Ana içerik
Güncel saat:0:00Toplam süre:14:19

Video açıklaması

Biyokimyasal reaksiyonlar arasında en önemli olanı kesinlikle hücresel solunumdur. Bunun sebebi şu, hücresel solunumun yediğimiz şeyleri enerjiye çevirir. Daha spesifik olmak gerekirse, glukozu enerjiye çevirir. Sonuçta yediklerimizim çoğu, en azından karbonhidratlar, glukoz haline gelir. Hücresel solunum glukozdan enerji, ve bazı yan ürünleri üretmemizi sağlar. Şimdi daha açık olması için reaksiyonun formülünü yazalım. Glukoz için 6 tane karbon, 12 hidrojen, ve 6 oksijen gerekli. Glukoz bunlardan oluşur. Bir mol glukozumuzun olduğunu varsayalım. Bu bir mol glukozla birlikte 6 mol moleküler oksijenimiz de olsaydı hücresel solunumun brüt sadeleştirmesini elde etmiş olurduk. Ne kadar kapsamlı olabileceğini göreceksiniz. Tabi ayrıntısına indiğiniz zaman her şey karmaşık hale gelebilir. Neyse.. Hücresel solunum ile 6 mol karbon dioksit elde edeceğiz. 6 mol de su. Ve tabi enerji elde edeceğiz, ki bu en önemli kısım.Enerji üreteceğiz. Ve burada üretilen enerji vücudumuzu ısıtmak, beynimizde elektrik uyarıları üretmek , elektrik sinyalleri üretmek gibi çok önemli olaylar için kullanılacak. Sadece insanlarla sınırlı olmasa bile özellikle bizim insanların ihtiyaç duyguğu enerji, hücresel solunum mekanizmasıyla üretilir. Daha önce ATP'nin adenozin trifosfatın yani biyolojik sistemlerde enerjinin birimi olarak kullanıldığını duymuşsunuzdur. Burada glukozun enerjinin asıl birimi gibi göründüğünü söyleyebilirsiniz.Her iki cevap da bir noktada doğru sayılabilir. Bu ikisi birbirine nasıl bağlanır ? Hücresel solunumdan enerji elde edilir ve bu enerji de ATP üretmek için kullanılır. Hücresel solunumun enerjiyle ilgili olan kısmını ayrıca inceliyor olsaydık, bir bölümünün yalnızca ısıdan ibaret olduğunu görürdük. Sadece hücreyi ısıtıyor. Biyoloji kitaplarına baktığınızda 38 ATP üretildiğini görürsünüz. ATP, sinirsel iletilerin oluşturulması, kasların kasılması, büyüme, bölünme, veya bir hücrenin ihtiyacı olan herhangi bir şeyi yapmak için kullanılabilir. Yani hücresel solunumun enerji ürettiğini söylemek biraz yetersiz olur. Asıl yaptığı şey glukozdan ATP, ve yan ürün olarak ısı üretmektir. Tabi üretilen ısının bize bir zararı dokunmaz. Hücrelerimizin düzgün bir şekilde çalışabilmesi için belirli bir ısıya sahip olması gerekir. Yani buradaki asıl mesele bir mol glukozdan 38 ATP'ye ulaşmaktır. Aslında yalnızca ideal koşullarda 38 ATP üretilir. Genellikle hücresel solunum sırasında üretilen ATP sayısı, hücrenin verimliliğine bağlı olarak 29-30 civarlarındadır. Tabi burada karşımıza çok çeşitli olasılıklar çıkıyor. İleride hücresel solunumu meydana getiren bölümlerin ayrıntısına ineceğiz. Bir fikriniz olması için şimdi kısaca bahsedeceğim. İlk aşamanın adı glikoliz. Glikolizin kelime anlamı tam olarak "glukozun parçalanması" dır. "Gliko" kısmı glukozdan geliyor. "liz" kısmı ise, yani Gliko "liz" kısmı ise İngilizce'de parçalanmak anlamına gelen "lysis" kelimesinden , kelime demeyelim de ona son ekinden geliyor. Mesela hidroliz, hidroliz kelimesi bir molekülü su kullanarak parçalamak