O2’siz Solunum ve Fermantasyon
O2'siz Solunum ve Fermantasyon
OKSİJENSİZ SOLUNUM
( Anaerobik Solunum )
OKSİJENSİZ SOLUNUM
- Dünyadaki canlıların çoğu solunum için oksijen gazı kullanırken bazı canlılar oksijen kullanmazlar.
- Besin moleküllerinin hücrede oksijen kullanılmadan daha küçük birimlere parçalanarak enerji elde edilmesine Oksijensiz Solunum denir.
- Sadece prokaryotlarda ( bazı bakterilerde ) görülür.
» Oksijensiz solunumla elde edilen enerji miktarı oksijenli solunuma göre daha azdır.
» Bunun neden; burada glikozun , CO2 ve H2O’ya kadar parçalanamaması, yani tamamen okside olamamasıdır.
NOT !
• Oksijensiz solunum canlıların bazıları sadece oksijensiz ortamda yaşayabilirler.
• Bu canlılara ‘’ Zorunlu Anaerob ‘’ canlılar denir.
• Zorunlu anaerob olan canlılar için oksijen ( O2 ) zehir (toksik ) etkisi yapar.
Hatırlatma!
Substrat Düzeyinde Fosforilasyon (SDF):
- Enzim aracılığı ile fosfat grubu içeren bir substrattan fosfatın ADP’ye aktarılması ile yapılan ATP sentezidir.
- Tüm canlılar tarafından ortak olarak gerçekleştirilir.
- Hücresel solunum olaylarının glikoliz evresinde ve oksijenli solunumun krebs döngüsünde gerçekleşir.
Oksidatif fosforilasyon :
- Organik moleküllerden ayrılan hidrojenlerin yüksek enerjili elektronlarının elektron taşıma sistemine (ETS) akarken sisteme bırakılan enerji ile yapılan ATP sentezidir.
- Oksidatif fosforilasyon, hem oksijenli hem de oksijensiz solunumun ETS evresinde, ayrıca kemosentez olayında gerçekleşir.
- Hem oksijenli hem de oksijensiz solunum yapan canlılarda gerçekleşir.
Fotofosforilasyon:
- Klorofil bulunduran hücrelerde ışık enerjisi kullanılarak yapılan ATP sentezidir.
- Sadece fotosentez sırasında fotoototrof canlılar tarafından gerçekleştirilir.
OKSİJENSİZ SOLUNUMUN GENEL ÖZELLİKLERİ:
- Bazı prokaryotlar besin monomerlerini oksijen dışındaki inorganik maddeler ile parçalar.
- Oksijensiz solunumda glikoliz, krebs ve ETS basamakları gerçekleşir. (Glikoliz ve krebs sitoplazmada , ETS aşaması ise mezozomda gerçekleşir.)
- NAD+ ve FAD önce indirgenir sonra yükseltgenir.
- Oksijensiz solunumda substrat düzeyinde fosforilasyon (SDF) ve oksidatif fosforilasyon ile ATP üretilir.
- Elde ettikleri ATP miktarı oksijenli solunma göre az, fermantasyona göre çoktur.
» Oksijenli solunumda net 32 ATP üretilir.
» Oksijensiz solunumda kullanılan inorganik maddeye göre üretilen ATP miktarı değişir. Yani burada 32 ATP den az ancak fermantasyondaki 2 ATP ‘den fazla bir enerji üretilir.
» Fermantasyonda, sadece glikoliz kısmında üretilen net 2 ATP vardır. Fermantasyonda glikolizden sonra ATP üretilmez.
- Oksijensiz solunuma örnek olarak Azot döngüsünde rol alan denitrifikasyon bakterileri, denitrifikasyon olayını oksijensiz solunum mekanizmaları ile gerçekleştirirler. Bu canlılar çoğunlukla heterotrof olmalarına rağmen, kemoototrof olanları da vardır.
Hatırlatma !
Putrifikasyon ( Kokuşma ) :
- Saprofit canlılar (bazı bakteri ve mantarlar) bitki ve hayvanların organik atıklarını, ölen organizmaların kalıntılarındaki azotlu organik bileşikleri (protein gibi) parçalayarak amonyağa (NH3) dönüştürürler. Bu olaya Putrifikasyon ( Kokuşma ) denir.
Nitrifikasyon:
- Oluşan amonyağı Kemosentetik Bakterilerden olan Nitrit Bakterileri ” Nitrit ” e , oluşan nitriti ’de Nitrat Bakterileri “ Nitrata ” dönüştürür. Bu olaya NİTRİFİKASYON denir.
- Nitrifikasyon sonucunda amonyak, bitkilerin kullanabileceği nitrata dönüştürülmüş olur.
Denitrifikasyon:
- Toprakta bulunan denitrifikasyon bakterileri de azot tuzlarını tekrar atmosferin serbest azotuna dönüştürülerek atmosfere verilir.
- Bu olaya DENİTRİFİKASYON denir.
Glikolizle İlgili Hatırlatma !
1- Bütün hücresel solunum tepkimeleri ( O2 ‘li veya O2 ‘siz ) glikoliz ile başlar.
