Solunum reaksiyonlari

Konu 'Biyoloji 10. Sınıf' bölümünde Moderatör Yasemin tarafından paylaşıldı.

  1. Moderatör Yasemin

    Moderatör Yasemin Özel Üye Özel Üye

    Katılım:
    20 Kasım 2010
    Mesajlar:
    1.833
    Beğenileri:
    1.341
    Ödül Puanları:
    113

    Enerji Dönüşümleri
    Metabolizma:hücrede gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonların tümüdür.
    A-Anabolizma:Dış ortamdan alınan veya hücredeki reaksiyonlar sonucu oluşan
    basit moleküllerden hücrenin ihtiyaç duyduğu kompleks veya diğer moleküllerin
    sentezlenmesidir.Protein,RNA,Fotosentez,Kemosentez vb.
    B-Katabolizma:Dış ortamdan alınan veya hücrede daha önce üretilip işlevlerini
    kaybetmiş kompleks moleküllerin enerji üretimi veya yapıtaşı üretimi için daha basit moleküllere parçalanmasıdır.Hücre içi ve dışı sindirim,O2,li ve O2 siz solunum
    ATP(Adenozintrifosfat)
    Yapısı:
    1-Adenin nucleotid 2-Riboz 3- 3(Üç) fosforik asit

    [​IMG]

    Özellikleri:
    Yapısında iki yüksek enerjili fosfat bağları bulunur
    Canlının tüm yaşamsal olaylarında kullandığı enerji kaynağıdır
    Kolayca başka enerji formlarına dönüştürülebilir.(Elektrik,ısı,kimyasal bağ,osmotik,ışık vb.)
    Bütün reaksiyonlara katılabilir
    Her hücre kendi ATP sini kendi sentezler
    Hücrede sitoplazma,mitokondri ve kloroplastlarda sentezlenir
    Hücre yaşamsal olaylarında sitoplazmada veya mitokondride üretilen ATP kullanılır
    Kloroplastlarda sentezlenen ATP organik madde sentezi ve kloroplastlardaki diğer yaşamsal olaylarda kullanılır
    Yüksek enerjili son fosfat bağının kopması ile ortama 7300 cal enerji verilir.
    Fosforilasyon: Hücrelerde ADP nin sistemden enerji alarak kendine bir fosforik asit bağlayıp
    ATP haline gelmesine denir.

    [​IMG]

    Enerji
    ADP+P -------------- ATP
    (Fosforilasyon)
    Fosforilasyonda kullanılan enerji kaynağına göre 4 (Dört) tip fosforilasyon vardır.
    1-Sübstrat düzeyde fosforilasyon:
    Bütün canlılarda görülür
    Sitoplazmik solunum enzimleri kullanılarak organik maddelerin yapısında bulunan bağ enerjisinin ATP enerjisi haline dönüşmesidir
    2-Oksidatif-fosforilasyon:
    Oksijenli solunum enzimi bulunduran canlılarda gerçekleşir
    Organik maddeler oksijenli solunum enzimleri ile inorganik yapılara dönüştürülürken açığa çıkan H lerin O2 ye aktarılırken gerçekleşir
    e.t.s. görev alır
    3-Foto-fosforilasyon
    Klorofil taşıyan canlılarda gerçekleşir.
    Klorofil ve e.t.s etkisi ile güneş ışık enerjisinin dönüşümü ile gerçekleşir
    Enzim görev almaz
    4-Kemosentetik-fosforilasyon:
    Oksidasyon enzimi taşıyan bakterilerce gerçekleştirilir
    İnorganik maddelerin (H,Fe,N,NH3 vb.) oksidasyon enzimleri ile oksitlenmesi ile açığa çıkan kimyasal enerji ile gerçekleşir
    Bütün canlılar güneşin ışık enerjisini kullanırlar.Işık enerjisinin canlıların kullanabileceği enerji formuna dönüşmesinde fotosentez ve solunum mekanizmaları rol alır.
    Fotosentez Solunum
    Işık -------ATP-------- Glikoz --------- ATP ------------- ( Biyolojik iş)
    Biyolojik iş: Isı,elektrik,osmotik basınç,kimyasal bağ,ışık, mekanik,aktif taşıma vb.
    OKSİJEN VE HAYAT

    Not: Fotosentezden önce (ozon oluşmadan) organik madde sentezi için gerekli enerji u.v , şimşek , yıldırımlarla gerçekleşirken , fotosentezde madde sentezi için gerekli enerji güneşin görünür ışınları (450-760n.m) ile gerçekleşir.Ozon bu ışınların geçişine engel değildir.
    Not: Bugün yaşayan bütün canlılar (Kemosentetik ler hariç) ihtiyaç duydukları organik besini ve oksijeni fotosentezden karşılarlar.
    O2 nin önemi:
    A-Ozon oluşumunu sağlar.
    B-Oksidatiffosforilasyonla yüksek ATP üretimi sağlar.

