BİYOLOJİ PORTALI

Bu yazıyı paylaşabilirsiniz

FERMANTASYON

12. SINIF ÜNİTE, KONU, KAZANIM VE AÇIKLAMALARI

ç. Etil alkol-laktik asit fermantasyonu açıklanarak günlük hayattan örnekler verilir.

e. Oksijenli solunumda fermantasyona göre enerji verimliliğinin daha fazla olmasının nedenleri üzerinde durulur.

-Hemen hemen tüm canlılarda enerji üretilen metabolik olaylar glikoliz ile başlar.

-Fermantasyon, Besinlerdeki enerjinin oksijen olmaksızın ortaya çıkarılmasıdır.

-Glikoliz ile başlar, oluşan son molekülün çeşidine göre isimlendirilir.

A. Etil alkol fermantasyonu: Glikolizin son ürünü olan piruvatlardan etil alkolün oluştuğu fermantasyondur.

-Başta bira mayası olmak üzere maya mantarlarında ve şarap bakterilerinde gerçekleşir.

-Bira mayası oksijen varlığında oksijenli solunum, oksijen yokluğunda ise etil alkol fermantasyonu yapabilir.

-Hamurun kabarmasını, bira ve şampanyanın köpüklenmesini bu fermantasyonda çıkan CO2 sağlar.

-Sitoplazmada başlar, sitoplazmada biter. ETS görev yapmaz.

-Etil alkol fermantasyonunda ilk önce piruvattan CO2 ayrılarak asetaldehit oluşur. Asetaldehit oluşması etil alkol fermantasyona özgüdür. Sonrasında asetaldehit NADH+ın hidrojenlerini tutarak etil alkole dönüşür. Böylece NADH’da yükseltgenerek serbest kalmış olur. Glikolizde tekrar kullanılır.

-Sonuçta 1 molekül glikozdan 2 Etil alkol, 2 molekül CO2 ve toplam 4 molekül ATP (NET, 2 ATP) oluşurken bir miktar da ısı açığa çıkar.

Genel denklemi:

Şekil: Etil alkol fermantasyonu

B. Laktik ait fermantasyonu: Glikolizin son ürünü olan piruvattan laktik asit oluşmasıdır. Yoğurt bakterilerinde, yeterli O2 gelmediği durumlarda omurgalıların kas hücrelerinde gerçekleşir.

-Turşu ve salamura zeytin üretiminde de laktik asit fermantasyonundan yararlanılır. Bazı sucuk ve salamlar da laktik asit fermantasyonu ile olgunlaştırılır.

-Laktik asit fermantasyonu sonucunda 1 molekül glikozdan 2 molekül laktik asit oluşur. Toplam 4 ATP (net 2 ATP) sentezlenirken bir miktar ısı açığa çıkar.

- Genel denklemi:

Şekil: Laktik asit fermantasyonu

-Laktik asit birikimi yorgunluğa neden olur. Yoğurt yediğimizde uykumuzun gelmesi laktik asitten dolayıdır.

-Yoğun egzersizlerde çizgili kaslarımızda laktik asit birikir. Bu da yorgunluğa neden olur.

-Yorgunluğun ana sebeplerinden biri kas içi pH’nın düşmesidir.

-Dinlenme ile kaslarımıza yeterli oksijen geldiğinde laktik asit piruvata dönüştürülür. O2’li solunumda kullanılır. Yorgunluk hissi de ortadan kalkar.

-Etil alkol fermantasyonu insan ve hayvan vücudunda gerçekleşmez. Laktik asit fermantasyonu ise bitkilerde gerçekleşmez.

-Etil alkol fermantasyonunda son elektron tutucu Asetaldihit, laktik asit fermantasyonunda ise piruvattır.

-Laktik asit oksidatif kapasitesi yüksek dokular (kalp ve iskelet kası) için iyi bir enerji kaynağı, böbrek ve karaciğer gibi dokularda ise glikoz sentezi için bir ön maddedir.

-Kalp kası oksijen düzeyi çok düşük şartlarda laktik asit üretici, normal şartlarda ise önemli bir oksitleyici dokudur.

ETİL ALKOL ve LAKTİK ASİT FERMANTASYONLARININ ORTAK ÖZELLİKLERİ

1. Ökaryot ve prokaryot hücrelerin sitoplazmalarında gerçekleşir.

