Fosforilasyon Nedir
Oksidatif Fosforilasyon Nedir? Oksidatif Fosforilasyon Kim Yapar, Kimler Yapamaz?
Canlılarda, ATP sentezini oluşturan yollardan biri olduğunu bilmeyenler için oksidatif fosforilasyon nedir merak uyandırıcıdır. Oksidatif fosforilasyon ne demek öğrenmek için oksijenli ve oksijensiz solunum iyi anlaşılmalıdır. Her canlıda var mı diye araştıranlar, oksidatif fosforilasyon kim yapar ve kimler yapamaz sorularına cevap bulmalıdır. Fotosentezde oksidatif fosforilasyon var mı? Bitkilerde oksidatif fosforilasyon var mı? İşte ayrıntılar…
Oksidatif Fosforilasyon Nedir?
Tüm canlılarda üretilen ve enerji meydana getirmek için tüketilen ATP sentezi veya diğer adıyla adenozin trifosfat, hücreler arasında enerji alışverişi sağlayan bir moleküldür. ATP, hücrenin temel enerji birimidir ve oluşumu için sırasıyla bazı olayların gerçekleşmesi gerekir. ATP sentezinin meydana gelmesi, fosforilasyon, hücresel solunum ve fermantasyon sonucunda olur. Fotofosforilasyon, bir ışık kaynağının enerji olarak kullanılması ve bir grup fosfatın bir moleküle eklenmesi olayıdır. Buna fotosentez de denilebilir ve bitkilerde rastlanır. Oksidatif fosforilasyon ise bitkiler de dahil olmak üzere oksijenli ve oksijensiz solunum yapan her canlıda görülür.
Glikoliz ve Krebs döngüsü sonucunda birtakım bileşikler meydana gelir. Bu bileşiklerde bulunan hidrojen atomları, ökaryot hücrelerde mitokondriden geçer. Prokaryot hücrelerde ise ETS'den (elektron taşıma sistemi) geçer ve oksijenle birleşir. Bunun sonucunda su oluşur, ancak geride kalan bazı bileşikler ATP sentezi için kullanılır. Bu olaya, oksidatif fosforilasyon adı verilir.
Fosforilasyon Çeşitleri Neler?
Genel olarak fosforilasyon, organik moleküllere fosfat grubunun eklenmesidir. Bunun sonucunda ATP sentezi meydana gelir. Hücreler için önemli bir enerji kaynağıdır ve her canlıda farklı reaksiyonlar sonucu üretilir. Fosforilasyon kendi içinde dört gruba ayrılır. Bunlar:
Oksidatif fosforilasyon: Oksijenli ve oksijensiz solunum yapan canlılarda rastlanır.
Fotofosforilasyon: Fotosentez yapan canlılarda görülür.
Substrat düzeyinde fosforilasyon: Hücresel solunum esnasında oluşur ve her canlı tarafından yapılır.
Kemofosforilasyon: Enerji üretimi için ışık kaynağına ihtiyaç duymayan canlılarda meydana gelir.
METABOLİZMA
✔ Canlı vücudunda gerçekleşen hayatsal faaliyetlere metabolizma denir. Metabolik faaliyetler anabolizma ve katabolizma olmak üzere ikiye ayrılır.
✔ Anabolizma: Hücrede gerçekleşen yapım reaksiyonlarıdır. Özümleme ya da asimilasyon reaksiyonları da denir. Anabolizma reaksiyonları sırasında enerji harcanır.
Örnek: Dehidrasyon sentezi, fotosentez, kemosentez…
✔ Katabolizma: Hücrede gerçekleşen yıkım reaksiyonlarıdır. Yadımlama ya da disimilasyon reaksiyonları da denir. Katabolizma reaksiyonları sırasında enerji harcanmaz.(Genellikle)
Örnek: Hidroliz, Hücresel solunum…
✔ Canlılar yaşlandıkça anabolizma olayları azalır, katabolizma olayları artar.
Genç birey: A > K
Yetişkin birey: A = K
Yaşlı birey: A < K
ATP (ADENOZİN TRİ FOSFAT)
✔ Fotosentez ve kemosentez mekanizmaları ile organik madde içine yerleştirilmiş olan kimyasal enerjinin kullanılabilir hale gelmesi için, organik madde hücresel solunum reaksiyonları ile parçalandıktan sonra açığa çıkan enerjinin ATP molekülü içine yerleştirilmesi gerekir.
✔ Enerjinin hem organik madde haline getirilmesi hem de hücresel solunum ile parçalanması sırasında enerjinin bir kısmı ısı olarak kaybedilir. Ancak küçük bir kısmı ATP içine yerleştirilerek kullanılabilir.
✔ ATP, enerjiyi kullanılabilir hale getiren organik moleküldür.
✔ ATP içine yerleştirilememiş bir serbest enerji kullanılamaz.
✔ Her canlı hücre kendi ATP’sini üretir ve tüketir.
✔ Depolanamaz.
✔ Hücre zarından geçemez.
✔ Hücreler arasında nakli yapılamaz ve cansız ortamda görev yapamaz.
ATP’nin Yapısı
✔ Adenin organik bazı, riboz pentoz şekeri ve 3 tane fosforik asitten oluşmuş nükleotit yapılı bir moleküldür.
✔ Adenin ile riboz arasında glikozit, riboz ile 1. fosforik asit arasında ester (fosfoester), diğer fosforik asitler arasında da 2 tane yüksek enerjili fosfat bağı içerir.
