Oksijensiz Solunumda Glikozun Etil Alkol veya Laktik Aside Dönüşümü

0
1834
görüntülenme

Glikoliz sonucunda oluşan pirüvik asit, oksijensiz ortamda etil alkole veya laktik gibi organik moleküllere dönüşebilir. Glikozdan etil alkol veya laktik asit gibi farklı organik son ürünlerin oluşmasının nedeni, glikolizden sonraki tepkimelerde kullanılan enzim çeşitlerinin farklı olmasıdır.

Daha önce de belirttiğimiz gibi organik besinlerin oksijen kullanılmadan enzimler yardımıyla daha küçük moleküllere parçalanması sonucu açığa çıkan enerjiyle ATP sentezlenmesine oksijensiz solunum deniliyordu. Sitoplazmada glikoliz ile gerçekleşen bu süreçten sonra mayalanma olarak da bilinen fermantasyon reaksiyonları meydana gelir. Oksijensiz solunumla fermantasyon temel düzeyde sonelektron alıcısı açısından farklılık gösterir.

Fermantasyon olayı glikolizi ve hidrojenlerin NAD+ koenzimi aracılığıyla, pirüvik aside ya da türevlerine aktarılmasını sağlayan tepkimeleri kapsar. Glikoliz evresinde substrat düzeyinde fosforilasyon gerçekleşir. Glikoliz evresinde oluşan NADH+H+ lerden yeniden NAD+ oluşturacak bir mekanizma olmasaydı hücredeki NAD+ lar tükenirdi. Bu durumda glikoliz tepkimeleri dolayısıyla substrat düzeyinde fosforilasyonla ATP sentezi üretimi dururdu. Öyleyse fermantasyonun NADH+H+ lerden NAD+ üreten tepkimeleri kapsaması glikolizin devamlılığı bakımından çok önemlidir. Ayrıca sitoplazmada pirüvik asit ve hidrojen moleküllerinin birikmesi de engellenmiş olur. Fermantasyon, oluşan son ürüne göre farklılık gösterir. Bunların en önemlileri etil alkol ve laktik asit fermantasyonudur.

Etil Alkol Fermantasyonu

Etil alkol fermantasyonunda glikolizden sonra oluşan pirüvik asit, devam eden tepkimelerle etil alkolü oluşturur. İlk tepkimede, pirüvik asitten karbon atomları CO2 şeklinde uzaklaştırılır ve iki karbonlu bir bileşik olan asetalde hit oluşur. İkinci tepkimede ise glikolizde oluşan 2NADH+H+ moleküllerindeki hidrojenleri asetalde hit alır ve etil alkol oluşur. Böylece glikolizin devamı için gerekli olan NAD+ serbest kalmış olur.

Birçok bakteri oksijensiz koşullarda alkolik fermantasyon yapar. Mayalar da alkolik fermantasyon yapabilir. İnsanlar binlerce yıldır yoğurt ve ekmek yapımında mayaları kullanmaktadır. Alkolik fermantasyon sırasında ekmek mayasının oluşturduğu karbondioksit gazı hamurun kabarmasını sağlar.

  En İyi Kırtasiye Siteleri

Laktik Asit Fermantasyonu

Laktik asit fermantasyonunda, glikoliz tepkimeleri sonucu oluşan pirüvik asit ortamdaki NADH+H+in hidrojenlerini alarak laktik asidi meydana getirir. Bu tepkimeler sırasında NADH+H+ molekülü yükseltgenir. Böylece glikolizin devamlılığı için NAD+ molekülü ortama tekrardan verilmiş olur. Bu sırada CO₂ oluşturulmaz.

İnsanın kas hücreleri oksijen yetersizliğinde laktik asit fermantasyonu aracılığı ile ATP üretir. Yoğunkas aktivitesinin başlangıcında, ATP üretmek için şeker yıkım hızı, kasın kandan oksijen sağlama hızını aşar. Bu koşullar altında hücreler oksijenli solunumla birlikte laktik asit fermantasyonunu gerçekleştirir. Az miktarda laktik asit, kasları ısıtıp yumuşattığı için kasların daha iyi çalışmasını sağlar. Bu nedenle yoğun egzersizlerden önce ısınma hareketleri yapılması önerilir.

Ancak uzun süreli ya da yoğun bir şekilde kas aktivesi yaparsanız bunun sonucunda laktik asit miktarı artar ve kasta birikir. Bu durumda laktik asit kan yoluyla beyne taşınır. Bu durumda bireyde uyku, yorgunluk ve ağrı merkezlerinin uyarılmasıyla ağrılar görülebilir. Ancak son çalışmalarda bu durumlara sebep olarak laktik asitle birlikte kas faaliyeti sonucu artan potasyum iyonlarının (K+) neden olabileceğide düşünülmektedir. Çizgili kaslarda oksijensiz solunumla meydana gelen laktik asitin fazlası kan aracılığı ile karaciğere taşınır ve karaciğer hücreleri tarafından tekrar pirüvik asite ve glikoza çevrilir. Karaciğer hücrelerinde yeterli oksijen bulunduğundan pirüvik asit mitokondriye girer ve hücre solunumunu tamamlar. Fazla glikozlar ise karaciğer hücrelerinde glikojen şeklinde depolanır.

Fermantasyon yüzyıllardan beri uygulanmakta olan en ekonomik gıda üretim ve koruma yöntemlerinden biridir. Fermente yiyecek ve içecekler dünyadaki her toplumun beslenme kültürünün temel bileşeni olup etnik toplulukların kültürel tarihini taşır. Hem dünya genelinde hem de ülkemizde süt (kefir,kımız), tahıl (boza, tarhana), et (sucuk, pastırma), balık (balık sosu), soya (soya sosu), sebze, meyve vetohum bazlı olmak üzere çok çeşitli fermente ürünler üretilmektedir. Fermente ürünler besinleri koruma, besin değerini zenginleştirme, antioksidan üretme, tedavi edici faktörleri barındırma ve bağışıklık sistemini güçlendirme gibi birçok biyolojik işlevlere sahiptir. Bahsedilen özelliklerinden dolayı son yıllardadünyada ve ülkemizde fermente yiyeceklerin ve içeceklerin tüketimine olan ilgi artmıştır.

  Hayatın Başlangıcına İlişkin Görüşler: Abiyogenez ve Biyogenez
Paylaş

1 Yorum

Bir Cevap Yazın