Soru:Bir hücrenin canlılık faaliyetlerini sürdürebilmesi ve iç dengesini (homeostazi) koruyabilmesi için sürekli enerjiye ihtiyaç duyulur. Bu enerji, genellikle adenozin trifosfat (ATP) molekülü şeklinde sağlanır ve çeşitli hücresel süreçlerde kullanılır.
Aşağıda verilen hücresel olaylardan hangileri doğrudan ATP enerjisi kullanılarak gerçekleşir?
- I. Aktif taşıma ile hücre içine glikoz alımı
- II. Ribozomlarda amino asitlerin birleştirilerek protein sentezi
- III. Kas hücrelerinde aktin ve miyozin filamentlerinin birbiri üzerinde kayması
- IV. Fotosentezin ışığa bağımlı evresinde suyun fotolizi
✍️ Çözüm:Canlı hücreler, yaşamsal faaliyetlerini sürdürmek için sürekli enerjiye ihtiyaç duyarlar. Bu enerji, büyük çoğunlukla ATP molekülünün hidrolizi (yıkımı) ile elde edilir. ATP, yüksek enerjili fosfat bağları içerir ve bu bağlar koptuğunda açığa çıkan enerji, hücresel işlerde kullanılır.
Şıkları tek tek inceleyelim:
- I. Aktif taşıma ile hücre içine glikoz alımı: Aktif taşıma, maddelerin konsantrasyon gradyanına (derişim farkına) karşı, yani az yoğun ortamdan çok yoğun ortama taşınmasıdır. Bu tür bir taşıma, enerji gerektiren bir süreçtir ve enerji doğrudan ATP hidrolizi ile sağlanır. Dolayısıyla, aktif taşıma ATP kullanır.
- II. Ribozomlarda amino asitlerin birleştirilerek protein sentezi: Protein sentezi (translasyon), amino asitlerin peptid bağları ile birleştirilerek polipeptit zincirlerinin oluşturulmasıdır. Bu karmaşık süreç, hem başlangıç, hem uzama, hem de sonlanma aşamalarında yüksek miktarda enerji (ATP ve GTP formunda) tüketir. Dolayısıyla, protein sentezi ATP kullanır.
- III. Kas hücrelerinde aktin ve miyozin filamentlerinin birbiri üzerinde kayması: Kas kasılması, aktin ve miyozin protein filamentlerinin ATP hidrolizi sonucu birbirleri üzerinde kaymasıyla gerçekleşen mekanik bir olaydır. Miyozin başlarının aktine bağlanması, çekmesi ve ayrılması için ATP enerjisi gereklidir. Dolayısıyla, kas kasılması ATP kullanır.
- IV. Fotosentezin ışığa bağımlı evresinde suyun fotolizi: Suyun fotolizi, fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonlarında ışık enerjisi kullanılarak su moleküllerinin ($H_2O$) hidrojen ($H^+$), elektron ($e^-$) ve oksijen ($O_2$) atomlarına ayrışmasıdır. Bu olay, doğrudan ATP enerjisi ile değil, klorofil tarafından emilen ışık enerjisi ile gerçekleşir. ATP, fotosentezin ışığa bağımlı evresinde üretilir ve ışıktan bağımsız evrede ($Calvin$ döngüsü) kullanılır, ancak suyun fotolizi için doğrudan ATP tüketilmez.
Bu durumda, I, II ve III numaralı olaylar doğrudan ATP enerjisi kullanılarak gerçekleşirken, IV numaralı olay ışık enerjisi ile gerçekleşir.
Doğru cevap C seçeneğidir.
