Kategori: Okula Yardımcı

Kemosentez reaksiyonlarının gerçekleşmemesi ilk önce bitkilere zarar verir. Bu durumun sebebini kısaca açıklayınız.

Kemosentez, inorganik maddelerden organik maddelerin sentezlenmesi anlamına gelmektedir. Bunu sağlayan birçok bakteri bulunmaktadır. Bu madde dönüşümlerinin olması oldukça önemlidir. Bakterilerin sağladığı bu kemosentetik yapılanma, bitkilerin özellikle de toprağı oldukça etkilemektedir. Belirli bir sınırı olan kemosentez reaksiyonunun oluşmaması da toprağa yeterli organik maddenin geçmemesi anlamına gelmektedir. Eğer toprakta yeterli organik madde bulunmazsa, bitkilerde bu şekilde organik maddeleri topraktan alamaz.

Topraktan almadığı bu organik maddelerin eksikliğini yaşamaktadır. Bu yüzden de bitkilerde farklı tiplerde görüntülerin oluştuğu bilinmektedir. Örneğin, yapraklarda sararma, delik görüntüsü, yaprak uçlarının kıvrılması ve kırılıp dökülmesi gibi birçok sebep bitkide kemosentezin gerçekleşmesinde bir problem olduğunu göstermektedir. Bundan dolayı da doğada ki tüm madde döngüleri önemlidir. Bu döngülerin aşamalarında herhangi bir problem yaşanması durumunda, sistem dengesinde de bozulmalar gözlenmektedir.

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.