HÜCRE İÇİNDE ÇOK ATOMLU, YÜKSEK ENERJİLİ MOLEKÜLLERİN ENERJİLERİ NASIL AÇIĞA ÇIKAR?

 

Yeryüzünde yaşayan bütün canlıların ortak özelliklerinden biri enerji kullanmasıdır. Enerji canlılık olaylarının gerçekleşmesinde kullanılır.
Canlılar bu enerjiyi besinlerden sağlarlar. Besin maddelerinin hücre içinde oksijenli veya oksijensiz olarak parçalanıp enerji açığa çıkarılmasına hücre solunumu denir.
Besinlerin organik moleküllerindeki kimyasal bağ enerjisinin açığa çıkarılıp kullanılabilir hale getirilmesi için oksijenli ya da oksijensiz solunum yapılır.
Solunum sonunda açığa çıkan enerji ATP moleküllerine aktarılır.
Solunumda ilk kullanılan madde glikozdur. Canlı vücudunda glikozun yeterli olmadığı durumlarda yağlar ve proteinler de enerji verici olarak kullanılabilir.
1. Oksijensiz Solunum (Fermantasyon =mayalanma)
Besin maddelerinin oksijen kullanılmadan parçalanarak enerji elde edilmesine oksijensiz solunum (fermantasyon) denir.
Oksijensiz solunum bazı bakterilerde, maya mantarlarında ve bazı omurgalı canlıların kas hücrelerinde gerçekleşir.
Oksijensiz solunum, hücrenin sitoplâzmasında gerçekleşir.
Bir glikoz molekülünün parçalanmasında net enerji kazancı 2 ATP olur.
Bakteriler ve maya mantarları fermantasyon sonucunda etil alkol, sirke,
yoğurt, mayalı hamur gibi ürünler oluştururlar.
Fermantasyon sonucunda etil alkol oluşuyorsa buna etil alkol
fermantasyonu denir. Bu olay sonucunda etil alkolle birlikte karbon
dioksit gazı oluşur.
Fermantasyon olayıyla sütten yoğurt ve peynir, undan mayalı hamur, meyve sularından alkol ve sirke, besinlerden turşu üretilir.

* Laktik asit bakterileri glikozu lastik asite çevirir.Bu reaksiyon sonunda karbon dioksit gazı oluşmaz.

C6H12O6 2 C3H6O3 + 2 ATP
Glikoz Laktik asit

* Laktik asit fermantasyonu bazı omurgalıların çizgili kaslarında oksijenli solunumun yeterli olmadığı durumlarda gerçekleşir. Dokuya yorgunluk hissi verir.
2. Oksijenli Solunum:
Organik besinlerin oksijenle parçalanarak inorganik bileşiklere dönüştürülmesine oksijenli solunum denir.
Oksijenli solunum, hücrenin enerji merkezi olan mitokondride gerçekleşir. Önce sitoplâzma içinde glikozun kimyasal bağları ayrışır ve daha küçük moleküller oluşur. Bu moleküller mitokondri içinde karbon dioksit ve suya kadar ayrışır. Bu olaylar sırasında açığa çıkan enerji, oksijensiz solunuma göre çok fazladır. Oksijenli solunumda net enerji kazanımı 38 ATP, oksijensiz solunumda
2 ATP’dir.Oksijenli solunumda glikoz ve oksijen kullanılarak
su, karbon dioksit ve 38 ATP oluşturulur.
Enerji ihtiyacı az olan bakteri mantar gibi canlılarda
oksijensiz solunum görülür.

Bitkiler, hayvanlar, insanlar, mantarlar ve protistalar oksijenli  solunum yaparlar. Bu canlılar, oksijenli  solunum için gerekli olan besini
ya kendisi üretir ya da hazır aldığı besinlerin sindirimiyle karşılar. Oksijen ise solunum organlarıyla alınır ve hücrelere kadar taşınır.

Oksijenli solunum için gerekli oksijenin solunum organlarıyla vücuda alınmasına dış solunum denir.
Hücrelere taşınan sindirim ürünleri (glikoz) ve solunum sonucu alınan oksijen burada yakılarak enerji, karbon dioksit ve su elde edilir. Bu olay yavaş yanmadır.
Soğuk havada ağzımızdan buhar çıktığını ya da bir cam parçasını ağzımıza yaklaştırıp nefes verdiğimizde üzerinin buharlandığını görürüz. Bunun nedeni solunum sonucunda açığa çıkan suyun solunumla buhar halinde dışarı verilmesidir.
Kireç suyuna bir cam boruyla üflediğimizde kireç suyunun bulandığını görürüz. Bunun nedeni ise solunumla dışarı verdiğimiz karbon dioksittir. Çünkü karbon dioksit kireç suyunun ayıracıdır.
Bitkiler fotosentezle birlikte solunum da gerçekleştirirler.Fotosentezi sadece ışıklı ortamda, solunumu ise sürekli yaparlar. Çünkü onların yaşamak için enerjiye ihtiyacı vardır. Bitkiler gece ihtiyaç duyduğu oksijeni, yapraklarındaki stomalarıyla havadan alırlar.
Fotosentez ve solunum olayları birbirinin tersi reaksiyonlardır.Solunum ve fotosentez ürünlerinin diğer reaksiyonda kullanılması atmosferdeki karbon dioksit ve oksijen dengesini sağlar. Aynı zamanda canlılar arasındaki karbon döngüsü bu yolla gerçekleşir.