2- Glikoliz reaksiyonu tüm canlılarda ortaktır ve hepsinde sitoplazmada gerçekleşir.
Çünkü; glikoliz reaksiyonunun gerçekleşmesini sağlayan enzimler aynıdır ve bu enzimler tüm canlılarda sitoplazmada bulunur. Bu durumda glikoliz reaksiyonunu gerçekleştirmek canlıların ortak özelliğidir. ( Her Basamakta Bir Enzim Görevlidir. )
Dikkat Et !
- Glikoliz tepkimelerinin O2’li ve O2’siz solunum yapan tüm canlılarda ortak olması, glikoliz olayını kontrol eden kalıtsal yapının ve enzimlerin benzer olduğunu gösterir.
3- Glikolizde O2‘ ne gerek duyulmaz, CO2 kullanılmaz ve de oluşmaz.
4- Glikolizde ETS kullanılmaz
ÖNEMLİ!
1- Oksijensiz solunum ve fermantasyon aynı olaylar değildir.
2- Fermantasyonun , oksijensiz solunumla tek ortak yanı her ikisinde de oksijen kullanılmamasıdır.
3- Oksijensiz solunum daha çok oksijenli solunuma benzer.
4- Oksijensiz solunumda da aynı oksijenli solunumda olduğu gibi Glikoliz , Krebs ve ETS olayları aynen gerçekleşir.
NAD ve FAD koenzimlerinin üzerlerindeki e- ları ETS elemanları üzerinde yükseltgenme ve indirgenme olayları ile taşınması tamamen aynıdır.
Oksijensiz solunumun ,oksijenli solunumdan tek farkı ETS de taşınan e- ‘ların son e- tutucu molekül olarak oksijen yerine farklı bir inorganik molekül bulundurmasıdır. Bu inorganik moleküllerin e- tutma özellikleri oksijene göre daha azdır. Bu nedenle de oksijensiz solunumda oksijenli sonuma göre daha az ATP elde edilir.
5- Oksijensiz solunum sadece prokaryotlarda görülür.
6- Eğer ökaryot bir hücrenin oksijen kullanmadan hücresel solunum yaptığı söyleniyorsa (örneğin; çizgili kas hücreleri gibi.) bu olay kesinlikle ‘’fermantasyonla Solunumdur.’’ Çünkü ökaryotlarda oksijensiz solunum değil, oksijenin kullanılmadığı fermantasyon olabilir.
FERMANTASYON
» Organik monomerlerin enzimler tarafından oksijen ya da farklı bir inorganik madde kullanılmadan parçalanması ile gerçekleştirilen hücresel solunuma Fermantasyon denir.
Fermantasyonun Genel Özellikleri:
1- Fermantasyon reaksiyonları da diğer oksijenli ve oksijensiz solunum çeşitlerinde olduğu gibi glikoliz tepkimesiyle başlar.
2- Fermantasyonda, organik besin maddelerin parçalanması kısmen gerçekleştiğinden diğer solunum çeşitlerine göre daha az miktarda enerji üretimi gerçekleştirilir.
3- Prokaryot ve ökaryot olan birçok canlıda görülebilir. Bakteri, mantar, bitki tohumları, bağırsak solucanları ve memeli canlıların çizgili kaslarında görülür.
Dikkat Et !
- Fermantasyonda Sadece Glikoliz Olayı İle (substrat düzeyinde fosforilasyonla ) ATP üretimi gerçekleşir. Bu nedenle de Glikoz çok fazla parçalanamadığından ATP üretimi diğer oksijenli ve oksijensiz solunuma göre azdır.
- Fermantasyon olayları sitoplazmada başlar ve burada biter.
Hatırlatma :
» Oksijensiz solunumda da fermantasyonda da oksijen kullanılmaz. Ancak Oksijensiz solunuma ETS görev yapar, Son elektron alıcı O2 dışında başka bir inorganik molekül vardır.
» Fermantasyonda ise ETS görev yapmaz, son elektron tutucu molekül ise organiktir.
Fermantasyonun Aşamaları:
- Glikoliz ve ürün oluşum aşaması olmak üzere iki aşamada gerçekleşir.
- Enerji üretimi sadece glikoliz aşamasında gerçekleşir.
- Ürün oluşum aşamasında glikolizin son ürünü olan pirüvat canlının türüne göre alkol ya da laktik asit gibi organik maddelere dönüştürülür.
- Bu şekilde hücredeki pirüvat molekülünün birikimini engellenir.
- Fermantasyon yapabilen canlılar endüstriyel alanda kullanılır. Yoğurt, peynir, alkollü içecek, boza, sucuk, sosis ve ekmek gibi gıda ürünleri üretilir.
» Pirüvattan sonra kullanılan enzimin çeşidine göre etil alkol ya da laktik asit oluşur ve fermantasyon çeşidi bu oluşan son ürüne göre adlandırılır.
Dikkat Et !
» Fermantasyon sadece Etil Alkol ve Laktik Asit fermantasyonlarından ibaret değildir.
» Pek çok fermantasyon çeşidi vardır.
» Ancak müfredat gereği sadece bu iki fermantasyon çeşidini öğrenmeniz yeterlidir.
