Merhaba sevgili öğrenciler! Oksijenli solunum, hücrelerimizin enerji üretmek için kullandığı hayati bir süreçtir. Bir molekül glikozdan ne kadar enerji (ATP) elde edildiğini adım adım inceleyelim:
- 1. Glikoliz (Sitoplazmada Gerçekleşir):
- Bu aşamada, bir molekül glikoz (6 karbonlu), iki molekül pirüvata (3 karbonlu) parçalanır.
- Net 2 ATP doğrudan üretilir (4 ATP üretilir, 2 ATP harcanır).
- Ayrıca 2 NADH molekülü oluşur. Bu NADH'lar, elektron taşıma sistemine (ETS) aktarılmak üzere bekler.
- 2. Pirüvatın Asetil-CoA'ya Dönüşümü (Mitokondri Matriksinde Gerçekleşir):
- Glikolizden gelen her bir pirüvat molekülü, mitokondriye girer ve asetil-CoA'ya dönüşür.
- Bu süreçte her bir pirüvat için 1 NADH oluşur. İki pirüvat olduğu için toplam 2 NADH üretilir.
- Doğrudan ATP üretimi olmaz.
- 3. Krebs Döngüsü (Sitrik Asit Döngüsü) (Mitokondri Matriksinde Gerçekleşir):
- Her bir asetil-CoA molekülü Krebs döngüsüne girer. Bir glikoz molekülünden iki asetil-CoA oluştuğu için döngü iki kez döner.
- Her bir döngüde: 1 ATP (veya GTP), 3 NADH ve 1 FADH$_2$ üretilir.
- İki döngü sonunda toplam: 2 ATP (doğrudan), 6 NADH ve 2 FADH$_2$ üretilir.
- 4. Elektron Taşıma Sistemi (ETS) ve Kemiosmoz (Oksidatif Fosforilasyon) (Mitokondri İç Zarı Üzerinde Gerçekleşir):
- Bu aşama, oksijenli solunumun en fazla ATP üreten kısmıdır. Önceki aşamalarda üretilen tüm NADH ve FADH$_2$ molekülleri burada ATP'ye dönüştürülür.
- Genel kabul gören (klasik) hesaplamalara göre:
- Her bir NADH molekülü yaklaşık 3 ATP üretir.
- Her bir FADH$_2$ molekülü yaklaşık 2 ATP üretir.
- Şimdi toplam NADH ve FADH$_2$ sayısını hesaplayalım:
- Toplam NADH: 2 (Glikoliz) + 2 (Pirüvat oksidasyonu) + 6 (Krebs Döngüsü) = 10 NADH
- Toplam FADH$_2$: 2 FADH$_2$
- Bu moleküllerden üretilen ATP:
- 10 NADH $\times$ 3 ATP/NADH = 30 ATP
- 2 FADH$_2$ $\times$ 2 ATP/FADH$_2$ = 4 ATP
- Önemli Not: Glikolizde sitoplazmada oluşan 2 NADH'ın mitokondriye taşınması için farklı mekik sistemleri kullanılır. Bu sistemlere bağlı olarak, bu 2 NADH'dan 4 veya 6 ATP elde edilebilir.
- Eğer 2 NADH, 3 ATP/NADH verimlilikle taşınırsa (malat-aspartat mekiği), 2 $\times$ 3 = 6 ATP.
- Eğer 2 NADH, 2 ATP/NADH verimlilikle taşınırsa (gliserol-fosfat mekiği), 2 $\times$ 2 = 4 ATP.
- Toplam Net ATP Hesaplaması:
- Doğrudan üretilen ATP: 2 (Glikoliz) + 2 (Krebs Döngüsü) = 4 ATP
- ETS'den gelen ATP (NADH ve FADH$_2$'den):
- Mitokondride oluşan NADH ve FADH$_2$'den: 30 ATP (NADH) + 4 ATP (FADH$_2$) = 34 ATP
- Glikoliz NADH'larından (mekik sistemine göre): 4 ATP veya 6 ATP
- Maksimum Durum (3 ATP/NADH verimliliği ile): 4 (doğrudan) + 34 (ETS'den) + 6 (Glikoliz NADH'larından) = 44 ATP. Ancak bu, glikoliz NADH'larının da 3 ATP vermesi durumudur. Genellikle 38 ATP kabul edilir.
- Genel Kabul Gören Aralık (36-38 ATP):
- 4 ATP (doğrudan) + 30 ATP (NADH'lardan) + 4 ATP (FADH$_2$'lerden) = 38 ATP (Eğer glikoliz NADH'ları da 3 ATP verirse).
- Eğer glikoliz NADH'ları 2 ATP verirse (gliserol-fosfat mekiği), o zaman 2 NADH $\times$ 2 ATP/NADH = 4 ATP. Bu durumda: 4 (doğrudan) + 24 (mitokondriyel NADH) + 4 (glikoliz NADH) + 4 (FADH$_2$) = 36 ATP.
Bu nedenle, bir molekül glikozdan oksijenli solunum sonucunda toplam net 36-38 ATP üretilir. Bu aralık, glikoliz sırasında sitoplazmada oluşan NADH moleküllerinin mitokondriye taşınma verimliliğindeki farklılıklardan kaynaklanır.
Cevap B seçeneğidir.
