Anaerobik Hücresel Solunum

  1. Anasayfa
  2. Anaerobik Hücresel Solunum

Anaerobik Hücresel Solunum


Bazı prokaryotlar ve ökaryotlar, oksijen yokluğunda kullanılmak üzere enerji oluşturabilecekleri anaerobik solunumu kullanırlar.

Anahtar noktaları

Anaerobik solunum, oksijenin kullanılmadığı bir solunum türüdür; bunun yerine organik veya inorganik moleküller nihai elektron alıcıları olarak kullanılır.

Fermantasyon, NAD'yi yeniden oluşturmak için organik bir molekül kullanan süreçleri içerir+ NADH'den.

Fermantasyon türleri arasında laktik asit fermantasyonu ve etanolün üretildiği alkol fermantasyonu bulunur.

Laktik asit fermantasyonu dışındaki tüm fermantasyon biçimleri, bakterilerin laboratuvarda tanımlanmasında rol oynayan gaz üretir.

Bazı prokaryot türleri isteğe bağlı olarak anaerobiktir, bu da oksijen varlığına bağlı olarak aerobik solunum ve fermantasyon arasında geçiş yapabilecekleri anlamına gelir.

Anahtar terimler

archaea : Bir grup tek hücreli mikroorganizma. Hücrelerinde hücre çekirdeği veya başka bir zara bağlı organel yoktur.

anaerobik solunum : Oksijen dışındaki elektron alıcıları kullanan bir solunum şeklidir.

fermentasyon : Anaerobik bir biyokimyasal reaksiyon. Bu reaksiyon mayada meydana geldiğinde, enzimler şekerlerin alkole veya asetik aside dönüşümünü karbondioksitin oluşmasıyla katalize eder.

Anaerobik Hücresel Solunum

Enerji üretimi oksijen gerektirir. ATP'nin çoğunluğunun oluştuğu elektron taşıma zinciri, büyük miktarda oksijen girişi gerektirir. Bununla birlikte, birçok organizma metabolizmayı oksijensiz yürütmek için stratejiler geliştirmiştir veya oksijen kıt olduğunda aerobikten anaerobik hücre solunumuna geçebilir.

Hücresel solunum sırasında, bazı canlı sistemler son elektron alıcısı olarak organik bir molekül kullanır. NADH'den NAD + ' yı yeniden oluşturmak için organik bir molekül kullanan süreçler topluca fermantasyon olarak adlandırılır. Aksine, bazı canlı sistemler son elektron alıcısı olarak inorganik bir molekül kullanır. Her iki yöntem de anaerobik hücresel solunum olarak adlandırılır ve burada organizmalar, oksijen yokluğunda kullanımları için enerjiyi dönüştürür.

Bazı bakteri ve arke türleri de dahil olmak üzere belirli prokaryotlar anaerobik solunum kullanır. Örneğin, metanojenler adı verilen arke grubu, NADH'yi oksitlemek için karbondioksiti metana indirgiyor. Bu mikroorganizmalar toprakta ve inek ve koyun gibi geviş getirenlerin sindirim sistemlerinde bulunur. Benzer şekilde, çoğu anaerobik olan sülfat azaltıcı bakteri ve arkeler, NADH'den NAD + ' yı yeniden oluşturmak için sülfatı hidrojen sülfide indirgemektedir.

Anaerobik bakteriler : Bu kıyı sularında görülen yeşil renk, hidrojen sülfür üreten bakterilerin patlamasından kaynaklanmaktadır. Bu anaerobik, sülfat azaltıcı bakteriler, sudaki algleri parçaladıkça hidrojen sülfit gazı açığa çıkarırlar.

Laktik Asit Fermantasyonu

Hayvanlar ve bazı bakteriler (yoğurttakiler gibi) tarafından kullanılan fermantasyon yöntemine laktik asit fermantasyonu denir. Bu tür fermantasyon, memeli kırmızı kan hücrelerinde ve aerobik solunumun devam etmesine izin vermek için yetersiz oksijen kaynağına sahip iskelet kasında (yani yorgunluk noktasına kadar kullanılan kaslarda) rutin olarak kullanılır. Bu kaslardaki fazla laktat miktarı, koşarken bacaklarınızda yanma hissine neden olur. Bu ağrı, aşırı çalışan kasları dinlendirmek için bir sinyaldir, böylece iyileşebilirler. Bu kaslarda laktik asit birikimi kan dolaşımı ile uzaklaştırılmalı ve daha fazla metabolizma için laktat karaciğere getirilmelidir. Laktik asit fermantasyonunun kimyasal reaksiyonları aşağıdaki gibidir:

Pirüvik asit + NADH ↔ laktik asit + NAD +

Laktik asit fermantasyonu : Laktik asit fermantasyonu, oksijen tükenmiş kas hücrelerinde yaygındır.