2. Substrat düzeyinde fosforilasyon (SDF) ile toplam 4 ATP, net 2 ATP üretilir.

3. NAD+ koenzimi görev yapar.

4. Isı çıkışı olur. Ekzergonik reaksiyonlardır.

5. Hücrenin PH’ını düşürür.

6. Enzimatik reaksiyonlardır.

7. Glikoliz evresinden sonra ATP üretimi ve tüketimi olmaz.

8. NAD+ önce indirgenir sonra yükseltgenir.

9. Organik yapıda son ürünler oluşur. (Etil alkol-Laktik asit)

ETİL ALKOL FERMANTASYONU

LAKTİK ASİT FERMANTASYONU

Maya mantarlarında, bazı bakterilerde, bitki tohumlarında görülür.

Yoğurt bakterisinde, yeterli O2 gelmediğinde çizgili kas hücrelerinde, insanda olgun alyuvarlarda görülür.

Son ürün etil alkoldür.

Son ürün laktik asittir.

Son ürün 2C’ludur.

Son ürün 3C’ludur.

Son ürünleri organik (etil alkol) ve inorganiktir.(CO2)

Son ürünleri organiktir.

CO2 oluşur.

CO2 oluşmaz.

Kapalı ortamın gaz basıncını arttırır.

Kapalı ortamın gaz basıncını değiştirmez.

Asetaldehit oluşur.

Asetaldehit oluşmaz.

Son elektron (H+) alıcı asetaldehittir.

Son elektron (H+) alıcı piruvattır.

 

ÖNEMLİ NOT:

1.Fermantasyonda farklı maddelerin oluşma sebebi son ürün oluşumu evresinde (glikolizden sonra) görev yapan enzimlerin farklı olmasıdır.

2. Gerek etil alkol gerekse laktik asit fermantasyonlarında glikolizden sonraki aşama olan son ürün oluşumlarında ATP üretimi olmamasına rağmen bu evrenin gerçekleşmesi, piruvat birikiminin önlenmesini, NADH+H+’ların serbest kalarak tekrar kullanılmasını ve glikoliz olayının dolayısı ile ATP üretiminin sürekliliğini sağlar.

3. Fermantasyonda glikoz tam parçalanamadığı için enerjinin büyük kısmı son ürün olan etil alkol ve ya laktik asit gibi organik maddelerin yapısında kalır. Bunun için enerji verimi düşüktür.

-Canlılarda fermentasyon ile üretilebilen ürünler;

-Sütün yoğurt ya da peynir haline dönüşmesi,

-Hamurun mayalanması, boza yapımı,

-Meyve sularının alkollü içkiye dönüşmesi, etil alkol, asetik asit, laktik asit, sitrik sit, aseton ve bütanol gibi faklı maddeler bakterilerin fermantasyonu sonucu üretilir. Bu nedenle bakteri fermantasyonunun endüstride önemi büyüktür.

-Endüstriyel fermantasyon: Mikroorganizmalar yardımıyla endüstride kullanılacak gliserin, etanol, yağ asidi, süt asidi (laktik asit), süt ve alkol ürünleri gibi maddelerin üretilmesidir. Bunun için fermantasyon tankı kullanılır.

Karşılaştırılan özellikler

ATP ELDE EDİLEN SÜREÇLER

Aerobik (oksijenli) solunum

Anaerobik (oksijensiz) solunum

Fermantasyon

Etil alkol F.

Laktik asit F.

O2 kullanımı

Kullanılır

Kullanılmaz

Kullanılmaz

Kullanılmaz

ETS’nin görev durumu

Görev yapar

Görev yapar

Görev yapmaz

Görev yapmaz

Son elektron tutucu molekül çeşidi

İnorganik

İnorganik

Organik

Organik

Son elektron tutucu molekül adı

O2

(SO4 –2, So, Fe+3 NO3, CO2,

Asetaldehit

Piruvat

Fosforilasyon çeşitleri

SDF ve Oksidatif F.

SDF ve Oksidatif F.

Sadece SDF

Sadece SDF

Üretilen net ATP miktarı

En çok

(30-32 ATP)

O2’liden az, fermantasyondan çok

2 ATP

2 ATP

 

FERMANTASYON VE OKSİJENLİ SOLUNUMUN ORTAK ÖZELLİKLERİ

1. Substrat düzeyinde fosforilasyon ile ATP sentezlenir.

2. Glikoliz evresi gerçekleşir.

3. Enzimler görev yapar.

4. Isı açığa çıkar. (Ekzergoniktir)

5. Laktik asit fermantasyonu hariç CO2 açığa çıkar.

6. Hücre pH'sını düşürür.

7. NAD+ koenzimi hem indirgenir hem yükseltgenir.

8. Organik maddelerden H koparılır.

9. Yadımlama (katabolizma=yıkım) olaylarıdır.

10. Canlının biyokütlesini azaltır.

 

 

 

 

FERMANTASYON VE OKSİJENLİ SOLUNUM ARASINDAKİ FARKLAR

Femantasyon

Oksijenli Solunum

Maya hücrelerinde, bazı bakterilerde ve yeterli O2 olmadığı zaman kas hücrelerinde görülür.

