Soru:
Bir deneyde, mitokondri içeren bir ortama "2,4-Dinitrofenol (DNP)" adlı bir kimyasal ekleniyor. DNP, mitokondrinin iç zarından protonların (H⁺) geçişine izin veriyor. Bu durumda aşağıdakilerden hangisi gözlemlenir?
- A) Oksijen tüketimi artar, ATP sentezi de artar.
- B) Oksijen tüketimi artar, ATP sentezi durur.
- C) Oksijen tüketimi azalır, ATP sentezi artar.
- D) Oksijen tüketimi azalır, ATP sentezi durur.
Çözüm:
⚠️ Bu soru, kemiosmotik teorinin ve proton gradyanının önemini test eden klasik bir deney senaryosudur.
- ➡️ Birinci adım: Normalde protonlar, sadece ATP sentaz kanalından geçerek matrikse döner ve bu sırada ATP sentezlenir.
- ➡️ İkinci adım: DNP eklenirse, iç zar "proton kaçakları" ile dolar. Protonlar, ATP sentazı kullanmadan, DNP üzerinden kolayca matrikse geri sızar. Bu, proton gradyanını bozar.
- ➡️ Üçüncü adım: Proton gradyanı bozulunca, ATP sentaz için itici güç kalmaz ve ATP sentezi durur.
- ➡️ Dördüncü adım: Hücre enerji ihtiyacını karşılamak için elektron taşıma zincirini daha hızlı çalıştırmaya (proton pompalamaya) çalışır. Bunun için daha fazla oksijene ihtiyaç duyulur. Bu nedenle oksijen tüketimi artar.
✅ Sonuç: DNP varlığında, oksijen tüketimi artar ancak enerji ısı olarak kaybolduğu için ATP sentezi durur. Doğru cevap B seçeneğidir.
