Flora'nızı Tanıyın: Bitki Solunum Nedir?

Fotosentez sırasında, ışık enerjisi kimyasal enerjiye dönüştürülür. Enerji, glikoz ve nişasta dahil olmak üzere karbonhidrat moleküllerinde depolanır.

Bitkiler nasıl nefes alıyor?      Bitkiler karbonhidrat moleküllerini basit düşük enerjili moleküllere oksitleyerek enerji üretirler. Solunum, oksidasyon işleminde yer alan reaksiyonları içerir. Bitki solunumları, yüksek enerjili karmaşık molekülleri basit düşük enerjili moleküllere ayırma işlemidir. Bu işlem sonucunda salınan enerji, adenosin trifosfat olarak bilinen ara bileşikler vasıtasıyla hücre aktiviteleri için kullanılabilir.

Solunum sırasında, solunum substratlarında bulunan enerji bir kerede serbest bırakılmaz; enerji, enzimler tarafından kontrol edilen bir dizi reaksiyonla yavaşça salınır. Solunum bütün bitki hücrelerinde görülür ve genellikle hücresel solunum olarak adlandırılır. Solunum, karbondioksit ve ürün olarak salınan suyla birlikte oksijen kullanır. Yağların, proteinlerin ve karbonhidratların sentezi gibi en kritik yaşam süreçlerinden bazıları enerji gerektirir. Solunum, enerjinin canlı hücrelere sunulmasını sağlar.

Solunumla ilgili en önemli faktörlerden bazıları şunlardır: oksijen tüketimi, oksidasyon ve kuru ağırlık kaybına neden olan yiyeceklerin ayrışması, karbondioksit ve su salınımı ve enerji salınımı.      

Solunum Türleri      İki ana solunum tipi aerobik ve anaerobiktir. Aerobik solunum, depolanmış gıdaların tamamen oksidasyonuna yol açar. Bu tip solunum, yüksek organizmalarda meydana gelir. Anaerobik solunum, oksijenin tamamen yokluğunda oluşur. Kaktüsler, daha yüksek bitkilerin dokuları ve etli meyveler ve etli bitkiler gibi bitkiler geçici olarak bu tip solunum kullanabilirler. Bu işlemle çok az enerji açığa çıkar.

Solunum Mekanizması      Solunum, glikoliz ve Krebs döngüsü dahil olmak üzere iki ana fazda meydana gelir. Bu işlemler bir dizi enzimatik reaksiyonla karbonhidratları piruvik aside dönüştürür. Bu reaksiyonlar glikoliz olarak bilinir ve sıklıkla sitozolde meydana gelir. Piruvik asit, birkaç enzimin etkisiyle karbon dioksit ve suya dönüştürüldüğü mitokondri içine taşınır. Bu sürece dahil olan enzimatik reaksiyonlar dizisi glikoliz olarak bilinir.

Glikoliz      Bu terim, çok çeşitli dokularda meydana gelen bir dizi reaksiyonu tanımlamak için kullanılır. Reaksiyonlar hekzoz şekeri ile başlar ve piruvik asit ile sona erer. Glikoliz terimi iki Yunanca kelimeden oluşmuştur: Glikoz ve sırasıyla lizis ve bölünme anlamına gelen lizis.

Glikozun parçalanmasındaki ilk aşama, glikoliz olarak bilinir. Bu işlem hem aerobik hem de anaerobik solunumun ortak bir özelliğidir. Bitkiler, fotosentezin son ürünü olan sükrozdan glikoz türetir. Enzim invertaz sükrozu glikoz ve fruktoza dönüştürür, bu da glikoliz işleminde kullanılır.

Glikolitik Yoldaki Ana Adımlar      Fosforilasyon, heksokinaz enziminin etkisiyle şekeri glikoza ve fruktoza parçalama işlemidir. Bu işlemin yan ürünleri daha sonra fruktoz-6-fosfat üretmek için izomerleşir. İzomerizasyon, fosfoheksoz izomeraz enzimi ile kolaylaştırılır. Glikoliz işleminde bir sonraki adım, fruktoz-6-fosfatın fosforilasyonudur.

Fruktoz-6-fosfatın fosforilasyonu tamamlandığında, fruktoz iki moleküle bölünür: trioz fosfat ve dihidroksiaseton. Sonraki adımlar ATP oluşumunu, izomerizasyonu, dehidrasyonunu ve ATP oluşumunu içerir.