Enerji ve Hayat

A) METABOLİZMA
Hücrelerde meydana gelen yapım,yıkım ve dönüşüm reaksiyonlarının hepsine
birden metabolizma denir.
1) ÖZÜMLEME(ANABOLİZMA=ASİMİLASYON=BİYOSENTEZ)
Hücrelerde küçük moleküllerden büyük moleküllü maddelerin yapımına
denir.
Önemli özümleme olayları;protein sentezi,enzim sentezi,nükleik asitlerin
sentezi,ATP sentezi vb.
2)YADIMLAMA(KATABOLİZMA=DİSİMİLASYON=YIKIM)

• Büyük moleküllü maddelerin daha küçük moleküllere ayrıştırılmasına
denir.
• Önemli yadımlama olayları oksijenli ve oksijensiz solunum,her türlü
sindirim,ATP’nin hidrolizi, nükleik asit yıkımı vb...
• Özümleme > Yadımlama ise;organizma büyümekte,gelişmekte veya
gençlik dönemini geçirmektedir.
• Bitkilerin yapraklarında gündüzleri özümleme,geceleri ise yadımlama
daha hızlıdır.
• Özümleme = Yadımlama ise;gelişme tamamlanmış ve dengeli bir
metabolizma vardır.
• Özümleme < Yadımlama ise;organizma küçülmekte veya yaşlılık
dönemini geçirmektedir.
• Canlıların metabolizma hızları yapılan iş,faaliyet,yaş,ortam sıcaklığı
gibi durumlarda farklıdır.Herhangi bir iş yapmadan sadece canlı
kalabilmek için yapılan en düşük metabolizmaya bazal metabolizma denir.
İnsanlar uyurken, bakteriler spor halindeyken, hayvanlar kış
uykusundayken bazal metabolizma yaparlar.
B) ATP(ADENOZİN TRİ FOSFAT)
• Yapısında Adenin organik bazı, 5C’lu Riboz şekeri ve 3 tane de
fosforik asit bulunur.


P P P Riboz Adenin


Adenozin

Adenozin mono fosfat (AMP)

Adenozin di fosfat (ADP)

Adenozin tri fosfat (ATP)

• ATP  ADP + P + 7300 kalori enerji
• ATP’nin asıl kaynağı güneştir.
• Bütün canlı hücreler ATP sentezi yapmak zorundadır.Buna fosforilasyon
denir.
ADP + P + enerji enzimler ATP
• ATP’nin üretildiği hayatsal olaylar:
• 1) Fotosentez(=fotofosforilasyon)
a) Devirli fotofosforilasyon
b) Devirsiz fotofosforilasyon
2) Oksijenli solunum
a) Substrat düzeyinde fosforilasyon(Glikoliz ve krebs evresinde)
b) Oksidatif fosforilasyon(ETS’de)
3) Fermantasyon(Glikolizde)
4) Kemosentez(Kemosentetik fosforilasyon olarak)

C) FERMANTASYON
• Oksijensiz solunum,anaerobik solunum,mayalanma da denir.
• Besinlerin oksijen kullanılmadan yıkılarak enerji üretilmesine denir.
• Besinler tam parçalanamaz ve parçalanma tam olmadığından az enerji
üretilir.
• Sitoplazmada olur.2 safhadır.a) Glikoliz evresi b) Son ürün evresi

A) GLİKOLİZ SAFHASI
• Glikozun pirüvik asite(pirüvata) kadar parçalanmasına denir.
• Reaksiyonlarda 2ATP harcanarak 4ATP üretilir.Net kazanç 2ATP’dir.
• Sonuç olarak glikoliz sonucunda 4ATP,2NADH2 ve 2 pirüvat oluşur.
• Glikoliz safhasına kadar(=pirüvata kadar) olan reaksiyonlar
enzimler,proteinler ve genler aynıdır.Son ürünlerin farklı olmasının
sebebi ise son enzimlerin farklı olmasındandır.

B) SON ÜRÜN SAFHASI
I) ALKOL FERMANTASYONU
• Bira mayası,maya mantarlarında ve şarap bakterilerinde görülür.
• Bu canlılarda fermantasyon ürünleri üremeyi durdurucu etki yapar.

II) LAKTİK ASİT FERMANTASYONU
• Omurgalıların çizgili kas hücrelerinde ve yoğurt bakterilerinde
görülür.
• Kas hücrelerinde laktik asit oluşturulmasının asıl sebebi glikoliz
ürünleri olan pirüvat ve
NADH2’nin uzaklaştırılamayarak ortamda birikmesidir.Ortamda yoğunluğu
artan bu iki madde birbiriyle reaksiyona girerek laktik asit
oluşturur.Laktik asit kolayca difüzyon olarak hücreler arası sıvıya
geçer ve uzaklaştırılmış olur.
• Az miktarda oluşan laktik asit kasın daha iyi çalışmasını sağladığı
halde kasta fazla miktarda birikirse kas sertleşir ve kasılmaz olur.
• Yorgunluk hissi verir.Aşırısı kramp yapar.
• Kanla karaciğere taşınır.Sonra iki yol izler.
1.si yeterli oksijen geldiğinde pirüvata tekrar dönüşerek CO2 ve H2O’ya
parçalanır.
2.si ise glikoz sentezlenir.
• Fermantasyonu meydana getiren enzimler tahrip edilirse fermantasyon
meydana gelmez.Buna pastorizasyon (=kaynatma) denir.
• Anaerobik bazı bakteriler amino asitleri de fermante ederek çok kötü
kokulu ürünler oluştururlar.Buna pütrifikasyon denir.Yemeklerin
bozulmasıyla çeşitli kokuların oluşması azotlu ve kükürtlü fermantasyon
ürünlerinden dolayıdır.
D) OKSİJENLİ SOLUNUM
• Aerobik solunumda denir.
• Besinlerin O2’nin varlığında CO2 ve H2O’ya kadar parçalanarak enerji
elde edilmesi olayına denir.
• Besinler tamamen parçalanır.Bundan dolayı da enerji tam olarak açığa
çıkar.
• İki amaç için yapılır.
1.si enerji üretmek
2.si bazı ara bileşiklerin eldesi
• 3 basamaktan oluşur.a) Glikoliz b) Krebs c) ETS

