12. sınıf biyoloji 2. dönem 2. yazılı 6. senaryo meb Test 1

Hücresel solunumda substrat düzeyinde fosforilasyon ile ATP sentezinin gerçekleştiği evreler aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

A) Sadece glikoliz

B) Sadece Krebs döngüsü

C) Glikoliz ve Krebs döngüsü

D) Krebs döngüsü ve elektron taşıma sistemi

E) Glikoliz ve elektron taşıma sistemi

Merhaba sevgili öğrenciler!

Hücresel solunum, canlıların enerji ihtiyacını karşılamak için besin maddelerini parçalayarak ATP (Adenozin Trifosfat) sentezlediği hayati bir süreçtir. ATP sentezi, temelde iki farklı mekanizma ile gerçekleşir: substrat düzeyinde fosforilasyon ve oksidatif fosforilasyon (kemiosmoz yoluyla).

• Substrat Düzeyinde Fosforilasyon Nedir?

  Bu yöntem, bir enzim yardımıyla, yüksek enerjili bir fosfat grubuna sahip organik bir substrat molekülünden fosfat grubunun doğrudan ADP'ye (Adenozin Difosfat) aktarılmasıyla ATP sentezlenmesidir. Yani, bir ara ürünün enerjisi doğrudan ATP üretmek için kullanılır. Bu, daha hızlı ama daha az verimli bir ATP üretim yoludur.

• Oksidatif Fosforilasyon Nedir?

  Bu yöntem ise, besin maddelerinin parçalanmasıyla açığa çıkan elektronların elektron taşıma sisteminde taşınması sırasında oluşan proton (H+) gradyanının (derişim farkı) ATP sentaz enzimi tarafından kullanılarak ATP sentezlenmesidir. Bu, hücresel solunumun en verimli ATP üretim yoludur ve elektron taşıma sistemi evresinde gerçekleşir.

Şimdi hücresel solunumun ana evrelerini ve bu evrelerde ATP'nin hangi yöntemle sentezlendiğini inceleyelim:

• 1. Glikoliz Evresi:

  Bu evre, sitoplazmada gerçekleşir ve bir glikoz molekülünün iki pirüvat molekülüne parçalanmasıyla başlar. Glikoliz sırasında net 2 ATP sentezlenir ve bu ATP'ler substrat düzeyinde fosforilasyon ile üretilir. Ayrıca 2 NADH molekülü de oluşur.

• 2. Pirüvatın Asetil-CoA'ya Dönüşümü:

  Pirüvat mitokondriye girer ve asetil-CoA'ya dönüştürülür. Bu evrede ATP sentezi gerçekleşmez, ancak NADH oluşur.

• 3. Krebs Döngüsü (Sitrik Asit Döngüsü):

  Mitokondrinin matriksinde gerçekleşen bu döngüde, asetil-CoA tamamen karbondioksite parçalanır. Her bir asetil-CoA molekülü için 1 ATP (bazı canlılarda GTP olarak) sentezlenir. Bu ATP/GTP sentezi de substrat düzeyinde fosforilasyon ile gerçekleşir. Ayrıca çok sayıda NADH ve FADH$_2$ molekülü de üretilir.

• 4. Elektron Taşıma Sistemi (ETS) ve Oksidatif Fosforilasyon:

  Mitokondrinin iç zarında gerçekleşen bu evrede, glikoliz ve Krebs döngüsünde üretilen NADH ve FADH$_2$ moleküllerindeki yüksek enerjili elektronlar bir dizi protein kompleksi üzerinden taşınır. Bu taşıma sırasında açığa çıkan enerji, proton gradyanı oluşturmak için kullanılır ve bu gradyanın ATP sentaz enzimi tarafından kullanılmasıyla büyük miktarda ATP sentezlenir. Bu ATP sentezi oksidatif fosforilasyon yoluyla gerçekleşir, yani substrat düzeyinde fosforilasyon değildir.

Bu bilgiler ışığında seçenekleri değerlendirelim:

• A) Sadece glikoliz: Glikolizde substrat düzeyinde fosforilasyon gerçekleşir, ancak Krebs döngüsünde de gerçekleştiği için bu seçenek eksiktir.
• B) Sadece Krebs döngüsü: Krebs döngüsünde substrat düzeyinde fosforilasyon gerçekleşir, ancak glikolizde de gerçekleştiği için bu seçenek eksiktir.
• C) Glikoliz ve Krebs döngüsü: Hem glikoliz hem de Krebs döngüsünde substrat düzeyinde fosforilasyon ile ATP sentezi gerçekleşir. Bu doğru bir ifadedir.
• D) Krebs döngüsü ve elektron taşıma sistemi: Krebs döngüsünde substrat düzeyinde fosforilasyon olurken, elektron taşıma sisteminde oksidatif fosforilasyon gerçekleşir. Bu nedenle bu seçenek yanlıştır.
• E) Glikoliz ve elektron taşıma sistemi: Glikolizde substrat düzeyinde fosforilasyon olurken, elektron taşıma sisteminde oksidatif fosforilasyon gerçekleşir. Bu nedenle bu seçenek yanlıştır.

Cevap C seçeneğidir.