Chapter 8: Cellular Respiration

Back to chapter

8.11:

Hücresel Solunum Nedir?

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Biology

Introduction to Cellular Respiration

Previous Video
8.10: Dietary Connections

Next Video
8.12: Products of the Citric Acid Cycle

Languages

Share

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

Hücresel solunum, organik moleküllerin kullanılabilir enerji açığa çıkarmak için bir elektron nakil zinciriyle parçalandığı yıkım sürecidir. Bu süreç insanlarda ve başka çoğu organizmada oksijene ihtiyaç duyar, karbondioksit, su, ısı ve ATP formunda kullanılabilir enerji üretir. Hücresel solunumda pek çok farklı organik molekül, şeker, aminoasit ve lipid kullanılabilirken prototip olarak glukoz kullanılır. Dolayısıyla hücresel solunum denklemi C6H12O6+602, 6C02+6H2O +enerji sonucunu doğurur. Fotosentezin tersi. Bu tepkime aslında birçok adımda gerçekleşir. Glikoliz sitoplazma içindedir, piruvat oksidasyon ve sitrik asit döngüsü mitokondrilerde gerçekleşir ve oksidatif fosforilasyon iç mitokondrial zarda meydana gelir. Bu süreçler bir arada hücresel aktivitelere güç sağlar. Kamçı hareketinden, kasların kasılmasına kadar. Organik molekülleri parçalayarak ATP üretirler.

8.11:

Hücresel Solunum Nedir?

Organizmalar gıdalardan enerji toplar, ancak bu enerji hücreler tarafından doğrudan kullanılamaz. Hücreler, besin maddelerinde depolanan enerjiyi daha kullanışlı bir forma dönüştürür: adenozin trifosfat (ATP).

ATP, enerjiyi, gerektiğinde hızla salınabilen kimyasal bağlarda depolar. Hücreler, hücresel solunum süreciyle ATP formunda enerji üretir. Hücresel solunumdan gelen enerjinin çoğu ısı olarak salınsa da, bir kısmı ATP yapmak için kullanılır.

Hücresel solunum sırasında, birkaç oksidasyon-indirgeme (redoks) reaksiyonu, elektronları organik moleküllerden diğer moleküllere aktarır. Burada oksidasyon, elektron kaybını ve elektron kazancına indirgenmeyi ifade eder. Elektron taşıyıcıları NAD⁺ ve FAD— ve bunların indirgenmiş biçimleri, sırasıyla NADH ve FADH₂, hücresel solunumun birkaç adımı için gereklidir.

Bazı prokaryotlar, oksijen gerektirmeyen anaerobik solunum kullanır. Çoğu organizma, çok daha fazla ATP üreten aerobik (oksijen gerektiren) solunum kullanır. Aerobik solunum, glikoz ve oksijeni karbondioksit ve suya parçalayarak ATP üretir.

Hem aerobik hem de anaerobik solunum, oksijen gerektirmeyen glikoliz ile başlar. Glikoliz, glikozu piruvata bölerek ATP üretir. Oksijen yokluğunda piruvat fermente ederek sürekli glikoliz için NAD⁺ üretir. Önemlisi, çeşitli maya türleri alkollü fermantasyon kullanır. İnsan kas hücreleri, oksijen tükendiğinde laktik asit fermantasyonunu kullanabilir. Anaerobik solunum fermantasyonla sona erer.

Aerobik solunum piruvat oksidasyonu ile devam eder. Piruvat oksidasyonu, sitrik asit döngüsüne giren asetil-CoA üretir. Sitrik asit döngüsü, asetil-CoA'nın bağ enerjisini serbest bırakan, ATP ve indirgenmiş elektron taşıyıcıları NADH ve FADH₂ üreten birkaç redoks reaksiyonundan oluşur.

Hücresel solunumun son aşaması olan oksidatif fosforilasyon, ATP'nin çoğunu oluşturur. NADH ve FADH₂ elektronlarını elektron taşıma zincirinden geçirirler. Elektron taşıma zinciri, protonları dışarı atmak için kullanılan enerjiyi salar ve ATP sentezini mümkün kılan bir proton gradyanı oluşturur.