Hücresel Solunum ve Solunum Çeşitleri

 

Hücresel solunum

Bir hücre olduğunuzu düşünelim. Az önce size büyük, sulu bir glikoz( besin) molekülü verildi ve bu glikoz(besin) molekülündeki enerjinin bir kısmını metabolik reaksiyonlarınızı güçlendirmek için kullanabileceğiniz daha kullanışlı bir forma dönüştürmek istiyorsunuz. Bu konuda ne yapabiliriz? O glikoz molekülünden mümkün olduğu kadar çok enerjiyi sıkıştırmanın ve bu enerjiyi kullanışlı bir biçimde kullanmanın en iyi yolu nedir?

Neyse ki bizim hücrelerimiz ve diğer canlı organizmaların hücreleri, glikozdan yağlar ve amino asitler gibi diğer organik moleküllerden enerji toplamakta mükemmeldir. Burada, hücrelerin besinleri nasıl parçaladığına dair genel bakış elde edeceğiz. 

Canlılar yaşamsal faaliyetlerini gerçekleştirebilmek için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Hücre zarından geçiş olaylarından bazıları, hareket, sinirsel iletim gibi pek çok yaşamsal faaliyet ATP harcanarak gerçekleştirilir. Bu ATP’nin eldesi ise besinlerin parçalanması ile sağlanır. Besin moleküllerinin kimyasal bağlarında bulunan enerji, çeşitli enzimler yardımıyla ve bazı reaksiyon zincirleri sonucunda ATP’ye ve ısıya dönüştürülür. Canlılar yaşamları boyunca ATP üretip, tüketirler.

ATP' nin yapısında adenin bazı, riboz şekeri ve 3 tane fosfat bulunur.

NOT: Canlılar yaşamları boyunca sürekli enerjiye ihtiyaç duydukları için solunum olayı gece ve gündüz sürekli gerçekleşir.

Canlılarda besinlerden ATP üretimini sağlayan 3 temel olay vardır:

1. Oksijenli solunum

2. Oksijensiz solunum

3. Fermantasyon

Her üç olay da canlı hücreler içerisinde meydana gelir ve canlının ihtiyaç duyduğu enerjinin üretimini sağlar.
1)OKSİJENLİ SOLUNUM

Besinlerin, canlıların mitokondri organelinde oksijen yardımıyla parçalanması olayına oksijenli solunum denir. 

• Oksijenli solunumda besin ve oksijen kullanılarak karbondioksit, su ve enerji üretilir. 
• Bitkiler, hayvanlar, insanlar, mantarlar, bazı tek hücreli canlılar ve bazı bakteriler oksijenli solunum yaparlar. 
• Gelişmiş canlılarda mitokondride, ilkel yapılı canlılarda sitoplazmada gerçekleşir.

NOT: En fazla ATP üretimi bu solunum şeklinde gerçekleşir.
2)OKSİJENSİZ SOLUNUMOksijensiz solunum, adından da anlaşılacağı gibi besinlerin oksijen kullanılmadan parçalanarak enerji üretilmesidir. 

• Sitoplazmada gerçekleşir.
• Üretilen ATP miktarı oksijenli solunuma göre daha azdır.

3)FERMANTASYON

Oksijensiz solunum gibi, besinlerin oksijen kullanmadan, enzimler yardımıyla enerji elde edilmesidir. Sitoplazmada gerçekleşir. 

ÖNEMLİ NOT: Fermantasyon olayında, oksijenli ve oksijensiz solunuma göre daha az ATP (enerji) üretilir.

2 çeşit fermantasyon vardır.

1. Etil alkol fermantasyonu
2. Laktik asit fermantasyonu

1) Etil Alkol Fermantasyonu

Etil alkol fermantasyonunu  maya mantarları ve bazı bakteriler gerçekleştirir.

Etil alkol fermantasyonunda besin parçalanarak, karbondioksit(CO2), etil alkol ve enerjiye(ATP) ye dönüşür.

• Alkol ve ekmek yapımında kullanılır.
• Ekmek hamurunda bulunan maya hücreleri yeterince oksijen alamadıklarından bu yolla alkol ve karbon dioksit üretirler.
• Turşu ve sirke yapımında da kullanılır.

2) Laktik Asit Fermantasyonu

Laktik asit fermantasyonunda besin parçalanarak, laktik asit ve ATP ye dönüşür.

Sitoplazmada gerçekleşir.

Çizgili kas hücreleri, tek hücreli canlılar, bazı bakteriler fermantasyon yaparlar.

ÖNEMLİ NOT: Özellikle kol ve bacaklarımız çok çalıştığında buralarda bulunan çizgili kas hücreleri için oksijenli solunum yetersiz kalır. Bu nedenle bu hücreler ihtiyaç duydukları enerji için oksijensiz solunum yaparlar. Oksijensiz solunum yapan yapılarda laktik asit (yorgunluk asidi) biriktiğinden belirli bir süre sonra yoruluruz.