Hücresel teneffüs, hücrelerin gıdadan gelen enerjiyi hücre tarafınca kullanılabilecek bir forma dönüştürdüğü süreçtir. Hücresel teneffüs dönemi üç aşamada gerçekleşir: glikoliz, Krebs döngüsü ve elektron nakliyat zinciri.
Glikoliz, hücresel solunumun ilk aşamasıdır ve hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir. Bu noktada, glikoz pirüvata parçalanır ve ondan sonra asetil-CoA’ya dönüştürülür.
Krebs döngüsü, hücresel solunumun ikinci aşamasıdır ve hücrenin mitokondrilerinde gerçekleşir. Bu noktada, asetil-CoA karbondioksit ve suya parçalanır ve enerji ATP formunda özgür bırakılır.
Elektron nakliyat zinciri, hücresel solunumun üçüncü ve son aşamasıdır ve hücrenin mitokondrilerinde de meydana gelir. Bu noktada, elektronlar bir taşıyıcı molekülden diğerine geçirilir ve enerji ATP biçiminde özgür bırakılır.
Hücresel teneffüs, hücrelere işlev görmek için gerekseme duydukları enerjiyi sağlamış olduğu için hayat için gereklidir. Hücresel teneffüs dönemi ek olarak karbondioksit ve su benzer biçimde atık mamüller üretir.
Hücresel solunumla alakalı birtakım mühim noktalar şunlardır:
- Hücresel teneffüs, hücrelerin gıdalardan aldıkları enerjiyi hücre tarafınca kullanılabilecek bir forma dönüştürme sürecidir.
- Hücresel teneffüs dönemi üç aşamada gerçekleşir: glikoliz, Krebs döngüsü ve elektron nakliyat zinciri.
- Glikoliz, hücresel solunumun ilk aşamasıdır ve hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir.
- Krebs döngüsü hücresel solunumun ikinci aşamasıdır ve hücrenin mitokondrilerinde gerçekleşir.
- Elektron nakliyat zinciri hücresel solunumun üçüncü ve son aşamasıdır ve hücrenin mitokondrilerinde gerçekleşir.
- Hücresel teneffüs, hücrelere işlevlerini yerine getirebilmeleri için gerekseme duydukları enerjiyi sağlamış olduğu için hayat için eğer olmazsa olmazdır.
- Hücresel teneffüs dönemi esnasında karbondioksit ve su benzer biçimde atık mamüller de ortaya menfaat.
| Hususiyet | Tarif |
|---|---|
| Hücresel yakıt | Hücrelerin işlev görmek için kullandıkları enerji |
| Biyokimyasal | Hücrelerin içerisinde gerçekleştirilen kimyasal süreçler |
| Besinler | Hücrelerin muntazam emek harcaması için gerekseme duyduğu maddeler |
| Metabolizma | Bir hücre içinde gerçekleştirilen bütün kimyasal reaksiyonların toplamı |
| Enerji | İş yapma kapasitesi |
II. Hücresel Solunumun Aşamaları
Hücresel teneffüs, bütün canlı hücrelerde gerçekleştirilen ve enerji üretiminden görevli bir süreçtir. Süreç üç aşamaya ayrılabilir: glikoliz, Krebs döngüsü ve elektron nakliyat zinciri.
Glikoliz, hücresel solunumun ilk aşamasıdır ve hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir. Bu noktada, glikoz pirüvata parçalanır ve azca oranda ATP üretilir.
Krebs döngüsü, hücresel solunumun ikinci aşamasıdır ve hücrenin mitokondrilerinde gerçekleşir. Bu noktada pirüvat, karbondioksit ve suya parçalanır ve büyük oranda ATP üretilir.
Elektron nakliyat zinciri hücresel solunumun üçüncü ve son aşamasıdır ve hücrenin mitokondrilerinde de meydana gelir. Bu noktada elektronlar NADH ve FADH2’den oksijene aktarılır ve büyük oranda ATP üretilir.
Hücresel solunumun genel tepkimesi şudur:
Glikoz + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP
Hücresel teneffüs, bütün canlı hücrelerin hayatta kalması için gereklidir, şundan dolayı hücrelerin işlev görmesi için gerekseme duyduğu enerjiyi sağlar.
III. Glikoliz
Glikoliz, hücresel solunumun ilk adımıdır ve glikozun pirüvata parçalandığı süreçtir. Bu süreç hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir ve oksijen gerektirmez.
Glikoliz, glikozu iki molekül pirüvata dönüştüren on enzimatik reaksiyondan oluşan bir seridir. Glikolizin ilk beş reaksiyonu hazırlık fazı olarak bilinir ve glikozun fosforilasyonunu ve iki molekül ATP üretimini ihtiva eder. Glikolizin kalan beş reaksiyonu ödeme fazı olarak bilinir ve pirüvatın parçalanmasını ve dört molekül ATP üretimini ihtiva eder.
