Doğadaki Enerji Akışı Güneş enerjisi Kimyasal enerjisi ATP Fotosentez olayı ile enerjisi Hareket enerjisi Isı enerjisi ATP Enerjinin Temel Molekülü ATP + H2O ADP + H2O ADP + Pi + 7300 kalori AMP + Pi + 7300 kalori Enerjinin Temel Molekülü= ATP ; • Stoplazma,mitokondri ve kloroplastlarda sentezlenir. • Aynı hücrede üretilip , tüketilir. • Depolanmaz, gerektiğinde sentezlenir. • ATP’nin kaynağı organik moleküllerdir. ATP ‘nin Kullanımı ATP Aktivasyon enerjisi Biyosentez tepkimeleri Oksijenli solunum Aktif taşıma Hareket ve kasılma Oksijensiz Solunum Fosfat ADP Hücrede enerji dönüşümleri Sinirsel iletim Isı Enerjinin Temel Molekülü; ATP FOSFORİLASYON: Bir fosfatın organik moleküle bağlanmasıdır. • 1-Sübstrat seviyeside fosforilasyon: . Organik bileşikerin yıkılıp ATP’nın sentezlenmesidir. .Burada üretilen ATP hücredeki hayatsal olaylarda kullanılır. • 2-Fotofosforilasyon: .Güneş ışığı sayesinde yeşil bitkilerin klorolastlarıda üretilen ATP dir . . Burada üretilen ATP fotosentez olayı için kullanılır. Hücredeki hayatsal olaylarda kullanılmaz. • 3-Oksitatif fosforilasyon: .Oksijen kullanılarak ATP'nın sentezlenmesidir. . Burada üretilen ATP hücredeki hayatsal olaylarda kullanılır. MİTOKONDRİ -Mezozom hücre zarının içeri yaptığı kıvrımdır. .Mitokondrinin görevini yapar. .Mezozom O2 li solunum yapan bakterilerde bulunur. - Mitokondri tüm O2 li solunum yapan ökaryot hücrelerde bulunur(alyuvarlar hariç) -GÖREVİ ( işlevi) : - O2 li solunum ile ATP üretimi gerçekleşir. Mitokondride çift katlı zar bulunur. MİTOKONDRİ = KRİSTA + - Mitokondrinin iç zarıdır. ETS bulundurur MATRİKS den oluşur. -Mitokondrinin sıvı kısmıdır. Solunum enzimlerini , çeşitli organik , inorganik maddelerini , RNA ,Ribozom. DNA’yı içerir İki çeşit solunum var 1- Oksijenli solunum (aerobik solunum) 2-Oksijensiz solunum (anaerobik solunum) SOLUNUMUN OLAYI • Solunum günlük yaşamda nefes alıp verme olarak dile getirilir. Bu yanlış bir açıklamadır. • Nefes alıp vermede alınan gazın solunum sisteminden yol alarak oradan ilgili yerlere gitmesi ve oluşan artık gazlarında aynı yolu takip ederek vücuttan ayrılmasıdır. • Solunum hücrede meydana gelen bir olaydır. (Solunum olayı hücresel solunumdur.) Hücrede organik moleküllerin yıkılıp enerjinin ( ATP) elde edilmesi olayıdır. 1-Oksijenli solunum 1- Glikoz evresi: Glikozun pirüvata kadar parçalanması olayına denir. 4 ADP 4 ATP 1 Glikoz 2 Pirüvat 2 NAD 2 NADH2 1) Glikoliz evresi • Stoplazmada gerçekleşir. • 1 Glikozdan 2 pirüvat, 2 NADH2 , 4 ATP molekülü sentezlenir. 2 ATP glikozun aktifleştirmede kullanılır. 2 ATP kazanç olur. • Üretilen ATP substrat düzeyindedir. • Glikoz evresi tüm canlılarda ortak (oksijenli, oksijensiz solunumun başı olduğundan dolayıdır.)’tır. Bu nedenle evreyi oluşturan enzimler ve bunun üretimini sağlayan genler tüm canlılarda bulunmaktadır. 2) Kreps Döngüsü • Oksijen varlığında 2 pirüvattan 2 CO2, 2 NADH2 2 Asetil-CO-A açığa çıkar. (hazırlık evresi) • Kreps devri mitokondrinin matriksinde gerçekleşir. Asetil CO-A oksaloasatik asit(4C) ile birleşerek sitrik asit(6C) oluşturur. Bu esnada asetil CO-A serbest kalır • Sitrik asit bir dizi tepkimeyle 5C ve 4C’lu birleşiklere dönüşür. Bu sırada Kreps Döngüsünde 4 CO2 , 6 NADH2 , 2 FADH2 ve substrat düzeyinde fosfolizasyonla 2 ATP sentezlenir. 3) ETS (Elektron Taşıma Sistemi) • ETS’yi meydana getiren moleküller ; Ökaryot hücrelerde mitekondri iç zarına (kristaya) gömülü olarak bulunur. Prokaryot hücrelerde hücre zarının iç kısmına yaptığı kıvrımlarda (mezozomda) bulunur. O2 solunumu yapan bakteriler örnektir. 3) ETS (Elektron Taşıma Sistemi) • ETS’nin görevi:Hidrojenlerin elektronlarını taşımak ve bu elektronların enerjilerinden ATP sentezlemektir. • ETS’de son elektron yakalayıcısı oksijen su oluşur. Oksijenli solunumda daha fazla enerjinin çıkmasının nedeni Oksijenli solunumda enerjinin büyük bir kısmı NADH2 , FADH2’lerdeki yüksek enerjili elektronlarda tutulur. Yüksek enerjili bu elektronlar ETS’ye aktarılarak çok miktarda ATP elde edilir. Oksijenli solunumun özeti 6C Glikoz 2NADH2 4ATP 3C 2pirüvat 2CO2 2NADH2 2C 2Asetil CO-A Oksaloaseik asit Sitrik asit 4C 6C Kırepste çıka maddeler 6 NADH2 5C 2FADH2 2ATP 4CO2 1/2 O2 + 2e + 2H H2O Kemiozmotik hipotez • Bu hipoteze göre; oksidatif fosforilasyonda mitokondrinin zar yüzeyleri arasındaki proton derişim farkı ile ATP sentezi olur. Oksijenli solunumun genel formülü C6H12O6+ 6O2 6 CO2+ 6H2O+38ATP 12 oksijen 12 ETS 6 H2O KREPS’te 12 su kullanılır CO2 ÜRETİMİ O2’li solunumun 2 hazırlık evresinde=2 CO2 O2’li solunumun 2 kreps evresinde =4 CO2 Toplam=6 CO2 oluşur. SU ÜRETİMİ NAD ve FAD aracılığı ile taşınan 24 hidrojen atomu oksijenle birleşerek 12H2O oluşur. 2é + 2H + ½ O2 H2O (1mol su) 10 NADH2 20H 2 FADH2 4H 24H + 24é + 6O2 24 p+ 24H 24 é 12 H2O (12mol su) Kreps’te kul. 6H2O NOt: • FAD :Flavinadenin dinükleotit • NAD:Nikotinamitadenin dinükleotit • FAD ve NAD koenzimler ( e )ve (p+ ) taşılar . • Elektronu NAD yakalarsa 3ATP çıkar. FAD yakalarsa 2ATP çıkar. TEŞEKKÜRLER Şehriban İKİBUDAK BİYOLOJİ ÖĞRETMENİ