anlamını taşıyor. Glikoliz ise glukozu parçalayacağımız anlamına geliyor. Kelimelerin belki kökenlerine karşı bir ilginiz varsa Glikozun "glik" kısmı Glukoz aslında ingilizcesi Glukoz diye geçiyor. "gluk" kısmı Yunanca'da tatlı demek. Glukoz da zaten tatlı olur. Bütün şekerlerin sonuna da "oz" ekini ekleriz. Yani bu sadece şeker olduğunu gösteriyor. Tatlı şeker demek biraz anlamsız , gereksiz bir ifade diye düşünebilirsiniz. Ama laktoz gibi mesela tatlı olmayan şekerler de vardır. Mesela süt laktoz içerir Birazda tatlı gibidir ama laktozu anca sindirdiğiniz zaman tatlı şeker elde edilecek hale getirebilirsiniz. Onun dışında glukoz, fruktoz ve sukroz gibi tatlı şekerler de vardır. Evet neyse iyice dağıldık bu ayrı bir konu. Biz nerede kalmıştık. Hücresel solunumun ilk aşaması glikolizdir demiştik. Yani glukozun parçalanması. Bu aşamada yapılan şey 6 karbonluk bir molekül olan glukozu parçalamak. Bu bir döngü halindedir. Glukozda 6 tane karbon vardır. Eğer ayrıntılı bir şekilde incelemek isterseniz, glukozun yapısını gösteren herhangi bir resme bakabilirsiniz. 6 karbon ve 6 oksijen olduğunu göreceksiniz. Gördüğünüz gibi 6 tane var. Etraftaki küçük mavi parçalar ise hidrojen. Glukoz aslında böyle görünüyor. Glikoliz süresince karbonlara oksijen ve hidrojen eklenir. Ama glukozun karbon yapısı var. Ve bu karbon yapısı ikiye bölünür. Glikolizin yaptığı şey budur. Bir nevi glukoz ve diğer şeyleri parçalamak. Diğer şeyleri çizmedim tabi. Bunlar oksijen ve hidrojen gibi başka şeylere bağlı. Buradaki her bir 3 karbon yapısına piruvat denir. Bunun ayrıntısına ineceğiz. Glikolizin 2 ATP'ye ihtiyacı vardır ve 4 ATP üretir. Yani net olarak 2 ATP oluşmuş olur. Bu ilk evre. Ve bu evre oksijenin yokluğunda da gerçekleşebilir. Daha sonra bu yan ürünler yeniden yapılandırılır. Sonra Krebs döngüsü denilen aşama başlar. Burada 2 ATP daha üretilir. Daha sonra Krebs döngüsünden sonra gerçekleştiğini söyleyediğimiz süreç başlar. Tabi bir hücrenin içindeyiz ve her şey sürekli olarak birbirine çarpıyor. Ama normalde glikoliz ve Krebs döngüsünden sonra olduğu söylenir. Ve bu süreçte oksijene ihtiyaç vardır. Yani ilk aşama olan glikolizde oksijene ihtiyaç duyulmaz. Oksijen olsa da olmasa da gerçekleşebilir. Kısacası anaerobik bir işlem olduğunu söyleyebiliriz. Bu solunumun anaerobik kısmıdır. Oksijene ihtiyaç duymadığı için anaerobik olduğunu söyleyebiliriz. Tabi Aerobik ne demek ? Oksijene ihtiyaç duymayan demek. Şimdi Aerobik egzersiz diye bir şey herhalde duymuşunuzdur değil mi? Aerobik egzersizlerin mantığı daha sık nefes almanızı sağlamaktır; çünkü egzersiz aerobik yaparken bol miktarda oksijene ihtiyaç duyarsınız. Yani anaerobik oksijene ihtiyaç olmadığı anlamına geliyor. Evet çok uzattık. Şimdi Anaerobik bunun tam tersi oluyor dedik, oksijene ihtiyaç yok dedik. Ve bu arada sonuçta glikoliz anaerobik ve net 2 ATP üretir. Daha sonra Krebs döngüsüne geçilir. Burada küçük bir sistem olduğunu söyleyebiliriz. Ayrıntısına daha sonra gireceğiz. Şimdi Aerobik olan Krebs döngüsüne geçiyoruz. Oksijene ihtiyacı vardır yani Aerobik demek neydi oksijene ihtiyaç var demek ve 2 ATP üretir. Burası genelde en karmaşık olduğu söylenilen kısımdır. Daha sonra elektron taşıma zinciri adı verilen evre var. Toplamda oluşturulan ATPlerin çoğunluğu bu kısımda üretilir. 