Enerji Ve Hayat
ENERJÄ° VE HAYAT
A) :-):-):-):-)BOLÄ°ZMA
Hücrelerde meydana gelen yapım,yıkım ve dönüşüm reaksiyonlarının hepsine birden :-):-):-):-)bolizma denir.
1) ÖZÜMLEME(ANABOLİZMA=ASİMİLASYON=BİYOSENTEZ)
Hücrelerde küçük moleküllerden büyük moleküllü maddelerin yapımına denir.
Önemli özümleme olayları;protein sentezi,enzim sentezi,nükleik asitlerin sentezi,ATP sentezi vb.
2)YADIMLAMA(KATABOLÄ°ZMA=DÄ°SÄ°MÄ°LASYON=YIKIM)
• Büyük moleküllü maddelerin daha küçük moleküllere ayrıştırılmasına denir.
• Önemli yadımlama olayları oksijenli ve oksijensiz solunum,her türlü sindirim,ATP’nin hidrolizi, nükleik asit yıkımı vb…
• Özümleme > Yadımlama ise;organizma büyümekte,geliÅŸmekte veya gençlik dönemini geçirmektedir.
• Bitkilerin yapraklarında gündüzleri özümleme,geceleri ise yadımlama daha hızlıdır.
• Özümleme = Yadımlama ise;geliÅŸme tamamlanmış ve dengeli bir :-):-):-):-)bolizma vardır.
• Özümleme < Yadımlama ise;organizma küçülmekte veya yaÅŸlılık dönemini geçirmektedir.
• Canlıların :-):-):-):-)bolizma hızları yapılan iÅŸ,faaliyet,yaÅŸ,ortam sıcaklığı gibi durumlarda farklıdır.Herhangi bir iÅŸ yapmadan sadece canlı kalabilmek için yapılan en düşük :-):-):-):-)bolizmaya bazal :-):-):-):-)bolizma denir. Ä°nsanlar uyurken, bakteriler spor halindeyken, hayvanlar kış uykusundayken bazal :-):-):-):-)bolizma yaparlar.
B) ATP(ADENOZÄ°N TRÄ° FOSFAT)
• Yapısında Adenin organik bazı, 5C’lu Riboz ÅŸekeri ve 3 tane de fosforik asit bulunur.
P P P Riboz Adenin
Adenozin
Adenozin mono fosfat (AMP)
Adenozin di fosfat (ADP)
Adenozin tri fosfat (ATP)
• ATP ADP + P + 7300 kalori enerji
• ATP’nin asıl kaynağı güneÅŸtir.
• Bütün canlı hücreler ATP sentezi yapmak zorundadır.Buna fosforilasyon denir.
ADP + P + enerji enzimler ATP
• ATP’nin üretildiÄŸi hayatsal olaylar:
• 1) Fotosentez(=fotofosforilasyon)
a) Devirli fotofosforilasyon
b) Devirsiz fotofosforilasyon
2) Oksijenli solunum
a) Substrat düzeyinde fosforilasyon(Glikoliz ve krebs evresinde)
b) Oksidatif fosforilasyon(ETS’de)
3) Fermantasyon(Glikolizde)
4) Kemosentez(Kemosentetik fosforilasyon olarak)
C) FERMANTASYON
• Oksijensiz solunum,anaerobik solunum,mayalanma da denir.
• Besinlerin oksijen kullanılmadan yıkılarak enerji üretilmesine denir.
• Besinler tam parçalanamaz ve parçalanma tam olmadığından az enerji üretilir.
• Sitoplazmada olur.2 safhadır.a) Glikoliz evresi b) Son ürün evresi
A) GLÄ°KOLÄ°Z SAFHASI
• Glikozun pirüvik asite(pirüvata) kadar parçalanmasına denir.
• Reaksiyonlarda 2ATP harcanarak 4ATP üretilir.Net kazanç 2ATP’dir.
• Sonuç olarak glikoliz sonucunda 4ATP,2NADH2 ve 2 pirüvat oluÅŸur.
• Glikoliz safhasına kadar(=pirüvata kadar) olan reaksiyonlar enzimler,proteinler ve genler aynıdır.Son ürünlerin farklı olmasının sebebi ise son enzimlerin farklı olmasındandır.
B) SON ÃœRÃœN SAFHASI
I) ALKOL FERMANTASYONU
• Bira mayası,maya mantarlarında ve ÅŸarap bakterilerinde görülür.
• Bu canlılarda fermantasyon ürünleri üremeyi durdurucu etki yapar.
II) LAKTÄ°K ASÄ°T FERMANTASYONU
• Omurgalıların çizgili kas hücrelerinde ve yoÄŸurt bakterilerinde görülür.
• Kas hücrelerinde laktik asit oluÅŸturulmasının asıl sebebi glikoliz ürünleri olan pirüvat ve
NADH2’nin uzaklaÅŸtırılamayarak ortamda birikmesidir.Ortamda yoÄŸunluÄŸu artan bu iki madde birbiriyle reaksiyona girerek laktik asit oluÅŸturur.Laktik asit kolayca difüzyon olarak hücreler arası sıvıya geçer ve uzaklaÅŸtırılmış olur.
• Az miktarda oluÅŸan laktik asit kasın daha iyi çalışmasını saÄŸladığı halde kasta fazla miktarda birikirse kas sertleÅŸir ve kasılmaz olur.
• Yorgunluk hissi verir.Aşırısı kramp yapar.
• Kanla karaciÄŸere taşınır.Sonra iki yol izler.
1.si yeterli oksijen geldiÄŸinde pirüvata tekrar dönüşerek CO2 ve H2O’ya parçalanır.
2.si ise glikoz sentezlenir.
• Fermantasyonu meydana getiren enzimler tahrip edilirse fermantasyon meydana gelmez.Buna pastorizasyon (=kaynatma) denir.
