Oksidatif Fosforilasyon

27.04.2018 - 05:11

Organik moleküllerin yapısına fosfat gurubu bağlanmasına fosforilasyon denir. Canlılar fosforilasyon ile ATP üretirler. ATP canlılığın enerji molekülüdür ve hayat için çok önemlidir.

Oksidatif fosforilasyon oksijenli solunumun son evresinde görülen ve enerji verimi yüksek bir fosforilasyon çeşididir.

Oksidatif fosforilasyon ve genel olarak solunum sürecinde yaşananlar biyokimya alanında detaylı olarak incelenmektedir. Biz burada oksidatif fosfirasyon ile ilgili kısaca bazı bilgiler vereceğiz.

Oksijenli solunumun genel denklemi C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38 ATP şeklindedir. Yani oksijenli solunum sonucu net 38 ATP üretilir.

Oksidatif fosforilasyon oksijenli solunumun son evresidir. Mitokondri organelinde gerçekleşir. Daha önceki glikoliz ve krebs döngüsü süreçlerinde elde edilen organik bileşikler de kullanılır. Oksidatif fosforilasyonun gerçekleşmesinde ETS görev alır.

Elektron Taşıma Sistemi (ETS)

Elektron taşıma zinciri, mitokondrinin iç zarında bulunan bir dizi protein ve organik moleküldür. Elektronlar, bir dizi redoks reaksiyonuyla taşıma sisteminin bir üyesinden diğerine geçirilir.

Bu reaksiyonlarda ortaya çıkan enerji proton gradyanı tarafından yakalanır. Daha sonra ATP'yi kemiosmoz adı verilen bir işlemi gerçekleştirmek için kullanılır. Birlikte, elektron taşıma sistemi ve kemiosmoz oksidatif fosforilasyonu oluşturur.

oksidatif fosforilasyon

NADH ve FADH2 tarafından elektronların aktarılması: İndirgenmiş elektron taşıyıcıları (NADH ve FADH2), hücresel solunumun diğer adımlarından gelen elektronlar, taşıma sisteminin başlangıcına yakın olan moleküllere aktarırlar. İşlem tamamlanınca bunlar NAD+ ve FAD moleküllerine dönüşürler. Böylece hücresel solunumun diğer adımlarında yeniden kullanılabilirler. Bu olay oksidasyon olarak bilinir.

Oksidatif fosforilasyon için ana denklemi şöyle ifade edebilir:

NADH → NAD+ + H+ + 2e- (oksidasyon) buradan açağı çıkan elektronlar yüksek enerjilidir ve ETS basamakları arasında aktarıldıkça enerji kaybederler.

2e- + 2H+ + 1/2O2 → H2O (su eldesi olur) enerjisini kaybetmiş elektronlar hidrojenleri nötürler ve oksijenle birleşerek suyu oluşturur.

Aynı süreç FADH2 molekülünün FAD molekülüne dönüşmesiyle de gerçekleşir. Böylece oksidatif fosforilasyonun ana işlemi gerçekleşmiş olur.

ETS sisteminde birçok enzim kullanılır. Ayrıca çeşitli elektron tutucuları vardır. Bu aşamaların hepsini ezbere bilmenize gerek yoktur. Önemli olan oksidatif fosforilasyonun nasıl gerçekleştiğini anlamaktır.

Oksidatif Fosforilasyonda Enerji

Oksidatif fosforilasyonda kaç atp elde edilir biliyor muyuz? Oksijenli solunumun genelinde net 38 ATP elde edildiğini söyledik. Net dememizin sebebi aslında oksijenli solunumun glikoliz evresinde 4 ATP üretildiği halde başlangıçta 2 ATP kullanıldığı için bu evrede 2ATP kazanç olur.

Oksijenli solunumda önce glikoliz görülür. Buradan net 2ATP elde edilir ve çeşitli organik moleküller oluşur. Sonra mitokondriye geçen pirüvat ile Krebs döngüsüne girer. Buradan da 2 ATP üretilir.

Glikoliz ve Krebs döngüsü süreçlerinde substrat düzeyinde fosforilasyon gerçekleştirilir.

Mitokondride krista adı verilen zar kıvrımlarında ETS elemanları devreye girer. Glikolizden gelen, pirüvatın Asetil-CoA'ya dönüşmesinden gelen ve Krebs döngüsünden gelen moleküllerin hepsi kullanılır. Buradan gelen NADH2 ve FADH2'dir.

NADH2'den 3 ATP ve FADH2'den de 2 ATP üretilmektedir. Oksidatif fosforilasyona 10 adet NADH2 girer. Yani buradan 30 ATP elde edilir. 2 adet de FADH2 girer. Buradan da 4 ATP elde edilir. Bu nedenle oksidadatif fosforilasyonda toplam 34 net ATP elde edilir.

Glikoliz 2, Krebs döngüsü 2 ve oksidatif fosforilasyon 34 olmak üzere oksijenli solumda 38 ATP elde edilir.

Etiketler:
  • biyoloji    
  • Yorumlar
    Yorum Yap