Ay: Ocak 2019

Oksijensiz solunumun madde döngüsü açısından önemini kısaca açıklayınız.

 

Solunum canlılık için oldukça önemli bir kaynaktır. Solunumun oksijenli ya da oksijensiz olması sistem üzerinde farklılıkların oluşmasına da zemin hazırlamaktadır. Oksijensiz solunumda glukozun pürivata dönüşümü söz konusudur. Bu dönüşüm aşamalarında her bir aşamada bir enzim görev almaktadır. Enzimlerin bu dönüşümleri katalizlemeleri sayesinde de enerjinin değiştiği bilinmektedir. Eğer oksijensiz solunum olayı gerçekleşmeseydi etil alkol oluşumu ve bazı oksijensiz yaşayan bakterilerin yaşama şansı olmazdır. Birbirine dönüşebilen tüm maddeler ve bunların döngüsünün korunması oldukça önemlidir. Maddelerin birbirine dönüşümü gerekli basamakların gerekli yerlerde kullanılması, oksijensiz solunumu farklı kılmaktadır.

 

Sadece oksijensiz solunum olarak düşünülmemelidir. Bu siklusta oksijenli solunuma gelen bu evreye geçişte fermantasyon sayesinde gerçekleşmektedir. Önce oksidatif fosforilasyon ardından da krebs çevrimi ETS ve net ATP kazanımı söz konusu olmaktadır. Bu çevrimde meydana gelen her türlü dönüşüm, oksijensiz solunum için büyük bir önem taşımaktadır. Oksijen olmadan bir dünya söz konusu değildir. Bu yüzden bu madde dönüşümlerinin öneminin de bilinmesi gerekmektedir.

Oksijenli solunumda fermantasyona göre enerji veriminin daha fazla olmasının sebepleri nelerdir?

 

Canlıların solunum olaylarına bakıldığında iki farklı solunum karşımıza çıkmaktadır. Bunlardan birincisi oksijenli solunumdur ve bilinen en önemli özelliği mitokondride gerçekleşmesidir. Bu durumun oksijene ihtiyaç duyan canlılar tarafından hayat kaynağı olduğu da bilinmektedir. Ancak oksijensiz solunuma bakıldığında glikoliz ile başlamaktadır. Glikoliz glukozdan başlayarak oksijen kullanmadan, pürivata kadar parçalanma olaylarını içerir. Bu parçalanma olayı da fermantasyon  esnasında gerçekleşmektedir. Oksijenli solunumda  glikoliz evresinde 2 ATP, substrat düzeyi fosforilasyonda 2 ATP, krebs siklusunda 28 ATP olmak üzere net kazanç 32 ATP dir. Ancak oksijensiz solunumda 4 ATP üretilir ve bunun 2 si kullanılır. Net kazanç 2 ATP dir. Burada da aradaki farkı kolaylıkla anlamamız mümkündür. Oksijenli solunumda krebs sonrasında ETS adı verilen sistemin olması, oksijensiz solunuma göre arada büyük farklılıkların oluşmasına ve net ATP kazancının fazla olmasına neden olmaktadır.

Etil alkol ve laktik asit fermantasyonunda farklı son ürünler oluşmasının nedenlerini yazınız.

 

Doğada meydana gelen ve çoğunda insanın kontrolü dışında gerçekleşen olaylardan bir kaçı da bu solunumsal faktörlerdir. Solunumun özellikle de glikoliz aşamasında mevcut olan durum, oksijensiz solunum yapan hücrelerin gerçekleştirdiği bilinmektedir. Glikoliz aşamasının son basamağı pürivat oluşumudur. İşte bu duruma bakıldığında pürivat eğer oksijensiz ortamda ATP ye kadar parçalanıp laktik asit oluşturursa, bu olay laktik asit fermantasyonu olarak bilinir. Ancak pürivattan etil alkol oluşursa işte bu durumda da etil alkol fermantasyonu adını alır.

 

Etil alkol reaksiyonu sonrasında ortaya karbondioksit çıkarken, laktik asitte ortaya çıkmaz. Bunun etkinliğini ortamdaki basıncın etkinliğini arttırmasından da anlayabilmemiz mümkündür. Çünkü bir gaz çıkışının meydana gelmesi basınç artışını da etkilemektedir. En büyük farklılıklarından biri de birinde son elektron alıcısı asetaldehitken, diğerinde asit aldehit oluşmaz. Asetaldehit oluşumu da etil alkol fermantasyonunda gözlenmektedir. Laktik asit son elektron alıcısı pürivattır.

