Bu konuda ne öğreneceksin
Yediğin ekmek ve yağ, hücrelerinde nasıl enerjiye dönüşür? Koşarken neden daha hızlı soluk alırsın? Maya neden hamuru kabartır? Hücre, besinlerdeki enerjiyi ATP adlı kullanılabilir enerji paraları biçimine çevirir. Bu konuda ATP'yi, glikolizi, pirüvat oksidasyonunu, Krebs döngüsünü, elektron taşıma sistemini, fermantasyonu ve diğer besinlerin yıkımını öğreneceksin. AYT'de her basamağın yeri ve ürünleri neredeyse her yıl sorulur.
Hedefler
- ATP'nin yapısını ve rolünü açıklamak.
- Glikoliz, pirüvat oksidasyonu, Krebs ve ETS'nin yerlerini ve ürünlerini eşleştirmek.
- Oksijenli solunumun toplam ATP verimini yorumlamak.
- Laktik asit ve alkol fermantasyonunu karşılaştırmak.
- Yağ ve proteinlerin solunuma nasıl katıldığını anlatmak.
- Solunum ile fotosentezi karşılaştırmak.
1. ATP
ATP (adenozin trifosfat): Adenin, riboz ve üç fosfattan oluşur. Fosfat bağları yıkılınca enerji açığa çıkar: . Hücre ATP depolamaz, sürekli yeniden yapar. Kas hareketi, aktif taşıma, sentezler ATP ile çalışır.
2. Oksijenli hücresel solunum
Dört basamakta gerçekleşir:
| Basamak | Yer | Girdi | Ürün |
|---|---|---|---|
| Glikoliz | Sitoplazma | 1 glikoz | 2 pirüvat, net 2 ATP, 2 NADH |
| Pirüvat oksidasyonu | Mitokondri matriksi | 2 pirüvat | 2 asetil-KoA, 2 , 2 NADH |
| Krebs döngüsü | Matriks | 2 asetil-KoA | 4 , 2 ATP, 6 NADH, 2 |
| Elektron taşıma sistemi (ETS) | İç zar (kristalar) | NADH, , | , yaklaşık 26-28 ATP |
Glikoliz: Glikoz önce 2 ATP harcanarak aktifleştirilir, sonra 4 ATP üretilir. Net 2 ATP. Oksijen gerektirmez ve tüm canlılarda ortaktır (en eski yol).
Krebs döngüsü: Asetil-KoA, oksaloasetatla birleşir, döngü boyunca çıkar, enerji yüklü ve oluşur. Bir glikozdan iki tur döner.
ETS ve kemiozmoz: ve elektronlarını iç zardaki taşıyıcılara verir. Elektronlar zincirde ilerlerken enerji kaybeder, bu enerji matriksten zarlar arası boşluğa pompalar. 'lar ATP sentaz üzerinden matrikse geri akarken ATP yapılır. Elektronlar sonunda 'ye aktarılır, ile birleşip su oluşturur. olmazsa ETS durur.
Toplam verim: 1 glikozdan oksijenli solunumla yaklaşık 30-32 ATP (eski kitaplarda 36-38). Fermantasyonla yalnızca 2 ATP.
Mitokondri: Çift zarlı, dış zar düz, iç zar kıvrımlı (kristalar), içte matriks. Kendi DNA'sı ve ribozomu vardır. Çalışan hücrelerde (kas, karaciğer) çok bulunur.
3. Fermantasyon (oksijensiz solunum)
Oksijen yoksa pirüvat mitokondriye girmez. Glikoliz sürsün diye , 'a geri yükseltgenmelidir. Bunu fermantasyon yapar. Yalnızca glikoliz ATP verir (2 ATP).
- Laktik asit fermantasyonu: Pirüvat laktik asit. çıkmaz. Kas hücreleri, laktik asit bakterileri (yoğurt, turşu).
- Alkol fermantasyonu: Pirüvat etanol + . Maya (ekmek, bira, şarap). Hamurun kabarması yüzündendir.
4. Diğer besinlerin yıkımı
- Yağlar: Gliserol glikolize, yağ asitleri asetil-KoA'ya yıkılarak Krebs'e girer. Gram başına en çok enerji yağdan elde edilir.
- Proteinler: Amino asitler deamine edilir (amino grubu üre olarak atılır). Kalan karbon iskeleti uygun basamakta solunuma girer. Proteinler son tercih edilen enerji kaynağıdır.
- Önce karbonhidrat, sonra yağ, en son protein kullanılır.
5. Solunum ile fotosentez
| Fotosentez | Hücresel solunum | |
|---|---|---|
| Organel | Kloroplast | Mitokondri (ve sitoplazma) |
| Enerji | Işıktan kimyasala, depolar | Kimyasaldan ATP'ye, harcar |
| Girdi | , | Glikoz, |
| Ürün | Glikoz, | , , ATP |
| Yapan | Fotosentetik canlılar | Hemen hemen tüm canlılar |
Bitkiler hem fotosentez hem solunum yapar. Gündüz fotosentez hızı solunumdan fazladır, gece yalnızca solunum olur.
