Soru:
Oksidatif fosforilasyon sürecinde, 1 molekül NADH'ın oksidasyonu ile ortalama kaç molekül ATP sentezlenir? Bu ATP'ler hangi temel süreçler sonucu elde edilir? (\(NADH + H^+ + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow NAD^+ + H_2O\) reaksiyonunu temel alınız.)
Çözüm:
🔢 Bu soru, enerji hesaplamaları ve metabolik yolakların verimliliği hakkında bilgi gerektirir.
- ➡️ Birinci adım: Mitokondri matriksine giren 1 NADH molekülü, Elektron Taşıma Zinciri'ne (ETZ) 2 elektron verir.
- ➡️ İkinci adım: Bu elektronlar, ETZ'deki taşıyıcılar (Kompleks I, III, IV) aracılığıyla taşınırken, her bir kompleks belirli sayıda protonu (H⁺) matriksten zararlar arası bölgeye pompalar.
- ➡️ Üçüncü adım: Güncel bilgilere göre, 1 NADH'ın oksidasyonu ile yaklaşık 10 proton pompalanır.
- ➡️ Dördüncü adım: ATP sentaz enziminin 1 ATP üretebilmesi için yaklaşık 4 protonun (1 ATP sentezi + 1 ATP'nin sitozole taşınması için gerekli enerji) matrikse geri dönmesi gerekir. Bu oran bazen 3 proton/1 ATP olarak da verilebilir, ancak taşıma maliyeti dahil edildiğinde 4 daha gerçekçidir.
- ➡️ Beşinci adım: Hesaplama: 10 proton / 4 proton/ATP = 2.5 ATP. Güncel biyokimyasal veriler, 1 NADH başına ~2.5 ATP üretildiğini kabul eder.
✅ Sonuç: 1 molekül NADH'ın oksidatif fosforilasyonu ile ortalama 2.5 ATP sentezlenir. Bu ATP'ler, elektron taşıma zincirinde proton pompalama ve ATP sentaz enziminin bu proton gradyanını kullanması temel süreçleri sonucunda elde edilir.
