Bu konu anlatım serisi; enerjinin nasıl kimyasal bağlarla ATP’de depolandığı ve bu olayın kaç şekilde gerçekleşebileceğini anlatmayı amaçlamaktadır.
Bir kimyasal tepkime sonucunda enerji açığa çıkıyorsa ekzergonik tepkime (kimyada ekzotermik tepkime denir), tepkimenin gerçekleşmesi için enerji gerekiyorsa endergonik tepkime (kimyada endotermik tepkime) denir. Ekzergonik tepkimeye örnek olarak odunun yanmasını; endergonik tepkimeye ise suyun buharlaşmasını örnek verebiliriz.
Bu kimyasal bilgiyi verdikten sonra biyolojiye geri dönelim. Hücrelerin yaşamsal faaliyetlerini göstermesi için enerjiye ihtiyacı vardır (çünkü yaşaması için gerçekleşen çoğu tepkimesi endotermik) . Çoğu hücre ürettiği veya dışarıdan hazır olarak aldığı organik maddeleri solunum reaksiyonlarına sokarak bir ekzotermik reaksiyon oluşturur. Bu reaksiyon sonucu açığa çıkan enerjinin bir kısmı ATP molekülüne depolanır. Daha sonra hücre enerjiye ihtiyaç duyduğunda ATP molekülünden bir adet fosfat koparılır ve enerji açığa çıkar.
ATP’lerde genelde 2 yüksek enerjili bağın koparılması yerine; 1 yüksek enerjili bağ koparılır ve ATP’ler ADP şeklinde hücre içinde tekrar ATP’ye dönüşmek için bekler.
ATP + SU ⇄ ADP + Pi + Enerji
ADP’den ATP sentezine fosforilasyon denir. Fosforilasyon 4’e ayırılır.
- Substrat düzeyinde fosforilasyon: Bütün oksijensiz solunum çeşitlerinde ve oksijenli solunumun bir kısmında ATP üretilmesine substrat düzeyinde fosforilasyon denir. Substrat düzeyinde fosforilasyon sitoplazmada gerçekleşir. ATP verimi çok düşüktür. Bütün canlılar substrat düzeyinde fosforilasyon yapabilir.
- Oksidatif fosforilasyon: Oksijenli solunumun ETS evresinde gerçekleşir. Çok sayıda ATP üretilir. Verimi diğer fosforilasyon çeşitlerine göre çok yüksektir. Oksijenli solunum yapan canlılar oksidatif fosforilasyon yapabilir.
- Fotofosforilasyon: Fotosentez sırasında açığa çıkan enerjiyi kullanılarak gerçekleşen fosforilasyon çeşididir. Sadece fotosentez yapan canlılar fotofosforilasyon yapabilir.
- Kemofosforilasyon: Kemosentez sırasında açığa çıkan kimyasal enerjiden yararlanılarak gerçekleştirilen fosforilasyon çeşididir. Sadece kemosentez yapan canlılar kemofosforilasyon yapabilir.
