Süha’da yorgunluğun oluşması, kaslarında laktik asit fermantasyonu reaksiyonunun gerçekleştiğinin göstergesidir. Gerekçeleri şöyledir:
-
Kaslar, hareket etmek için enerjiye ihtiyaç duyar. Enerji, kas hücrelerinde glikozun parçalanmasıyla elde edilir. Bu parçalanma, oksijen varlığında aerobik solunum, oksijen yokluğunda ise anaerobik solunum olarak adlandırılır.
-
Aerobik solunum, glikozu tamamen parçalayarak çok miktarda enerji (ATP) ve su ve karbondioksit gibi zararsız atık ürünler üretir. Anaerobik solunum ise glikozu tamamen parçalayamaz ve az miktarda enerji (ATP) ve laktik asit gibi zararlı atık ürünler üretir.
-
Süha’da, kaslar çok hızlı ve yoğun bir şekilde çalıştığı için oksijen ihtiyacı artar. Ancak kan dolaşımı oksijeni yeterli miktarda taşıyamaz. Bu durumda, kas hücreleri anaerobik solunuma geçer ve laktik asit fermantasyonu yapar.
-
Laktik asit fermantasyonu, glikozu iki molekül pirüvata parçalar. Pirüvat, daha sonra laktik asite dönüştürülür. Laktik asit, kas dokusunda birikerek kasların pH’ını düşürür ve kasılma yeteneğini azaltır.
-
Laktik asit birikimi, kaslarda ağrı, yanma ve yorgunluk hissine neden olur. Bu durum, süha’da yorgunluğun oluşmasına sebep olur.
2. Süha antrenmanlardan sonra niçin nefes nefese kalmaktadır? İhtiyaç duyulan fazla oksijenin nedeni nedir?
Cevap:
Süha antrenmanlardan sonra nefes nefese kalmaktadır, çünkü kaslarında oksijen borcu oluşmaktadır. Oksijen borcu, yoğun vücut çalışması sırasında kaslarda laktik asit birikimi nedeniyle ortaya çıkan ve laktik asidi uzaklaştırmak için gereken ekstra oksijen miktarıdır.
Antrenman sırasında, Süha’nın kasları çok hızlı çalıştığı için oksijen ihtiyacı artar. Ancak solunum ve dolaşım sistemi oksijeni yeterli miktarda taşıyamaz. Bu durumda, kas hücreleri anaerobik solunum yaparak glikozu laktik aside dönüştürür. Bu reaksiyon, az miktarda enerji (ATP) üretir, ancak laktik asit kaslarda birikerek kasların pH’ını düşürür ve kasılma yeteneğini azaltır.
Antrenman bittikten sonra, Süha’nın solunum ve kalp atış hızı normal seviyeye dönmez, çünkü vücudu laktik asidi uzaklaştırmak için ekstra oksijene ihtiyaç duyar. Laktik asit, karaciğerde glikoza veya glikojene dönüştürülerek depolanır veya enerji olarak kullanılır. Bu süreçte kullanılan oksijene oksijen borcu denir. Oksijen borcu ödendikten sonra, Süha’nın nefesi normale döner.
3. Süha’ya koçu neden daha fazla karbonhidrat tüketmesini tavsiye etmiştir? Süha’nın neler yiyebileceğine dair birkaç örnek veriniz.
Cevap:
Süha’ya koçu daha fazla karbonhidrat tüketmesini, çünkü karbonhidratların egzersiz performansı ve enerji metabolizması için önemli olduğunu söylemiştir. Karbonhidratlar, vücudun ana enerji kaynağıdır ve kaslarda ve karaciğerde glikojen olarak depolanır. Glikojen, egzersiz sırasında kaslara enerji sağlar ve yorgunluğu geciktirir. Karbonhidrat alımını artırmak, glikojen depolarını doldurmak ve egzersiz verimliliğini artırmak için faydalıdır.
Süha’nın neler yiyebileceğine dair birkaç örnek şunlardır:
-
Egzersizden 1-2 saat önce, düşük glisemik indeksli karbonhidratlar tüketmelidir. Bu karbonhidratlar, kan şekeri seviyesini yavaşça yükseltir ve uzun süreli enerji sağlar. Örneğin, tam tahıllı ekmek, yulaf ezmesi, meyve, yoğurt gibi besinler tercih edilebilir.
-
Egzersiz sırasında, yüksek glisemik indeksli karbonhidratlar tüketmelidir. Bu karbonhidratlar, kan şekeri seviyesini hızlıca yükseltir ve kısa süreli enerji sağlar. Örneğin, sporcu içecekleri, bal, marmelat, kurutulmuş meyve gibi besinler tercih edilebilir.
-
Egzersizden sonra, yüksek glisemik indeksli karbonhidratlar ve protein içeren bir öğün veya atıştırmalık tüketmelidir. Bu kombinasyon, glikojen depolarını yenilemek ve kas onarımını desteklemek için faydalıdır. Örneğin, süt, peynirli sandviç, makarna, pilav gibi besinler tercih edilebilir.
4. Kalp kası hücrelerinde laktik asit fermantasyonunun gerçekleşmesini bekler misiniz? Cevabınızı gerekçesiyle belirtiniz.
Cevap:
Hayır, kalp kası hücrelerinde laktik asit fermantasyonunun gerçekleşmesini beklemeyiz. Gerekçeleri şöyledir:
-
Laktik asit fermantasyonu, oksijen yokluğunda glikozun laktik aside dönüştürülmesiyle enerji (ATP) üreten bir reaksiyondur. Bu reaksiyon, kas hücrelerinde yoğun egzersiz sırasında anaerobik solunum olarak gerçekleşir.
