Oksijenli solunum sürecinde glikozun tam olarak parçalanması sonucu oluşan son ürünler ve bu ürünlerin oluştuğu evreler düşünüldüğünde, aşağıdaki eşleştirmelerden hangisi yanlıştır?
A) $CO_2$: Krebs döngüsü ve pirüvatın asetil-CoA'ya dönüşümü.
B) $H_2O$: Elektron taşıma sistemi ($ETS$).
C) $ATP$: Glikoliz, Krebs döngüsü ve Elektron taşıma sistemi ($ETS$).
D) $NADH$: Glikoliz ve Krebs döngüsü.
E) $FADH_2$: Glikoliz ve Krebs döngüsü.
Merhaba sevgili öğrenciler!
Oksijenli solunum, canlıların enerji elde etmek için glikozu kademeli olarak parçaladığı karmaşık bir süreçtir. Bu süreç, farklı evrelerde gerçekleşir ve her evrede belirli ürünler oluşur. Soruda, bu ürünlerin ve oluştukları evrelerin eşleştirmelerinden hangisinin yanlış olduğu soruluyor. Şimdi, oksijenli solunumun ana evrelerini ve bu evrelerde oluşan ürünleri adım adım inceleyelim:
- 1. Glikoliz (Sitoplazma): Bu ilk evrede, bir molekül glikoz ($C_6H_{12}O_6$), iki molekül pirüvata ($C_3H_4O_3$) parçalanır. Bu süreçte net 2 molekül $ATP$ (substrat düzeyinde fosforilasyon ile) ve 2 molekül $NADH$ üretilir. Bu evrede $CO_2$, $H_2O$ veya $FADH_2$ üretimi olmaz.
- 2. Pirüvatın Asetil-CoA'ya Dönüşümü (Mitokondri Matriksi): Glikoliz sonucu oluşan her bir pirüvat molekülü, mitokondriye girer ve asetil-CoA'ya dönüşür. Bu dönüşüm sırasında her bir pirüvat için 1 $CO_2$ ve 1 $NADH$ üretilir. Dolayısıyla, bir glikoz molekülü için toplam 2 $CO_2$ ve 2 $NADH$ oluşur. Bu evrede $ATP$, $H_2O$ veya $FADH_2$ üretimi olmaz.
- 3. Krebs Döngüsü (Sitrik Asit Döngüsü) (Mitokondri Matriksi): Asetil-CoA, Krebs döngüsüne girer. Bir glikoz molekülünden gelen iki asetil-CoA için döngü iki kez döner. Her bir döngüde 3 $NADH$, 1 $FADH_2$, 1 $ATP$ (veya $GTP$) ve 2 $CO_2$ üretilir. Yani, bir glikoz için toplam 6 $NADH$, 2 $FADH_2$, 2 $ATP$ ve 4 $CO_2$ üretilir.
- 4. Elektron Taşıma Sistemi ($ETS$) ve Oksidatif Fosforilasyon (Mitokondri İç Zarı): Önceki evrelerde üretilen $NADH$ ve $FADH_2$ molekülleri, taşıdıkları yüksek enerjili elektronları $ETS$'ye aktarır. Elektronlar $ETS$ boyunca ilerlerken, protonlar mitokondrinin iç zarı ile dış zarı arasındaki boşluğa pompalanır. Oluşan proton gradyanı sayesinde $ATP$ sentaz enzimi aracılığıyla büyük miktarda $ATP$ üretilir (oksidatif fosforilasyon). $ETS$'nin sonunda, elektronların son alıcısı olan oksijen ($O_2$), protonlarla ($H^+$) birleşerek $H_2O$ (su) moleküllerini oluşturur. Bu evrede $CO_2$, $NADH$ veya $FADH_2$ üretimi olmaz.
Şimdi seçenekleri bu bilgiler ışığında değerlendirelim:
- A) $CO_2$: Krebs döngüsü ve pirüvatın asetil-CoA'ya dönüşümü.
Bu ifade doğrudur. $CO_2$, pirüvatın asetil-CoA'ya dönüşümünde (2 molekül) ve Krebs döngüsünde (4 molekül) üretilir.
- B) $H_2O$: Elektron taşıma sistemi ($ETS$).
Bu ifade doğrudur. $H_2O$, $ETS$'nin sonunda oksijenin elektronları ve protonları almasıyla oluşur.
- C) $ATP$: Glikoliz, Krebs döngüsü ve Elektron taşıma sistemi ($ETS$).
Bu ifade doğrudur. $ATP$, glikolizde (net 2 $ATP$), Krebs döngüsünde (net 2 $ATP$) ve $ETS$'de (büyük miktarda $ATP$) üretilir.
- D) $NADH$: Glikoliz ve Krebs döngüsü.
Bu ifade doğrudur. $NADH$, glikolizde (2 $NADH$) ve Krebs döngüsünde (6 $NADH$) üretilir. Ayrıca pirüvatın asetil-CoA'ya dönüşümünde de $NADH$ üretilir (2 $NADH$), ancak seçenek sadece bu iki evreyi belirttiği için yanlış değildir, bu evrelerde de $NADH$ üretimi gerçekleşir.
- E) $FADH_2$: Glikoliz ve Krebs döngüsü.
Bu ifade yanlıştır. $FADH_2$ sadece Krebs döngüsünde (2 $FADH_2$) üretilir. Glikoliz evresinde $FADH_2$ üretimi gerçekleşmez.
Bu nedenle, $FADH_2$'nin glikoliz evresinde de oluştuğunu belirten E seçeneği yanlıştır.
Cevap E seçeneğidir.
