Adonezin Trifosfat Nedir - ATP Nedir?

'Ders notları' forumunda Violet tarafından 20 Şubat 2011 tarihinde açılan konu


  1. Adonezin Trifosfat Nedir - ATP Nedir?


    ATP Üretim Yolları


    1-Fotosentez: Işık enerjisi kullanılarak ATP üretir(Fotofosforilasyon)
    2-Kemosentez: İnorganik maddeleri yakarak ATP üretir(Kemofosforilasyon)
    3-Solunum: Organik maddeleri parçalayarak ATP üretir(Oksidatiffosforilasyon )
    4-Fermantasyon: Substrat düzeyinde fosforilasyon

    Yukarıda ATP yi ve nasıl üretildiğini öğrendik Şimdi canlılar için gerekli enerjiyi sağlayacak kimyasal tepkimeleri göreceğiz

    SOLUNUM ÇEŞİTLERİ
    A-Hücre dışı solunum
    B-Hücre içi solunum
    a-Oksijenli solunum
    b-Oksijensiz solunum


    OKSİJENLİ SOLUNUM




    OKSİJENLİ SOLUNUM:

    Solunum;enerji verici besinlerin kimyasal bağlarında depolanmış enerjiden yararlanarak ATP sentezlenmesine denir Eğer organik madde oksijen kullanılarak CO2 ve H2O’ya kadar parçalanırsa bu olaya oksijenli solunum denir
    Kimyasal bağlardaki bu enerji, bağların açılmasıyla ortaya çıkarılır Oksijenli solunum sonucunda 38 ATP’lik enerji üretilir
    Mitekondrisi olan bütün hücreler oksijenli solunum yapar İnsanın alyuvarları hariç bütün hücrelerinde mitekondri olduğuna göre, bütün hücrelerimizde oksijenli solunum yapılır diyebiliriz Her canlı, her hücresinde, her an oksijenli solunum yapar(Bakteri ve mavi – yeşil algler dışında ) Bitkiler de öteki canlılar gibi hücrelerinde her an oksijenli solunum yapar Yani gündüz fotosentez, gece solunum yaptığı düşüncesi yanlıştır Çünkü solunum hem gece, hem gündüz yapılır
    Tüm bunlardan da anlayacağımız gibi fotosentez sonucu oluşan besin ve oksijen solunumda kullanılarak karbon dioksit ve suya dönüştürülürBunlarda tekrar fotosentezde kullanılır

    BESİN + OKSİJEN mitekondri + SU + KARBONDİOKSİT + ENERJİ
    Enzim

    Kireç suyu kullanılarak ortamda karbondioksit olup olmadığı, solunum yapılıp yapılmadığı, oksijen kullanılıp kullanılmadığı anlaşılabilir



    OKSİJENSİZ SOLUNUM (FERMANTASYON)



    Karbonhidratlardan, oksijen kullanılmadan ATP sentezlenmesidir
    Fermantasyonda, karbonhidratlardan glikoz kullanılır Eğer kullanılacak madde sakkaroz gibi bir disakkarit ise veya nişasta gibi bir polisakkarit ise, önce sindirilerek yapı taşı olan momosakkaritlere parçalanır Oluşan fruktoz yady galaktoz gibi momosakkarit ise glikoza dönüştşrülüp kullanılır
    Fermantasyon tüm canlılar tarafından kullanılırÜstelik büyük bir bölümü, bütün canlılarda aynı biçimde yapılırAncak daha sonraki evreler farklı olduğundan farklı son ürünler oluşur

    İNSAN VE HAYVANLARIN ÇİZGİLİ KASLARINDA YAPILAN FERMANTASYONUN SAN ÜRÜNÜ ‘LAKTİK ASİT’TİR

    C6H1206------------------->2 C3H6O3 (LAKTİK ASİT) + 2ATP

    SİRKE BAKTERİSİNİN FERMANTASYONUNUN SONUCU ‘SİRKE ASİDİ’


    C6H12062 -------------------> CH3 –COOH+2CO2 +2ATP

    BİRA MAYASININ FERMANTASYON ÜRÜNÜ İSE ‘ETİL ALKOL’DÜR


    C6H1206 ------------------->2C2H5 –OH + 2CO2 +2ATP




    FOTOSENTEZ





    Bitkiler besin yaparken havadan karbon dioksit alırlar ve oksijen verirlerYapraklara yeşil rengi veren klorofil maddesi güneş enerjisini kullanarak karbon dioksit ve suyu oksijen ve basit şekerler dönüştürür Basit şekerler bitki için gerekli besinlere değişirler,açığa çıkan oksijen ise havaya verilirBu besin yapımı işi fotosentez adını alır
    Bitkiler, hayvanların tersine,besin aramaya gerek duymaz,besinlerini kendilerini üretirlerBeslenmenin yolu,bitkiye özgün yeşil rengi veren “klorofil” denilen yeşil boyarmaddeden geçerBitki,klorofil aracılığıyla,güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürür:bu kimyasal enerji de genellikle nişasta biçiminde saklanır ve gelişmek, büyümek için yakıt olarak kullanılırIşık enerjisiyle,karbon dioksit ve su,zengin enerjili bir besin olan glikoza dönüşürYani fotosentez (ışılbireşim),ısı ve ışıkla gerçekleşir
    Bitki yapraklarını oluşturan hücrelerin içinde,kloroplast” denilen,çok küçük yapılar vardırHer hücrede kloroplast sayısı yüzden fazladırKloroplastların içindeki yeşil renkli boyarmadde klorofil , ışık yakalarKloroplastlar,güneş ışınlarını panel gibi toplayıp,kolektör gibi enerjiye dönüştürerek,besin üretirler
    Bitkiler de insanlar ve hayvanlar gibi yaşamak ve büyümek için havadan gazları,topraktan su ve tuzları,ve güneş ışığının enerjisini kullanırlar
    Bazı bitkiler besinlerini yapamazlar,başka bitki ya da hayvanlardan elde ederlerDiğer canlıların besinlerini alan bu bitkilere asalak denirBazı bitkiler de ölü hayvan ve bitkilerin üzerinde yaşarlar,bunlar çürükçül bitkilerdirBazen iki cins bitki birbirlerine zarar vermeden bir arada yaşarlarBu birliğe,ortakyaşama denir
    Bitkilerin bir grubunun beslenmesi çok ilginçtirEtçil bitkiler de besin yapmak için gerekli bütün hammaddeler bulunmazBunlar,böcekleri yakalayıp sindirerek kendilerinde eksik olan azotu sağlarlar
    Yapraklar bitkinin besin oluşturan organlardırÇeşitli hammaddeler burada besinlere dönüştürülürler
    Yaprak damarları iletim borularıdırYaprakta oluşan besinleri götürür ve yaprağa bol su getirirlerBu suyun bir kısmı besin yapımında (fotosentez) kullanılır,çoğu da terlemeyle havaya verilir
    Yaprakların birçok yararları vardırBirçok hayvanlar,yaprakları yerİnsanlar da yapraklardan çeşitli şekillerde yararlanırlar