Ek Bilgi:
Fermantasyon Hızını Etkileyen Faktörler:
» Ortamdaki Glikoz Miktarı:
• Glikoz miktarı artıkça belli bir ana kadar fermantasyon hızı da artar, sonra sabitler.
» Ortam Sıcaklığı:
• Enzimlerin en aktif çalıştıkları derecelerde fermantasyon hızı da yüksek olur.
» Oluşan Ürünler:
• Son ürünlerin ortam da birikimi, ortam pH‘ını değiştireceğinden ve bu pH değişimi de enzimlerin etkinliğini değiştireceğinden fermantasyonun hızı da bu durumdan etkilenir.
Fermantasyon ve Gıda:
- Fermantasyon yüzyıllardan beri uygulanan en ekonomik gıda üretim ve koruma yöntemlerinden biridir.
- Süt ( kefir , kımız )
- Tahıl ( boza ,tarhana )
- Et (sucuk , pastırma)
- Balık (balık sosu)
- Soya (soya sosu)
- Sebze
- Meyve
- Tohum bazlı olmak üzere çok çeşitli fermente ürünler üretilmektedir.
Fermente Ürünler:
- Besinleri korumak
- Besin değerini zenginleştirme
- Antioksidan üretme
- Tedavi edici faktörleri barındırma
- Bağışıklık sistemini güçlendirme gibi birçok biyolojik işleve sahiptir.
Fermantasyon İçin Gerekli Koşullar:
- Uygun Isı
- Gerekli Enzimler
- Organik Madde (glikoz vb.)
- Biyokimyasal ortam (sitoplazma)
Fermantasyonda Açığa Çıkanlar:
- Son ürün (alkol , aseton vb.)
- ATP
- CO2
- Isı
ETİL ALKOL ( ETANOL ) FERMANTASYONU
- Glikolizin son ürünü olan pirüvatlardan etil alkolün oluştuğu fermantasyondur.
- Etil alkol fermantasyonu hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir. Hem prokaryotlarda, hem de ökaryotlarda olmasına karşın etil alkol fermantasyonu herhangi bir organel içinde gerçekleşmez. Yani Sitoplazmada başlar, sitoplazmada biter.
- ETS görev yapmaz.
- Bazı bakteriler, maya hücreleri ( bira mayası veya maya mantarı olarak da sorularda söylenebilir) ve bitki tohumlarında görülür.
- Maya hücreleri oksijen varlığında oksijenli solunum, oksijensiz ortamda ise etil alkol fermantasyonu yaparlar.
- Bitkilerde ise tohum kabuğu çatlayana fermantasyon yapan hücreler tohum kabuğu çatladığında artık hücreler oksijen elde edebileceği için oksijenli solunma geçerler. Çünkü oksijenli solunumda daha fazla ATP elde edebilirler.
- Endüstride bira, şarap, boza, ekmek ve saf alkol üretiminde kullanılır. ( Hamurun kabarmasını, bira ve şampanyanın köpüklenmesini bu fermantasyonda çıkan CO2 sağlar. )
Etil Alkol Fermantasyonuyla İlgili Önemli Bilgiler
» Glikoliz ile üretilen pirüvat ve NADH2 , etil alkol oluşum aşamasına katılırken ATP hayatsal faaliyetlerde kullanılır.
» Asetaldehit, etil alkol fermantasyonunun ara bileşiğidir. Ayrıca bu reaksiyonun son indirgenen molekülüdür.
» Asetaldehit oluşması etil alkol fermantasyonu özgüdür.
» Pirüvattan etil alkol oluşumunun gerçekleştiği basamakta ATP harcanmaz ve sentezlenmez.
Etil alkol fermantasyonunun sonucunda 1 mol glikozdan;
• 2 etil alkol oluşur.
• 2 CO2 oluşur.
• 2 ATP harcanır, 4 ATP sentezlenir. (Net kazanç̧ glikoliz sırasında elde edilen 2 ATP )
• Bir miktarda ısı açığa çıkar.
DİKKAT ET !
Etil Alkol Fermantasyonu ile ilgili sorulabilecek örnek iki soru.
Soru.1:
Etil alkol fermantasyonunda son e- alıcısı molekül nedir?
Cevap.1:
ASET ALDEHİT
Soru.2:
Etil alkol fermantasyonun gerçekleştiği ortamlarda asitlik durumu nasıl etkilenir ?
Cevap.2:
Asitlik artar . Ortama verilen CO2 ‘ den dolayı.
Asitliğin artığı bir ortamda pH düşer.
Not:
- Etil alkol fermantasyonu geri dönüşümsüz bir olaydır. CO2’ nin açığa çıktığı olaylar tek yönlüdür.
Örneğin; elmadan ve üzümden sirke yapılır ancak sirkeyi tekrar elma veya üzüme çeviremeyiz.
UNUTMA !
- Etil alkol fermantasyonunda açığa çıkan inorganik maddeden yani CO2’ den dolayı asitlik artar.
- Ancak, sonraki fermantasyon olan Laktik asit fermantasyonunda laktik asitte adından da anlaşıldığı gibi asitik bir organik maddedir dolayısıyla da asitlikte bir artışa neden olur.