    Not:Oksijen aynı zamanda öldürücü olabilir. Obligat-anaerop bakteriler buna
    örnektir. Atmosferde O2 oranının artması solunumu engeller. Canlılar O2 nin bu olumsuz etkilerinden sahip oldukları enzimlerle korunur.

    Ozon oluşumu fotosentezle başlamıştır.

    [​IMG]


    Enerji
    O2--------- O+O (Stratosferde) Oluşan O daha yükseklere çıkarak O2 ile
    birleşir ve ozon (200 n.m Küçük güneş ışınları)oluşur.
    Enerji(200-300 n.m)
    O+O2--------- O3 + Enerji -------------- Azotlu bileşikler.
    (Ozon)
    Ozonun önemi:
    A-Zararlı U.V ışınları tutarak karasal yaşamın başlamasına nede olmuştur. Buda
    canlıların sayı ve çeşitliliklerinde artmaya neden olmuştur.
    B-İlkel atmosferde organik madde sentezi bitmiş ve canlılar için organik madde
    sentez biçimi olarak fotosentez önem kazanmıştır.

    Oksijenli solunum ve solunum kat sayısı:
    O2 li solunumda organik moleküldeki (C6H12O6) C ve H ler koparılır. Karbon
    molekülden CO2 olarak ayrılırken , H ler dışarıdan alınan O2 ile birleşerek H2O
    olarak ayrılır. Bu nedenle glikoz yıkımında CO2 in ayrılımında izlediği yola
    karbon yolu, su ve ATP oluşumum ile sonuçlanan H ayrılışınada H yolu denir.
    Oksijenli solunumda e.t.s H yolunda görev alır.
    Solunum tipleri
    A-Oksijensiz solunum (Fermantasyon.)

    1-Gerçek fermantasyon:
    Enzim
    C6H12O6 -------------2C2H5OH + CO2 + 2ATP
    Glikoz Etil alkol
    2-Oksidatif fermantasyon:
    Enzim
    C2H5OH + O2 ---------------CH3COOH + H2O+ ATP
    Etil alkol Asetik asit
    B-Oksijenli solunum:
    Enzim + ets
    C6H12O6 + 6O2 --------------------6CO2 + 6H2O + 38 ATP
    Glikoz

    O2 siz SOLUNUM
    Bazı bakteri ve mayalarda temel enerji üretim biçimi olmakla beraber, Bitki ve bazı hayvanlarında özel durumlarda başvurduğu enerji üretim biçimidir.
    Glikoliz ve fermantasyon olmak üzere iki evrede gerçekleşir.
    Glikolizde temel amaç enerji üretimidir. Fermantasyonda ise temel amaç glikoliz sonucu oluşan artık ürünlerin hücreye zarar vermesinin önlenmesidir.
    Glikoliz bütün canlılarda ortaktır.Fermantasyon ise canlının kullandığı enzime göre oluşum biçiminde ve son ürünlerde farklılıklar görülür.
    Fermantasyon son ürüne göre adlandırılır;Alkolik,Laktik asit,Asetik asit vb.
    Fermantasyonda O2 kullanılmaz ancak asetik asit fermantasyonunda O2 kullanılır.


    [​IMG]


    Oksijensiz solunumun evreleri
    A-Glikoliz (Oksijensiz ve oksijenli solunum)
    Bütün solunum tipleri glikolizle başlar. Glikoliz bağımsız metabolizmaya sahip
    bütün hücrelerde görülen bir reaksiyondur. Genel özellikleri:
    Sitoplazmada gerçekleşir. (Mitokondri ye ihtiyaç yoktur.)
    Enzimatik reaksiyonlar dizisidir.
    Bir mol glikozun reaksiyona girmesi için ; İki mol ATP (Aktivasyon enerjisi
    için) harcanır.
    Bir mol glikozdan ;
    İki mol piruvat
    Dört mol ATP
    İki mol NADH2 , açığa çıkar.
    O2 li ve O2 siz solunumların ortak özellikleridir.
    Temel amaç enerji üretimidir.


