Oksijenli Solunum Evreleri - Biyoloji Ders Notu
🧬 Oksijenli Solunum Evreleri Nelerdir?
Oksijenli solunum, canlılarda besin maddelerinin (özellikle glikozun) oksijen kullanılarak parçalanması ve bu süreçte yüksek miktarda ATP enerjisinin üretilmesidir. Bu karmaşık biyokimyasal süreç, hücrenin sitoplazma ve mitokondri organelinde gerçekleşir ve üç ana evreden oluşur. Şimdi bu evreleri detaylıca inceleyelim.
📍 Genel Denklem:
Oksijenli solunumun genel kimyasal denklemi şu şekildedir:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ~38 ATP (Enerji)
🔬 1. Evre: Glikoliz (Sitoplazmada Gerçekleşir)
Oksijenli solunumun ilk ve oksijenden bağımsız gerçekleşen evresidir. Bir molekül glikoz (6C), iki molekül pirüvata (3C) parçalanır.
📊 Glikolizin Özellikleri:
- ✅ Yer: Sitoplazma
- ✅ Oksijen Durumu: Anaerobik (Oksijensiz ortamda da gerçekleşir)
- ✅ Net Kazanç: 2 ATP (Substrat düzeyinde fosforilasyon ile) ve 2 NADH₂
- ✅ Önemli Not: Glikoliz, hem oksijenli hem de oksijensiz solunumun ortak başlangıç yoludur.
🏭 2. Evre: Pirüvik Asidin Asetil-CoA'ya Dönüşümü & Krebs Döngüsü (Mitokondri Matriksinde)
Bu evre, mitokondriye geçişle başlar. Glikoliz sonucu oluşan pirüvat molekülleri, mitokondriye taşınır.
🔄 Ara Basamak: Pirüvatın Asetil-CoA'ya Yıkımı
- Her pirüvattan bir molekül CO₂ çıkarılır (Decarboksilasyon).
- Oluşan 2 karbonlu asetil grubu, Koenzim-A'ya bağlanarak Asetil-CoA oluşturulur.
- Bu reaksiyonlar sonucunda 2 NADH₂ üretilir.
🔄 Krebs Döngüsü (Sitrik Asit Döngüsü)
Asetil-CoA, Krebs döngüsüne girer ve bir dizi reaksiyonla tamamen yıkılır.
- ✅ Ürünler (1 glikoz için): 4 CO₂, 6 NADH₂, 2 FADH₂, 2 ATP
- ✅ Önemi: Enerji taşıyıcı moleküllerin (NADH₂, FADH₂) büyük kısmı bu evrede üretilir. Bu moleküller, bir sonraki evre olan ETS için yakıt görevi görür.
⚡ 3. Evre: Elektron Taşıma Sistemi (ETS) ve Oksidatif Fosforilasyon (Mitokondri Kristasında)
Solunumun en çok ATP üretilen evresidir. Glikoliz ve Krebs döngüsünde üretilen NADH₂ ve FADH₂ gibi elektron taşıyıcıları, ETS'ye aktarılır.
🔋 ETS'nin İşleyişi:
- NADH₂ ve FADH₂'deki yüksek enerjili elektronlar, ETS proteinleri (sitokromlar) boyunca taşınır.
- Bu taşınma sırasında açığa çıkan enerji, mitokondri zarı arasına (zarlar arası boşluğa) proton (H⁺) pompalamak için kullanılır.
- Oluşan yüksek proton gradiyenti, ATP Sentaz kanalından geri dönerken ADP'yi fosforilleyerek ATP üretilir. Bu sürece Oksidatif Fosforilasyon denir.
- ✅ Son Elektron Alıcısı: Zincirin sonunda, elektronlar ve protonlar oksijen (O₂) ile birleşerek su (H₂O) oluşturur.
Bu evrenin net verimi 1 glikoz için yaklaşık 34 ATP'dir.
📈 Oksijenli Solunumun ATP Bilançosu (Toplam ~38 ATP)
- 🧪 Glikoliz: 2 ATP (Net) + 2 NADH₂ (≈ 6 ATP)
- 🔄 Krebs Döngüsü: 2 ATP + 8 NADH₂ (≈ 24 ATP) + 2 FADH₂ (≈ 4 ATP)
- ⚡ ETS & Oksidatif Fosforilasyon: Yukarıdaki taşıyıcılardan üretilen ~34 ATP
- ⚠️ Not: NADH₂'lerin mitokondriye taşınma şekline göre toplam ATP sayısı 36-38 arasında değişiklik gösterebilir. Modern kaynaklarda net verim genellikle 30-32 ATP olarak da belirtilir.
🎯 Özet Tablo
Oksijenli Solunum, canlıların en verimli enerji elde etme mekanizmasıdır. Glikoliz ile başlar, Krebs ile ara taşıyıcılar zenginleştirilir ve ETS ile bu enerji potansiyeli, ATP'ye dönüştürülür. Tüm sürecin kontrolü ve son ürünü (su), onu oksijensiz solunumdan ayıran temel özelliklerdir.
