Fermantasyon, organik besinlerden oksijen kullanılmadan enerji (ATP) elde etme sürecidir. Bu olay, hücresel solunuma göre çok daha az verimlidir ve sadece glikoliz evresini içerir. Fermantasyon, oksijenin yetersiz olduğu veya hiç olmadığı ortamlarda, bazı mikroorganizmalar ve kas hücrelerimiz gibi canlılar tarafından gerçekleştirilir.

Fermantasyonun Genel Özellikleri

• Gerçekleştiği Yer: Tüm fermantasyon çeşitleri sitoplazmada gerçekleşir.
• ATP Üretimi: Sadece glikoliz evresinde üretilen net 2 ATP ile sınırlıdır.
• Oksijen Kullanımı: Oksijen kullanılmaz. Fermantasyon, oksijenin son elektron alıcısı olarak görev yapmadığı bir süreçtir.
• Ortak Başlangıç: Tüm fermantasyon çeşitleri ve oksijenli solunum, glikoliz evresi ile başlar.
• Son Ürün: Fermantasyonun sonunda etil alkol veya laktik asit gibi organik son ürünler oluşur.

Fermantasyon Çeşitleri

 

1. Etil Alkol Fermantasyonu:

• Gerçekleştiği Canlılar: Maya mantarları ve bazı bakteriler.
• Süreç: Glikoz, glikoliz evresinde pirüvata parçalanır. Pirüvat, bir molekül karbondioksit (CO₂) kaybederek asetaldehide dönüşür. Asetaldehit, NADH molekülünden gelen hidrojenleri alarak etil alkole dönüşür.
• Ürünler: Etil alkol, karbondioksit ve net 2 ATP.
• Kullanım Alanları: Ekmek mayalanması, alkollü içeceklerin üretimi.

2. Laktik Asit Fermantasyonu:

• Gerçekleştiği Canlılar: Yoğurt bakterileri, olgun alyuvar hücreleri ve çizgili kas hücreleri.
• Süreç: Glikoz, glikoliz evresinde pirüvata parçalanır. Pirüvat, NADH molekülünden gelen hidrojenleri alarak laktik aside dönüşür.
• Ürünler: Laktik asit ve net 2 ATP. Bu süreçte karbondioksit çıkışı olmaz.
• Kullanım Alanları: Yoğurt, peynir ve turşu yapımı.

İnsan vücudunda, çizgili kas hücreleri yeterli oksijeni alamadığında (yoğun egzersiz sırasında) laktik asit fermantasyonu yapar. Oluşan laktik asit kaslarda yorgunluğa neden olur ve bir kısmı kanla karaciğere taşınarak glikoza dönüştürülür.

Çözümlü Örnek Test Soruları

1. Soru: Aşağıdakilerden hangisi fermantasyon olayının bir özelliği değildir?

A) Oksijen kullanılmaz. B) Sadece sitoplazmada gerçekleşir. C) Enzimatik bir süreçtir. D) Krebs döngüsü ve ETS evreleri görülür. E) Net 2 ATP üretilir.

Çözüm: Fermantasyon, oksijenli solunumun aksine, Krebs döngüsü ve Elektron Taşıma Sistemi (ETS) evrelerini içermez. Sadece glikoliz ile sınırlı bir süreçtir.

Doğru Cevap: D

2. Soru: Yoğun bir egzersiz sırasında yorulmaya başlayan bir sporcunun kas hücrelerinde aşağıdaki moleküllerden hangisinin birikmesi beklenir?

A) Etil alkol B) Glikoz C) Laktik asit D) Karbondioksit E) Oksijen

Çözüm: Yoğun egzersiz nedeniyle oksijen yetersizliği yaşayan kas hücreleri, enerji için laktik asit fermantasyonuna yönelir. Bu süreçte oluşan laktik asit kaslarda birikerek yorgunluk hissi yaratır.

Doğru Cevap: C

3. Soru: Aşağıdaki fermantasyon çeşitlerinden hangisinde karbondioksit (CO₂) gazı oluşumu gözlenir?

A) Laktik asit fermantasyonu B) Yağ fermantasyonu C) Etil alkol fermantasyonu D) Protein fermantasyonu E) Yağ asidi fermantasyonu

Çözüm: Etil alkol fermantasyonu sırasında pirüvatın asetaldehide dönüşümü sırasında bir molekül CO₂ açığa çıkar. Laktik asit fermantasyonunda ise CO₂ oluşumu gözlenmez.

Doğru Cevap: C

4. Soru: Fermantasyon ve oksijenli solunum olayları karşılaştırıldığında, her ikisi için de ortak olan evre aşağıdakilerden hangisidir?

A) Krebs döngüsü B) Elektron Taşıma Sistemi C) Glikoliz D) Oksidatif fosforilasyon E) Işığa bağımlı reaksiyonlar

Çözüm: Glikozun pirüvata parçalandığı glikoliz evresi, tüm hücresel solunum çeşitleri ve fermantasyonun ortak başlangıç noktasıdır ve sitoplazmada gerçekleşir.

Doğru Cevap: C

5. Soru: Fermantasyonla ilgili, I. Glikoliz evresi sonucunda net 2 ATP oluşur. II. Son elektron alıcısı oksijendir. III. Toplam enerji verimi yüksektir. İfadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III

Çözüm: Fermantasyonda sadece glikoliz evresi gerçekleşir ve net 2 ATP üretilir. Bu süreçte son elektron alıcısı organik bir maddedir (pirüvat veya asetaldehit gibi), oksijen değildir. Verimi de oksijenli solunuma göre çok düşüktür. Bu nedenle sadece I. ifade doğrudur.

Doğru Cevap: A