Hücresel solunum sırasında açığa çıkan enerji, ATP molekülleri şeklinde depolanır. Bir glikoz molekülünün tam oksijenli solunumla yıkımı sonucunda net $30$-$32$ ATP molekülü üretilir. Bu ATP kazancının büyük bir kısmı, oksidatif fosforilasyon yoluyla Elektron Taşıma Sistemi (ETS) basamağında gerçekleşir.
Buna göre, oksijenli solunumun enerji kazancı ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Glikoliz basamağında net $2$ ATP doğrudan substrat düzeyinde fosforilasyon ile üretilir.
B) Krebs döngüsünde $CO_2$ çıkışı gerçekleşirken, aynı zamanda substrat düzeyinde fosforilasyon ile ATP üretimi de olur.
C) $NADH$ ve $FADH_2$ molekülleri, ETS'de elektronlarını aktararak proton gradienti oluşturulmasına katkıda bulunur.
D) ETS'de üretilen ATP miktarı, oksijenli solunumun diğer basamaklarında üretilen ATP miktarından daha azdır.
E) Oksijen, ETS'de son elektron alıcısı olarak görev yaparak su oluşumunu sağlar.
Merhaba sevgili öğrenciler! Hücresel solunum, canlıların enerji elde etmesini sağlayan hayati bir süreçtir. Bu süreçte glikoz gibi besin maddeleri parçalanarak ATP (adenozin trifosfat) adı verilen enerji para birimi üretilir. Şimdi, oksijenli solunumun enerji kazancı ile ilgili verilen ifadeleri adım adım inceleyelim ve hangisinin yanlış olduğunu bulalım.
- A) Glikoliz basamağında net $2$ ATP doğrudan substrat düzeyinde fosforilasyon ile üretilir.
- Glikoliz, oksijenli solunumun ilk basamağıdır ve sitoplazmada gerçekleşir.
- Bu basamakta $2$ ATP harcanır ancak $4$ ATP üretilir. Bu da net $2$ ATP kazancı demektir.
- ATP üretimi, enzimler aracılığıyla bir substrattan doğrudan fosfat grubunun ADP'ye aktarılmasıyla (substrat düzeyinde fosforilasyon) gerçekleşir.
- Bu ifade doğrudur.
- B) Krebs döngüsünde $CO_2$ çıkışı gerçekleşirken, aynı zamanda substrat düzeyinde fosforilasyon ile ATP üretimi de olur.
- Krebs döngüsü (sitrik asit döngüsü), mitokondrinin matriksinde gerçekleşir.
- Bu döngü sırasında karbon dioksit ($CO_2$) molekülleri açığa çıkar.
- Aynı zamanda, her bir Krebs döngüsü için $1$ molekül ATP (veya GTP, ki bu da ATP'ye dönüştürülebilir) substrat düzeyinde fosforilasyon ile doğrudan üretilir. Bir glikoz molekülü için döngü iki kez döndüğünden, toplam $2$ ATP doğrudan üretilir.
- Bu ifade doğrudur.
- C) $NADH$ ve $FADH_2$ molekülleri, ETS'de elektronlarını aktararak proton gradienti oluşturulmasına katkıda bulunur.
- Glikoliz, pirüvat oksidasyonu ve Krebs döngüsü sırasında $NADH$ ve $FADH_2$ gibi elektron taşıyıcı moleküller üretilir.
- Bu moleküller, yüksek enerjili elektronlarını Elektron Taşıma Sistemi'ne (ETS) aktarır.
- Elektronlar ETS boyunca ilerlerken açığa çıkan enerji, mitokondrinin iç zarındaki protein kompleksleri tarafından protonların ($H^+$) mitokondri matriksinden zarlar arası boşluğa pompalanması için kullanılır. Bu durum, bir proton gradienti (derişim farkı) oluşturur.
- Bu ifade doğrudur.
- D) ETS'de üretilen ATP miktarı, oksijenli solunumun diğer basamaklarında üretilen ATP miktarından daha azdır.
- Oksijenli solunumun genelinde bir glikoz molekülünden net $30$-$32$ ATP üretilir.
- Bu ATP'nin sadece $2$ ATP'si glikolizde ve $2$ ATP'si Krebs döngüsünde (toplam $4$ ATP) substrat düzeyinde fosforilasyon ile üretilir.
- Geriye kalan $26$-$28$ ATP, Elektron Taşıma Sistemi'nde (ETS) oksidatif fosforilasyon yoluyla üretilir.
- Dolayısıyla, ETS'de üretilen ATP miktarı, diğer basamaklarda üretilen ATP miktarından (yani $4$ ATP'den) çok daha fazladır. Soru metninde de belirtildiği gibi, "Bu ATP kazancının büyük bir kısmı, oksidatif fosforilasyon yoluyla Elektron Taşıma Sistemi (ETS) basamağında gerçekleşir."
- Bu ifade yanlıştır.
- E) Oksijen, ETS'de son elektron alıcısı olarak görev yaparak su oluşumunu sağlar.
- Elektron Taşıma Sistemi'nin sonunda, elektronlar oksijen ($O_2$) tarafından alınır.
- Oksijen, bu elektronları ve mitokondri matriksindeki protonları ($H^+$) alarak su ($H_2O$) moleküllerini oluşturur.
- Oksijenin bu görevi, ETS'deki elektron akışının devamlılığı için hayati öneme sahiptir.
- Bu ifade doğrudur.
Yukarıdaki açıklamalara göre, oksijenli solunumun enerji kazancı ile ilgili yanlış olan ifade D seçeneğidir.
Cevap D seçeneğidir.