6. Sık yapılan hatalar
- ETS'nin ürettiğini sanmak. pirüvat oksidasyonunda ve Krebs'te çıkar.
- Glikolizin mitokondride gerçekleştiğini sanmak. Sitoplazmada olur.
- Laktik asit fermantasyonunda çıktığını sanmak.
- Oksijenin Krebs'te kullanıldığını sanmak. Yalnızca ETS'de son elektron alıcısıdır.
- Fermantasyonda ATP yapılmadığını sanmak. Glikolizden 2 ATP elde edilir.
7. Konuyu toparla
| Başlık | Kısa not |
|---|---|
| Glikoliz | Sitoplazma, net 2 ATP |
| Pirüvat oksidasyonu | Matriks, çıkar |
| Krebs | Matriks, , NADH, |
| ETS | İç zar, en çok ATP, son alıcı |
| Fermantasyon | Yalnızca 2 ATP |
| Laktik asit | çıkmaz |
| Alkol | Etanol ve |
Mini test
Soru 1
Bir glikoz molekülünün glikoliz sonucunda ürettiği net madde miktarları aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
- A4 ATP, 2 NADH, 2 pirüvat
- B2 ATP, 4 NADH, 2 pirüvat
- C2 ATP, 2 NADH, 2 pirüvat
- D2 ATP, 2 NADH, 1 pirüvat
- E36 ATP, 2 NADH, 2 pirüvat
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: C
- Glikolizde glikoz 2 ATP harcanarak aktifleşir, sonra 4 ATP üretilir. Net kazanç 2 ATP.
- Altı karbonlu glikoz, üç karbonlu iki pirüvata yıkılır ve iki NADH oluşur. Doğru cevap C.
Diğer şıklar: A brüt ATP verilmiş / B NADH sayısı yanlış / D pirüvat sayısı yanlış / E 36 ATP, oksijenli solunumun toplamı, glikolizin değil.
Soru 2
Bir glikozun oksijenli solunumla tam yıkımında Krebs döngüsünde (pirüvat oksidasyonu hariç) kaç molekülü açığa çıkar?
- A
- B
- C
- D
- E
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: D
- Bir glikozdan iki asetil-KoA oluşur, Krebs döngüsü iki tur döner.
- Her turda 2 çıkar. Toplam . Doğru cevap D.
Diğer şıklar: 2 tek tur hesaplanmış / 6 pirüvat oksidasyonundaki 2 da eklenmiş / 1 ve 3 döngü sayısı yanlış.
Soru 3
Oksijenli hücresel solunumda en çok ATP aşağıdaki hangi basamak ve yerde sentezlenir?
- AElektron taşıma sistemi, iç zar
- BGlikoliz, sitoplazma ortamında
- CKrebs döngüsü, mitokondri matriksi
- DPirüvat oksidasyonu, dış zar
- ELaktik asit fermantasyonu, sitoplazma
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: A
- NADH ve elektronlarını iç zardaki elektron taşıma sistemine verir.
- Oluşan gradyanı ATP sentaz ile yaklaşık 26-28 ATP'ye dönüşür. Bu, toplam ATP'nin büyük kısmıdır. Doğru cevap A.
Diğer şıklar: B net 2 ATP / C 2 ATP / D pirüvat oksidasyonunda ATP yok / E fermantasyon ATP sentezlemez, glikolizin devamını sağlar.
Soru 4
Alkol fermantasyonu sonucunda aşağıdakilerden hangileri oluşur?
- ALaktik asit ve ATP
- BEtanol, ve ATP
- CEtanol ve
- D ve su
- ELaktik asit ve
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: B
- Maya gibi canlılarda pirüvat önce çıkararak asetaldehite, sonra etanole dönüşür.
- Glikolizden gelen az miktarda ATP de oluşur. Doğru cevap B.
Diğer şıklar: A ve E laktik asit fermantasyonu ürünleri, orada çıkmaz / C oksijen çıkmaz / D oksijenli solunumun ürünleri.
Kendini dene
Kendini dene
Glikoliz hücrenin neresinde gerçekleşir?
Sitoplazmada.
Oksijen hangi basamakta kullanılır?
Elektron taşıma sisteminde, son elektron alıcısı olarak.
Laktik asit fermantasyonunda çıkar mı?
Hayır.
Gram başına en çok enerji hangi besinden elde edilir?
Yağdan.
Fermantasyonda net kaç ATP elde edilir?
İki.
Yanlış yaptığın soruları yanlış soru defterine ekleyebilirsin. Birkaç gün sonra tekrar karşına çıkar.