Bu solunum şekli mayalanma ya da fermantasyon olarak da adlandırılır. Organik besin maddelerinin, oksijensiz ortamda parçalanarak bağları arasındaki enerjinin açığa çıkarılmasıdır.
Son ürün olarak yine bir organik madde açığa çıkar. Organik besin maddeleri tamamen yapıtaşına kadar parçalanamadığı için oksijenli solunuma oranla çok daha az enerji üretilir.
Ortamda oksijen bulunsun veya bulunmasın solunumun sitoplazmada gerçekleşen ilk reaksiyonları, bütün canlılarda (bazı kemosentetik bakteriler hariç) aynıdır.
Glikozun iki molekül pirüvik asite kadar yıkımını sağlayan bu reaksiyonlar glikoliz adını alır. Glikoliz reaksiyonlarında kullanılan enzimler bütün canlılarda ortaktır.
GLİKOLİZ HAKKINDA DETAYLI BİLGİ İÇİN TIKLAYINIZ…
- Glikoliz reaksiyonları, altı karbonlu glikoz molekülünün 2 ATP kullanılarak aktifleştirilmesiyle başlar.
- Bu reaksiyon sonucunda ATP lerin yapısında bulunan fosfatlar, yeni oluşan 6 karbonlu bileşiğe (fruktoz 1,6 di fosfat) aktarılmış olur.
- Bunda sonraki aşamada aktifleşmiş olan fruktoz di fosfat molekülü enzimlerle 3 karbonlu ve tek fosfatlı iki fosfogliser aldehite (PGAL) parçalanır.
- PGAL moleküllerinden herbiri, iki hidrojen kaybederek üç karbonlu fosfogliserik asit moleküllerine ( PGA) dönüşür
- Bu dönüşümde açığa çıkan hidrojenler NAD+ denilen elektron taşıyıcı moleküller tarafından tutulur. Bu reaksiyonlarda, enzimler yardımıyla yeni oluşan bileşiklere inorganik fosfat molekülleri takılır.
- Bu reaksiyonlar sonucunda meydana gelen fosfogliserik asitler daha sonra pirüvik asit moleküllerine dönüşür.
- Fosfogliserik asitlerde bulunan fosfatlar da ADP ye aktarılarak ATP sentezlenir (sübstrat düzeyinde fosforilasyon).
Glikozun, iki molekül pirüvata parçalanmasıyla glikoliz reaksiyonları bitmiş olur. Bu reaksiyonlarla, bir molekül glikozdan 2 NADH+H+, 4 ATP ve 2 molekül pirüvat (pirüvik asit) oluşur. Başlangıçta glikozu aktifleştirmek için 2 ATP harcandığından, net kazanç 2 ATP dir.
Glikolizin son ürünü olan pirüvat zararlı bir madde olduğu için enzimler yardımıyla canlılarda farklı moleküllere parçalanır. Bu olaylar sonucunda oluşan son ürü- nün çeşidine göre farklı fermantasyon tipleri (etil alkol ve laktik asit fermantasyonu gibi) vardır.
1. Etil Alkol Fermantasyonu
Maya mantarı, bazı bakteriler ve oksijensiz ortamlarda kalan bazı bitki tohumlarında görülen fermantasyon çeşitidir. Fermantasyon sonucunda etil alkol oluştuğu için bu olaya etil alkol fermantasyonu denir.
Glikoliz sonucunda oluşan pirüvattan bir molekül karbondioksit çıkarak, önce aset aldehit oluşur. Aset aldehit ise NADH+H+ daki hidrojenleri alarak, etil alkole dönüşür. Bu olaylar sonucunda oluşan NAD+, glikolizin devamı ve ATP üretimi için gereklidir.
Fermantasyon reaksiyonları sonucunda açığa çıkan etil alkol oranı % 18 i aşarsa, hücreler üzerinde etil alkol zehir etkisi yapar. Bu nedenle etil alkol birikiminin yoğun olduğu ortamlarda etil alkol fermantasyonu yapan canlılar yaşayamaz.
2. Laktik Asit Fermantasyonu
Bazı bakteriler ile (yoğurt bakterileri) insan ve omurgalı hayvanların oksijensiz kalan (oksijen yetersizliğinde) çizgili kas hücrelerinde görülür. Laktik asit fermantasyonu sırasında glikoliz tepkimeleri sonucu oluşan pirüvat, glikolizde oluşan NADH+H+ nın hidrojenlerini alarak laktik asiti meydana getirir.
Fermantasyon sonucunda laktik asit oluştuğu için laktik asit fermantasyonu adı verilir. Oluşan laktik asit, insan ve hayvanlara yorgunluk hissi verir. Bu nedenle laktik asit miktarı arttıkça uykumuz gelir.
Laktik asit kan yoluyla karaciğere taşınır. Burada tekrar glikoza çevrilip kas hücrelerine gönderilir. Kas hücrelerine yeterli oksijen geldiği zaman, laktik asit tekrar pirüvik asite dönüşür ve oksijenli solunuma katılır. Canlılarda görülen fermantasyon reaksiyonları iki çeşitle sınırlı değildir.
Sütün yoğurt ya da peynir haline dönüştürülmesi, meyve sularından alkollü içeceklerin oluşması, asetik asit, sitrik asit, aseton ve bütanol gibi son ürünlerin oluşması birer fermantasyon olaylarıdır.
LAKTİK ASİT FERMANTASYONU HAKKINDA DETAYLI BİLGİ İÇİN TIKLAYINIZ..
ETİL ALKOL FERMANTASYONU HAKKINDA DETAYLI BİLGİ İÇİN TIKLAYINIZ..
LAKTİK ASİT VE ETİL ALKOL FERMANTASYONU ARASINDAKİ FARKLAR…
OKSİJENSİZ SOLUNUM -PDF