LAKTİK ASİT FERMANTASYONU
- Glikolizin son ürünü olan pirüvatlardan Laktik Asitin oluştuğu fermantasyondur.
- Laktik asit fermantasyonu hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir. Hem prokaryotlarda, hem de ökaryotlarda olmasına karşın laktik asit fermantasyonu herhangi bir organel içinde gerçekleşmez. Yani Sitoplazmada başlar, sitoplazmada biter.
- Çünkü hem laktik asit hem de etilalkol fermantasyonu için görevli enzimler hücre sitoplazmasında bulunur.
- ETS görev yapmaz.
- Bazı bakteriler ( yoğurt bakterileri ), omurgalı hayvanların çizgili kas hücreleri laktik asit fermantasyonu gerçekleştirir.
- Çizgili kas hücreleri normalde oksijenli solunum yapar. Ancak oksijen yetersizliğinde Laktik asit fermantasyonu yapar.
Dikkat Et !
Diğer kas hücreleri yani ‘’ Düz Kas ‘’ ve ‘’ Kalp Kası’’ hücreleri laktik asit fermantasyonu yapmaz. Sadece çizgili ( İskelet) kas hücreleri oksijen yetersizliğinde laktik asit fermantasyonu yapar.)
- Endüstride peynir, kefir, yoğurt, salamura zeytin, turşu üretiminde kullanılır. ( Bazı sucuk ve salamlar da laktik asit fermantasyonu ile olgunlaştırılır.)
- Ayrıca, asit özelliğinde bir madde olduğundan gıdaların içerisinde zararlı mikroorganizmaların üremesini engelleyerek koruyucu etki yapar.
Laktik Asit Fermantasyonuyla İlgili Önemli Bilgiler
» Glikoliz ile üretilen pirüvat ve NADH2 laktik asit oluşum aşamasına katılırken ATP hayatsal faaliyetlerde kullanılır.
» Laktik asit birikimi yorgunluğa neden olur. Yoğurt yediğimizde uykumuzun gelmesi yoğurttaki laktik asitten dolayıdır.
» Yoğun egzersizlerde çizgili kaslarımızda laktik asit birikir. Bu da yorgunluğa neden olur. Yorgunluğun ana sebeplerinden biri kas içi pH’nın düşmesidir.
» Dinlenme ile kaslarımıza yeterli oksijen geldiğinde Karaciğerde oksijen varlığında laktik asit pirüvata dönüştürülür. Böylece pirüvat O2’li solunumda kullanılır. Yorgunluk hissi de ortadan kalkar.
» Pirüvattan laktik asit oluşumunun gerçekleştiği basamakta ATP harcanmaz ve sentezlenmez.
Laktik asit fermantasyonunun sonucunda 1 mol glikozdan;
• 2 laktik asit oluşur.
• 2 ATP harcanır, 4 ATP sentezlenir. (Net kazanç̧ glikoliz sırasında elde edilen 2 ATP )
• Bir miktarda ısı açığa çıkar.
NOT !
Laktik Asit Yorgunluğu
- Omurgalıların çizgili kas hücreleri oksijen yetersiz olduğunda laktik asit fermantasyonu yapar.
- Üretilen laktik asit kasta birikir ve yorgunluğa neden olur.
» Çizgili kas hücrelerinde oluşan laktik asitler, sinir uçları ve kas telleri arasında birikmesi, kasın uyarılmasını sağlayan ve sinir uçlarından salgılanan aracı maddelerin ( nörotransmitterlerin) etkisini azaltarak uyarının iletilmesini engeller. Böylece kas yorgunluğu ortaya çıkar.
» Laktik asitler kana geçer; kanda belirli bir düzeye gelince beyindeki yorgunluk ve uyku merkezini uyarır; uyku gelmesine ve kaslarda ağrı oluşumuna neden olurlar.
» Dinlenme durumunda laktik asitlerin bir kısmı kanla karaciğere gider ve burada pirüvata dönüştürülür. Pirüvatın bir kısmı oksijenli solunumda kullanılırken, bir kısmı glikoz haline getirilir ve glikojen halinde depolanır. Laktik asitlerin bir kısmı ise kas hücrelerinde pirüvata dönüştürülür.
Unutma !
- Etil alkol fermantasyonu insan ve hayvan vücudunda gerçekleşmez. Laktik asit fermantasyonu ise bitkilerde gerçekleşmez.
- Etil alkol fermantasyonunda son elektron tutucu Asetaldehit, laktik asit fermantasyonunda ise pirüvattır.
DİKKAT ET !
Laktik Asit Fermantasyonu ile ilgili sorulabilecek örnek iki soru.
Soru.1:
Laktik asit fermantasyonunda son e- alıcısı molekül nedir?
Cevap.1:
PİRÜVAT. ( Bu reaksiyon da laktik asitten önce ara ürün oluşmaz. )
Soru.2:
Laktik asit fermantasyonun gerçekleştiği ortamlarda asitlik durumu nasıl etkilenir?