Canlıları çoğunda görülür.

(Enerji ihtiyacı fazla olan canlılar)

Oksijen kullanılmaz.

Oksijen kullanılır.

ETS görev yapmaz.

ETS görev yapar.

Tamamı sitoplazmada gerçekleşir.

Sitoplazma ve mitokondride gerçekleşir.

1molekül glukozdan toplam 4 ATP, net 2ATP üretilir.

1molekül glukozdan net 32 ATP üretilir.

Sadece substrat düzeyinde fosforilaasyonla ATP üretilir.

Hem substrat düzeyinde hem de oksidatif fosforilasyon ile ATP üretilir.

ETS görev yapmaz

ETS görev yapar

Glukoz; etil alkol ve laktik asit gibi organik bileşiklere parçalanır. Etil alkolde CO2 çıkar.

Glukoz, su ve CO2 gibi inorganiklere kadar parçalanır.

Son hidrojen alıcı bir organiktir.

Son hidrojen alıcı oksijendir.

Enerji verimi % 2-10 arasındadır.

Enerji verimi yaklaşık %40dır

Sadece NAD koenzimi görevlidir.

NAD ve FAD koenzimleri görevlidir.

SORU 1. (2016-LYS2/BİY) Bir miktar üzüm suyu içerisine yeterli miktarda bira mayası eklenip ortam oksijensiz bırakıldığında, bazı moleküllerin miktarlarındaki değişimler aşağıdaki grafikte 1 ve 2 numaralı eğrilerle gösterilmiştir. Bu grafikteki 1 ve 2 numaralı eğriler aşağıdaki moleküllerden hangilerine ait olabilir?
  1 2
A) CO2 Etil alkol
B) CO2 Enzim
C) Etil alkol CO2
D) Enzim Glikoz
E) Glikoz CO2
    SORU 2. (2016-LYS2/BİY) Tabloda canlılarda ATP elde edilen bazı süreçler I, II ve III ile gösterilmiştir.
  Süreçler
  I II III
Oksidatif fosforilasyon +    
Substrat düzeyinde fosforilasyon + + +
Son elektron alıcı oksijen +    
Son elektron alıcı asetaldehit   +  
Son elektron alıcı piruvat     +

(Tabloda "+" işareti durumun varlığını göstermektedir.)

Bu tablodaki verilere göre ATP elde edilen süreçler, aşağıdakilerin hangisinde doğru eşleştirilmiştir?

  I II III
A) Laktik asit fermantasyonu Etil alkol fermantasyonu Aerobik solunum
B) Laktik asit fermantasyonu Aerobik solunum Etil alkol fermantasyonu
C) Aerobik solunum Etil alkol fermantasyonu Laktik asit fermantasyonu
D) Anerobik solunum Laktik asit fermantasyonu Etil alkol fermantasyonu
E) Etil alkol fermantasyonu

Laktik asit fermantasyonu Aerobik solunum

 

SORU 3. (2015-LYS2/BİY)

Laktik asit fermantasyonu için aşağıdakilerden hangisi söylenemez?

A) İnsanda, iskelet kaslarında gerçekleşir.

B) Amacı, pirüvattan daha fazla ATP üretmektir.

C) Bu olayda, pirüvat indirgenmektedir.

D) Son ürün ile birlikte NAD+ oluşur.

E) CO2 çıkışı olmaz.

 

SORU 4.(2013 - LYS2 / BİY)

Memelilerde olgun alyuvar hücrelerinde mitokondri bulunmaz.

Buna göre bu hücreler, yaşamaları için gerekli olan enerjiyi aşağıdaki yollardan hangisiyle sağlar?

A) Glikozun oksijensiz yıkımıyla

B) Pirüvatın Asetil CoA molekülüne dönüştürülmesiyle

C) NADH elektronlarının doğrudan Asetil CoA molekülüne aktarılmasıyla

D) FADH2 elektronlarının doğrudan elektron taşıma zincirine aktarılmasıyla

E) NADH elektronlarının doğrudan elektron taşıma zincirine aktarılmasıyla

 

 

 

SORU 5. (2012 – LYS2 / BİY)

Alkol fermantasyonu oksijenli solunum ve laktik asit fermantasyonunda aşağıdakilerden hangisi ortak değildir?

