SORULAR
Soru: Birçok hücrenin yaşamını sürdürebilmesi için mitokondri denilen ve ATP üreten santrallere ihtiyacı vardır. Bir hücrenin ne kadar mitokondriye sahip olacağını, üstlendiği faaliyetin yoğunluğu belirler. Bu nedenle kalp kası hücrelerinin %50’si, beyin hücrelerinin %30 – 35’i, böbrek ve karaciğer hücrelerinin ise %20 – 25’i mitokondriden oluşur. Metabolik faaliyetleri oldukça yavaş olan kemik ve yağ dokusu hücrelerinde ise 2 – 3 tane mitokondri bulunur. Hücrelerdeki mitokondriler azaldıkça ya da görevini tam olarak yapamadıklarında kronik yorgunluk, bağışıklık sisteminde zayıflama ve yaşlanma gibi bazı sorunlar oluşmaya başlar.
28. Birçok hücrede ATP sadece mitokondri tarafından mı üretilir? Açıklayınız.
Cevap: Hayır, birçok hücrede ATP sadece mitokondri tarafından üretilmez. ATP, hücrenin enerji taşıyıcı molekülüdür ve hücrede gerçekleşen pek çok işlem için gereklidir. ATP üretimi için iki temel yol vardır:
-
Substrat düzeyinde fosforilasyon. Bu yol, organik bir molekülden fosfat grubunun doğrudan ADP’ye aktarılmasıyla ATP sentezlenmesidir. Bu yol, glikoliz ve Krebs döngüsü gibi sitoplazmada veya mitokondri matriksinde gerçekleşen reaksiyonlarda kullanılır. Bu yol, oksijene bağımlı değildir ve az miktarda ATP üretir.
-
Oksidatif fosforilasyon. Bu yol, mitokondri iç zarında gerçekleşen elektron taşıma sistemi (ETS) ve kemiosmoz ile ATP sentezlenmesidir. Bu yol, NADH ve FADH2 gibi elektron taşıyıcılarının oksijen varlığında elektronlarını ETS’ye vermesiyle başlar. ETS, elektronların enerjisini kullanarak protonları zarlar arası boşluğa pompalar ve elektrokimyasal gradyan oluşturur. Protonlar, ATP sentaz enzimini çalıştırarak matrikse geri akarlar. ATP sentaz, ADP’ye inorganik fosfat ekleyerek ATP üretir. Bu yol, oksijene bağımlıdır ve çok miktarda ATP üretir.
Bu yollardan ilki hem sitoplazmada hem de mitokondride gerçekleşebilirken, ikincisi sadece mitokondride gerçekleşir. Dolayısıyla, birçok hücrede ATP sadece mitokondri tarafından üretilmez, aynı zamanda sitoplazmada da üretilebilir.
29. Düzenli egzersiz yapan insanların kas hücrelerinde diğer insanlara göre daha çok mitokondri bulunur denilebilir mi? Açıklayınız.
Cevap: Evet, düzenli egzersiz yapan insanların kas hücrelerinde diğer insanlara göre daha çok mitokondri bulunur denilebilir. Bunun nedeni, egzersiz yapmanın kas hücrelerinin enerji ihtiyacını artırması ve buna bağlı olarak mitokondrilerin sayısının da artmasıdır. Mitokondriler, kas hücrelerinde oksijenli solunum yaparak ATP üretirler. ATP, kasların kasılması için gerekli olan enerji molekülüdür. Düzenli egzersiz yapan insanlarda, kas hücrelerindeki mitokondri sayısı %50 oranında artabilir. Bu da kasların daha verimli çalışmasını ve daha fit bir vücuda sahip olmayı sağlar.
30. Hangi durumlarda mitokondriler görevlerini tam olarak yapamaz?
-
Cevap: Kötü beslenme, ağır metallerin vücuda alınması, alkol ve sigara kullanımı.
31. Hücrelerdeki mitokondri sayısı azaldıkça insanlarda hangi sorunlar görülmeye başlar?
Cevap: Mitokondriler, hücrelerde oksijenli solunum yaparak ATP üreten organellerdir. ATP, hücrenin enerji kaynağıdır. Mitokondriler görevlerini tam olarak yapamadıklarında, hücrelerin enerji üretimi azalır ve vücutta çeşitli problemler ortaya çıkar. Mitokondrilerin görevlerini tam olarak yapamadıkları durumlar şunlardır:
-
Kötü beslenme. Mitokondriler, oksijenli solunum için gerekli olan besin maddelerini alamazlarsa, ATP sentezleyemezler. Bu da hücrelerin enerji ihtiyacını karşılayamamasına neden olur.
-
Ağır metallerin vücuda alınması. Ağır metaller, mitokondri DNA’sına ve solunum enzimlerine zarar verirler. Bu da mitokondrilerin fonksiyonlarını bozar ve ATP üretimini azaltır.
-
Alkol ve sigara kullanımı. Alkol ve sigara, mitokondri zarlarını ve solunum enzimlerini tahrip ederler. Bu da mitokondrilerin oksijenli solunumu yapamamasına ve ATP sentezinin düşmesine yol açar.
32. Mitokondri ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Mitokondriler, metabolik faaliyetlerde tüketilecek ATP’leri üretir.
B) Ürettiği ATP’yi depolar.
C) Kemik ve yağ doku hücrelerinde az miktarda bulunur.
D) Metabolizma hızı yüksek olan hücrelerde bol miktarda bulunur.
E) Hücrelerdeki oksijen yetersizliği mitokondri faaliyetlerini yavaşlatır.
Cevap: B