Cevap.2:
Asitlik artar .Laktik asitin kendi asitliğinden dolayı artar. ( Laktik asit = C3 H6 O3 )
Not:
» Laktik asit fermantasyonu geri dönüşümlü bir olaydır. Çünkü CO2 açığa çıkmaz.
UNUTMA:
- Laktik asit fermantasyonunda , oluşan laktik asit adından da anlaşıldığı gibi asitik bir organik maddedir ve dolayısıyla da asitlikte bir artışa neden olur.
- Etil alkol fermantasyonunda da açığa çıkan inorganik maddeden yani CO2’ den dolayı asitlik artar.
EK BİLGİ:
1- Kanser hücreleri oksijenli solunum yapmaz. Laktik asit fermantasyonu yapar. Laktik asit bağ dokulardaki kollojen lifleri eritir. Böylece çoğalan kanser hücrelerinin yayılması sağlanır.
2- Memelilerin olgun alyuvar hücreleri de mitokondri organeli olmadığı için Laktik asit fermantasyonu ile solunum yapar. Yani gerekli ATP ‘ yi üretir.
DİKKAT ET !
1- Fermantasyonda farklı maddelerin oluşma sebebi son ürün oluşumu evresinde (glikolizden sonra) görev yapan enzimlerin farklı olmasıdır.
2- Gerek etil alkol gerekse laktik asit fermantasyonlarında glikolizden sonraki aşama olan son ürün oluşumlarında ATP üretimi olmamasına rağmen bu evrenin gerçekleşmesi, pirüvat birikiminin önlenmesini, NADH2+ ’ların serbest kalarak tekrar kullanılmasını ve glikoliz olayının dolayısı ile ATP üretiminin sürekliliğini sağlar.
3- Fermantasyonda glikoz tam parçalanamadığı için enerjinin büyük kısmı son ürün olan etil alkol ve ya laktik asit gibi organik maddelerin yapısında kalır. Bunun için enerji verimi düşüktür.
DİKKAT ET !
Soru.1:
Fermantasyon tepkimelerinin “Glikoliz Evresinden” sonraki “Ürün Evresinde” ATP üretimi olmaz.
Buna göre , ATP üretilmediği halde “son ürün evresinin “gerçekleşmesinin nedeni nedir?
Cevap.1:
•ATP üretilmediği halde bu son ürün evresinin gerçekleşmesinin temel nedeni NADH+ molekülünün yükseltgenmesidir.
•Yani NADH+ ‘ nın H+ iyonlarını verip tekrar NAD haline dönmesi ve böylece tekrar glikoliz evresine katılabilmesi içindir.
»Aksi halde glikoliz reaksiyonları dolayısıyla da ATP üretimi devam etmez.
•Ayrıca bu reaksiyonların devam etmesi için Pirüvik Asitin birikimi önlenmiş olur. Çünkü Pirüvik Asit birikimi canlıya zarar verir.
Fermantasyon ve Oksijenli Solunumun Ortak Özellikleri
1- Substrat düzeyinde fosforilasyon ile ATP sentezlenir.
2- Glikoliz evresi gerçekleşir.
3- Enzimler görev yapar.
4- Isı açığa çıkar. (Ekzergoniktir)
5- Laktik asit fermantasyonu hariç CO2 açığa çıkar.
6- Hücre pH’sını düşürür.
7- NAD+ koenzimi hem indirgenir hem yükseltgenir.
8- Organik maddelerden H+ koparılır.
9- Yadımlama (katabolizma=yıkım) olaylarıdır.
10- Canlının biyokütlesini azaltır.
KONU TARAMA
Soru 1. Bir miktar üzüm suyu içerisine yeterli miktarda bira mayası eklenip ortam oksijensiz bırakıldığında, bazı moleküllerin miktarlarındaki değişimler yandaki grafikte 1 ve 2 numaralı eğrilerle gösterilmiştir.
Bu grafikteki 1 ve 2 numaralı eğriler aşağıdaki moleküllerden hangilerine ait olabilir?
Cevap 1. E
Açıklama: Bu olayda Etil alkol fermantasyonu yapılmıştır.
Hatırlatma !
Etil Alkol Fermantasyonu; Maya mantarlarında (bira mayası = mantar hücreleri ) , bazı bakterilerde, bitki tohumlarında görülür.
Etil Alkol Fermantasyonunda önce Glikolizle , glikoz parçalanıp pirüvata dönüşür . Pirüvattan CO2 çıkar. sonucu asetaldehit oluşur. Asetaldehit, NADH2 de elektron alır ve sonuçta etil alkol oluşur.
Buna göre: Glikoz azalır. CO2 artar.
Soru 2. Tabloda canlılarda ATP elde edilen bazı süreçler I, II ve III ile gösterilmiştir
(Tabloda “+” işareti durumun varlığını göstermektedir.)
Bu tablodaki verilere göre ATP elde edilen süreçler, aşağıdakilerin hangisinde doğru eşleştirilmiştir?
Cevap 2. C
Açıklama:
I. Son elektron alıcı oksijen olduğuna göre oksijenli solunumdur.
II. Son elektron alıcı asetaldehit olduğuna göre etil alkol fermantasyonudur.
III. Son elektron alıcı pirüvat olduğuna göre laktik asit fermantasyonudur.
Soru 3. Laktik asit fermantasyonu için aşağıdakilerden hangisi söylenemez?