    [​IMG]


    B-Fermantasyon
    Sitoplazmada gerçekleşir
    Enzimatik reaksiyonlardır
    Temel amaç glikolizde açığa çıkan son ürünlerin hücreye zarar vermesini
    önlemektir
    Kullanılan enzime göre son ürünler değişir
    Son ürüne göre adlandırılması yapılır
    Bakteri ,mantar ve omurgalılarda çoğunlukla çizgili kaslarda görülür


    [​IMG]

    [​IMG]


    Fermantasyon için gerekli koşullar:
    1-Uygun ısı
    2-Gerekli enzimler
    3-Organik madde(Glikoz vb.)
    4-Biyokimyasal ortam (Sitoplazma)
    Fermantasyonda açığa çıkanlar:
    1-Son ürün (Alkol,Aseton vb.) 2-ATP 3-CO2 4-Isı
    Oksijenli solunum
    Oksijenli solunum üç kademede gerçekleşir.
    1-Glikoliz: (Sitoplazmada gerçekleşir)
    Enzim
    Glikoz ------------ 2Piruvat + 2ATP+ 2NADPH2
    2-Krebs döngüsü: (Mitokondri matriksinde)
    Enzim
    Piruvat ------------ 3CO2 + 4NADH2 +1FADH2 + ATP (Bir pürivat için)

    3-Oksidatiffosforilasyon: (Mitokondri krista zarlarında)
    e.t.s
    NADPH2 + 1/2 O2 ---------------- H2O + NAD+ 3 ÂTP
    e.t.s
    FADH2 +1/2 O2 ------------------ H2O + FAD + 2 ATP
    Glikoliz
    Oksijensiz solunumdaki glikolizle aynı temel özellikler gösterir.

    [​IMG]

    Krebs döngüsü
    Özellikleri
    Eukaryotlarda mitokondride , prokaryotlarda sitoplazmada mesezom denen zar kıvrımlarında gerçekleşir
    Pirüvatla başlar
    Mitokondriye geçen her piruvata karşılık
    3 CO2 , (substrat düzeyde)
    1 ATP,
    1 FADH2 ve 4 NADH2 oluşur.
    Enzimatik reaksiyonlardır
    Isı,PH,aktivatör ve inhibitörlerden etkilenir.
    O2 varlığında gerçekleşen reaksiyonlardır.
    Diğer organik moleküllerin solunum reaksiyonuna katıldığı evredi


    [​IMG]

    [​IMG]

    [​IMG]


    Oksidatif fosforilasyon
    özellikleri

    Mitokondri zarları (Bakterilerde mesezom denen zar kıvrımlarında gerçekleşir
    Kemiosmozla ATP sentezi gerçekleşir
    Piruvat tan ayrılan H lerin O2 ye aktarımıdır
    NAD,FAD,CoQ,Sitokromlar ve O2 görev alır
    NAD+ ile taşınan her 2H çiftine karşılık e.t.s de 3 ATP sentezlenir
    FAD+ ile taşınan her 2H çiftine karşılık e.t.s de 2 ATP sentezlenir
    1 Glikozun yıkımından e.t.s üzerinden toplam 34 ATP sentezlenir
    1 Glikoz için e.t.s de O2 ye aktarılan H lerden 24 H2O üretilir


    [​IMG]
  2. Moderatör Yasemin

    Moderatör Yasemin Özel Üye Özel Üye

    Katılım:
    20 Kasım 2010
    Mesajlar:
    1.833
    Beğenileri:
    1.341
    Ödül Puanları:
    113
    Solunumda enerji üretim aşamaları

    [​IMG]

    Solunum aşamaları ilişkileri


    [​IMG]


    Değişik organik moleküllerde oksijen kullanımı ve enerji üretimi durumu
    CO2
    Solunum kat sayısı: R.Q=---------- Sonuç kullanılan maddeye göre değişir.
    O2
    CO2
    Karbonhidratlarda RQ =---------- =1 olur.
    O2
    6CO2
    Örnek: Glikoz (C6H12O6) için: RQ=------------ = 1
    6O2
    CO2
    Yağlarda RQ = ----------- = X X > 1 çıkar,.buda daha fazla oksijen tüketmek
    demektir O2

    Yağlarda oksijen oranı az olduğu için solunumda yağların yıkımı için çok O2
    kullanılır ve diğer organik maddelere oranla daha fazla ATP üretilir.
    36 CO2
    Örnek: Oleik asit (2C18H34O2) + 51 O2 =-----------= 0,7
    51 O2
    CO2
    Alkol vb maddelerde RQ=--------- = X X<1 çıkar . Çünkü alkollerde oksijen oranı fazladır. O2


