobik) ve oksijensiz (anaerobik) olmak üzere ikiye ayrılır. Oksijenli (aerobik) solunum glikoliz, krebs döngüsü ve oksidatif fosforilasyondan oluşmaktadır. Oksijensiz (anaerobik) solunum ise glikoliz, etil alkol fermantasyonu ve laktik asit fermantasyonundan oluşmaktadır.

HÜCRE SOLUNUMU
1. Oksijensiz Solunum (anaerobik)
a. Glikoliz
b. Fermantasyon
– Etil alkol Fermantasyonu
– Laktik asit Fermantasyonu
2. Oksijenli solunum (aerobik)
a. Glikoliz
b. Krebs Döngüsü
c. Oksidatif Fosforilasyon

Hücre Solunumu
Canlı hücreler metabolik faaliyetlerini yerine getirmek için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Canlı hücreler ihtiyaç duyulan bu enerjiyi hücresel solunum ile sağlamaktadır. Canlının yaşamını sürdürebilmesi için solunum yapması gerekmektedir. Hücresel solunum ana hatlarıyla karbonhidrat, yağ ve protein gibi moleküllerin parçalanması olayıdır. Bu nedenle parçalanan bu maddelerde oksijen kullanılıp kullanılmamasına göre hücre solunumu ikiye ayrılmaktadır.

1. Oksijensiz Solunum 

Hücresel solunumda gerçekleştiği esnada oksijenin kullanılmadığı solunum türüne oksijensiz solunum denilmektedir. Biyoloji kaynaklarında bu solunum türüne anaerobik solunumda denilmektedir. Bilindiği üzere bazı bakteri türleri oksijensiz ortamda yaşamlarını sürdürebilmektedirler. Ancak bazı bakterilerin oksijensiz solunum yapmasına karşın oksijenli solunum yapan canlılarda oksijenin yetersiz kaldığı durumlarda oksijensiz solunum yapabilmektedir.

a. Glikoliz

Glikozun enzimlerin yardımıyla pirüvik aside kadar parçanıp ATP üretilir. Bu şekilde enerji üretilmesine glikoliz denilmektedir. Glikoliz olayı hem oksijenli solunumda hemde oksijensiz solunumda ortak olarak görülen bir reaksiyon zinciridir.
Glikoliz olayı birbirini takip eden ve her biri ayrı bir enzimle kontrol edilen 9 basamaktan oluşmaktadır. Bu basamakların sonucunda pirüvik asit elde edilmektedir.

GLİKOLİZ HAKKINDA DETAYLI BİLGİ ALMAK İÇİN TIKLAYINIZ…

b. Fermantasyon
Hücresel solunumda eğer oksijen bulunmuyorsa veya çok az miktarda ise glikoliz olayı sonucunda meydana gelen pirüvik asit atil alkol veya laktik gibi moleküllere kadar parçalanmaktadır. Bu olaya fermantasyon denilmektedir.

FERMANTASYON HAKKINDA DETAYLI BİLGİ ALMAK İÇİN TIKLAYINIZ…

Glikozun fermantasyona uğrayabilmesi için glikozun aktifleşmesi gerekmektedir. Aktifleşme işlemi için ise 2 ATP gerekmektedir. Unutulmamalıdır ki, fermantasyon reaksiyonlarının büyük bir çoğunluğu glikolizden oluşmaktadır.

Etil Alkol Fermantasyonu
Hücresel solunum oksijensiz şartlarda pirüvik asiti iki yönde değişikliğe uğratır. Eğer pirüvik asitten etil alkol meydana geliyorsa buna etil alkol fermantasyonu denilmektedir. Etil alkol fermantasyonu bazı bakterilerde, maya hücrelerinde ve bazı bitkilerde görülmektedir.

ETİL ALKOL FERMANTASYONU HAKKINDA DETAYLI BİLGİ ALMAK İÇİN TIKLAYINIZ

Etil alkol fermantasyonu denklemi

Glikoz + 2ATP → 2 Etil alkol + 2CO2 + 4ATP

Laktik Asit Fermantasyonu
Pirüvik asitten laktik asit meydana geliyorsa buna laktik asit fermantasyonu denilmektedir. Laktik asit fermantasyonunda etil alkol fermantasyonundan farklı olarak karbondioksit (CO2) meydana gelmektedir.

