Glikoliz Bir hcreli ve ok hcreli canllarda glikozun
Glikoliz: Bir hücreli ve çok hücreli canlılarda glikozun anaerobik olarak yani moleküler oksijen kullanmadan iki molekül üç karbonlu pruvata yıkımına dahil olan kimyasal reaksiyonları ifade eder. Bu reaksiyonlar glikozun hem aerobik hem de anaerobik yıkımındaki ilk yolu oluştururlar. Glikolizdeki her reaksiyon hücre stoplazmasında yer alan özel bir enzim ile katalizlenir. Yani glikoliz reaksiyonları, hücrenin stoplazmasında meydana gelir ve stoplazmada bulunan enzimler tarafından katalizlenir. Glikoliz reaksiyonları sonucu her glikoz molekülüne karşılık iki mol pruvat ve net olarak iki mol ATP kazanılır.
Glukozdan pruvat oluşumunu sağlayan reaksiyonlar dizisi tüm canlılarda ve tüm hücre tiplerinde çok benzerdir. Bunun aksine oluşan pruvatın akibeti çok değişir. Glikoliz faaliyetinde oksijenin rolü yoktur.
Glikoliz basit bir olay değildir. Hayvanların çoğunda anaerobik şartlarda kısa bir süre için önemli bir enerji üretim mekanizması olarak iş görür. Glikoliz hücreye düşük düzeyde de olsa enerji kazandırdığı gibi, birçok önemli biyolojik molekülün sentezi için gerekli olan ön maddeleri de kazandırır.
Krebs (Sitrik Asit=Trikarboksilik Asit) Döngüsü Reaksiyonları Anaerobik şartlarda glikozun yıkımı sonucu glikozdaki kimyasal bağ enerjisinin yaklaşık olarak %2 gibi çok az bir kısmı biyolojik olarak kullanılabilir enerji formuna dönüştürülmüştür. Molekülün enerjisinin %79 gibi büyük bir kısmı oluşan pruvatta, %16’lık kısmı glikoliz sırasında indirgenen NAD’de kalmıştır.
Bu enerjilerin biyolojik olarak kullanılabilir hale dönüştürülmesi gerekir. Bu dönüştürme işlemi tüm aerobik hücrelerde yani metabolik faaliyetlerinde moleküler oksijen kullanan hücrelerde krebs döngüsü olarak adlandırılan reaksiyonlarla gerçekleşir. Bu reaksiyonlar sadece karbohidratların değil aynı zamanda amino asitlerin ve yağ asitlerinin oksidasyonunda da son ortak yolu oluşturur.
Aerobik şartlarda pruvatın söz konusu döngüye girebilmesi için ökaryotlarda önce mitokondrion içerisine alınması gerekir. Aerobik canlılarda mitokondrion içine alınan üç karbonlu pruvat, burada enzim ve iyonların kontrolünde oksidatif dekarboksilasyona uğrayarak, iki karbonlu Asetil koenzim-A’ya dönüştürülür. Bu işlem sırasında her pruvat molekülüne karşılık bir NAD indirgenir. Sonuçta üç karbonlu bir maddeden iki karbonlu asetil koenzim-A meydana gelir.
Asetil koenzim A oluşumu, glikoliz ile sitrik asit döngüsü arasındaki köprüyü (bağlantıyı) oluşturur. Meydana gelen asetil koenzim-A‘nın asetil grupları doğrudan doğruya oksitlenemez, belirli reaksiyonlar döngüsü sonucu oluşan büyük bir moleküle bağlandıktan sonra karbondioksit halinde oksitlendiklerinden reaksiyonlar bir döngü oluşturur. Krebs döngüsünde bu iki karbonlu bileşikten (asetil koenzim A) iki mol CO 2 meydana gelir.
Bu reaksiyonların aydınlatılmasındaki rolünden dolayı reaksiyonlar Alman araştırıcı Hans Krebs’in adına atfen krebs döngüsü reaksiyonları olarak adlandırılmıştır. Ayrıca bu reaksiyonlar, reaksiyonlar zincirindeki ilk ürünün sitrik asit olmasından dolayı sitrik asit döngüsü reaksiyonları, sitrik asitin trikarboksilik bir asit oluşundan dolayı da trikarboksilik asit döngüsü reaksiyonlar olarak da adlandırılırlar.
Söz konusu reaksiyonların birinci kademesinde asetil koenzim-A’dan oluşan iki karbonlu asetil grupları, dört karbonlu oksaloasetat ile birleşerek altı karbonlu sitrik asit oluşur. Daha sonraki reaksiyonlar dizisini şu şekilde özetleyebiliriz.
Krebs döngüsü reaksiyonları sırasında her Asetil koenzim-A’ya karşılık olarak iki mol CO 2 oluşur, üç NAD (Nikotinamid Adenin Dinükleotid) ve bir FAD (Flavinadenin Dinükleotid) indirgenir ve bir tane GTP meydana gelir. Meydana gelen CO 2 diffüzyon ile mitokondriondan plazmaya geçer ve buradan hücreyi terkeder. Bir mol Asetil koenzim-A’nın krebs döngüsü reaksiyonlarla metabolize edilmesi sonucu 12 mol ATP kazanılır.
Krebs döngüsü reaksiyonların asıl amacı: 1. Asetil koenzim-A halinde döngüye giren asetil gruplarının karbonlarını okside ederek CO 2’ye dönüştürmek, 2. NAD ve FAD‘yi NADH ve FADH 2 haline indirgemek, 3. Biyosentez faaliyetleri için çeşitli ara ürünlerin örneğin kolesterol ve yağ asitleri için Asetil koenzim. A oluşumunu sağlamaktır.
- Slides: 11