Bir öğrenci, oksijenli solunum sürecinde glikozun karbondioksit ve suya kadar parçalanması sırasında meydana gelen olayları incelemektedir. Aşağıdakilerden hangisi, bu süreçte karbondioksit ($CO_2$) açığa çıktığı evrelerden biridir?
A) Glikoliz
B) Pirüvatın asetil $CoA$'ya dönüşümü
C) Elektron taşıma sistemi (ETS)
D) Oksidatif fosforilasyon
E) Substrat düzeyinde fosforilasyon
Oksijenli solunum, hücrelerin besin maddelerini (genellikle glikozu) oksijen kullanarak parçalayarak enerji (ATP) üretme sürecidir. Bu süreç, glikozun kademeli olarak karbondioksit ve suya kadar parçalanmasını içerir. Şimdi, karbondioksit ($CO_2$) açığa çıktığı evreyi bulmak için seçenekleri adım adım inceleyelim:
- A) Glikoliz: Bu evre, sitoplazmada gerçekleşir ve glikozun (6 karbonlu) iki molekül pirüvata (3 karbonlu) parçalanmasıdır. Bu süreçte net 2 ATP ve 2 NADH üretilir. Ancak, karbon atomu sayısı değişmediği için (6C $\rightarrow$ 2 x 3C), bu evrede karbondioksit ($CO_2$) açığa çıkmaz.
- B) Pirüvatın asetil $CoA$'ya dönüşümü: Glikoliz sonunda oluşan pirüvat molekülleri, mitokondri matriksine girer (ökaryotlarda). Burada, her bir pirüvat molekülü (3 karbonlu), bir karbon atomunu karbondioksit ($CO_2$) olarak kaybeder ve 2 karbonlu bir asetil grubu oluşturur. Bu asetil grubu, koenzim A ($CoA$) ile birleşerek asetil $CoA$'yı meydana getirir. Bu reaksiyon sırasında ayrıca NADH da üretilir. Dolayısıyla, bu evrede $CO_2$ açığa çıkar.
- C) Elektron taşıma sistemi (ETS): Bu evre, mitokondrinin iç zarında gerçekleşir. NADH ve $FADH_2$'den gelen yüksek enerjili elektronlar bir dizi protein kompleksi üzerinden taşınır. Bu taşıma sırasında protonlar pompalanır ve bir proton gradyanı oluşturulur. Oksijen, son elektron alıcısı olarak görev yapar ve su ($H_2O$) oluşur. Bu evrede karbondioksit ($CO_2$) açığa çıkmaz.
- D) Oksidatif fosforilasyon: Bu terim, elektron taşıma sistemi (ETS) ve kemiosmoz (ATP sentezi) süreçlerini kapsayan genel bir isimdir. Enerjinin büyük bir kısmı bu evrede ATP olarak üretilir. Ancak, bu süreçte doğrudan karbondioksit ($CO_2$) açığa çıkmaz.
- E) Substrat düzeyinde fosforilasyon: Bu, bir fosfat grubunun yüksek enerjili bir substrat molekülünden doğrudan ADP'ye aktarılarak ATP sentezlenmesi yöntemidir. Glikoliz ve Krebs döngüsünün belirli adımlarında gerçekleşir. Bu bir ATP sentez mekanizmasıdır ve kendisi doğrudan karbondioksit ($CO_2$) açığa çıkmasına neden olmaz. (Krebs döngüsünde $CO_2$ açığa çıksa da, bu mekanizmanın kendisi $CO_2$ salmaz.)
Yukarıdaki açıklamalara göre, pirüvatın asetil $CoA$'ya dönüşümü evresi, glikozun parçalanması sırasında karbondioksit ($CO_2$) açığa çıktığı evrelerden biridir.
Cevap B seçeneğidir.