Bitkilerin gece gündüz oksijenli solunum yapmalarına rağmen atmosfere sadece geceleri CO2 gazı vermelerinin nedenleri nelerdir?

 

Bitkiler dünyanın oksijen kaynaklarındadır. Enerji çevrimini başarılı bir şekilde gerçekleştirir. Bu enerji çevriminde meydana gelen tüm değişimlerin ana sebebi ise gerekli ortamın sağlanması ile gerçekleşmektedir. Çevremizde bulunan bitkiler yeşil yapraklıdır ve bu durumdan dolayı fotosentez olayını gerçekleştirirler. Fotosentez gün içerisinde oksijen oluşumuna sebep olmaktadır. Ancak geceleri bu durum ışık varlığı olmadığından dolayı besin artığı olan CO2 olarak verilmektedir. Gün ışığından yeterince faydalanan bitki, gerekli oksijeni sağlamaktadır.

 

Besin doygunluğuna eriştikten sonra gün batımı gerçekleşir. Gün ışığının olmadığı bu durumda, fotosentezin ana şartı olan ışık olmadığından dolayı bu durum gerçeklenmez. Bu yüzden de karanlık ışık reaksiyonlarıyla karıştırılan bir durumdur. Ancak bu durumun gün batımı ile bir ilgili yoktur. Karanlık ışık reaksiyonlarında da oksijen çevrimi söz konusudur. Ancak gece bitkilerin CO2 dışarıya verme seviyelerinde bir artış görülür.

Ökaryot hücrelerde oksijenli solunum sırasında substrat düzeyinde fosforilasyon ve oksidatif fosforilasyonla ATP üretimi hangi hücresel yapılarda gerçekleşir?

 

Solunum canlılar için oldukça önemli bir oluşumdur. Bu oluşumun gerçekleşmesi ise her canlı popülasyonunda değişkenlik göstermektedir. Sadece canlıdan canlıya değil aynı zamanda solunumun gerçekleşmesi için gerekli süreçte oldukça önemlidir. Solunumda meydana gelen olaylarda oksidatif fosforilasyon olayı, oksijenin oluşmasını sağlayan basamaktır. Bu basamakta oksijen oluşur ve kullanılmak üzere dokulara gönderilir. Bu basamak, mitokondri matriksinde gerçekleşmektedir. Subsrat düzeyi fosforilasyon ise sitoplazmada gerçekleşen basamaktır.

 

Oksijenli solunum, substrat düzeyi fosforilasyon, krebs ve ETS basamakları sonrasında gerçekleşmektedir. Bu sürecin bir kısmı mitokondri de bir kısa ise sitoplazmada gerçekleşmektedir. Görüldüğü gibi mitokondride başlayarak sitoplazmada devam eden bu olay zinciri gerçekleşme aşamasında da aynı şekilde devam eder ve herhangi bir kayıp gerçekleşmeden olay sonlanır.

Fermantasyon çeşitlerinde glikoliz tamamlandıktan sonra ATP üretimi ya da tüketimi olmamasına rağmen fermantasyonun bir süre daha devam etmesinin sebepleri nelerdir?

 

Oksijen solunum denildiğin akla gelen ilk üründür. Ancak bazı durumlarda bazı hücrelerde oksijensiz solunum (fermantasyon, glikoliz) gerçekleşmektedir. En sık duyduğumuz ise oksijensiz solunum glikoliz aşamalarıdır. Bu aşamalarda meydana gelen enerji hücrenin o an sıkışık durumda oluşturduğu enerjidir. Bu enerjinin sonrasında oksijenli solunum ve krebs takip etmektedir. Ancak bazı hücreler çoğunlukla glikoliz kullanarak hayatlarına devam etmektedir. Bunlardan en bilineni kanser hücreleridir. Kanser hücreleri glikolizi çok sık kullanmaktadır.