A) İnsanda, iskelet kaslarında gerçekleşir.
B) Amacı, Pirüvattan daha fazla ATP üretmektir.
C) Bu olayda, pirüvat indirgenmektedir.
D) Son ürün ile birlikte NAD+ oluşur.
E) CO2 çıkışı olmaz.
Cevap 3. B
Açıklama:
A) İnsanda, iskelet kaslarında gerçekleşir. Doğru.
B) Amacı, Pirüvattan daha fazla ATP üretmektir. Yanlış. ( Laktik asit fermantasyonunda 2 ATP üretilir. İnsanda amacı oksijen yetersizliğinde az da olsa ATP sağlamaktır.)
C) Bu olayda, pirüvat indirgenmektedir. Doğru.
D) Son ürün ile birlikte NAD+ oluşur. Doğru. ( 2 NADH2+ e- larını pirüvata verip yükseltgenerek 2 NAD+ molekülü oluşur.) (Glikoliz sonucu oluşan Pirüvik Asit birikimi canlıya zarar verir. Bu nedenle pirüvik asit NADH2+ den e- ları alıp indirgenir ve laktik asite dönüştürülür. Pirüvik Asitin birikimi önlenmiş olur. Son ürün olarak da laktik asit oluşur.)
E) CO2 çıkışı olmaz. Doğru.
Soru 4. Memelilerde olgun alyuvar hücrelerinde mitokondri bulunmaz.
Buna göre bu hücreler, yaşamaları için gerekli olan enerjiyi aşağıdaki yollardan hangisiyle sağlar?
A) Glikozun oksijensiz yıkımıyla
B) Pirüvatın Asetil CoA molekülüne dönüştürülmesiyle
C) NADH elektronlarının doğrudan Asetil CoA molekülüne aktarılmasıyla
D) FADH2 elektronlarının doğrudan elektron taşıma zincirine aktarılmasıyla
E) NADH elektronlarının doğrudan elektron taşıma zincirine aktarılmasıyla
Cevap 4. A
Açıklama:
- Mitokondri olmadığı için oksijenli solunum gerçekleştiremez.
- Bu nedenle olgun alyuvar hücreleri ATP ’yi laktik asit fermantasyonu ile glikolizden sağlar.
- Glikoliz ise oksijen kullanılmadan glukozun pirüvata yıkımıdır.
Soru 5. Alkol fermantasyonu, oksijenli solunum ve laktik asit fermantasyonunda aşağıdakilerden hangisi ortak değildir?
A) Enzimlerin kullanılması
B) ATP’nin sentezlenmesi
C) Organik maddelerin yıkılması
D) NADH + H+ oluşumu
E) CO2 oluşumu
Cevap 5. E
Açıklama:
A) Enzimlerin kullanılması. ( Hepsinde ortaktır. )
B) ATP’nin sentezlenmesi. ( Hepsinde ortaktır. )
C) Organik maddelerin yıkılması. ( Hepsinde ortaktır. )
D) NADH + H+ oluşumu. ( Hepsinde ortaktır. )
E) CO2 oluşumu. ( Ortak değildir.) ( CO2 oluşumu laktik asit fermantasyonunda görülmez.)
Soru 6. Hücrelerde enerji elde etmede izlenen metabolik yollardan bazıları aşağıda verilmiştir:
I. Glikoliz
II. Fotosentez
III. Etil alkol fermantasyonu
Bu metabolik yollardan hangileri hem çizgili kas hücrelerinde hem de geçici anaerob bakterilerde gerçekleşir?
A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I ve III
Cevap 6. A
Açıklama: ( Geçici anaerob: bir süreliğine oksijensiz solunum yapan canlı demektir.)
I. Glikoliz. (Tüm canlılarda sitoplazmada gerçekleşir. Glikoliz içi oksijen kullanılmaz. Glikoliz sonucu net 2 ATP lik enerji elde edilir. ) insan hücrelerinde gerçekleşir. (Çizgili kas hücreleri laktik asit fermantasyonu dolayısıyla da glikoliz yapar.)
II. Fotosentez. (Fotoototrof canlılarda görülür. Yeşil bitkiler ve kloroplast veya sadece klorofil taşıyan canlılar fotosentez yapar.) Bu nedenle insan hücrelerinde gerçekleşemez.
III. Etil alkol fermantasyonu. (Etil Alkol Fermantasyonu; Maya mantarlarında (bira mayası = mantar hücreleri ) , bazı bakterilerde, bitki tohumlarında görülür. Oksijen kullanılmaz . Ancak çizgili kas hücresi gibi hücrelerde görülmez. Bu nedenle insan hücrelerinde gerçekleşemez. (Çizgili kas hücreleri laktik asit fermantasyonu yapar.)
Soru 7. Çizgili kas hücresinin oksijen yetersizliğinde yaptığı solunumun glikoliz evresi sonunda;
I. CO2 açığa çıkması
II. NADH+H+ üretilmesi
III. Pirüvatın meydana gelmesi
IV. Laktik asit oluşması
olaylarından hangileri gerçekleştirilir?
