Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorOksijensiz (Anaerobik) Solunum

Oksijensiz solunum (anaerobik solunum) ve fermantasyon, hücrelerin oksijensiz koşullarda ATPATP sentezlemek için başvurduğu iki farklı metabolik süreçtir. Bu süreçlerin çalışma mekanizmalarını araştıran bir biyolog, havası tamamen boşaltılmış ve sadece glikoz çözeltisi içeren iki özdeş deney kabı hazırlıyor:

* 1. Kap: Glikoz çözeltisi + Nitrat (NO3−NO_3^-) indirgeyen anaerobik bakteriler (ortama yeterli miktarda NO3−NO_3^- tuzu eklenmiştir).
* 2. Kap: Glikoz çözeltisi + Bira mayası hücreleri (etil alkol fermantasyonu yapan ökaryot canlılar).

Her iki kap da sızdırmaz şekilde kapatılarak uygun sıcaklıkta bir süre bekletiliyor.

Buna göre, deney sürecinde gerçekleşen metabolik olaylar ve kaplardaki değişimlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Her iki kaptaki canlılar da glikozun pirüvata kadar yıkıldığı glikoliz evresini sitoplazmada gerçekleştirirken, birinci kaptaki bakteriler glikoliz reaksiyonlarında ortamdaki serbest oksijen (O2O_2) gazını doğrudan tüketir.
  2. B
    İkinci kaptaki bira mayası hücreleri yerine laktik asit fermantasyonu yapan yoğurt bakterileri kullanılsaydı, pirüvatın indirgenmesi sürecinde karbondioksit (CO2CO_2) gazı çıkışı gerçekleşir ve bu durum kabın gaz basıncın�� artırırdı.
  3. C
    Birinci kaptaki bakterilerin oksijensiz solunum reaksiyonlarını başlatmak amacıyla aktivasyon enerjisi olarak ihtiyaç duyduğu ATPATP, kemosentez reaksiyonları sırasında doğrudan güneş ışığı enerjisinden üretilen fotofosforilasyon ATPATP'sidir.
  4. Birinci kaptaki bakterilerde inorganik bir molekül olan nitrat (NO3−NO_3^-) son elektron alıcısı olarak indirgenirken, ikinci kaptaki bira mayası hücrelerinde asetaldehit son elektron alıcısı olarak görev yapar.Cevap
  5. E
    Her iki kaptaki canlılar da glikoz çözeltisini hücre içine alabilmek için gerekli olan hidroliz reaksiyonlarında, solunum ve fermantasyonla sentezledikleri ATPATP'leri doğrudan harcar.

Cevap

Birinci kaptaki bakterilerde inorganik nitrat iyonu son elektron alıcısı olarak indirgenirken, ikinci kaptaki bira mayası hücrelerinde etil alkol fermantasyonunun son evresinde asetaldehit son elektron alıcısı olarak görev yapar.
Oksijensiz solunumda ETS kullanılır ve son elektron alıcısı inorganik bir moleküldür (örneğin nitrat). Etil alkol fermantasyonunda ise ETS bulunmaz, glikoliz sonrası evrede asetaldehit son elektron alıcısı olarak görev yapıp indirgenerek etil alkole dönüşür. Bu nedenle doğru seçenek, nitratın solunumun son elektron alıcısı olarak indirgendiğini, asetaldehitin ise etil alkol fermantasyonunda son elektron alıcısı olarak görev yaptığını belirten ifadedir.

Adım Adım Çözüm

1
Birinci kaptaki canlıların solunum tipini ve son elektron alıcısını belirleme.
Birinci kapta nitrat indirgeyen anaerobik bakteriler bulunmaktadır. Bu canlılar oksijensiz (anaerobik) solunum gerçekleştirir. Oksijensiz solunumda ETS elemanları görev yapar ve son elektron alıcısı oksijen dışında inorganik bir maddedir (deneyde nitrat, NO3−NO_3^-).
Oksijensiz solunumun tanımı gereği, organik besinlerden koparılan elektronlar ETS üzerinden inorganik bir son alıcıya aktarılır.
2
İkinci kaptaki canlıların solunum/fermantasyon tipini ve son elektron alıcısını belirleme.
İkinci kapta etil alkol fermantasyonu yapan bira mayası hücreleri bulunmaktadır. Fermantasyon reaksiyonlarında ETS kullanılmaz. Glikolizden sonra oluşan pirüvattan CO2CO_2 koparak asetaldehit oluşur. Asetaldehit, glikolizde üretilen NADHNADH moleküllerinin elektronlarını alarak indirgenir ve etil alkole dönüşür. Dolayısıyla son elektron alıcısı asetaldehittir.
Etil alkol fermantasyonunda, NAD+NAD^+ koenziminin yeniden yükseltgenebilmesi için asetaldehit son elektron alıcısı olarak görev yapar.
3
Doğru ifadeyi seçeneklerden tespit etme.
Birinci kapta nitratın (NO3−NO_3^-), ikinci kapta ise asetaldehitin son elektron alıcısı olduğunu belirten seçenek biyokimyasal olarak doğrudur. Glikolizde serbest oksijen kullanımı, laktik asit fermantasyonunda CO2CO_2 çıkışı, kemosentezde ışık kullanımı ve hidrolizde ATPATP tüketimi iddiaları yanlıştır.
Solunum ve fermantasyon yollarının karakteristik ara basamakları, enzim faaliyetleri ve son alıcıları temel ayırt edici özelliklerdir.

Anahtar Kavram

Oksijensiz solunum ile fermantasyon arasındaki farklar (ETS kullanımı ve son elektron alıcıları)
Bu soruyu puanla

Konular

Oksijensiz (Anaerobik) Solunum

Bu konudan daha fazla soru