13 Aralık 2010 Pazartesi

biyoloji > fermantasyon,solunum,fotosentez,klorofil


FERMANTASYON VE OKSIJENLI SOLUNUM
Solunum:Canlilarin enerji elde etmek için organik besin maddelerini parçalamalarina denir. Solunumun amaci ATP sentezlemektir. Organik besinlerin yapisindaki kimyasal bag enerjisi ATP üretiminde kullanilir. Canlilarda O2li ve O2 siz olmak üzere iki çesit solunum vardir.
1.Oksijensiz(Anaerobik) solunum:Fermantasyon da denir. Glikozun hücre sitoplazmasinda O2 kullanilmadan parçalanmasi ve enerji elde edilmesidir. Iki çesit fermantasyon vardir.
a-Laktik asit fermantasyonu:Glikoz laktik aside parçalanir.

Laktik asit fermantasyonu yüksek organizasyonlu canlilarin kas hücrelerinde görülür. Miktari artarsa krampt (fizyolojik tetanoz) görülür.
b-Etil alkol fermantasyonu:Glikoz etil alkole parçalanir. 2mol CO2 açiga çikar.

Etil alkol fermantasyonu mayalarda gözlenir.
Ortamdaki glikoz miktari, sicaklik ve olusan ürünler fermantasyon hizini etkiler. O2 siz solunumda hammedde olarak kullanilan maddeler sonuna kadar parçalanmadiklari için enerjinin büyük bir kismi açiga çikan ürünlerin yapisinda kalir.
GLIKOLIZ (Glikolitik yol)
Glikozun sitoplazmadaki çesitli enzimler yardimiyla pürivik asite kadar yikim reaksiyonlaridir. O2 li ve O2 siz solunum yapan bütün canlilarda görülür. Glikoliz sirasinda önce aktivasyon enerjisi olarak 2 ATP kullanilir, 4 ATP sentezlenir. Glikoliz sonunda her bir glikoliz molekülünden 2 molekül pürivik asit net 2 ATP ve 2 molekül NADH+H olusur.

Glikoliz reaksiyonlari
Glikolizden sonra ortak ürün olan, pürivik asit(pirüvat) NADH2 lerle birleserek son ürünleri olusturur. Son ürünler farkli canlilarda farkli enzimler kullanildigi için farkli olur.
-Insan ve hayvanlarda laktik asit
-Mayalarda etil alkol ve CO2
-Bazi bakterilerde asetik asittir.
Fermantasyonda 1 mol glikoz 2 ya da 3 karbonlu bilesiklere parçalandigi için 4 ATP sentezlenir. Net kazanç 2 ATP dir.
Fakat O2 li solunumda besinler kendilerini olusturan yapitaslarina kadar parçalandigi için kazanç 38 ATP dir.
2.Oksijenli (Anaerobik) solunum:Organik besinlerin O2 ile yakilarak ATP elde etme isidir. Üç asamada incelenir:
a-Glikoliz(sitoplazmada)
b-Krebs devri(mitokondri matriksinde)
c-Elektron tasima sistemi(mitokondri kristasinda)
C6H12O6+6O2®6CO2+6H2O+38 ATP
A-Glikoliz:Glikozdan pürivik asit olusuncaya kadar gerçeklesen reaksiyonlar fermantasyonda oldugu gibibi O2 li solunumda aynen gerçeklesir. Bu asamadan sonra oksijen varliginda mitokondriye geçis olur.
B-Krebs devri:Pirüvat asetil Co-A(asetil koenzim a) ya dönüsünce krebs devribaslar. Devir 2 asetil Co- A için iki kez olur. Sonuçta;
-4 CO2
-2 ATP (subsrat düzeyinde)
-6 NADH2
-2 FADH2 olusur.
·Pürivik asit O2 li ortamda asetil Co-A ya dönüsür.
·Asetil Co-A mitokondride krebs devrini baslatan ara üründür.
C-ETS (Elektron Tasima Sistemi):Mitokonri iç zarlarinda bulunan solunum enzimlerinin elemalaridir. H atomlari elektronlari ikiser ikiser ETS den aktarilir. Sonuçta NADH2 için 3ATP, FADH2 içim 2ATP sentezlenir. ETS nin elemanlari NAD, FAD ve sitokromlardir. ETS de elektronlarin son alicisi O2 olup hidrojenleri tutarak H2O olusturur.
ATP Kazanci:
Sitoplazmada :
4 ATP(Glikoliz)-Subsrat düzeyinde fosforilasyonla
2 NADH2 2*3=6 ATP-Oksidadif fosforilasyonla
Mitokondride:
2 ATP(Krebste)-Subsrat düzeyinde
8NADH2 için 8*3=24 ATP
2FADH2 için 2*2=4 ATP
Toplam:30 ATP+10 ATP(sitoplazmada)
Toplam üretilen:40 ATP
Harcanan:2 ATP
Net:38 ATP
Proteinler, karbonhidratlar ve yaglar farkli noktalardan solunum reaksiyonlarina katilirlar.