 

Bu glikoliz aşamasında ATP oluşumu gerçekleşir ve net kazanç 2ATP dir. Bu kazancın oluşması sonrasın glikolizin bitmesi gerekir. Ancak glikoliz bir şekilde devam eder. Amaç ATP kazancı değildir. Çünkü istenen enerji oluşmuştur. Enerjinin karşılanması için gerekli olan süreç yorucu ve zahmetli bir süreçtir. Çünkü glikoliz 11 adımlı uzun bir süreç olarak bilinmektedir. Kullanılan enzimler ve bileşiklerin yerli yerine tamamlanması ve hücrenin eski haline dönmesi gibi süreçleri içerisinde barındırır. Bir araç hareket ettiğinde motor çalışır ve uzun bir yol gidildikten sonra araç durdurulur. Bu süreçte geçirilen zamana bağlı olarak motor araç durduğunda da çalışıyor gibi sesler çıkarır ve belli süre sonra bu ses gider. Bu olaya benzetilebilmektedir.

Hücrelerdeki mitokondri sayısı azaldıkça insanlarda hangi sorunlar görülmeye başlar?

 

Mitokondri, hücre içerisinde yer alan organellerimizden biridir. Bu organelin en önemli görevi, vücutta meydana gelen enerjinin üretim merkezi olmasıdır. ATP adı verilen yüksek enerjili bileşik, mitokondri adı verilen organel tarafından üretilmektedir. Hücrelerde üretilen bu ATP molekülü kullanılmak üzere dokulara taşınır ve canlılığın devamlılığını sağlar. Mitokondri tüm canlılar için hayati önem taşıyan bir organeldir. Gerek hücresel solunumun gerçekleştiği yer olarak sitoplazmadan sonraki durak olmaktadır. Bakıldığında bir organeldir ve gözle görmemizin mümkün olmayacağı kadar küçüktür. Ancak yaptığı işler büyük önem arz etmektedir.

 

Hücrede yer alan mitokondri sayısı hücrenin ihtiyacı olan enerji miktarına göre değişiklik göstermektedir. Çok enerji çok mitokondri, az enerji ise az mitokondri anlamına gelmektedir. Ancak bazı durumlarda bir patolojik durumdan kaynaklı olarak hücredeki mitokondri seviyesi azalabilmektedir. Bu durumda hücrenin ihtiyacı olan enerji karşılanmaz ve hücre enerji ihtiyacını almak için çok fazla efor sarf eder. Belli bir aşamadan sonra ise enerji için uğraşmaz ve kişiden farklı problemlerin gözlenmesine neden olur. Bu yüzden mitokondri hücrenin ve canlılığın en önemli gerekliliklerini oluşturan organeldir.

Suyun bitki içindeki hareketi neden yapraklarda başlar?

 

 

Bitkiler genellikle yeşil görünümlü ve bu özelliklerinin sebebi de fotosentez yapmalarını sağlamaktadır. Bu yüzden bizler ve yaşadığımız çevre için oldukça önemli kaynakları oluşturmaktadır. Bitkilerin bu durumları, birçok canlının da yaşayacağı ortamın oluşmasını sağlamaktadır. Canlıların suyu alma şekilleri farklıdır. Bazı canlılar ağız yoluyla, bazı canlılar derileri ile bazıları ise bu organlardan yoksun olduğundan dolayı kökleri ile almaktadır. Ancak kökler toprağın alt kısmında olduğundan dolayı bizlerin bunu görmesi mümkün değildir. Toprakta meydana gelen bu değişim ya da bitkinin su alması olayı sonrasındaki değişiminin ilk gözlem yeri yapraklardır. Yapraklar en uç organ kısımlarını oluşturur ve yaprak üzerinde birçok fotosentetik yapılar bulunmaktadır. Bu yapılar bitkinin canlı kalmasını sağlarken bu canlılığın devamlılığından önemli bir rol üstlenmesini sağlar.

 

Bitki suyu aldıktan sonra kökleri yardımıyla gövde ve sonrasında yapraklarda iletimi sağlamaktadır. Yaprakta meydana gelen bu değişim, dışarıdan bariz bir şekilde görülür. Buna en güzel örnek sulamayı unuttuğunuz bitkilerdir. Bir gün sulanmadığında küser ve yapraklarını düşürür. Bu durumda ona su verdiğinizde yaprakları eski canlılığına geri döner. Bu değişim de en bari şekilde yaprakta baş gösterir. Susuz kaldığında ise ilk etapta etkilenen bitki organı yapraktır.