A) I ve II B) I ve III C) I, II ve III D) II ve III E) II, III ve IV
Cevap 7. D
Açıklama:
I. CO2 açığa çıkması. Gerçekleşmez. ( Glikoliz evresinde CO2 oluşmaz. )
II. NADH+H+ üretilmesi. Gerçekleşir. ( Glikoliz sırasında NAD+ lar , H+ alarak NADH2+ lere dönüşür.)
III. Pirüvatın meydana gelmesi. Gerçekleşir. ( Glikoliz sonucu pirüvat oluşur.)
IV. Laktik asit oluşması. Gerçekleşmez. (Laktik asit glikoliz evresi onunda değil glikolizden sonraki ürün aşaması evresinin sonucu oluşur.)
Soru 8. Etil alkol fermantasyonunda
I. ATP nin harcanması
II. CO2 nin açığa çıkması
III. Pirüvik asitin oluşması
IV . Asetaldehit oluşumu
V. Etil alkol oluşumu
VI. ATP nin sentezlenmesi
olaylarının meydana gelme sırası aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir?
A) I – III -II – IV – V – VI
B) I – IV – III- II – VI – V
C) I – VI – III – II – IV – V
D) III – II – IV – V – I – VI
E) IV – III – II – I – V – VI
Soru 9. Oksijenli solunumda, 1 mol glikozdan elde edilen ATP miktarının ( net 30 -32 ATP ) , fermantasyon ( net 2 ATP ) ve oksijensiz solunuma ( fermantasyondan çok oksijenli solunumdan fazla ATP ) göre daha fazla olmasının sebebi aşağıdakilerden hangisi ile açıklanır?
A) Solunum reaksiyonlarının daha uzun sürmesi ile
B) İlk gerçekleşen reaksiyon basamaklarında oksijene gerek duyulmaması ile
C) Başlangıçta reaksiyona giren glikoz miktarının fazla olması ile
D) Glukoz ile birlikte yağ ve amino asitlerden de ATP elde edilmesi ile
E) Glukozun kendini oluşturan en küçük bileşenlerine parçalanması ile
Cevap 9. E
Açıklama:
- Fermantasyonda glikoz tam parçalanamadığı için enerjinin büyük kısmı son ürün olan etil alkol veya laktik asit gibi organik maddelerin yapısında kalır.
- Bunun için enerji verimi düşüktür.
Soru 10.
I. Oksijenli solunum
II. Oksijensiz solunum
III. Fermantasyon
Yukarıda canlılarda görülebilen hücresel solunum tepkimeleri verilmiştir.
Verilenlerden hangilerinin gerçekleşmesi sırasında enzimler görev alır?
A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I, II ve III
Cevap 10. E
Açıklama: Tüm solunum reaksiyonları enzimatik tepkimelerden oluşur.
Hatırlatma !
- Canlıda enzimin görev almadığı olaylar sadece DİFÜZYON ve OSMOZ olaylarıdır. Bunu dışımda tüm metabolik olaylarda enzimler mutlaka görevlidir.
I. Oksijenli solunum. Enzimler görev alır.
II. Oksijensiz solunum. Enzimler görev alır.
III. Fermantasyon. Enzimler görev alır.
Soru 11. Glikoliz reaksiyonu sonucunda üretilen;
I. ATP
II. NADH2
III. FADH2
IV. Pirüvat
maddelerden hangisinin aynı reaksiyonda tüketimi de gerçekleşir?
A) Yalnız IV B) II- III C) Yalnız I D) I, II, III, IV E) I, II ve III
Cevap 11. C
Açıklama:
I. ATP ( Glikolizde hem üretilir hem de tüketilir.)
II. NADH2 ( Glikolizde sadece üretilir. Tüketim glikolizden sonra olur.)
III. FADH2 ( Fermantasyonun, glikoliz dahil hiç bir aşamasında FADH2 üretimi veya tüketimi olmaz. Oksijenli ve oksijensiz solunumda da FADH2 üretimi ve tüketimi glikoliz evresinde değil, krebs evrelerinde olur. )
IV. Pirüvat ( Glikolizde sadece üretilir. Tüketim glikolizden sonra olur. )
Soru 12. Oksijensiz solunum ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) ETS görev alır.
B) Krebs döngüsü görülür.
C) Oksijenli solunuma göre daha az enerji üretilir.
D) Oksijen yerine farklı bir inorganik madde kullanılır.
E) Prokaryot ve tek hücreli ökaryotlarda görülür.
Cevap 12 . E
Açıklama:
A) ETS görev alır. Doğru.
B) Krebs döngüsü görülür. Doğru.
C) Oksijenli solunuma göre daha az enerji üretilir. Doğru.
D) Oksijen yerine farklı bir inorganik madde kullanılır. Doğru.
E) Prokaryot ve tek hücreli ökaryotlarda görülür. Yanlış. ( Oksijensiz solunum sadece prokaryotlarda görülür. Eğer ökaryot bir canlının, oksijen kullanmadan hücresel solunum yaptığı söyleniyor ise bu oksijensiz solunum değil ‘’fermantasyon’’ olarak isimlendirilir.)