FOTOSENTEZ
Fotosentez:Isik enerjisinin kullanilarak organik bilesiklerin üretilmesidir.
Bakteriler ve mavi-yesil algler hariç fotosentez olayinin gerçeklestigi organeller kloroplastlardir. Stroma adinda lamel ve grana adinda renksiz ara maddeden olusurlar.

Yapraktaki kloroplast
·Fotosentez, isik ve karanlik olmak üzere iki safhada gerçeklesir. Ilk safha için mutlaka isik gereklidir. Karanlik safha isik olsada olmasada yürüyebilen reaksiyonlardan olusur. Karanlik safhanin olabilmesi için mutlaka isik reaksiyonlarinin gerçeklesmis olmasi gerekir.
·Fotosentez yapan bakteriler H2O yerine H2S kullanirlar S2 üretirler.
·Fotosentezin ETS elemanlari; Ferrodoksin, Plastokinon ve Sitokrom lardir.
Klorofil:Isigin emilmesini saglayan yapidir. Yapisida C,H,O,N ve Mg atomlari vardir. Fe klorofil sentezi için katalizör görevi görür. Mg klorofilin yesil renkli olmasini saglar.
Klorofil-a®C55H72O5N4Mg
Klorofil-b®C55H70O5N4Mg
FOTOSENTEZ REAKSIYONLARI
Fotosentez kloroplast organelinde iki ana evrede gerçeklesir.

·Klorofil hen elektron alici hemde elektron verici olarak görev yapar.
·Fotosentezde açiga çikan O2 nin kaynagi H2O dur.
1.Isik reaksiyonlari
a-Devirli fotofosforilasyon:

Devirli fotofosforilasyon
Devirli fotofosforilasyon sonucu 2 ATP açiga çikar.
b-Devirsiz fotofosforilasyon
Devirsiz fotofosforilasyon
Sonuçta 1 ATP, 2 NADH2 olusur.
·Devirli fotofosforilasyonda hiçbir madde kullanimi yapilmaz.
·Devirsiz fotofosforilasyonda H2O harcanir, O2 çikar ve klorofilin elektron kaybi karsilanir.
·Su, NADP için hidrojen atmosfer için O2 klorofil-b için ise elektron kaynagidir.
·Aydinlik evre reaksiyonlarinda ETS ve klorofil gereklidir.
·Yüksek enerjili elektronlar klorofile geri döndügünde normal enerji seviyesindedir.

Aydinlik reaksiyonlar
2.Karanlik reaksiyonlari(Calvin devri):

Karanlik reaksiyonlari
·Karanlik reaksiyonlari isik reaksiyonlarinin devami niteligindedir. Isik reaksiyonlari durunca karanlik reaksiyonlari otomatik olarak durur.
·Isik gerekli degildir. Enzimsel reaksiyonlardir.
·Atmosferden CO2 nin tutulmasini ribuloz difosfat saglar.
·Aydinlikevrede olusturulan ATP ve NADPH2 karanlik evrede kullanilir.
·Fotosentezde enerji akisi söyledir:Isik enerjisi-ATP-Organik besinlerdeki kimyasal enerji
·1 mol CO2 reaksiyona girdiginde 3ATP ve 2 NADPH2 harcanirsa, 6 mol CO2 için 18 ATP ve 12 NADPH2 harcanir.
Fotosentez hizina etki eden faktörler
a-Çevresel faktörler:
1.Isik siddeti:Isik siddeti arttikça fotosentez hizi da artar. Ancak isik siddeti belli bir degeri geçtikte sonrasabit kalir.

2.Isigin dalga boyu:Fotosentez kirmizi ve mor dalga boylarinda hizli,yesil isikta ise minimum hizdadir.

Fotosentez görünür bölge isiginda gerçeklesir
3.CO2 konsantrasyonu:CO2 konsantrasyonu arttikça fotosentez hizi da artar. %1 den fazla CO2 verilmesi hizi etkilemez. Hiz sabit kalir.

4.Sicaklik:Yüksek sicaklik enzim yapisini bozacagindan 35-40 dereceden sonra fotosentez hizi düsmeye baslar.
5.Su miktari:Ortamdaki su miktarinin belli bir dereceye kadar artisi fotosentez hizini artirir.
6.O2 miktari:Ortamdaki O2 artisi solunumu hizlandirarak, hem solunum hem de fotosentez için gerekli ortak maddelerin solunumda daha fazla kullanilmasina neden olacagindan fotosentez hizini azaltir.
7.Madensel tuzlar:Bitkilerin gelismesi için gerekli olan temel elementler (Mg, Fe, Ca, K,N,S,P,C,H,O...) fotosentez hizini etkiler.
b-Iç faktörler
1.Klorofil miktari:Klorofil miktarindaki azalma fotosentez hizini azaltir.
2.Yaprak anatomisi:Hücreler arasi bosluklarin büyüklügü, stomalarin büyüklügü, yapisi ve dagilisi, yaprakta damarlanma sistemi, kütikula kalinligi, sitoplazmanin su miktari ve son ürünlerin birikimi fotosentez hizini etkiler.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder