15 HÜCRESEL SOLUNUM 4 OKSİJENLİ SOLUNUM Kemiozmozis Elektronların, ETS de aktarımı sırasında matriksi ile zarlar arası boşluk arasında meydana gelen H konsantrasyonuna bağlı olarak ATP üretimini açıklayan hipoteze KEMİOZMOTİK HİPOTEZ ya da KEMİOZMOZİS denir. Elektronlar ETS de aktarılırken açığa çıkan enerjinin bir kısmı ısı olarak ayrılır diğer kısmı ise H lerin zarlar arası boşluğa pompalanmasında kullanılır. Hlerin pompalanması matriks ile zarlar arası boşluk arasında H konsantrasyonuna bağlı potansiyel bir fark oluşturur. İç zar Hlerin yeniden matrikse dönmesine engel olduğundan Hler ATP sentaz enzimi ile matrikse geri dönerler. Bu geçiş sırasında ATP sentaz ATP üretir. Matrikse geri dönen Hler oksijenle birleşere H2O oluşturur. Kemiozmozis NADH2 nin getrdiği H için 2,5 ATP, FADH2 nin getirdiği H için 1,5 ATP üretilir. ETS de oksidatif fosforilasyon ile toplamda 28 ATP üretilmiş olur. ETS de genel olarak; 10 NADH2 2 FADH2 6 O2 kullanılır. 12 H2O 28 ATP (10 NAD 25 ATP, 2 FAD 3 ATP) üretilir. Oksijenli solunumda toplamda 30-32 ATP üretilir. (Bir glikoz için) Bu farklılık glikoliz evresinde üretilen NADH2 moleküllerinin farklı hücrelerde ETS ye farklı yerlerden katılmasından kaynaklanır. ÖRN: iskelet kası ve beyin hücrelerinde 30 ATP, karaciğer böbrek ve kalp hücrelerinde 32 ATP üretilir. Oksijenli solunumda toplamda 12 H2O üretilir. Krebste 6 H20 kullanıldığından net 6 H2O üretilmiş olur. Oksijenli solunum fermantasyona göre daha fazla ATP üretir. Bunun sebebi glikozun inorganik maddeler kadar parçalanabilmesidir. Besinlerin Oksijenli Solunuma Katılma Yolları Oksijenli solunumda organik madde olarak sadece glikoz kullanılmaz. Karbonhidratlar solunuma katılacaksa glikoza kadar parçalanır. Galaktoz ve früktoz ise glikoza dönüştürülerek solunuma katılır. Proteinler aminoasitlere parçalanırlar. Aminoasitler solunuma katılmadan önce DEAMİNASYONA uğrarlar. Yapılarındaki azot NH3(amonyak) olarak ayrılır. Karaciğerde üreye dönüştürülür ve böbrekler ile vücuttan uzaklaştırılır. Oluşan molekülün karbon sayısına göre farklı yollardan hücre solunumuna katılır. Lipitler hidroliz sonucunda gliserol ve yağ asidi haline dönüştürülürler. Gliserol molekülü glikoliz aşamasına katılır. Yağ asitleri ise BETA OKSİDASYON adı verilen reaksiyonlar ile 2c halinde parçalanarak asetil co-A halinde hücresel solunuma katılırlar. Canlılar enerji verici olarak öncelikle karbonhidrat, lipit ve en son olarak proteinleri kullanır. Solunum Katsayısı Oksijenli solunumda üretilen CO2 miktarının kullanılan O2 miktarına oranına SOLUNUM KATSAYISI denir. Rq ile gösterilir. Karbonhidrat Rq=1 Üretilen CO2 ile kullanılan O2 sayısı birbirine eşittir. Lipit Rq<1 Yağlarda bol miktarda hidrojen bulunduğundan daha fazla O2 kullanılır. Kullanılan oksijen miktarı üretilen CO2 miktarından fazla olduğundan solunum katsayısı 1 den küçüktür. Protein Rq<1, Rq>1 Genellikle 1 den büyüktür. Proteinin solunum katsayısını çeşidine göre değişir. Solunum İle Fotosentezin İlişkisi Fotosentez ve oksijenli solunum kimyasal tepkime olarak birbirinin tersidir. FOTOSENTEZ Ökaryot canlılarda Kloroplast, prokaryot canlılarda sitoplazma ve hücre zarında gerçekleşir. Canlı çeşidine göre H2O, H2 ve H2S gibi maddeler ve CO2 kullanılır. Sadece aydınlık ortamda gerçekleşir. ETS, ışık, enzim ve klorofil görev alır. Fotofosforilasyon ile ATP üretimi yapılır. Üretilen ATP ler ışıktan bağımsız tepkimelerde kullanılır. OKSİJENLİ SOLUNUM Ökaryot canlılarda mitokondri, prokaryot canlılarda mezozomda gerçekleşir. Organik maddeler oksijen ile parçalanır. Canlının hayatı boyunca hiç kesilmeden devam eder. ETS ve enzim görev alır. Substrat düzeyinde fosforilasyon ve oksidatif fosforilasyon ile ATP üretimi olur. Üretilen ATP ler canlının fotosentez ve kemosentez dışındaki enerji gerektiren hayatsal faaliyetlerinde kullanılır.