Mitokondri iç zarında gerçekleşen oksidatif fosforilasyon sırasında, elektronlar ETS'de ilerlerken aşağıdaki olaylardan hangisi gerçekleşmez?
A) Protonlar matriksten zar arası boşluğa pompalanır
B) Elektronların enerji seviyesi giderek azalır
C) ATP sentaz enzimi ADP'yi fosforile eder
D) Su molekülleri parçalanarak elektron kaynağı oluşturur
Oksidatif fosforilasyon, hücrelerimizin enerji santrali olan mitokondride gerçekleşen, ATP üretimi için hayati bir süreçtir. Bu süreç, elektron taşıma sistemi (ETS) ve kemiozmozis olmak üzere iki ana bölümden oluşur. Soru, ETS'de elektronlar ilerlerken gerçekleşmeyen olayı bulmamızı istiyor.
- A) Protonlar matriksten zar arası boşluğa pompalanır: Bu ifade doğrudur. Elektronlar ETS'de bir taşıyıcıdan diğerine aktarılırken enerji kaybederler. Bu serbest kalan enerji, ETS kompleksleri tarafından mitokondri matriksindeki protonları (H$^+$) iç zarın dışındaki zar arası boşluğa pompalamak için kullanılır. Bu pompalama, bir proton gradyanı (derişim farkı) oluşturur.
- B) Elektronların enerji seviyesi giderek azalır: Bu ifade de doğrudur. Elektronlar, NADH ve FADH2'den yüksek enerji seviyeleriyle ETS'ye girerler. ETS boyunca ilerlerken, her bir taşıyıcıya geçişte bir miktar enerji kaybederler. Bu enerji, proton pompalamak için kullanılır. Sonunda, enerji seviyeleri oldukça düşmüş olan elektronlar, son elektron alıcısı olan oksijen tarafından alınır.
- C) ATP sentaz enzimi ADP'yi fosforile eder: Bu ifade de doğrudur. Zar arası boşlukta biriken protonlar, derişim farkı nedeniyle matrikse geri dönmek isterler. Bu geri dönüş, ATP sentaz adı verilen özel bir kanal ve enzim kompleksi aracılığıyla gerçekleşir. Protonların ATP sentazdan geçişi sırasında açığa çıkan enerji, ADP'ye bir inorganik fosfat (Pi) eklenerek ATP sentezlenmesini sağlar. Bu olaya kemiozmozis denir ve oksidatif fosforilasyonun temelini oluşturur.
- D) Su molekülleri parçalanarak elektron kaynağı oluşturur: Bu ifade yanlıştır. Su moleküllerinin parçalanarak elektron kaynağı oluşturması (fotoliz), fotosentez sırasında kloroplastlarda gerçekleşen bir olaydır. Oksidatif fosforilasyon sırasında ise durum tam tersidir: oksijen, ETS'nin sonunda elektronları ve protonları alarak su moleküllerini oluşturur. Yani, su burada bir ürün olarak ortaya çıkar, bir kaynak olarak parçalanmaz. Oksidatif fosforilasyonda elektronların kaynağı NADH ve FADH2 molekülleridir.
Cevap D seçeneğidir.
