Oksidatif Fosforilasyon ve Kemiosmoz

Elektron taşıma sistemi videosuna ek olarak unuttuğum birkaç kavramdan bahsettiğim bir video yapmak istedim. Hatırlayacak olursak, elektron taşıma sistemini anlatırken NADH'larda yüksek enerji seviyesinde elektronların bulunduğundan ve bunların bir molekülden diğerine geçtiğinden bahsetmiştik. Bu geçiş sırasında, bu elektronlar düşük enerji seviyesine ulaşırlar ve dışarıya enerji verirler. Son elektron alıcısıysa oksijendi. Oksijen burada indirgenmiş oluyordu. Burada olan reaksiyona yükseltgenme deniyor. NADH hidrojen kaybettiğinde oluyor bu durum. Hatırlayın, yükseltgenmek, oksidasyon elekton kaybetmektir. Hidrojeni kaybettiğinde, hidrojenin elektronlarını kullanma şansını da kaybetmiş oluyor. Elektron taşıma sistemi en sonunda su oluşturana kadar moleküllerin ardı ardına yükseltgenmesini içerir. Buna yükseltgenme diyoruz. Oldukça genel bir şekilde tanımlamış oluyoruz. Elektron taşıma sisteminin ikinci kısmı ise ATP'nin oluşturulduğu kısımdır. Bir moleküle fosfat grubu eklemeye fosforilasyon deniyor. Yani elektron taşıma sistemi ile ATP üretmek. Elektron taşıma sisteminden enerji salınıyor ve bu hidrojen protonu yoğunluğu farkını yaratıyor. Hidrojenleri zarların arasındaki bölgeye pompalıyor. Sonra bu fark, yani hidrojenlerin matrikse geri dönme isteği sayesinde ATP sentazdan geçiyor. ATP'nin bu şekilde üretilmesine oksidatif fosforilasyon deniyor. Oksidatif fosforilasyon. Bu önemli bir kavram. Testlerde ya da sınavlarda bununla karşılaşabilirsiniz. Bu şekilde tanımlanmış çünkü oksidatif(yükseltgenmiş) bir kısmı var. Bu moleküllerin her biri elektron taşıma sisteminde hidrojenlerini, ya da elektronlarını, kaybederek yükseltgeniyorlar. Bu da hidrojen yoğunluğunda bir fark yaratıyor. Sonrasında, kemiosmoz ile fosforilasyon oluyor. Bu da iyi bilinmesi gereken bir kavram yine. kemiosmoz ile fosforilasyon. Bu hidrojenler zardan seçici bir şekilde geçiyorlar. Bu zar, yani ATP sentaz tüm moleküllerin içinden geçmesine izin vermez, seçici geçirgendir. Hidrojenlerin protonlarının geçmesine izin veriyor. Hidrojenlerin hareket ettikleri bu sürece kemiosmoz deniyor. Bunu bilmeniz de ileri seviye konularda oldukça işinize yarayacaktır. Tüm bu sürece oksidatif fosforilasyon deniyor. İkisi aynı anda gerçekleşmiyor. Oksidatif kısmında hidrojenleri pompalayacak enerji ortaya çıkartılıyor. Hidrojenler kemiosmoza uğrarlarken fosforilasyon gerçekleşiyor. Buradaki minik mili döndürerek ADP ve fosfat grupları bir araya getiriliyor. Bunu Substrat Düzeyinde Fosforilasyon'la karıştırabilirsiniz. Birkaç terime daha değineceğim. Substrat düzeyinde fosforilasyon. Bu ne demek? Bu aslında glikolizde ve Krebs döngüsünde direkt olarak ATP üretimi oluyor. Glikoliz ve Krebs döngüsü. Burada kemiozmoz ya da proton farkı kullanılmadan, enzimlerin direkt olarak görev almasıyla ATP oluşturuluyor. Proteinlerden üretilmiş bir enzim düşünün. ADP ve iki tane fosfat grubu olsun. Enzimin başka bir yerinde bir tane daha fosfat grubu olsun. Bu enzim kemiosmoz ya da yükseltgenme kullanıyor olmasın. Onun yerine, enzimin başka kısımlarında, enerji açığa çıkartan reaksiyonlar gerçekleşiyor olabilir. Burada bir noktanın etrafında tüm enzimin çevrildiğini düşünebilirsiniz. Bu tam olarak nasıl çalıştığı olmayabilir, fakat iyi bir fikir. Belki bu iki şey daha sonra bir araya getilirebilir. Yükseltgenme prensibine bağlı çalışan kemiosmoz olmadan, sadece enzimler kullanılıyorsa, bu substrat düzeyinde fosforilasyon olur. Substratlarsa enzimle birleşen ve değişime uğrayan maddelerdir. Buraya kadar dinledikleriniz umarım sizin için faydalı ve açıklayıcı olmuştur. İlerki videolarda bunların daha da detaylarına gireceğiz.