Çiçekçiden alınan dalından kesilmiş çiçeklerin su dolu bir vazoda uzun süre solmadan yaşamasının nedenleri neler olabilir?

 

Bitkiler, canlı kalmak için toprağa bağımlı yaşamaktadır. Sabit olmaları canlı olmadıklarını göstermez. Canlıların meydana getirdiği tüm aktiviteleri bulundukları yerden yapmaktadır. Gerekli beslenme ihtiyaçlarını ise topraktan karşılamaktadır. Bu yüzden hiçbir çiçek toprakta bulunduğu kadar bariz güzellikte dışarıda bulunamaz. Çiçeklerin de bu şekilde vazo ile bakılması durumunda gene toprak kullanıldığından dolayı bozulması ya da kuruması söz konusu değildir. Bitkilerin bu durumlarına bakıldığında ihtiyacı olan besinleri sağladığı sürece uzun yıllarca bulundukları yerde hayatlarını devam ettirebilmektedir.

 

Ancak bir şekilde hediye alınan ya da dalından koparılan bir çiçeğin kök yapısı olmadığından dolayı evde tekrar toprağa ekmeniz mümkün olmaz. Ki ekmiş olsanız dahi çok sağlıklı bir şekilde verim alamazsınız ve kurumaya götürürsünüz. İşte bu durumlarda dalından koparılan çiçeklerin biraz daha canlılıklarını devam ettirmek amacıyla su dolu bir vazo içerisine konulması gerekir. Su, canlılık için oldukça önemlidir. Bitkiler de su içerisinde tıpkı normal besinli toprağında gibi hissederek gerekli canlılık elementlerini kısa süre de olsa su sayesinde karşılamaktadır. Suyun bu denli hayat kaynağı olması çiçeklerin bir süre de olsa kurumadan canlı kalmasını sağlamaktadır. Ancak hiçbir köksüz bitki 1 haftadan fazla bozulmadan kalması mümkün değildir.

Bahçenizde yetiştirdiğiniz bir bitkinin topraktan yeterli besin alıp almadığını anlamak için neler yaparsınız?

 

Bahçe bitkileri ya da çevremizde gördüğümüz tüm canlı bitkiler toprakta canlılıklarını devam ettirmektedir. Bitkilerin bu toprağa bağlı durumları, yeterli derecede besin ve elementlerini alması için gerekli bir durumdur. Aksi bir durum söz konusu olduğunda topraksız yetişen bitkilerde yeterli besin ögesi bulunmamaktadır. Herhangi bir nedenle bitkide o canlı yeşil rengin görülmemesi durumunda birçok etken düşünülmelidir. Bu yüzden aslında bize bitkiler belli başlı problemlerini renk değişimleri ile ya da uç kısımlarını değiştirerek vermektedir. Bitkilerdeki bu durumların kaynakları ise farklı olabilmektedir.

 

Bahçenizde yetiştirdiğiniz bitkilerde de dikkat edilmesi gereken birkaç nokta vardır. Bazı bitkiler suyu sever ancak bazı bitkiler suyu çok fazla sevmemektedir. Öncelikle beslediğiniz bitkinin ihtiyacı olan su miktarını bilmeniz gerekmektedir. Eğer bitkiyi hergün suluyorsanız ve bitkide sulamaya bağlı kurumaların meydana geldiği görüyorsanız bu bitkinin suyu sevmediğini anlayabilirsiniz. Bunun yanı sıra bazı bitkiler bulundukları yeri sevmezler. Karanlık ortam seven bitkiler ya da aydınlık ışığa ihtiyaç duyan bitkiler de bu ayrımı gayet bariz bir şekilde yapmaktadır. Bu yüzden bakımını sürdürdüğünüz bitkinin neye ihtiyacının olduğunu bilmeniz bu hususta bir önem arz eder. Örnek olarak kaktüs bitkisi, suyu çok sevmez. Zaten içerisinde bol miktarda su barındırır. Bu su kütlesi azaldığında su ister ki bu da en az 2-3 günde bir sulama ile sağlanabilmektedir.