Hücrelerde glikozun oksijen varlığında tamamen parçalanmasıyla çok miktarda ATP sentezlenirken, oksijensiz ortamlarda fermantasyon adı verilen süreçlerle daha az ATP elde edilir.
Aşağıdaki moleküllerden hangisi, laktik asit fermantasyonu ve etil alkol fermantasyonu reaksiyonlarında ortak olarak üretilir veya tüketilir?
A) Laktik asit
B) Etil alkol
C) Pirüvat
D) $CO_2$
E) Asetaldehit
Merhaba sevgili öğrenciler,
Bu soruda, hücrelerde gerçekleşen iki farklı fermantasyon türü olan laktik asit fermantasyonu ve etil alkol fermantasyonunda ortak olarak üretilen veya tüketilen bir molekülü bulmamız isteniyor. Öncelikle bu süreçleri adım adım inceleyelim:
- 1. Glikoliz: Hem oksijenli solunumun hem de fermantasyonun ilk adımı glikolizdir. Bu süreçte, bir molekül glikoz (6 karbonlu), iki molekül pirüvata (3 karbonlu) parçalanır. Bu sırada net 2 ATP ve 2 NADH molekülü üretilir. Yani, glikoz tüketilirken, pirüvat üretilir.
- 2. Laktik Asit Fermantasyonu: Oksijenin olmadığı durumlarda bazı hücrelerde (örneğin kas hücrelerimizde yoğun egzersiz sırasında) glikolizden sonra laktik asit fermantasyonu gerçekleşir. Bu süreçte, glikoliz sonucu oluşan iki molekül pirüvat, NADH'tan aldığı hidrojenlerle doğrudan laktik aside (laktata) dönüştürülür. Bu sayede $NAD^+$ molekülleri yeniden oluşturularak glikolizin devamlılığı sağlanır. Burada pirüvat tüketilir ve laktik asit üretilir.
- 3. Etil Alkol Fermantasyonu: Bazı maya ve bakteri türlerinde oksijensiz ortamda etil alkol fermantasyonu gerçekleşir. Bu süreç de glikoliz ile başlar. Glikoliz sonucu oluşan iki molekül pirüvat, önce bir karbon atomu $CO_2$ şeklinde ayrılarak asetaldehite dönüşür. Daha sonra asetaldehit, NADH'tan aldığı hidrojenlerle etil alkole (etanole) dönüştürülür. Bu süreçte de $NAD^+$ molekülleri yeniden oluşturularak glikolizin devamlılığı sağlanır. Burada da pirüvat tüketilir, $CO_2$ ve etil alkol üretilir.
Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
- A) Laktik asit: Sadece laktik asit fermantasyonunda üretilir. Etil alkol fermantasyonunda üretilmez.
- B) Etil alkol: Sadece etil alkol fermantasyonunda üretilir. Laktik asit fermantasyonunda üretilmez.
- C) Pirüvat: Glikoliz sonucunda üretilir ve hem laktik asit fermantasyonunda hem de etil alkol fermantasyonunda bir sonraki adımda tüketilir. Dolayısıyla her iki fermantasyon yolunun başlangıcında yer alan ortak bir moleküldür.
- D) $CO_2$: Sadece etil alkol fermantasyonunda (ve oksijenli solunumda) üretilir. Laktik asit fermantasyonunda $CO_2$ çıkışı olmaz.
- E) Asetaldehit: Sadece etil alkol fermantasyonunda bir ara ürün olarak üretilir ve hemen tüketilir. Laktik asit fermantasyonunda oluşmaz.
Yukarıdaki açıklamalardan da anlaşıldığı gibi, glikozun parçalanmasıyla oluşan pirüvat molekülü, hem laktik asit fermantasyonunun hem de etil alkol fermantasyonunun başlangıç maddesi olarak tüketilir. Bu nedenle her iki reaksiyonda da ortak olarak yer alan bir moleküldür.
Cevap C seçeneğidir.