• Anaerobik bazı bakteriler amino asitleri de fermante ederek çok kötü kokulu ürünler oluÅŸtururlar.Buna pütrifikasyon denir.Yemeklerin bozulmasıyla çeÅŸitli kokuların oluÅŸması azotlu ve kükürtlü fermantasyon ürünlerinden dolayıdır.
D) OKSÄ°JENLÄ° SOLUNUM
• Aerobik solunumda denir.
• Besinlerin O2’nin varlığında CO2 ve H2O’ya kadar parçalanarak enerji elde edilmesi olayına denir.
• Besinler tamamen parçalanır.Bundan dolayı da enerji tam olarak açığa çıkar.
• Ä°ki amaç için yapılır.
1.si enerji üretmek
2.si bazı ara bileşiklerin eldesi
• 3 basamaktan oluÅŸur.a) Glikoliz b) Krebs c) ETS
A) GLÄ°KOLÄ°Z
• Glikozun pirüvata kadar parçalanmasıdır.
• Fermantasyonla aynıdır.(yani bütün canlı hücreler yapar.)
• Bir glikozun reaksiyona girmesi ile 4ATP,2NADH2 ve 2 pirüvat oluÅŸur.
B) KREBS ÇEMBERİ(SİTRİK ASİT ÇEMBERİ)
• Mitekondride olur.
• Ortamda oksijen varken pirüvat mitekondriye girerek Asetil Co-A’ya dönüşür.Pirüvattan Asetil Co-A oluÅŸurken 2CO2 ve 2NADH2 açığa çıkar.Bu olay mitekondri zarındaki enzimlerle gerçekleÅŸtirilir.
• Asetil Co-A (2C’lu) mitekondride oksala asetik asitle(4C’lu) birleÅŸerek sitrik asiti oluÅŸturur.
• Sitrik asit kademeli olarak C’larını uzaklaÅŸtırarak tekrar oksala asetik asiti oluÅŸturur.
• 1Asetil Co-A’dan krebste 2CO2,1ATP,1FADH2 ve 3NADH2 oluÅŸur.Glikoz için 4CO2,2ATP,2FADH2 ve 6NADH2 oluÅŸur.
• Krebste yapılan ATP sentezi substrat düzeyinde fosforilasyondur.
• Krebs devrine ‘karbon yolu reaksiyonları’ da denir.
C) ETS(SON OKSÄ°DASYON=OKSÄ°DATÄ°F FOSFORÄ°LASYON)
• ETS(elektron taşıma sistemi) NAD,FAD,koenzim Q, sitokrom b, sitokrom c, sitokrom a ve oksijen ÅŸeklinde dizilen elektron yakalayıcı elemanlardan meydana gelir.
• Bu diziliÅŸ sırası elektrona karşı gösterdikleri çekim kuvvetine göredir.
• H2’ler NAD ile aktarılırsa 3ATP,FAD ile aktarılırsa 2ATP enerji üretilir.
• Prokaryot hücrelerde ETS enzimleri hücre zarının sitoplazmaya doÄŸru yaptığı kıvrımlar (mesozom) üzerinde bulunur.
• ETS’ de ATP sentezi oksitlenme ve redüklenme reaksiyonları ÅŸeklinde geçtiÄŸi için bu devreye oksidatif fosforilasyon denir.
• Oksitlenme; molekülün H2 molekülü vererek yükseltgenmesine denir.
• Redüklenme; molekülün H2 molekülü yakalayarak indirgenmesine denir.
Yer Harcanan
Enerji Elde Edilen
Enerji H sayısı ve bunların
ATP cinsinden deÄŸeri Net
Kazanç
Glikoliz Sitoplazma 2 ATP 4 ATP 2 NADH22.3=6 ATP 8 ATP
PirüvatAsetil Co-A Mitekondri — — 2 NADH22.3=6 ATP 6 ATP
Krebs Mitekondri — 2 ATP 6 NADH22.3=6 ATP
2 FADH22.2=4 ATP 24 ATP
ETS Mitekondri — — — —
Toplam — 2 ATP 6 ATP 34 ATP 38 ATP
E) SOLUNUMDA DÄ°ÄžER ENERJÄ° KAYNAKLARI
• Hücre enerji ihtiyacını öncelikle karbonhidratlardan saÄŸlar.
• Karbonhidratlar olmazsa yaÄŸlar kullanılır.YaÄŸlar önce yaÄŸ asidi ve gliserole dönüştürülür.YaÄŸ asitleri 2C’lu Asetil Co-A’ ya dönüşerek solunuma katılır.Gliserol ise fosfogliseralhite dönüşerek reaksiyonlara katılır.
• YaÄŸlarda olmazsa enerji ihtiyacı proteinlerden saÄŸlanır.Proteinler aminoasitlere dönüştürülür.Aminoasitlerden 3C’lu olanlar pirüvata,2C’lu olanlar Asetil Co-A’ ya,4C’lu ve 5C’lu olanlar ise doÄŸrudan krebs devrine katılırlar.
• Solunum sonucunda oluÅŸan son ürünler CO2,H2O,ATP ve ısıdır.Ancak proteinler solunuma katılmışlar ise NH3,üre,ürik asit,H2S gibi farklı ürünlerde oluÅŸur.
• YaÄŸ asitleri ve aminoasitler farklı sayıda C taşıdıkları için farklı sayıda ATP,H2O ve CO2 oluÅŸtururlar.Mesela yaÄŸ asitleri az oksijen çok hidrojen atomu taşır.Bunun için solunum sonucunda az CO2 çok H2O oluÅŸtururlar.Bundan dolayı yaÄŸlar kurak ortam hayvanlarında iyi bir su deposu kaynağıdır.