-
Kalp kası hücreleri ise, sürekli ve düzenli olarak çalışan ve yüksek enerji ihtiyacı olan hücrelerdir. Bu hücreler, enerjiyi aerobik solunum ile üretirler. Aerobik solunum, oksijen varlığında glikozun tamamen parçalanmasıyla çok miktarda enerji (ATP) ve su ve karbondioksit gibi zararsız atık ürünler üreten bir reaksiyondur.
-
Kalp kası hücreleri, kendi kan damarlarına sahiptir ve sürekli olarak oksijen alabilirler. Bu nedenle, kalp kası hücreleri oksijen eksikliği yaşamaz ve laktik asit fermantasyonuna ihtiyaç duymazlar.
5. Etil alkol fermantasyonunu laktik asit fermantasyonundan ayıran noktalar nelerdir?
Cevap:
Etil alkol fermantasyonu ve laktik asit fermantasyonu arasında şu farklar vardır:
-
Etil alkol fermantasyonu, glikolizin son ürünü olan piruvattan etil alkolün oluştuğu fermentasyondur. Laktik asit fermantasyonu ise, glikolizin son ürünü olan piruvattan laktik asit oluşturulan fermentasyondur.
-
Etil alkol fermantasyonu, bazı bakteri türlerinde, maya mantarlarında ve bitki tohumlarında görülürken, laktik asit fermantasyonu yoğurt bakterilerinde, oksijenin yetersiz kaldığı ortamlarda çizgili kas hücrelerinde ve insanların olgun alyuvar hücrelerinde görülmektedir.
-
Etil alkol fermantasyonu sonucunda 1 molekül glikoz’dan 2 Etil alkol, 2 molekül CO2 ve toplam 4 molekül ATP (NET, 2 ATP) oluşurken bir miktar da ısı açığa çıkmaktadır. Laktik asit fermantasyonu sonucunda 1 mol glikozdan 2 molekül laktik asit elde edilmektedir. Ayrıca 4 Atp elde edilirken bir miktarda ısı açığa çıkmaktadır. Laktik asit fermantasyonunda CO2 meydana gelmez.
-
Etil alkol fermantasyonunda ilk önce piruvattan CO2 ayrılarak asetaldehit oluşur. Asetaldehit oluşması etil alkol fermentasyona özgüdür. Sonrasında asetaldehit NADH+ın hidrojenlerini tutarak etil alkole dönüşür. Böylece NADH’da yükseltgenerek serbest kalmış olur. Laktik asit fermentasyonunda ise piruvat direkt olarak NADH+ın hidrojenlerini alarak laktik aside dönüşür. Laktik asit fermentasyonunda asetaldehit oluşmaz.
-
Etil alkol fermantasyonunda son elektron tutucu asetaldehit, laktik asit fermentasyonunda ise piruvattır.
6. Elinizde oksijenli solunum, oksijensiz solunum, laktik asit fermantasyonu ve etil alkol fermantasyonu yapan X, Y, Z, T şeklinde isimlendirilmiş dört çeşit bakteri bulunmaktadır. Bu bakterileri birbirinden nasıl ayırabileceğinizi bir deney düzeneği hazırlayarak açıklayınız.
Cevap:
Elinizde oksijenli solunum, oksijensiz solunum, laktik asit fermantasyonu ve etil alkol fermantasyonu yapan X, Y, Z, T şeklinde isimlendirilmiş dört çeşit bakteri bulunmaktadır. Bu bakterileri birbirinden nasıl ayırabileceğinizi bir deney düzeneği hazırlayarak açıklayınız.
Yanıt:
Bu bakterileri birbirinden ayırmak için şu deney düzeneğini hazırlayabilirsiniz:
-
Dört adet eşit büyüklükte cam tüp alın ve içlerine aynı miktarda besiyeri koyun. Besiyeri olarak glikoz içeren bir sıvı kullanabilirsiniz.
-
Her tüpe birer adet X, Y, Z, T bakterisini ekleyin ve tüpleri ağızlarından pamukla kapatın. Pamuk, hava girişini sağlarken bakterilerin dışarı çıkmasını engeller.
-
Tüplerden ikisini (örneğin X ve Y) aerobik koşullarda (oksijenli ortamda), diğer ikisini (örneğin Z ve T) anaerobik koşullarda (oksijensiz ortamda) inkübe edin. Anaerobik koşullar için tüpleri alüminyum folyo ile sarabilirsiniz.
-
Birkaç saat sonra tüpleri gözlemleyin. Aerobik koşullarda inkübe edilen tüplerden birinde (örneğin X) bakterilerin çoğaldığını ve besiyerinin berraklaştığını görürsünüz. Bu, oksijenli solunum yapan bakteriyi gösterir. Diğer tüpte (örneğin Y) ise bakterilerin az çoğaldığını ve besiyerinin bulanıklaştığını görürsünüz. Bu, oksijensiz solunum yapan bakteriyi gösterir.
-
Anaerobik koşullarda inkübe edilen tüplerden birinde (örneğin Z) bakterilerin çok çoğaldığını ve besiyerinin köpürdüğünü görürsünüz. Ayrıca tüpün ağzından pamuğu kaldırıp kokladığınızda alkol kokusu alırsınız. Bu, etil alkol fermantasyonu yapan bakteriyi gösterir. Diğer tüpte (örneğin T) ise bakterilerin az çoğaldığını ve besiyerinin asidikleştiğini görürsünüz. Ayrıca tüpün ağzından pamuğu kaldırıp kokladığınızda ekşi bir koku alırsınız. Bu, laktik asit fermantasyonu yapan bakteriyi gösterir.
Böylece dört çeşit bakteriyi solunum türlerine göre ayırmış olursunuz.
