HÜCRESEL SOLUNUM VE ATP

Ygs ve 11. Sınıf biyoloji konusu. Canlılarda hücre solunumu, ATP nin yapısı ve özellikleri. Hücrelerde yapım ve yıkım tepkimeleri.



İki türlü solunum vardır. Hücre dışı solunum ve hücre içi solunum.

Hücre Dışı Solunum

Canlıların dış ortamdan oksijen almaları ve dış ortama karbondioksit vermeleri olayıdır. Bu olay solunum organları ile gerçekleştirilir. Dış ortamdan akciğerlere alınan oksijenin dokulara, dokulardan alınan karbondioksitin akciğerlere verilmesinde damarlar ve kan rol oynar.


Hücresel Solunum

Enerji verici biyolojik moleküllerin parçalanması ve yapılarındaki enerjinin açığa çıkarılarak ATP üretilmesi olaylarına hücresel solunum denir. Hücresel solunum hücre içi solunum olarak da adlandırılır.

Canlılar yaşamları boyunca birçok kimyasal tepkimeler gerçekleştirir. Canlıların gerçekleştirdiği bu kimyasal tepkimelerin tamamına metabolizma denir. Bu tepkimelerin bazıları enerji verici, bazıları da enerji tüketici tepkimelerdir.

Canlılarda organik moleküllerin daha küçük yapı birimlerine ayrılmasına yıkım tepkimeleri(katabolizma) denir. Küçük yapı birimlerinden daha karmaşık organik bileşiklerin sentezlenmesine ise yapım tepkimeleri (anabolizma) denir.

Canlılarda enerji açığa çıkaran tepkimelere ekzergonik tepkimeler, enerji gerektiren tepkimelere endergonik tepkimeler adı verilir.

Hücrelerde metabolizmanın devam ettirilebilmesi solunum olaylarına bağlıdır. Hücre solunumu her canlı hücrede gerçekleşen zorunlu bir olaydır.


Canlılar, canlılık faaliyetlerini sürdürebilmek için enerji kullanmak zorundadır. Kemosentez yapan bakteriler dışındaki canlılar enerji ihtiyaçlarını tükettikleri besinlerden sağlarlar. Fotosentez yapan canlılar güneş ışığında güneş enerjisini kullanarak ATP üretirler. Geceleri ise ortamdaki oksijeni kullanarak ATP üretirler.

Kemosentez yapan bakteriler ise kükürt ve demir gibi bazı elementlerin oksidasyonu sonucu açığa çıkan enerjiyi ATP’ye dönüştürerek enerji kaynağı olarak kullanırlar.

Fotosentez ve kemosentez yapamayan canlılar tükettikleri besinlerde bulunan biyokimyasal enerjiyi ATP’ye dönüştürerek kullanırlar. 

ATP üretimi iki şekilde olur; Oksijenli solunum ve oksijensiz solunum. Oksijenli solunumda havadan alınan O2 ile besinler yakılır ve yapılarındaki enerji ATP molekülünde yüksek enerjili fosfat bağları halinde depo edilir.

Oksijensiz solunumda ise besinler tam olarak yıkılmadıklarından yapılarındaki enerjinin tamamı açığa çıkarılıp kullanılamaz. Bu nedenle oksijensiz solunumun verimi düşüktür.

Oksijenli solunum yapan canlılarda ve oksijensiz solunum yapan canlılarda enerji kaynağı olarak ATP kullanılır.



ATP (Adenozin Trifosfat)

Hücresel solunum sonucu üretilen enerji ATP şeklinde depolanır. ATP tüm hücrelerde enerji kaynağı olarak kullanılır.

Hücrelerin enerji kaynağı olarak ATP sentezlemesinin ve kullanmasının sebebi ATP’nin yapısındaki fosfat bağlarının büyük miktarda enerji depo edebilmesinden kaynaklanır. Bir fosfat bağı oluşturulurken büyük miktarda enerji gerekir, bu fosfat bağı koparılırken de yine aynı miktarda enerji açığa çıkar.