    4CO2 4
    Örnek: C4H4O8 + O2 =--------------= --------= 4
    O2 1


    [​IMG]


    [​IMG]

    Solunum hızına etki eden faktörler:
    1- Isı 2 - O2 yoğunluğu 3- PH
    4 -CO2 miktarı 5-Ket vurucular (Zehirler) 6 - Uyaranlar.
    Solunum hızı
    Bitkilerde ; farklı organ ve dokularda solunum hızları farklıdır. Bitkisel
    organlarda solunum hızı şu şekilde sıralanır: Yaprak – Kök – Gövde. Doku
    olarak en hızlı solunum kambiyumda görülür.

    Bitkilerde solunum hızını artıran faktörler.
    1-Köklenme
    2-Yaralanma
    3-Tohum ıslanması
    4-Tomurcuklanma
    Oksijenli ve oksijensiz solunumun ortak özellikleri
    1-Glikoliz evresi ile başlamaları
    2-Glikozun aktivasyonu için ATP kullanılması
    3-Reaksiyonlar sonunda ATP sentezlenmesi
    4-Isının açığa cıkması
    5-CO2 nin açığa çıkması (Laktik asit fermantasyonu hariç)
    6-Substrat düzeyde fosforilasyonun gerçekleşmesi
    7-Enzim kullanılır
    Oksijenli solunumu Oksijensiz solunumdan ayıran farklar
    1- O2 kullanılması
    2- H2O nun açığa çıkması
    3- e.t.s nin görev alması
    4- Oksidatif fosforilasyonun gerçekleşmesi
    5- Glikozun CO2 ve H2O ya kadar parçalanması
    6-Yüksek ATP üretimi (Bir glikozdan 38 ATP)

    Deneyler
    Deney:1
    Işıklı ortamda bitkiler dış ortamdan aldıkları CO2 ve H2O ile besin sentezlerken
    dış ortama verdikleri O2 ile diğer canlıların yaşamlarını devam ettirmelerini
    sağlar.


    [​IMG]

    Deney:2
    Fotosentez için CO2 gereklidir. BaOH sisteme giren havadaki CO32 nin
    emilimini sağlayarak bitkiye CO2 ulaşımını engeller. Kurbağanın bulunduğu
    ortamdaki KOH ise kurbağa solunumunda oluşan CO2 nin tutulmasını
    sağlayarak Ortamdaki CO2 yok olmasına neden olur. Böylece bitkinin
    fotosentez yapması önlenir.Bir süre sonra O2 oluşmadığı için hem bitki hemde
    hayvan ölür

    [​IMG]
  3. Moderatör Yasemin

    Moderatör Yasemin Özel Üye Özel Üye

    Katılım:
    20 Kasım 2010
    Mesajlar:
    1.833
    Beğenileri:
    1.341
    Ödül Puanları:
    113
    Deney:3
    Canlılar solunum olayında CO2 açığa çıkarırlar. Ortamda bulunan CO2 akseptörü
    olan KOH solunumla ortaya çıkan CO2 yi tutarak ortamda basınç azalmasına
    neden olur. Böylece cıva sistem içine doğru hareket eder.



    [​IMG]


    Deney:4
    Düzenekteki fenol kırmızısı b,ir süre sonra sarı renge dönüşmesinin nedeni
    solunum olayı ile canlıların dış ortama CO2 vermeleridir. CO2 ayracı olan Fenol
    kırmızısı CO2 ile karşılaştığında sarı renk alır.


    [​IMG]



    Deney:5
    Şekildeki düzenekte KOH dış ortamdan alınan havadaki CO2 yi tutarak sisteme
    girişini engeller ve ışık olmasına rağmen sadece sistemdeki CO2 oranında
    fotosentez yapılır. Sistemde basınç azaldığı için Civa ok yönünde hareket eder.


    [​IMG]


    Deney:6
    Çimlenen tohumlar solunum yaparlar.Sistemde BaOH dış ortamdan sisteme
    giren CO2 yi tutar.Böylece tohumların bulunduğu kaba asla CO2 ulaşamaz.
    Ancak CaOH ın bulanması tohumların solunum sonucu ürettikleri CO2 den
    kaynaklanır.


    Deney:7
    Çimlenen tohumlar ortamdaki O2 yi azaltırlar ve ortamın basıncı azalır ve civa ok
    yönünde harake eder.



    [​IMG]

Sayfayı Paylaş