Glikolizin genel reaksiyonu aşağıdaki benzer biçimde özetlenebilir:
Glikoz + 2 ADP + 2 NAD+ + 2 Pi → 2 pirüvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+
Glikoliz, hücreye ATP formunda enerji sağlamış olduğu için mühim bir işlemdir. Ek olarak, öteki metabolik yollarda kullanılabilen bir indirgeyici madde olan NADH üretir.
Glikoliz düzenlenmiş bir süreçtir ve hızı, glikozun mevcudiyeti, ATP ve NADH konsantrasyonu ve süreçte yer edinen enzimlerin aktivitesi benzer biçimde bir takım unsur tarafınca denetim edilir.
IV. Krebs Döngüsü
Krebs döngüsü, sitrik asit döngüsü yahut trikarboksilik asit (TCA) döngüsü olarak da bilinir, hücrelerin mitokondrilerinde gerçekleştirilen bir takım kimyasal reaksiyondur. Döngü, glikoliz esnasında üretilen bir molekül olan asetil-CoA’nın oksidasyonundan mesuldür. Krebs döngüsü, elektron nakliyat zincirinde ATP üretmek için kullanılan NADH ve FADH2 üretir.
Krebs döngüsü, asetil-CoA’nın oksaloasetat ile yoğunlaşmasıyla adım atar ve sitrat kaynaklanır. Ondan sonra sitrat, α-ketoglutarat kurmak suretiyle dekarboksile edilen izositrata dönüştürülür. Ondan sonra α-ketoglutarat, süksinil-CoA kurmak suretiyle oksidatif olarak dekarboksile edilir. Ondan sonra süksinil-CoA, fumarata oksitlenen süksinata dönüştürülür. Ondan sonra fumarat, malat kurmak suretiyle hidratlanır. Ondan sonra malat, döngüyü tamamlayan oksaloasetata oksitlenir.
Krebs döngüsü, ATP üretimi için lüzumlu olan mühim bir metabolik yoldur. Döngü ek olarak amino asitlerin ve öteki bileşiklerin sentezinde de rol oynar.
V. Elektron Nakliyat Zinciri
Elektron nakliyat zinciri (ETC), elektronları NADH ve FADH2’den oksijene aktaran bir takım protein kompleksidir. ETC, iç mitokondriyal zarda bulunur. Elektronlar bir kompleksten diğerine aktarılır ve her karmaşa, açığa çıkan enerjiyi protonları (H+) iç mitokondriyal zar süresince pompalamak için kullanır. Bu, ATP sentaz tarafınca ATP sentezini yönlendirmek için kullanılan bir proton gradyanı oluşturur.
ETC, hücrelerin doğal moleküllerin oksidasyonundan ATP ürettiği süreç olan oksidatif fosforilasyonun mühim bir yeridir. ETC ek olarak hücrelere zarar verebilen reaktif oksijen türlerinin (ROS) mühim bir deposudur.
VI. ATP Sentazı
ATP sentaz, ADP ve Pi’den ATP sentezini katalize eden bir enzimdir. İç mitokondriyal zarda bulunur ve hücresel solunumun son adımı olan elektron nakliyat zincirinden mesuldür.
ATP sentaz, iki bölümden oluşan bir transmembran proteindir: iç mitokondriyal zara gömülü bir F0 alanı ve mitokondriyal matrise uzanan bir F1 alanı. F0 alanı, protonların mitokondriyal intermembran boşluktan mitokondriyal matrise akmasına müsaade eden bir proton kanalı ihtiva eder. Bu proton akışı, ATP sentezini yönlendirmek için kullanılan iç mitokondriyal zar süresince bir proton gradyanı oluşturur.
F1 alanı, ADP ve Pi’yi bağlayan ve ATP sentezini katalize eden üç katalitik bölge ihtiva eder. ATP sentezi, F0 alanındaki proton kanalından proton akışına bağlıdır. Protonlar proton kanalından aktığında, F1 alanının dönmesine niçin olurlar. Bu dönüş, F1 alanındaki katalitik bölgelerin pozisyona girip çıkmasına yol açar, bu da ADP ve Pi’yi bağlamalarına ve özgür bırakmalarına ve ATP sentezini katalize etmelerine imkan tanır.
ATP sentaz fazlaca müessir bir enzimdir. Proton gradyanı minik olsa bile ADP ve Pi’den yüksek bir verimlilikle ATP sentezleyebilir. Bu bereketlilik, F1 alanındaki katalitik bölgelerin ADP ve Pi’ye bağlanıp özgür bırakmalarına ve devamlı bir döngüde ATP sentezini katalize etmelerine imkan tanıdığı olan bir halde düzenlenmiş olmasından meydana gelmektedir.