LAKTİK ASİT FERMANTASYONU HAKKINDA DETAYLI BİLGİ İÇİN TIKLAYINIZ…

Laktik asit fermantasyonu denklemi

Glikoz + 2ATP → 2 Laktik asit + 4ATP

ÖNEMLİ NOT: Oksijensiz solunumda meydana gelen glikoliz ve fermantasyon olaylarının hepsi sitoplazma içerisinde gerçekleşir. Oksijenli solunum sonucunda toplamda 4 ATP üretilmesine karşın 2 ATP harcandığı için net ATP 2’dir. Ayrıca bu reaksiyonlarda glikoz molekülü tamamen parçalanmadığı için açığa çıkan enerji ve ATP miktarı azdır.

2. Oksijenli Solunum

Hücresel solunum sırasında oksijenin kullanıldığı solunum türüdür. Farklı biyoloji kaynaklarında aerobik solunum olarak da adlandırılmaktadır. Oksijenli solunum olayları mitokondri içerisinde gerçekleşmektedir. Oksijenin bulunduğu ortamlarda monosakkaritler, yağ asitleri, griserol ve bazı aminoasitler kilit bileşik olan asetil koenzim A’ya (asetil-CoA) dönüştürüldükten sonra krebs döngüsüne girer. Yani Oksijen solunum glikoliz, krebs döngüsü ve oksidatif fosforilasyon aşamalarında geçmektedir.

a. Glikoliz
Oksijenli solunumda meydana gelen glikoliz olayı oksijensiz solunum ile aynıdır. Oksijenli solunumda da önceikle sitoplazmada glikoliz gerçekleşir. Burdan 2 ATP edilir. glikoliz sonucu oluşan pirüvik asi asetil-CoA’ya dönüştürülerek krebs döngüsü katılır.

b. Krebs Döngüsü
Krebs döngüsü glikoliz sonucu meydana gelen pirüvik asitin oksijenin varlığı ile asetil-CoA ve karbondioksite dönüşmesinden sonra başlamaktadır. Buraya kadar yapılan tüm işleler krebs döngüsü hazırlık evresidir. Krebs döngüsü mitokondri içerisinde meydana gelmektedir. ilkmeydana gelen ara bileşik sitrik asit olduğu için sitrik asit döngüsüde denilmektedir. Farklı biyoloji kaynakları krebs çemberi olarakta adlandırmaktadır. Krebs döngüsünde görev alann enzimler mitokondrinin iç zarında yer almaktadır. çember şeklini alan bir döngü ie bileşikler dönüşerek geri kalan süreçte kullanılacak maddeleri elde ederler.

KREBS DÖNGÜSÜ HAKKINDA DETAYLI BİLGİ ALMAK İÇİN TIKLAYINIZ…

Krebs döngüsü sonucu; 6 NADH2, ve 2 FADH2 meydana gelir. Bu bileşiklerin üzerinde taşıdıkları elektronlar ve hidrojenler elektron taşıma sistemine aktarılıp yükseltgenme durumuna geçer ve ATP üretilir.

KREBS DÖNGÜSÜ HAKKINDA DETAYLI BİLGİ İÇİN TIKLAYINIZ…

c. Oksidatif Fosforilasyon
Oksijenli solunum meydana gelen glikoliz ve krebs çemberi sonucu üretilen ATP miktarı çok azdır. Glikoliz ve Krebs döngüsünde meydana gelen reaksiyonlar sırasında hidrojen atomları ve bunların yüksek enerjili elektronları ayrılmaktadır. Bu hidrojenler NAD ve FAD tarafından tutularak ETS’ye aktarılır. ETS sonucu çıkan enerji bşr kısmı sisteme bırakılır. Ve bu enerji ısıya dönüştürülerek bir kısmıda ADP molekülüne fosfat ekleyerek ATP üretilmesinde kullanılır.

Dolayısıyla oksijennin bulunduğğu ortamda ATP verimi oldukça yüksektir. Bu şekilde ATP üretilmesine oksidatif fosforilasyon denilmektedir.

OKSİDATİF FOSFORİLASYON HAKKINDA DETAYLI BİLGİ İÇİN TIKLAYINIZ…

Oksijenli solunumun baştan sona bütün evrelerinde toplam 40 ATP üretilmesine rağmen başta glikolizde harcanan 2 ATP’yi düşersek bir glikoz molekülünden net olarak 38 ATP elde edildiğini söyleyebiliriz.

Hücresel Solunum PDF