34 ATP oluşur bu evrenin sonucunda. Bu işlem de aerobiktir, yani oksijene ihtiyaç duyar. Buradan da anlayabileceğiniz gibi, oksijenin yokluğunda bile az da olsa enerji üretebilirsiniz. Tabi bu enerji oksijenin varlığında üretebileceğiniz enerjinin yanına bile yaklaşamaz. Oksijensiz kalmaya başladığınızda glikolizin bazı yan ürünleri oksijene ihtiyaç duyulan Krebs döngüsü ve elektron taşıma zincirine girmek yerine fermantasyon adı verilen bir işlemden geçerler. Bazı organizmalarda fermantasyon sürecinde glikolizin yan ürünlerinden alkol üretilir. Alkol buradan gelir. Buna alkol fermantasyonu deniyor. Bizim, yani insanların kasları alkol üretmez. Alkol yerine laktik asit üretilir. Bu işleme de laktik asit fermantasyonu denir. Bunun insanlarla birlikte memeliler için de geçerli olduğunu düşünüyorum; ama maya gibi başka şeyler alkol fermantasyonu yapacaktır. Ve bu oksijen eksikliğinde olur. Mesela çok hızlı koştuğum zaman yeterli oksijen alamadığımda kaslarımın ağrımaya başlamasının sebebi de bu laktik asittir. Yeterli oksijenimiz varsa Krebs döngüsüne geçip iki ATPmizi alır, daha sonra elektron taşıma zincirinde solunumla elde edilen enerjinin çoğunluğunu oluşturan 34 ATP'yi üretir. Ama bunun tam olarak doğru olmadığını söylemiştim.Bunun sebebi bütün bu işlemler gerçekleşirken üretilen başka moleküller de olması. Aslında tam olarak ürettiklerini de söyleyemeyiz. Glikoliz ve Krebs döngüsünde olan şey, bizim sürekli NAD almamız ve bunlara hidrojen ekleyerek NADH (NAD haş diye okunur) haline getirmemizdir. Bir molekül glukoz için 10 NAD meydana gelir ve buradan 10 NADH oluşur. Bu NADH'lar da elektron taşıma zincirini çalıştıran şeylerdir. Daha sonra bunun nasıl olduğundan, nasıl enerji elde ettiğimizden, bunun nasıl bir oksidatif reaksiyon olduğundan ve oksitlenen ve redüklenen ne olduğundan bahsedeceğim. Bahsettiğimiz aşamalar sadece 2 ATP üretmekle kalmıyorlar. Ayrıca 10 NADH oluşturuyorlar ve bunların her biri elektron taşıma zincirinde üçer tane ATP'ye dönüşüyorlar. Bu aynı zamanda FAD denen molekül ile de gerçekleşiyor. Burada oluşan da FADH (FAD haş diye okunur) oluyor. Evet bunların çok karmaşık olduğunu biliyorum. İleride bunlarla ilgili videolarım olacak. Ama bilmeniz gereken en önemli şey, hücresel solunumun glukozu alıp enerji paketleri şeklinde 38 tane ATP oluşturduğudur. 38'den daha az olması da mümkündür ATP sayısının, çünkü bir kısmı ısı için harcanır. 38 ATP üç aşamada oluşur. Birincisi glikoliz, ki bu glukozun ikiye bölündüğü aşamadır. Buradan biraz ATP elde edersiniz. Ama daha önemlisi ise buradan NADH'lar elde edersiniz. Elde ettiğiniz NADH'larda elektron taşıma zincirinde kullanılacaklardır. Glikolizde oluşan ürünler Krebs döngüsünde daha küçük parçalara ayrılacaklar ve 2 ATP de buradan gelecek.Ama daha fazla NADH elde edilecek. Ve bütün bu NADH'lar elektron taşıma zincirinde 34 ATP üretilmesini sağlayacaklar.