✔ Serbest enerji sadece yüksek enerjili fosfat bağları içerisinde depolanır. Bu bağları kopartılması ile de kullanılır.
✔ Yüksek enerjili fosfat bağlarının kopartılması hücrede kademeli olarak gerçekleştirir. Bu şekilde açığa çıkabilecek fazla enerjiden hücre korunmuş olur.
✔ Fosforilasyon: ATP molekülünün dehidrasyon sentezi ile üretilmesidir.
ADP + P + Serbest Enerji --> ATP + H2O
✔ Defosforilasyon: ATP molekülünün hidroliz ile parçalanmasıdır.
ATP + H2O --> ADP + P + Serbest Enerji
✔ Endergonik Tepkime: Gerçekleşmesi için serbest enerji gereken tepkimelerdir.
ATP üretimi (Fosforilasyon),
Biyosentez reaksiyonları (yağ, karbonhidrat, protein sentezi..)
Aktif taşıma
Sinirsel iletim
Kas kasılması…
✔ Ekzergonik Tepkime: Gerçekleşmesi sonrasında ortama serbest enerji veren tepkimelerdir.
ATP’nin hidrolizi (Defosforilasyon)
Hücresel solunum reaksiyonları. (Genellikle)
✔ Fotosentez ve kemosentez hem endergonik hem ekzergonik tepkimelerdir. Hücresel solunumun ise sadece başlangıç kısmı endergoniktir.
Fosforilasyon Çeşitleri
✔ Substrat Düzeyinde Fosforilasyon (SDF): Enzimler aracılığı ile substratın yapısında bulunan fosfatın kopartılarak ADP’ye aktarılması ile ATP üretilmesidir.
Hücresel solunum sırasında görülür.
Her canlı hücre tarafından gerçekleştirilebilir.
✔ Oksidatif Fosforilasyon: Organik monomerlerin hücresel solunum ile parçalanması ve inorganik maddelerin oksitlenmesi sırasında ETS’de aktarılan elektronların taşınması sırasında açığa için enerji ile ATP üretilmesidir.
Oksijenli, oksijensiz solunum ve kemosentez yapan canlılarda görülür.
✔ Fotofosforilasyon: Klorofil molekülünün etkisi ile ışık enerjisi kullanılarak ATP üretilmesidir.
Fotosentez yapan canlılarda görülür.
Fosforilasyon Nedir? Nerede Gerçekleşir? Fosforilasyon Tepkimesi Tüm Canlılarda Ortak Mıdır?
Organik yapılı bir molekülün yapısına ve fosfat grubunun bağlanmasına ise, fosforilasyon ismi verilir. Fosforilasyon her canlıda görülür. Glikoliz reaksiyonları sırasında substrat düzeyinde fosforilasyon olayı gerçekleşir.
Fosforilasyon Nedir?
Fosforilasyon ATP üretilmesi anlamına gelir. ATP olarak da bilinen fosforilasyon "adenozin trifosfat" teriminin kısaltılmış halidir. Üretmek için de hücrelere ihtiyacı vardır. AMP ya da ADP'ye fosfatın eklenmesi sonucunda ATP sentezinin gerçekleşmesine denir. Fosforilasyon, tüm canlılarda ortak bir şekilde görülür ama belirli özellikler çevresinde her canlıda farklı bir şekilde görülür.
Substrat düzeyindeki fosforilasyon ile tüm canlılarda her şekilde görülür ama diğer fosforilasyon türleri için uyulması gereken bazı şartlar bulunur. Örneğin, oksidatif fosforilasyonun gerçekleşmesi için oksijen ile tepkime içine girmesi gerekir.
Fosforilasyon Nerede Gerçekleşir?
Fosforilasyon, tüm canlılarda görülür. Glikoliz reaksiyonları ile substrat düzeyinde fosforilasyon ortaya çıkar. Glikoliz oksijenli ve oksijensiz tüm solunumlu canlılarda ortak olan aktivasyondur. Her canlı yaşamsal faaliyetleri için solunum yapmak zorundadır. Bunun için substrat düzeyinde fosforilasyon canlılarda ortak bir şekilde ortaya çıkan bir süreçtir.
Fosforilasyon Tepkimesi Tüm Canlılarda Ortak mıdır?
Fosforilasyon tepkimesi her canlıda orta olarak gerçekleşen bir süreçtir. Tüm canlılarda ortak olarak fosforilasyon ortaya çıkabilir. Bunun için bazı şartların oluşması gerekir. Çünkü her grup fosforilasyon için aynı şartlar karşılanmaz. Örneğin, bazı çeşitlerinin ortak tepkimeye girebilmesi için oksijen gereklidir.
Biyoloji biliminin en önemli kavramları arasında yer alan ve sıkça karşımıza çıkan fosforilasyonun ortak özellikleri şu şekilde sıralanabilir. Fosfat gurubuna organik molekül bağlanması sonucunda ortaya çıkan bu gibi durumda ATP sentezi ortaya çıkabilir. Bu da yaşam için canlıların olmazsa olmaz kriterlerinden birisi arasında yer alır.
Fosforilasyon terimi, dört şekilde görülür. Kısacası Fosforilasyon çeşitleri ise, kemofosforilasyon, Oksidatif, Substrat düzeyinde fosforilasyon ve Fotofosforilasyondur.
Kaynak: Hürriyet / Magazin