Oksijenli solunumda net kaç ATP üretilir Test 2

Mitokondride gerçekleşen oksijenli solunum reaksiyonlarında, elektron taşıma sistemi sonucunda oksidatif fosforilasyon ile ATP sentezlenir. Bir glikoz molekülünün tamamen CO₂ ve H₂O'ya parçalanması sürecinde, glikoliz evresinde net 2 ATP, Krebs döngüsünde 2 ATP ve ETS'de kaç ATP üretilir?

A) 34 ATP
B) 32 ATP
C) 30 ATP
D) 28 ATP

Sevgili öğrenciler, oksijenli solunum, canlıların enerji ihtiyacını karşılamak için glikoz gibi organik molekülleri parçaladığı hayati bir süreçtir. Bu süreç, glikoliz, Krebs döngüsü ve elektron taşıma sistemi (ETS) olmak üzere üç ana evrede gerçekleşir. Soruda bizden, bir glikoz molekülünün tamamen parçalanması sırasında Elektron Taşıma Sistemi'nde (ETS) kaç ATP üretildiğini bulmamız isteniyor. Haydi bu süreci adım adım inceleyelim!

• 1. Oksijenli Solunumun Evreleri ve ATP Üretimi:

  Oksijenli solunumun her evresinde farklı miktarlarda ATP ve elektron taşıyıcı moleküller ($NADH$ ve $FADH_2$) üretilir. Soruda bize glikoliz ve Krebs döngüsünde doğrudan üretilen ATP miktarları verilmiştir:

  • Glikoliz evresinde net $2$ ATP üretilir (substrat düzeyinde fosforilasyon ile).
  • Krebs döngüsünde net $2$ ATP üretilir (substrat düzeyinde fosforilasyon ile).
• 2. Elektron Taşıyıcı Moleküllerin ($NADH$ ve $FADH_2$) Belirlenmesi:

  Elektron Taşıma Sistemi'nde (ETS) üretilecek ATP miktarını bulmak için, glikozun tamamen parçalanması sırasında oluşan tüm $NADH$ ve $FADH_2$ moleküllerinin sayısını belirlememiz gerekir. Bu moleküller, ETS'ye elektron taşıyarak asıl büyük ATP sentezini (oksidatif fosforilasyon) sağlarlar.

  • Glikoliz Evresi (Sitoplazma): Bu evrede net $2$ ATP ve $2$ $NADH$ üretilir.
  • Pirüvatın Asetil-CoA'ya Dönüşümü (Mitokondri Matriksi): Glikoliz sonucunda oluşan her bir pirüvat molekülü asetil-CoA'ya dönüşürken $1$ $NADH$ üretir. Bir glikoz molekülünden $2$ pirüvat oluştuğu için, bu evrede toplam $2$ $NADH$ üretilir.
  • Krebs Döngüsü (Mitokondri Matriksi): Her bir glikoz molekülü için Krebs döngüsü iki kez gerçekleşir. Her bir döngüde $1$ ATP (veya $1$ GTP), $3$ $NADH$ ve $1$ $FADH_2$ üretilir. Dolayısıyla, iki döngüde toplam $2$ ATP, $6$ $NADH$ ($3$ $NADH$ $\times$ $2$ döngü) ve $2$ $FADH_2$ ($1$ $FADH_2$ $\times$ $2$ döngü) üretilir.
• 3. Toplam $NADH$ ve $FADH_2$ Miktarlarının Hesaplanması:

  Şimdi tüm evrelerde üretilen $NADH$ ve $FADH_2$ moleküllerini toplayalım:

  • Toplam $NADH$ = $2$ ($NADH$ Glikolizden) + $2$ ($NADH$ Pirüvatın Asetil-CoA'ya dönüşümünden) + $6$ ($NADH$ Krebs Döngüsünden) = $10$ $NADH$
  • Toplam $FADH_2$ = $2$ ($FADH_2$ Krebs Döngüsünden) = $2$ $FADH_2$
• 4. ETS'de ATP Üretiminin Hesaplanması:

  Elektron Taşıma Sistemi'nde $NADH$ ve $FADH_2$ moleküllerinden ATP sentezi gerçekleşir. Bu dönüşüm için genellikle kabul edilen değerler şunlardır:

  • $1$ $NADH$ molekülünden $3$ ATP üretilir.
  • $1$ $FADH_2$ molekülünden $2$ ATP üretilir.

  Bu değerleri kullanarak ETS'de üretilen toplam ATP miktarını hesaplayalım:

  • $NADH$'lerden gelen ATP = $10$ $NADH$ $\times$ $3$ ATP/$NADH$ = $30$ ATP
  • $FADH_2$'lerden gelen ATP = $2$ $FADH_2$ $\times$ $2$ ATP/$FADH_2$ = $4$ ATP
  • ETS'de üretilen toplam ATP = $30$ ATP + $4$ ATP = $34$ ATP

Sonuç olarak, bir glikoz molekülünün tamamen $CO_2$ ve $H_2O$'ya parçalanması sürecinde, Elektron Taşıma Sistemi'nde $34$ ATP üretilir.

Cevap A seçeneğidir.