    Fotosentez kısaca yeşil bitkilerin besinlerini yapma işlemidir
    6H2O +6CO2 +IŞIK ------------------->C6H12O6 + 6O2





    (Vikipedi, özgür ansiklopediden ATP'nin kimyasal yapısı)




    Adenozin 5'-trifosfat, hücre içinde bulunan çok işlevli bir nükleotittir İngilizce Adenosine Triphosphate'dan ATP olarak kısaltılır, en önemli işlevi hücre içi biyokimyasal reaksiyonlar için gereken kimyasal enerjiyi taşımaktır Fotosentez ve hücre solunumu (respirasyonu) sırasında oluşur ATP, bunun yanısıra RNA sentezinde gereken dört monomerden biridir Ayrıca ATP, hücre içi sinyal iletiminde protein kinaz reaksiyonu için gereken fosfatın kaynağıdır

    Kimyasal Özellikleri


    ATP, adenozin ve üç fosfat grubundan oluşur Adenozinden itibaren sayınca ikinci ve üçüncü fosfat grupları arasındaki bağın enerjisi çok yüksektir Bu bağın kırılmasıyla ATP, ADP'ye dönüştüğü zaman meydan gelen enerji değişimi, hücre içinde -12 kCal/mol, labortuvar şartlarında ise -7,3 kcal/mol'dür Açığa çıkan bu büyük enerji miktarı, biyokimyasal reaksiyonlarda ATP'nin bir kimyasal enerji deposu olarak kullanılmasına yarar

    Sentezi

    ATP çeşitli yollarla sentezlenebilir Aerobik şartlarda ATP sentezi mitokondrilerde, oksidatif fosforilasyon yoluyla gerçekleşir Anaerobik şartlarda ise fermantasyon yoluyla olur
    ATP sentezinde yakıt olarak başta glikoz ve trigliseritler kullanılır Trigliseritlerin bozunumunda gliserol ve yağ asitleri oluşur Hücre sitozolunda glikoz ve gliserol, glikoliz yoluyla pirüyata dönüştürülürler amfosforilasyonu yoluyla bu aşamada bir miktar ATP pirüyat kinaz ve fosfogliserat kinaz enzimleri tarafından sentezlenir Pirüvat sonra mitokondride oksitlenmeye devam eder
    Mitokindride pirüvat pirüyat dehidrojenaz aracılığıyla Acetyl_CoA’ya dönüşür, o da Krebs ile karbon dioksite kadar oksitlenir Yağ asitleri de beta-oksidasyonu ile Acetyl-CoA'ya dönüşürler ve Krebs döngüsü'yle metabolize olurlar Krebs döngüsü'nün her bir deviniminde süksinil_CoA tarafından bir ATP dengi GTP, bir de indirgeme gücüne sahip olan NADH sentezlenir NADH'deki elektronlar Elektron Taşıma Zinciri ile taşınırken ATP sentaz tarafından oksidatif fosforilasyon yoluyla çok miktarda ATP sentezlenir
    Glükozun karbon dioksite oksidasyonuna hücre solunumu denir Glikozdaki kimyasal enerjinin %40'ı, hücre için daha kullanışlı olan ATP'ye dönüşür
    ATP ayrıca nüklezit difosfat kinaz enzimi aracılığıyla başka nükleozit trifosfatları kullanarak da sentezlenir:
    ADP+ GTP ATP + GDP Kas hücrelerinde ATP:quanido-fosfotransferaz tarafında katalizlenen benzer bir reaksiyonda da kreatin fosfat'ın fosfat grubu ADP'ye aktarılarak ATP ve kreatin oluşur
    Bitki hücrelerinde ATP kloroplastlarda gerçekleşen fotosentez yoluyla sentezlenir Bu ATP'nin bir kısmı sonra trioz şekerlerinin oluşumu için Calvin döngüsünde kullanılır


    İşlevi

    ATP'nin enerjisi onun ADP'ye dönüşmesine yol açan fosfat-fosfat bağının hidrolizi ile açığa çıkar Hücre içinde çeşitli enzim, motor protein ve taşıma proteini bu enerjiyi kullanırlar ATP'nin bozunumu ADP ve inorganik fosfat (Pi) oluşturur, ADP sonra AMP ve Pi olarak ayrıca bozunur ATP'nin bir diğer bozunum yolu AMP artı pirofosfat (PPi) şeklindedir






    ----------------------------------