Bu reaksiyonda kullanılan enzim, laktat dehidrojenazdır (LDH). Reaksiyon her iki yönde de ilerleyebilir, ancak soldan sağa reaksiyon asidik koşullar tarafından inhibe edilir. Daha yeni araştırmalar bu hipotezi tartışsa da, bu tür laktik asit birikiminin bir zamanlar kas sertliğine, yorgunluğuna ve ağrısına neden olduğuna inanılıyordu. Laktik asit kastan çıkarılıp karaciğere sirküle edildikten sonra pirüvik aside dönüştürülebilir ve enerji için daha fazla katabolize edilebilir.

Alkol Fermantasyonu

Bir başka bilinen fermantasyon süreci, bir alkol olan etanol üreten alkol fermantasyonudur. Alkol fermantasyonunun kullanımı, binlerce yıl öncesine kadar izlenebilir. Alkolik fermantasyonun kimyasal reaksiyonları aşağıdaki gibidir (Not: CO 2 ikinci reaksiyona katılmaz):

Pirüvik asit → CO2 + asetaldehit + NADH → etanol + NAD +

Alkol Fermantasyonu : Üzüm suyunun şaraba fermantasyonu, yan ürün olarak CO2 üretir. Fermantasyon tankları, üretilen karbondioksitin oluşturduğu tankların içindeki basıncın serbest bırakılabilmesi için valflere sahiptir.

İlk reaksiyon, bir tiamin pirofosfat (TPP, B 1 vitamininden elde edilir ve tiamin olarak da adlandırılır) koenzimiyle sitoplazmik bir enzim olan piruvat dekarboksilaz tarafından katalize edilir . Pirüvik asitten bir karboksil grubu çıkarılır ve bir gaz olarak karbondioksit açığa çıkar. Karbondioksit kaybı, molekülün boyutunu bir karbon azaltarak asetaldehit yapar. İkinci reaksiyon, NADH'yi NAD + ' ya oksitlemek ve asetaldehidi etanole indirgemek için alkol dehidrojenaz tarafından katalize edilir .

Pirüvik asidin maya tarafından fermantasyonu, alkollü içeceklerde bulunan etanolü üretir. Maya suşuna ve çevre koşullarına bağlı olarak mayanın etanol toleransı değişkendir ve yaklaşık yüzde 5 ila yüzde 21 arasında değişir.


Diğer Fermantasyon Türleri

Glikolizin altıncı aşaması için yeterli NAD + tedarikini sağlamak için çeşitli organizmalar tarafından çeşitli fermantasyon yöntemleri kullanılır . Bu yollar olmasaydı, bu adım gerçekleşmezdi ve glikozun parçalanmasından ATP toplanmazdı. Bakterilerde başka fermantasyon yöntemleri de meydana gelir. Çoğu prokaryot, isteğe bağlı olarak anaerobiktir. Bu, oksijen mevcudiyetine bağlı olarak aerobik solunum ve fermantasyon arasında geçiş yapabilecekleri anlamına gelir. Clostridia gibi bazı prokaryotlar zorunlu anaeroblardır. Zorunlu anaeroblar moleküler oksijen olmadan yaşar ve büyür. Oksijen, bu mikroorganizmalar için bir zehirdir ve maruz kaldıklarında onları öldürür.

Laktik asit fermantasyonu dışındaki tüm fermantasyon formlarının gaz ürettiği unutulmamalıdır. Belirli gaz türlerinin üretimi, bakterilerin laboratuvarda tanımlanmasında rol oynayan belirli karbonhidratların fermantasyonunun bir göstergesi olarak kullanılır.


Ahmet TAŞÇI



Kaynaklar:

https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_and_General_Biology/Book%3A_General_Biology_(Boundless)/7%3A_Cellular_Respiration/7.5%3A_Metabolism_without_Oxygen/7.5A%3A_Anaerobic_Cellular_Respiration

OpenStax College, Biology. October 16, 2013. Provided by: OpenStax CNX. Located at: http://cnx.org/content/m44444/latest...ol11448/latest. License: CC BY: Attribution

OpenStax College, Biology. October 28, 2013. Provided by: OpenStax CNX. Located at: http://cnx.org/content/m44444/latest...ol11448/latest. License: CC BY: Attribution

archaea. Provided by: Wikipedia. Located at: en.Wikipedia.org/wiki/archaea. License: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike

anaerobic respiration. Provided by: Wikipedia. Located at: en.Wikipedia.org/wiki/anaerobic%20respiration. License: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike

fermentation. Provided by: Wiktionary. Located at: en.wiktionary.org/wiki/fermentation. License: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike

OpenStax College, Metabolism Without Oxygen. October 16, 2013. Provided by: OpenStax CNX. Located at: http://cnx.org/content/m44444/latest...e_07_05_01.jpg. License: CC BY: Attribution

OpenStax College, Metabolism Without Oxygen. October 16, 2013. Provided by: OpenStax CNX. Located at: http://cnx.org/content/m44444/latest...e_07_05_02.png. License: CC BY: Attribution

OpenStax College, Metabolism Without Oxygen. October 16, 2013. Provided by: OpenStax CNX. Located at: http://cnx.org/content/m44444/latest...e_07_05_03.jpg. License: CC BY: Attribution

Fotoğraf:https://learn.concord.org/resources/108/cellular-respiration

Türkiye Yaban Hayatı

Katılma Tarihi: 2019-09-04 23:35:05