Hücre zarı – bölüm 2

Hücre, yaşamak için çok önemli miktarda bir iş gücü gerçekleştirir; bu nedenle kullanmak için yine çok büyük miktarda serbest enerjiyi devamlı olarak sağlaması gerekir. Hücre, değişik tipte işler yapar: Çekilme ve hareket sırasında mekanik iş yoğunlaşma karşısında aktif nakille ilgili işler; elektrokimyasal maddelerin muhafazası sırasında da osmotik (osmoz olayı ile ilgili) iş; homeostazın kimyasal ve yapısal muhafazası için gerekli çok sayıda makromoleküllerin sentezi ve genetik bilgi verilerinin ezberlenmesi ve kullanılması için kimyasal iş. Bütün bu işler, hücrenin yanıcı maddeler olarak alabileceği bazı moleküllerin metabolizasyonundan ileri gelen son bir analizle gerçekleşen enerji tüketimini gerektirir. Normal şartlarda hücreler, yanıcı olarak glikoz kullanır. Glikoz, dereceli olarak bir takım dönüşümlerden sonra H2O ve CO2 şeklinde son olarak değişikliğe uğrar. Bu dereceli oksitlenme sırasında enerji, hemen, olduğu gibi kullanılmaz veya ısıyla dağılmaz; gerekli zaman ve yerde kolaylıkla kullanılabilecek kimyasal enerjiye dönüşür. Nitekim oksitleyici işlemler sırasında hazırlanan enerji, özel fosfor bileşiklerinin sentezi için kullanılır. Bunların arasında adenozintrifosfat (ATP) en önemli bileşiktir. Genel olarak “yüksek enerjili” seklinde tanımlanan bu bileşiklerin en büyük özelliği fosfor bağının hidroliz işlemi sırasında çok miktarda serbest enerji ortaya çıkmasıdır. İşte bu, enerji gerektiren çeşitli işlemlerde kullanılan enerjidir. Hücre içinde, yüksek enerjili bu bileşiklerin kullanılabileceği serbest enerji düzeninin ölçüsüdür. Bu enerji deposunun varlığının, hücrenin hayatı için önemli bir anlamı vardır. Nitekim enerji gerektiren tepkilerin hızı, dış dünyada bulunmayan yanıcı moleküllerin anında kullanabilme özelliğinden büyük ölçüde bağımsızdır.
Bir başka deyişle hücre hayatı ve çalışma faaliyetleri, hücre dışı dünyanın kaçınılmaz enerji oluşumlarından, titreşimlerden ortaya çıkar. Bununla birlikte bu olay, hücre içinde son derece ağır patolojik işlemlerin yerleşmesinde önemli rol oynar. Gerçekten glikoz ve diğer yanıcı moleküllerin mevcudiyetinin azalması gibi çeşitli patolojik durumlardan başka oksidasyon işleminin çeşitli enzim aşamalarını durdurabilecek güçte maddelerin ve oksitlenmenin fosforlaşmasıyla bölünmesini sağlayan mekanizmaların varlığı da, bazı prosesler için gerekli ATP sentesinde azalmaya rol açabilir şüphesiz belirli miktar ve zaman sınırları içinde azalma, ekonomik olmayacak şekilde de olsa bastırılabilir. Ancak hücre içi ATP yoğunlaşmasındaki yetmezlik, devam eder ve ağırlaşır; bütün endergonik süreçler bloke olma eğilimi gösterirler; yapısal lezyon ve hücrenin ölümü kaçınılmaz hale gelir. ATP gibi maddelerin varlığı ve rolü ile ilgili başka olaylar da meydana gelebilir. Bir hücre lezyonunun doğasını oluşturabileceği gibi bu oluşa sebep de teşkil edebilir. Lezyon dolaylı ya da dolaysız olarak dönüşüm mekanizmaları ve enerji muhafazasını sardığı takdirde, yerleşen enerji yetmezliği başlangıçtaki patolojik tabloyu zenginleştiren ve tamamlayan lezyonları oluşturur ve nihai lezyon, kendine has ve ayırıcı görünüşlerini kaybeder.
Glikozun oksitleşmesi, birbiri ardına gelen aşamalardan oluşan iki devrede gelişir: Oksijenin olmaması halinde gelişen ve bu nedenle anaerobik glikoz adını alan birinci devre, bir glikoz molekülünün iki moleküle dönüşümünü gerçekleştirir Bu devre, basit bir serbest enerji değişimi ve oldukça düşük bir randımanla gelişir.
Ancak bir glikoz molekülü için iki ATP molekülü oluşur. Anaerobik devreyi – eğer oksijen varsa – aerobik devre adı verilen ikinci bir devre izler. Bu devre, büyük miktarda enerjinin çıkması ve çok yüksek randımanla gelişir. 38 ATP molekülünün sentezi söz konusudur. Bu devre sırasında, anaerobik fazdan ileri gelen karbon iskeleti, karbondioksit ve su ile tamamen okside olur.
Glikoz oksidasyonunun anaerobik devresinden sorumlu enzimler, organize olmamış halde sitoplazma içinde dağılmış durumdadır. Buna karşılık glikozin aerobik devresi için gerekli enzimler, sitoplazma içine yerleşmiş özel karmaşık yapılar içinde organize halde bulunurlar.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir