Oksijenli Solunum

Oksijenli Solunum Nedir?

Besin maddelerinin hücre içerisinde oksijen ile kimyasal tepkimeye girerek ATP + Su oluşturasına oksijenli solunum denir.

Oksijenli solunumu mitokondri organeli içeren tüm canlılar yapar yani ökaryot canlılar.Prokaryot bir hücreli canlılardan bazıları da mitokondrileri olmasa bile oksijenli solunum yapabilirler. Bunların hücre içerisinde özel kıvrımlı mezozom adı verilen yapıları vardır. Oksijenli solunum enzimleri burada yer alır.

Oksijenli solunumun denklemi

Oksijenli solunum Glikoliz, Krebs ve ETS olmak üzere 3 aşamadan meydana gelmektedir.

Glikoliz oksijenli solunum ile oksijensiz solunumun ortak olan kısmıdır. Tüm canlılarda Glikoliz olayı ortaktır.

Prokaryot olsun ökaryot olsun her canlı yapıda Glikoliz enzimleri vardır ve oksijenli solunum olacaksa Glikoliz aşamasından sonra devam eder.

Glikoliz , kararlı bir bileşik olan Glikozun 1 ATP harcanarak aktifleştirilmesiyle başlar

Glikoliz sonucunda 4 ATP üretilir

Fakat başlangıçta 2 ATP de aktifleştirme için kullanılmıştı

Sonuçta net ATP kazancı 2 ATP dir.

Krebs Döngüsü

Glikolizin sonunda 2 tane 3C lu Pirüvik Asit PGA oluşmuştu. Bu iki Pirüvat sitoplazmadan ayrılıp Mitokondriye girer.

Her bir Pirüvattan bir CO2 ve H2 ayrılır ayrılan hidrojenler NAD koenzimi tarafından tutulur ve NADH + H+ meydana gelir CO2 ise serbest kalır.

Bu reaksiyonlar neticesinde 2C lu Asetil-CoA meydana gelir. Asetil-CoA krebs döngüsünü başlatan maddedir.

ETS (Elektron  Taşıma Sistemi)

Glikoliz ve krebs evresinin çeşitli basamaklarından ayrılan H atomlarının yüksek enerjili elektronları, ETS sisteminde elektron çekme gücü en yüksek olan O2’e doğru itilir.

Elektronların enerjisinin bir kısmı ısı halinde kaybolurken bir kısmı ise ADP’ye fosfat (P) katılarak ATP oluşumunda kullanılır.  (Oksidatif fosforilasyon)

ETS  elemanları mitokondrinin iç zarında (krista) bulunur. Kıvrımlı olan bu zar yüzeyin genişlemesine, böylece enzimlerin etkinliklerinin artmasına olanak sağlar.

Bu taşıyıcı moleküller NADH + H+  ve FADH2’den yüksek enerjili elektronları alır. Bir dizi indirgenme ve yükseltgenme tepkimesinden geçirerek elektronları sistem boyunca taşır.

NADH + H+  ve FADH2’den elektronların taşıyıcılar tarafından oksijene basamak basamak taşınması sırasında mitokondri matriksi dışına protonlar pompalanır ve bu bir zar potansiyelinin oluşmasına yol açar.

Besinden uzaklaştırılan elektronlar NADH tarafından ETS zincirindeki ilk moleküle aktarılır. Bu molekül flavoprotein olup  FMN Flavinmononükleotid)’dir.  FMN  elektronları  Fe-S’e aktarılır.

Fe-S  protein elektronlarını  ubikinon  adlı (koenzim Q) bileşiğe aktarır. Bir lipid olan ubikinon ETS’nin protein olmayan tek üyesidir.

Ubikinon  (CoQ) ile oksijen arasındaki diğer elektron taşıyıcıların bir çoğu  sitokrom  (cyt) adı verilen proteinlerdir.

Bu proteinlerin yardımcı kısmı, bir demir atomu etrafına yerleşmiş olan dört tane organik halka içeren hem grubudur ve e- aktarımı yapar.  En son elektron alıcısı olan oksijen e- alınca çevredeki sulu ortamdan bir çift hidrojen iyonu alır ve suyu (H2O) oluşturur.

ETS doğrudan ATP üretmez.  Bu zincirin işlevi elektronların besinden oksijene düşmesini kolaylaştırmak ve serbest enerjideki büyük düşüşü bir seri küçük basamağa bölerek kullanılabilir miktarda enerji açığa çıkmasını sağlamaktır.