SOLUNUM
Günlük hayatımızdaki faaliyetlerimizin birçoğu enerji ile gerçekleşmektedir. Örneğin, bir otomobil hareket etmek için benzin, mazot ve LPG gibi fosil yakıtlara ihtiyaç duyar. Ütü, bilgisayar, televizyon gibi aletler ise elektrik enerjisine ihtiyaç duyar.
Canlılar da yaşamsal faaliyetlerini yerine getirebilmek için enerjiye gereksinim duyar. Canlılar enerji ihtiyaçlarını besin maddelerinden karşılar.
Canlıların besin maddelerinden enerji elde etmesi olayına solunum denir. Solunum olayı hücrelerde gerçekleşmektedir.
İnsanlarda gerçekleşen solunum olayını şu şekilde özetleyebiliriz.
- Beslenme ile vücuda alınan besin maddelerinin sindirimi ağızda başlar, ince bağırsakta biter. İnce bağırsakta hücrelerden içeri girebilecek kadar küçük moleküllere ayrılan besinler buradan kana geçer. Kan yolu ile vücudun bütün hücrelerine gönderilir.
- Nefes alma ile vücuda alınan oksijen, akciğerlerden kana geçer ve kan yolu ile vücudun bütün hücrelerine gönderilir.
- Hücrelerde besinler oksijenle veya oksijensiz olarak parçalanır ve enerji elde edilir.
Canlılarda solunum olayı, oksijen molekülünün kullanım durumuna göre oksijenli solunum ve oksijensiz solunum olmak üzere iki şekilde gerçekleşir.
OKSİJENSİZ SOLUNUM
Kan yolu ile hücrelere gelen besin maddeleri, hücre zarından içeri girerek sitoplazmaya geçer. Sitoplazmada bulunan enzimler yardımı ile besin maddelerinin parçalanarak enerji üretilmesine oksijensiz solunum denir. Oksijensiz solunumun diğer bir adı fermantasyon (mayalanma) dur.
- Bazı bakteri ve mantarlar oksijensiz solunum yaparak yaşamsal faaliyetlerini yerine getirir.
- Oksijensiz solunumda besin (glikoz molekülü) daha basit bir organik maddeye dönüşür. Yani besin maddesindeki enerjinin bir kısmı açığa çıkarılır.
- Hamurun mayalanması sırasında maya hücreleri oksijensiz solunum yaparak karbondioksit gazı açığa çıkarır. Açığa çıkan karbondioksit gazı da hamurun kabarmasına neden olur.
- Sütten peynir veya yoğurt yapılması, üzümden sirke yapılması, sebze ve meyvelerden turşu yapılması oksijensiz solunum ile gerçekleşir.
- Spor yaparken çizgili kaslarımızda çok fazla enerji harcarız. Bu enerji ihtiyacını karşılama hem oksijenli hem de oksijensiz olarak gerçekleşir. Çizgili kas hücrelerimizde gerçekleşen oksijensiz solunum sonucunda laktik asit oluşur. Çizgili kaslarımızda biriken laktik asit yorgunluk hissine neden olur.
- Oksijensiz solunum sonucunda oluşan ürünler sitoplazmada kullanılan enzim türüne göre değişkenlik gösterir. Örneğin, bira mayasının oksijensiz solunumu sonucunda etil alkol oluşurken çizgili kas hücrelerimizdeki oksijensiz solunum sonucunda laktik asit oluşmaktadır.
OKSİJENLİ SOLUNUM
Hücre içerisine giren besin maddelerinin mitokondri organelinde oksijen ile tamamen yakılarak enerji elde edilmesi olayına oksijenli solunum denir. Oksijenli solunum sonucunda besin (glikoz) tamamen yakılır ve su, karbondioksit ve enerji oluşur. Oksijenli solunum mitokondri organelinde gerçekleşir.
Oksijenli solunum sırasında;
Besin tüketilir.
Oksijen tüketilir.
Enerji açığa çıkar.
Su üretilir.
Karbondioksit üretilir.
Önemli Bilgi:
Solunum olayı sonucunda açığa çıkan enerji ATP molekülünde depolanır. Adenozin tri fosfatın kısaltılmış hâli olan ATP molekülü, tüm canlıların yaşamsal faaliyetlerini yerine getirmek için kullandığı enerji türüdür.
ATP molekülünde 3 tane fosfat bulunur ve enerji fosfatlar arasındaki bağlarda depolanır. Fosfatların kopması ile açığa çıkan eneıji yaşamsal faaliyetler için kullanılır.
Oksijenli solunum sonucunda elde edilen enerji miktarı, oksijensiz solunum sonucunda elde edilen enerji miktarından daha fazladır. Çünkü oksijenli solunumda glikoz molekülü tamamen parçalanırken oksijensiz solunum sırasında glikoz molekülü daha basit bir organik maddeye dönüşür.
Dikkat:
Fotosentez olayını yalnızca ışıklı ortamlarda gerçekleştirebilen yeşil bitkiler, solunum olayını gece gündüz yani sürekli gerçekleştirir.
Oksijenli ve oksijensiz solunum arasındaki farkları aşağıdaki şekilde özetleyebiliriz.
Oksijenli Solunum:
- Glikoz molekülünden oksijen ve enzimler yardımı ile enerji elde edilir.
- Mitokondri organelinde gerçekleşir.
- Glikoz molekülü tamamen parçalandığı için enerji verimi fazladır.
- Oluşan karbondioksit ve su fotosentezde kullanılır.
Oksijensiz Solunum:
- Glikoz molekülden oksijen kullanılmadan enzimler yardımı ile enerji elde edilir.
- Sitoplazmada gerçekleşir.
- Glikoz daha basit bir organik maddeye kadar parçalandığı için enerji verimi düşüktür.
- Oluşan ürünler kullanılan enzime göre değişir. Oluşan bazı ürünlerde mayalanmayı sağlar.
İçerisine şekerli su ve maya katılan şişenin ağzına bir balon bağlanıp bir süre bekletildiğinde balonun hacmi artar ve şişer. Çünkü maya hücreleri oksijensiz solunum ile şekeri enzimler yardımı ile parçalayarak enerji ve karbondioksit gazı üretmiştir. Oluşan karbondioksit gazı da balonun şişmesine neden olmuştur.
Kireç suyu karbondioksit tutucu bir özelliğe sahiptir. Karbondioksit gazının bulunduğu ortama bırakılan kireç suyu, bu gazı tutarak bulanır. Yandaki düzenekte kireç suyu karbondioksidi tutar ve bitkinin fotosentez yapmasını engeller. Eğer ortamda kireç suyu bulunmasaydı yeşil bitki solunum sonucunda oluşan karbondioksidi fotosentez olayında kullanabilir ve gelişimini devam ettirebilirdi.
Çözüm: Kireç suyunun bulanması için ortamdaki karbondioksit gazı miktarının artması gerekir. Karbondioksit gazı solunum olayı sonucunda oluşan bir gazdır. Yeşil bitki fotosentez sırasında karbondioksit kullandığı için ortamdaki karbondioksit gazının azalmasına neden olur. Düzeneği karanlık bir ortama koymak yeşil bitkinin fotosentez yapmasını engeller ve ortamdaki karbondioksit miktarının artmasını sağlar. Bu durumda kireç suyu bulanır. Ortama solunum yapan fare veya başka bir canlı eklemek de ortamdaki karbondioksit miktarını artırır ve kireç suyunun bulanmasını sağlar. Ayrıca ortamdaki yeşil bitkiyi çıkararak da kireç suyunun bulanmasını sağlayabiliriz.
