Hücresel solunum, hücrenin enerji ihtiyacına göre sıkı bir şekilde düzenlenir. Örneğin, yüksek ATP seviyeleri genellikle solunum hızını yavaşlatırken, yüksek ADP seviyeleri hızlandırır. Bazı zehirler ise bu süreci farklı noktalardan etkileyebilir.
Aşağıdaki durumlardan hangisi, bir hücredeki oksijenli solunum hızını azaltmaya yönelik bir etki yaratmaz?
A) Hücrede ATP/ADP oranının artması
B) Sitoplazmada pirüvat miktarının azalması
C) Mitokondri iç zarındaki proton gradyanının çökmesi
D) Krebs döngüsünde görev alan bir enzimin aktivitesinin artması
Hücresel solunumun düzenlenmesi ve çeşitli faktörlerin bu süreci nasıl etkilediğiyle ilgili bu soruyu adım adım inceleyelim:
- Hücresel Solunumun Temel Prensibi: Hücresel solunum, hücrenin enerji (ATP) üretme sürecidir. Bu süreç, hücrenin enerji ihtiyacına göre düzenlenir. Yüksek enerji seviyeleri (yüksek ATP/ADP oranı) genellikle solunumu yavaşlatırken, düşük enerji seviyeleri (yüksek ADP/ATP oranı) hızlandırır.
- A Seçeneği: Hücrede ATP/ADP oranının artması
- ATP/ADP oranının artması, hücrede yeterli miktarda enerji bulunduğunu gösterir. Bu durum, hücrenin enerji üretme ihtiyacını azaltır ve dolayısıyla oksijenli solunum hızını yavaşlatır. Bu seçenek, solunum hızını azaltmaya yönelik bir etki yaratır.
- B Seçeneği: Sitoplazmada pirüvat miktarının azalması
- Pirüvat, glikoliz sonucu oluşan ve Krebs döngüsüne giren önemli bir moleküldür. Sitoplazmada pirüvat miktarının azalması, Krebs döngüsüne daha az substrat girmesi anlamına gelir. Bu durum, Krebs döngüsünün ve dolayısıyla oksijenli solunumun yavaşlamasına neden olur. Bu seçenek de solunum hızını azaltmaya yönelik bir etki yaratır.
- C Seçeneği: Mitokondri iç zarındaki proton gradyanının çökmesi
- Mitokondri iç zarındaki proton gradyanı (protonların yoğunluk farkı), ATP sentaz enzimi aracılığıyla ATP üretimini sağlayan temel bir unsurdur. Bu gradyanın çökmesi, ATP üretimini engeller ve dolayısıyla oksijenli solunumun son aşamasının (elektron taşıma zinciri ve kemiosmoz) durmasına neden olur. Bu durum, solunum hızını ciddi şekilde azaltır.
- D Seçeneği: Krebs döngüsünde görev alan bir enzimin aktivitesinin artması
- Krebs döngüsünde görev alan bir enzimin aktivitesinin artması, döngünün daha hızlı çalışmasına ve daha fazla enerji taşıyıcı molekül (NADH, FADH2) üretilmesine yol açar. Bu durum, elektron taşıma zincirine daha fazla elektron taşınması ve dolayısıyla ATP üretiminin artması anlamına gelir. Yani, oksijenli solunum hızını artırır.
Bu analizlere göre, Krebs döngüsünde görev alan bir enzimin aktivitesinin artması, oksijenli solunum hızını azaltmaya yönelik bir etki yaratmaz, aksine artırır.
Cevap D seçeneğidir.