ATP; adenin adı verilen azotlu organik baz, beş karbonlu bir şeker olan riboz ve 3 fosfat molekülü (fosforik asit) nden meydana gelmiştir.


 


ATP nin Yapısı ve Özellikleri

ATP besinlerin yapısındaki enerjinin hücrenin kullanabileceği bir yapıda yüksek enerjili fosfat bağları şeklinde depolanmış halidir. Besinlerdeki enerji fosfat bağları halinde ATP’de tutulur. Bu bağlar parçalanınca enerji açığa çıkar. Açığa çıkan enerji hücrede kullanılır.

ATP’nin yapısında 1 adenin bazı, bir riboz şekeri ve 3 fosfat molekülü bulunur.

ATP yapısındaki adenin bazı ile riboz şekeri birbirine glikozit bağı ile bağlanır. Bu yapıya adenozin adı verilir.

Adenozin yapısına ester bağı ile bir fosfat ilave edilirse adenozin monofosfat (AMP) molekülü oluşur. AMP ye bir fosfat bağlanırsa adenozin difosfat (ADP) molekülü oluşur. ADP ye bir fosfat eklenirse adenozin trifosfat (ATP) molekülü oluşur.

ATP’nin sentezi hücre içinde olur. Bir hücrede sentezlenen ATP diğer hücrelerde kullanılamaz. Ayrıca ATP hücrede depo edilmez. İhtiyaç anında sentezlenir ve tüketilir.

ATP yapım ve yıkım olayları birbirlerinin tersi olaylardır.

ATP nin son fosfat bağının hidrolizi ile 7300 kalorilik bir enerji açığa çıkar.

ADP gibi organik moleküllere bir fosfatın bağlanması endergonik bir tepkimedir. Bu olaya fosforilasyon adı verilir. Fosforilasyon ile üretilen enerji ATP sentezinde kullanılır.

ATP gibi moleküllerin hidrolizi ekzergonik tepkimelerdir, defosforilasyon olarak adlandırılır.


Fosforilasyonda Kullanılan Enerji Kaynakları

Fotosentez veya kemosentez yapamayan canlılar tüketici canlılardır. Bu canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için gerekli organik molekülleri dışarıdan besin şeklinde almak zorundadır. Canlıların ihtiyaç duyduğu en önemli şey ise enerjidir.

Canlılar dışarıdan besin olarak aldıkları gıdaları vücutlarında sindirerek yapı taşlarına ayırırlar. Bu yapı taşları vücutta çeşitli biçimlerde kullanılır veya depolanır. Örneğin glikozun hayvanlarda depolanmış şekli glikojendir. İhtiyaç anında glikojen, glikoza parçalanarak kullanılır.

Hücreler enerji kaynağı olarak öncelikle glikozu kullanırlar. Glikozun yetersiz olduğu durumlarda yağlar kullanılır. Yağ yetersizliği durumunda proteinler de enerji kaynağı olarak kullanılır.

Oksijenli solunum yapamayan canlılar bazı tek hücreli canlılar ve mantarlardır. Bu canlıların solunum şekline fermantasyon denir. Bu canlılar da ATP üretir ancak ürettikleri ATP oksijenli solunuma göre oldukça azdır.

Fotosentez yapan canlılar güneş ışığında güneş enerjisini kullanarak ATP sentezler ve sentezlediği ATP’yi besin üretiminde kullanır. Bitkilerin güneş ışığı altında ATP sentezlemesi olayına "fotofosforilasyon" adı verilir.




FOSFORİLASYON ÇEŞİTLERİ



SANATSAL BİLGİ

03/11/2016

  • YORUM YAZ
  • ADI SOYADI(veya nick)
  • YORUM
COPYRIGHT© HER HAKKI SAKLIDIR
Sitede Yer Alan Bilgi Belge Ve Materyallerin İzinsiz olarak Kopyalanması ve Alıntılanması Yasaktır

SANATSAL BILGI