12. sınıf biyoloji 2. dönem 2. yazılı 7. senaryo Test 2

Aerobik solunumda bir glikoz molekülünün tam yıkımı sonucu açığa çıkan enerji ve ATP kazancıyla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

A) Glikoliz evresi sitoplazmada gerçekleşir ve net $2$ ATP kazancı sağlar.

B) Pirüvat oksidasyonu (asetil-CoA oluşumu) sırasında ATP üretimi gerçekleşmez.

C) Krebs döngüsü mitokondrinin matriksinde gerçekleşir ve substrat düzeyinde fosforilasyon ile ATP üretimi sağlar.

D) Elektron taşıma sistemi (ETS) mitokondrinin iç zarında yer alır ve oksidatif fosforilasyon ile en fazla ATP'nin üretildiği evredir.

E) Bir glikoz molekülünün aerobik solunumla yıkımı sonucu oluşan toplam ATP miktarı, hücrenin türüne ve ATP'nin sitoplazmaya taşınma yöntemine göre $30$ veya $32$ ATP olarak değişmez.

Merhaba sevgili öğrenciler!

Aerobik solunum, canlıların enerji ihtiyacını karşılamak için glikozu oksijen kullanarak parçalaması sürecidir. Bu süreçte açığa çıkan enerji ATP moleküllerinde depolanır. Şimdi, bir glikoz molekülünün tam yıkımı sonucu açığa çıkan enerji ve ATP kazancıyla ilgili ifadeleri tek tek inceleyelim ve hangisinin yanlış olduğunu bulalım.

• A) Glikoliz evresi sitoplazmada gerçekleşir ve net $2$ ATP kazancı sağlar.

  Bu ifade doğrudur. Glikoliz, aerobik solunumun ilk evresidir ve hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir. Bu evrede $2$ molekül ATP harcanır ancak $4$ molekül ATP üretilir, bu da net $2$ ATP kazancı anlamına gelir. Ayrıca $2$ NADH molekülü de oluşur.

• B) Pirüvat oksidasyonu (asetil-CoA oluşumu) sırasında ATP üretimi gerçekleşmez.

  Bu ifade doğrudur. Glikoliz sonunda oluşan pirüvat molekülleri, mitokondrinin matriksine girerek asetil-CoA'ya dönüştürülür. Bu dönüşüm sırasında karbondioksit açığa çıkar ve NADH molekülleri oluşur, ancak doğrudan substrat düzeyinde fosforilasyon ile ATP üretimi gerçekleşmez.

• C) Krebs döngüsü mitokondrinin matriksinde gerçekleşir ve substrat düzeyinde fosforilasyon ile ATP üretimi sağlar.

  Bu ifade doğrudur. Asetil-CoA molekülleri, mitokondrinin matriksinde gerçekleşen Krebs döngüsüne katılır. Bu döngü sırasında $CO_2$, NADH ve $FADH_2$ molekülleri üretilir. Ayrıca, her bir asetil-CoA için $1$ ATP (veya GTP) molekülü substrat düzeyinde fosforilasyon ile doğrudan üretilir. Bir glikoz molekülünden $2$ asetil-CoA oluştuğu için, Krebs döngüsünde toplam $2$ ATP üretilir.

• D) Elektron taşıma sistemi (ETS) mitokondrinin iç zarında yer alır ve oksidatif fosforilasyon ile en fazla ATP'nin üretildiği evredir.

  Bu ifade doğrudur. NADH ve $FADH_2$ molekülleri tarafından taşınan yüksek enerjili elektronlar, mitokondrinin iç zarında bulunan elektron taşıma sistemine aktarılır. Bu sistemde elektronların enerjisi kullanılarak protonlar pompalanır ve bir proton gradyanı oluşturulur. Bu gradyanın enerjisi, ATP sentaz enzimi tarafından oksidatif fosforilasyon yoluyla büyük miktarda ATP üretmek için kullanılır. Aerobik solunumda ATP'nin büyük çoğunluğu bu evrede üretilir.

• E) Bir glikoz molekülünün aerobik solunumla yıkımı sonucu oluşan toplam ATP miktarı, hücrenin türüne ve ATP'nin sitoplazmaya taşınma yöntemine göre $30$ veya $32$ ATP olarak değişmez.

  Bu ifade yanlıştır. Aerobik solunumda bir glikoz molekülünden elde edilen toplam ATP miktarı, hücrenin türüne ve özellikle glikoliz sırasında sitoplazmada oluşan NADH'ın mitokondriye taşınma yöntemine göre değişiklik gösterir.

  • Bazı hücrelerde (örneğin kalp, karaciğer, böbrek hücreleri) malat-aspartat mekiği kullanılır ve sitoplazmik NADH'lar mitokondriye girerek $2.5$ ATP üretimine katkıda bulunur. Bu durumda toplam $32$ ATP elde edilir.
  • Diğer hücrelerde (örneğin iskelet kası, beyin hücreleri) gliserol fosfat mekiği kullanılır ve sitoplazmik NADH'lar mitokondriye girerken $FADH_2$'ye dönüşür, bu da $1.5$ ATP üretimine katkıda bulunur. Bu durumda toplam $30$ ATP elde edilir.

  Dolayısıyla, toplam ATP miktarı $30$ veya $32$ ATP olarak "değişmez" ifadesi yanlıştır; aksine, hücre tipine göre bu değerler arasında "değişir".

Bu bilgiler ışığında, yanlış olan ifade E seçeneğidir.