A) GLİKOLİZ
• Glikozun pirüvata kadar parçalanmasıdır.
• Fermantasyonla aynıdır.(yani bütün canlı hücreler yapar.)
• Bir glikozun reaksiyona girmesi ile 4ATP,2NADH2 ve 2 pirüvat oluşur.

B) KREBS ÇEMBERİ(SİTRİK ASİT ÇEMBERİ)
• Mitekondride olur.
• Ortamda oksijen varken pirüvat mitekondriye girerek Asetil Co-A’ya
dönüşür.Pirüvattan Asetil Co-A oluşurken 2CO2 ve 2NADH2 açığa çıkar.Bu
olay mitekondri zarındaki enzimlerle gerçekleştirilir.
• Asetil Co-A (2C’lu) mitekondride oksala asetik asitle(4C’lu)
birleşerek sitrik asiti oluşturur.
• Sitrik asit kademeli olarak C’larını uzaklaştırarak tekrar oksala
asetik asiti oluşturur.
• 1Asetil Co-A’dan krebste 2CO2,1ATP,1FADH2 ve 3NADH2 oluşur.Glikoz için
4CO2,2ATP,2FADH2 ve 6NADH2 oluşur.
• Krebste yapılan ATP sentezi substrat düzeyinde fosforilasyondur.
• Krebs devrine ‘karbon yolu reaksiyonları’ da denir.

C) ETS(SON OKSİDASYON=OKSİDATİF FOSFORİLASYON)
• ETS(elektron taşıma sistemi) NAD,FAD,koenzim Q, sitokrom b, sitokrom
c, sitokrom a ve oksijen şeklinde dizilen elektron yakalayıcı
elemanlardan meydana gelir.
• Bu diziliş sırası elektrona karşı gösterdikleri çekim kuvvetine
göredir.
• H2’ler NAD ile aktarılırsa 3ATP,FAD ile aktarılırsa 2ATP enerji
üretilir.
• Prokaryot hücrelerde ETS enzimleri hücre zarının sitoplazmaya doğru
yaptığı kıvrımlar (mesozom) üzerinde bulunur.
• ETS' de ATP sentezi oksitlenme ve redüklenme reaksiyonları şeklinde
geçtiği için bu devreye oksidatif fosforilasyon denir.
• Oksitlenme; molekülün H2 molekülü vererek yükseltgenmesine denir.
• Redüklenme; molekülün H2 molekülü yakalayarak indirgenmesine denir.




Yer Harcanan
Enerji Elde Edilen
Enerji H sayısı ve bunların
ATP cinsinden değeri Net
Kazanç
Glikoliz Sitoplazma 2 ATP 4 ATP 2 NADH22.3=6 ATP 8 ATP
PirüvatAsetil Co-A Mitekondri --- --- 2 NADH22.3=6 ATP 6 ATP
Krebs Mitekondri --- 2 ATP 6 NADH22.3=6 ATP
2 FADH22.2=4 ATP 24 ATP
ETS Mitekondri --- --- --- ---
Toplam --- 2 ATP 6 ATP 34 ATP 38 ATP






E) SOLUNUMDA DİĞER ENERJİ KAYNAKLARI
• Hücre enerji ihtiyacını öncelikle karbonhidratlardan sağlar.
• Karbonhidratlar olmazsa yağlar kullanılır.Yağlar önce yağ asidi ve
gliserole dönüştürülür.Yağ asitleri 2C’lu Asetil Co-A’ ya dönüşerek
solunuma katılır.Gliserol ise fosfogliseralhite dönüşerek reaksiyonlara
katılır.
• Yağlarda olmazsa enerji ihtiyacı proteinlerden sağlanır.Proteinler
aminoasitlere dönüştürülür.Aminoasitlerden 3C’lu olanlar pirüvata,2C’lu
olanlar Asetil Co-A’ ya,4C’lu ve 5C’lu olanlar ise doğrudan krebs
devrine katılırlar.
• Solunum sonucunda oluşan son ürünler CO2,H2O,ATP ve ısıdır.Ancak
proteinler solunuma katılmışlar ise NH3,üre,ürik asit,H2S gibi farklı
ürünlerde oluşur.
• Yağ asitleri ve aminoasitler farklı sayıda C taşıdıkları için farklı
sayıda ATP,H2O ve CO2 oluştururlar.Mesela yağ asitleri az oksijen çok
hidrojen atomu taşır.Bunun için solunum sonucunda az CO2 çok H2O
oluştururlar.Bundan dolayı yağlar kurak ortam hayvanlarında iyi bir su
deposu kaynağıdır