Elektron Taşıma Sistemi Nedir? Konu Anlatımı

Elektron Taşıma Sistemi Konu Anlatımı

Hücresel solunumun son aşaması elektron taşınmasıdır. Hücresel solunumda en fazla enerji elde edilen aşama budur. NADH+H+ ve FADH2 tarafından alınan elektronların bir molekülden diğerine aktarılarak taşındığı indirgenme-yükseltgenme reaksiyonları elektron taşıma sistemi (ETS) olarak adlandırılır. Besin moleküllerinden koparılan elektronların ETS’de taşınması sırasında açığa çıkan enerji yardımıyla ATP sentezlenir. ETS’nin çalışma mekanizmasını anlayabilmek için öncelikle elektronlardaki enerjinin nasıl açığa çıktığını bilmek gerekir.

Bunu bir kaya parçasının yokuş aşağı yuvarlanması sırasındaki enerji dönüşümüne benzetebiliriz. Bir tepenin üzerindeki kaya parçası potansiyel enerjiye sahiptir. Kaya parçası ne kadar yükseğe çıkarsa o kadar çok potansiyel enerji depolar. Kaya parçası yer çekiminin etkisiyle kendiliğinden aşağı doğru yuvarlanırken potansiyel enerjisi azalarak kinetik enerjiye ve ısı enerjisine dönüşür. Yere indiğinde sahip olduğu potansiyel enerjinin tamamını kaybetmiştir. Çünkü depolanan potansiyel enerjinin tamamı kinetik enerji ve ısı enerjisi biçiminde açığa çıkmıştır.

Atomlar da tıpkı yer çekiminde olduğu gibi elektronları kendilerine çekerler. Bir atomun elektronları çekme gücüne elektronegatiflik denir. Bir atom ne kadar elektronegatif ise elektronları çekme gücü de o kadar fazladır. Nasıl ki kaya parçası yokuş aşağı hareket ederken kinetik enerji açığa çıkıyor ve potansiyel enerjisi azalıyor ise elektronlar da bulundukları atomdan daha elektronegatif bir atoma geçerken enerji açığa çıkar ve potansiyel enerjileri azalır. Diğer bir deyişle elektronlar enerji bakımından yokuş aşağı yol alırlar.

Elektron Taşıma Sistemi

Elektron Taşıma Sistemi

Oksijen aşırı elektronegatif bir atomdur. Elektronlar ETS’de oksijene doğru akarken enerji açığa çıkar. Elektronlardaki enerjinin tamamı bir anda açığa çıksaydı büyük bir enerji patlaması olur ve hücre zarar görürdü. Bu nedenle elektronların ETS’de oksijene akışı adım adım gerçekleşir. ETS’yi bir merdivene benzetebiliriz . Elektronlar adım adım yüksek enerji düzeyinden düşük enerji düzeyine inerler. Her basamakta belirli miktarda enerji açığa çıkar. Elektronlar oksijen tarafından yakalandıklarında enerjilerinin büyük bir kısmını kaybetmiş olurlar.

ETS elemanları ökaryotlarda mitokondrinin iç zarında yer alırlar. Prokaryotlarda ise hücre zarına yerleşmişlerdir. Mitokondri, iç zarın kıvrımlar yaparak yüzey alanını genişletmesi sayesinde binlerce ETS içerir. ETS elemanları I’den IV’e kadar numaralandırılmış çoğu protein yapısında olan moleküllerdir (Şekil 1.24). Bunlara sıkıca bağlanmış protein yapısında olmayan kısımlar, elektronların alınıp verilmesinde rol oynarlar. ETS elemanları, glikoliz ve Krebs döngüsünde oluşan NADH+H+ ve FADH2‘den yüksek enerjili elektronları alır ve oksijene taşırlar.

Elektronların ETS’de taşınması bir dizi indirgenme yükseltgenme reaksiyonuyla gerçekleşir. Her bir ETS elemanı elektron alarak indirgenir ve aldığı elektronu kendisinden daha elektronegatif olan komşusuna vererek yükseltgenir. Elektronlar ETS boyunca oksijene doğru taşınırken enerji açığa çıkar. Bu enerji ATP sentezinde kullanılır. ETS’nin sonunda enerjilerinin çoğunu kaybetmiş olan elektronlar oksijen tarafından yakalanırlar. Elektron alan oksijenlerin protonlarla (H+) birleşmesi sonucunda H2 O oluşur.

ETS’de elektronlar NADH+H+ ve FADH2 ’den elektron taşıyıcı moleküllere aktarılırken protonlar da matrikse bırakılır. Proton ve elektronları veren NADH+H+ ve FADH2 yükseltgenerek yeniden taşıyıcı koenzimler yeniden üretilmiş olur. Elektronların ETS’de taşınması sırasında açığa çıkan enerjinin bir kısmı ısıya dönüşürken bir kısmı protonların matriksten ETS elemanları aracılığıyla mitokondrinin iç ve dış zarları arasındaki boşluğa pompalanmasında kullanılır. Böylece zarlar arası boşluktaki proton konsantrasyonu matrikse göre daha yüksek olur.

Elektron Taşıma Sistemi Konu Anlatımı

Elektron Taşıma Sistemi Konu Anlatımı

 

Mitokondri iç zarının iki tarafındaki proton konsantrasyonu farkı tıpkı barajda biriken sular gibi- bir potansiyel enerji oluşturur. Buna proton itici güç denir. Bu sayede protonlar, zarlar arası boşluktan difüzyonla proton yoğunluğunun daha az olduğu matrikse dönme eğilimdedirler. Ancak mitokondri iç zarı protonlar için geçirgen değildir. Mitokondri iç zarında yer alan ATP sentaz enzimi, protonların zarlar arası boşluktan matrikse geri dönmelerini sağlayan bir kanal oluşturur.

Protonlar ATP sentaz içerisinden geçerken enzimde yapısal değişiklikler meydana gelir. Böylece aktifleşen enzim ADP’ye bir fosfat ekleyerek ATP sentezlenmesini sağlar. Zarın iki tarafındaki proton konsantrasyonu farkına bağlı olarak ortaya çıkan proton itici gücün ATP sentezlenmesinde kullanıldığı enerji eşleştirme mekanizmasına kemiozmozis adı verilir.

Makaleyi okumayı bitirdiğine göre hemen bir yere gitme, bir önceki yazımız olan Windows 10 PRO RTM Full Türkçe MSDN ISO başlıklı makalemizde Windows 10 hakkında bilgiler verilmektedir.

  1. Pingback: Elektron Taşıma Sistemi Nedir? Konu Anlatımı | Guncel Teknoloji Haberleri

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

İletişim - RSS - Sitemap - Ping Gönder Pasulya © 2015 Tüm hakları saklıdır. İçeriklerin izinsiz kopyalanması yasaktır.