ATP sentaz, hücresel teneffüs için lüzumlu bir enzimdir. Hücresel solunumun son adımı olan elektron nakliyat zincirinden mesuldür ve hücrelerin aktivitelerini güçlendirmek için kullandıkları enerji molekülü olan ATP’yi sentezleyen enzimdir.
VII. Anaerobik Teneffüs
Anaerobik teneffüs, oksijen gerektirmeyen bir hücresel teneffüs türüdür. Bu süreç, egzersiz esnasında kas hücreleri benzer biçimde oksijenden mahrum kalan hücrelerde gerçekleşir. Anaerobik teneffüs, aerobik solunumdan daha azca ATP üretir, sadece daha süratli bir süreçtir.
Anaerobik solunumun ilk adımı glikolizdir, bu da aerobik solunumda gerçekleşen işlemle aynıdır. Glikoliz, glikozu pirüvata parçalar. Aerobik solunumda, pirüvat ondan sonra asetil-CoA’ya dönüştürülür ve Krebs döngüsüne girer. Sadece, anaerobik solunumda, pirüvat laktata dönüştürülür.
Laktat, anaerobik solunumun bir atık ürünüdür. Anaerobik teneffüs fazlaca uzun zaman devam ederse vücutta birikebilir. Bu, kas yorgunluğuna ve ağrıya yol açabilir.
Anaerobik teneffüs, oksijenden mahrum kalan hücreler için mühim bir süreçtir. Bu hücrelerin oksijen kullanamadıkları zamanlarda bile enerji üretmeye devam etmelerini sağlar.
Fermantasyon
Fermantasyon, oksijen yokluğunda gerçekleşen bir tür anaerobik solunumdur. Maya ve bakteri benzer biçimde birtakım mikroorganizmalar tarafınca glikoz ve öteki doğal bileşikleri parçalamak için kullanılır. Fermantasyon, ATP formunda enerjinin yanı sıra alkol ve karbondioksit benzer biçimde yan mamüller üretir.
İki ana fermantasyon türü vardır: laktik asit fermantasyonu ve alkollü fermantasyon. Laktik asit fermantasyonu, glikozun laktik aside parçalanmasıyla meydana gelirken, alkol fermantasyonu, glikozun alkole ve karbondioksite parçalanmasıyla meydana gelir.
Fermantasyon, besin endüstrisinde mühim bir işlemdir. Peynir, yoğurt, bira ve şarap benzer biçimde muhtelif fermente gıdaların üretiminde kullanılır. Fermantasyon ek olarak zararı dokunan bakterilerin büyümesini engellemeye destek olduğundan gıdayı korumak için de kullanılır.
IX. Hücresel Solunumun Önemi
Hücresel teneffüs, hücrelerin işlev görmesi için gerekseme duyduğu enerjiyi sağlamış olduğu için hayat için eğer olmazsa olmazdır. Hücresel teneffüs dönemi, bir şeker olan glikozu ATP formunda enerjiye dönüştürür. ATP, hücreler tarafınca kas kasılması, protein sentezi ve hücre bölünmesi benzer biçimde aktivitelerini desteklemek için kullanılır.
Hücresel teneffüs olmasaydı hücreler işlevlerini yerine getiremez ve hayat olası olmazdı.
Hücresel solunumun vücutta oynadığı muayyen rollerden bazıları şunlardır:
- Hücrelerin metabolik faaliyetlerini sürdürebilmesi için gerekseme duyduğu enerjiyi sağlar.
- Vücudun pH dengesini korumaya destek sağlar.
- Vücudun sıcak kalmasına destek olan ısıyı üretir.
- Vücuttaki atık maddelerin atılmasına destek sağlar.
Hücresel teneffüs, birçok değişik adımı içeren karmaşa bir süreçtir. Genel süreç aşağıdaki benzer biçimde özetlenebilir:
- Glikoz daha minik moleküllere parçalanır.
- Daha minik moleküller oksitlenerek enerji açığa menfaat.
- Enerji ATP kurmak için kullanılır.
Hücresel teneffüs hayat için eğer olmazsa olmazdır ve vücudun genel işlevlerinde dirimsel bir rol oynar.
S: Hücresel teneffüs nelerdir?
A: Hücresel teneffüs, hücrelerin gıdalardan aldıkları enerjiyi hücre tarafınca kullanılabilecek bir enerjiye dönüştürmesidir.
S: Hücresel solunumun evreleri nedir?
A: Hücresel solunumun üç aşaması glikoliz, Krebs döngüsü ve elektron nakliyat zinciridir.
S: Hücresel solunumun önemi nelerdir?
A: Hücresel teneffüs hayat için eğer olmazsa olmazdır şundan dolayı hücrelere işlevlerini yerine getirebilmeleri için gerekseme duydukları enerjiyi sağlar.
0 Yorum