A) Enzimlerin kullanılması

B) ATP’nin sentezlenmesi

C) Organik maddelerin yıkılması

D) NADH + H+ oluşumu E) CO2 oluşumu

 

SORU 6. (2009 - ÖSS / FEN-2)

Hücrelerde enerji elde etmede izlenen metabolik yollardan bazıları aşağıda verilmiştir:

I. Glikoliz

II. Fotosentez

III. Etil alkol fermentasyonu

Bu metabolik yollardan hangileri hem çizgili kas hücrelerinde hem de geçici anaerob bakterilerde gerçekleşir?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III

D) I ve II E) I ve III

 

SORU 7. Bira mayasındaki solunumun glikoliz evresinde;

I. CO2 açığa çıkması

II. NADH+H+ üretilmesi

III. Pirüvatın meydana gelmesi

IV. Etil alkolün oluşması

olaylarından hangileri gerçekleştirilir?

A) I ve II B) I ve III C) I, II ve III

D) II ve III E) II, III ve IV

 

SORU 8. Glikolizde ATP kullanılmasının temel nedeni nedir?

A) Glikolizin enerji verimini arttırmak

B) Monomer oluşturabilmek

C) Piruvat birikimini sağlamak

D) Glukozu aktifleştirmek

E) Glukozu tamamen parçalayabilmek

 

SORU 9. Etil alkol fermantasyonunda

I. ATP nin harcanması

II. CO2 nin açığa çıkması

III. Piruvik asitin oluşması

IV. ATP nin sentezlenmesi

olaylarının meydana gelme sırası aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir?

A) I-III-II-IV B) I-IV-III-II C) II-III-I-IV

D) III-II-IV-I E) IV-III-II-I

 

SORU 10. Kullanılan bir molekül glukoza karşılık fermantasyon sonunda net 2 ATP, oksijenli solunum sonunda ise net 32 ATP oluşmaktadır.

Oksijenli solunumda daha fazla ATP’nin oluşma sebebi aşağıdakilerden hangisi ile açıklanır?

A) Solunum reaksiyonlarının daha uzun sürmesi ile

B) İlk gerçekleşen reaksiyon basamaklarında oksijene gerek duyulmaması ile

C) Başlangıçta reaksiyona giren glikoz miktarının fazla olması ile

D) Glukoz ile birlikte yağ ve amino asitlerden de ATP elde edilmesi ile

E) Glukozun kendini oluşturan en küçük bileşenlerine parçalanması ile

CEVAPLAR ve ÇÖZÜMLERİ

1. Etil alkol fermantasyonu yapılmıştır. Glikoz azalır. CO2 artar. Cevap: E

 

2. I. Son elektron alıcı oksijen olduğuna göre oksijenli solunumdur.

II. Son elektron alıcı asetaldehit olduğuna göre etil alkol fermantasyonudur.

III. Son elektron alıcı piruvat olduğuna göre laktik asit fermantasyonudur. Cevap: C

 

3. Laktik asit fermantasyonunda 2 ATP üretilir. İnsanda amacı oksijen yetersizliğinde az da olsa ATP sağlamaktır. Cevap: B

 

4. Mitokondri olmadığı için oksijenli solunum gerçekleştiremez. ATP’yi laktik asit fermantasyonu ile glikolizden sağlar. Glikoliz ise oksijen kullanılmadan glukozun piruvata yıkımıdır. Cevap: A

 

5. CO2, lakktik asit fermantasyonunda oluşmaz.

Cevap: E

6. Fotosentez ve etil alkol fermantasyonu insan hücrelerinde gerçekleşemez. Glikoliz hemen hemen bütün canlı hücrelerin sitoplazmalarında gerçekleşir. Cevap A

 

7. Glikoliz evresinde CO2 oluşmaz. Etil alkol da glikolizin son ürünü olan piruvattan oluşur.

Cevap: D

 

8. Temel amaç, glukozu aktifleştirmekdir.

Cevap: D

 

9. Sıraya koyalım;

I. ATP nin harcanması

IV. ATP nin sentezlenmesi

III. Piruvik asitin oluşması

II. CO2 nin açığa çıkması Cevap: B

 

10. Fermantasyonda glikoz tam parçalanamadığı için enerjinin büyük kısmı son ürün olan etil alkol veya laktik asit gibi organik maddelerin yapısında kalır. Bunun için enerji verimi düşüktür. Cevap: E

user profile image
Ozan gönderdi.
13.09.2018 / 16.17

Laktik Asit üzerine bir çalışma yapıyordum bir kavanoza biraz turluşuk ürün koydum biraz tuz su ve laktik asit kavanozu kapattım kavanozda şişme meydana geldi, Co2 oluşturmuyorsa neden şişme gerçekleşti bunu çözemedim


Yorum Bırak



DİĞER BAŞLIKLAR

KONU BAŞLIKLARI

POPÜLER KONULAR