Soru 13. Laktik asit ve etil alkol fermantasyonu için aşağıdakilerden hangisi ortaktır?
A) Oluşan son ürün geri dönüşüm reaksiyonları ile pirüvat haline getirilir.
B) Son e- alıcı molekül pirüvattır.
C) Net ATP üretimi 2’dir.
D) Karbondioksit çıkışı görülür.
E) Oluşan son ürün 2C ‘ lu dur.
Cevap 13. C
Açıklama:
A) Oluşan son ürün geri dönüşüm reaksiyonları ile pirüvat haline getirilir. Ortak değil. (Geri dönüşüm sadece Laktik asit fermantasyonunda CO2 oluşmadığından dolayı vardır. Fermantasyon sonucu oluşan Laktik asit pirüvata dönüşebilir. Ancak, Etil alkol fermantasyonunda CO2 açığa çıktığından fermantasyon sonucu oluşan etil alkol pirüvata dönüşemez.)
B) Son e- alıcı molekül pirüvattır. Ortak değil. (Laktik asit fermantasyonunda , Son elektron (H+) alıcı Pirüvattır. Etil alkol fermantasyonunda , Son elektron (H+) alıcı Asetaldehittir.)
C) Net ATP üretimi 2’dir. Ortak. (Her iki fermantasyonda da sadece glikoliz tepkimesi sonucu oluşan net 2 ATP vardır. Ürün aşamalarında ATP üretimi olmaz.)
D) Karbondioksit çıkışı görülür. Ortak değil. (Laktik asit fermantasyonunda CO2 çıkışı olmaz. Ancak, Etil alkol fermantasyonunda CO2 çıkışı olur.)
E) Oluşan son ürün 2C ‘ lu dur. Ortak değil. (Laktik asit fermantasyonunda oluşan son ürün 3C ‘ lu dur. Etil alkol fermantasyonunda oluşan son ürün 3C ‘ lu dur.)
Soru 14. İnsanın iskelet kası hücrelerinde, oksijenli solunum ve fermantasyon olayları gerçekleşirken son elektron alıcısı olarak işlev gören moleküller aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?
Cevap 14. C
Açıklama:
- İnsanın iskelet kası hücrelerinde gerçekleşen fermantasyon laktik asit fermantasyonudur. Son elektron alıcı pirüvattır.
- Oksijenli solunumda ise son elektron alıcı oksijendir.
Soru 15. Alkol fermantasyonu, oksijenli solunum ve laktik asit fermantasyonunda aşağıdakilerden hangisi ortak değildir?
A) Enzimlerin kullanılması
B) ATP’nin sentezlenmesi
C) Organik maddelerin yıkılması
D) NADH + H+ oluşumu
E) CO2 oluşumu
Cevap 15. E
Açıklama:
- CO2, laktik asit fermantasyonunda oluşmaz.
Soru 16. Bir canlı, aşağıdakilerden hangisiyle bir glukoz molekülünden en fazla ATP elde eder?
A) Glikoliz
B) Elektron taşıma sistemi (ETS)
C) Laktik asit fermantasyonu
D) Etil alkol fermantasyonu
E) Pirüvattan Asetil CoA elde edilmesi
Cevap 16. B
Açıklama:
•En fazla enerji ETS de üretilir.
A) Glikoliz. ( net 2 ATP )
B) Elektron taşıma sistemi (ETS). ( net 28 ATP )
C) Laktik asit fermantasyonu. ( net 2 ATP )
D) Etil alkol fermantasyonu. ( net 2 ATP )
E) Pirüvattan Asetil CoA elde edilmesi. ( ATP üretilmez de harcanmaz da )
Soru 17. Hücrelerde gerçekleşen,
I. Bir molekül glikojenin CO2 ve H2O’ya yıkımı
II. Bir molekül ATP’nin ADP’ye yıkımı
III. Bir molekül glukozun etil alkol ve CO2’ye yıkımı
IV. Bir molekül glukozun CO2 ve H2O’ya yıkımı
olayları, aşağıdakilerden hangisinde en az enerji üretilenden en çok enerji üretilene doğru sıralanmıştır?
A) I-II-IV-II B) I-IV-II-III C) II-III-IV-I D) III-I-II-IV E) IV-II-III-I
Cevap 17. C
Açıklama:
I. CO2 ve H2O’ya kadar parçalanmışsa oksijenli solunumdur. 1 mol glikoz için 32 ATP üretildiğine göre , 1 Glikojen de bir çok glikozdan oluştuğu için bu durumda şu şekilde hesaplayabiliriz. Glikojendeki glikoz sayısına “ n ” dersek n x 32 ATP üretilir.
II. Tek bir ATP’nin hidrolizidir. Yaklaşık 7300 cal açığa çıkar. 1 ATP
III. Fermantasyon olduğu için 2 ATP üretilir.
IV. CO2 ve H2O’ya kadar parçalanmışsa oksijenli solunumdur. Bir glikozdan yaklaşık 32 ATP üretilir.
Buna göre azdan çoğa doğru sıralanması; II – III – IV – I
KONU BİTTİ.
Bir yanıt yazın