İçerik
- Fotosentez Metabolizması
- Enerji Sabitleme Reaksiyonu
- Karbon Tespit Reaksiyonu
- Hücresel solunum
- Glikozosis: Glikozun Parçalanması
- Krebs Döngüsü
- Elektron Taşıma Sistemi
Fotosentez ve hücresel solunum döngüsü, bitkiler ve diğer organizmalar için kullanılabilir enerji üretmek için kullanılır. Bu işlemler organizma hücrelerinin içindeki moleküler düzeyde gerçekleşir. Bu ölçekte, enerji içeren moleküller, derhal kullanılabilecek enerji üreten metabolik süreçlerden geçirilir. Böyle bir enerji kaynağı fotosentezde üretilir; bir başkası hücresel solunumda olduğu gibi bir batarya gibi saklanır.
Fotosentez Metabolizması
Bitkiler, yapraklarındaki stoma denilen küçük gözeneklerden ışık enerjisi alır ve bitki hücrelerinde bulunan ve yeşil gövdelerde bulunan kloroplast denilen organellere dönüştürür. Organeller, organ benzeri tarzda çalışan hücrenin özel parçalarıdır. Enerji, bu işlemde karbondioksit ve suyu, glukoz ve moleküler oksijen gibi karbonhidratlara dönüştürmek için kullanılır.
Fotosentez, iki parçalı bir metabolik süreçtir. Fotosentezin biyokimyasal yolunun iki kısmı, enerji sabitleme reaksiyonu ve karbon sabitleme reaksiyonudur. İlki, adenozin trifosfat (ATP) ve nikotinamid adenin dinükleootid fosfat hidrojen (NADPH) moleküllerini üretir. Her iki molekül de enerji içerir ve karbon sabitleme reaksiyonunda glukoz oluşturmak için kullanılır.
Enerji Sabitleme Reaksiyonu
Fotosentezin enerji sabitleme reaksiyonunda elektronlar, enerjilerini serbest bıraktıkları koenzimlerden ve moleküllerden geçirilir. Elektronların çoğu, zincir boyunca geçirilir, ancak bu enerjinin bir kısmı, kloroplast içindeki tiyosoid membran boyunca hidrojen formundaki protonları hareket ettirmek için kullanılır. Tutulan enerji daha sonra ATP ve NADPH'yi sentezlemek için kullanılır.
Karbon Tespit Reaksiyonu
Karbon sabitleme reaksiyonu sırasında, enerji sabitleme reaksiyonunda üretilen ATP ve NADPH'deki enerji, karbonhidratları glikoza ve diğer şeker ve organik maddelere dönüştürmek için kullanılır. Bu, araştırmacı Melvin Calvin için adlandırılan Calvin döngüsü boyunca gerçekleşir. Döngü atmosferden elde edilen karbondioksiti kullanır. NADPH'den hidrojen, karbon dioksitten karbon ve sudan gelen oksijen, C olarak belirtilen glikoz moleküllerini oluşturmak üzere birleşir.6'H12Ö6.
Hücresel solunum
Organizmalar karbonhidratları enerjiye dönüştürmek için hücresel solunum kullanır ve bu işlem hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir. Karbonhidratlardan salınan enerji ATP moleküllerinde depolanır. Bu moleküller, adenozin difosfat (ADP) moleküllerini ve fosfat iyonlarını birleştirmek için karbonhidratlardan elde edilen enerji kullanılarak oluşturulur. Hücreler daha sonra bu depolanmış enerjiyi enerjiye bağlı çeşitli işlemler için kullanır.
Ayrıca hücresel solunum sırasında üretilen su ve karbondioksittir. Bu üç ürünü veren süreç dört bölümden oluşuyor: glikoslosis, Krebs döngüsü, elektron taşıma sistemi ve chemiosmosis.
Glikozosis: Glikozun Parçalanması
Glikoliz sırasında, glikoz iki piruvik asit molekülüne bölünür. Bu işlem sırasında iki ATP molekülü üretilir. Elektron taşıma sisteminde kullanılacak olan iki nikotinamid adenin dinükleotit (NADH) molekülü de glikoliz sırasında üretilir.
Krebs Döngüsü
Krebs döngüsünde, NADH oluşturmak için iki glikolosis sırasında üretilen piruvik asit molekülü kullanılır. Bu, NAD'ye hidrojen eklendiğinde meydana gelir. Ayrıca Krebs döngüsü sırasında üretilen iki ATP molekülüdür.
İşlemde salınan karbon atomları karbondioksit oluşturmak için oksijenle birleşir. Döngü tamamlandığında altı karbondioksit molekülü salınır. Bu altı molekül, başlangıçta glikolizde kullanılan glikozdaki altı karbon atomuna karşılık gelir.
Elektron Taşıma Sistemi
Sitokromlar (hücre pigmentleri) ve mitokondride koenzimler elektron taşıma sistemini oluşturur.
NAD'den alınan elektronlar bu taşıyıcı ve transfer molekülleri vasıtasıyla taşınır. Sistem sırasındaki bazı noktalarda, NADH'den hidrojen atomları şeklindeki protonlar bir zar boyunca taşınır ve mitokondrinin dış alanına salınır. Oksijen, zincirdeki son elektron alıcısıdır. Bir elektron aldığında, oksijen, su oluşturmak üzere salınan hidrojene bağlanır.