Krebs döngüsü 8 reaksiyonluk bir diziden oluşur. 8 reaksiyonun hepsinde farklı bir madde ve her maddeye etki eden farklı bir enzim bulunur. Krebs döngüsünde hız-sınırlayıcı enzim izositrat dehideogenaz (ICD) enzimidir.
ETC ise 5 enzimden meydana gelen bir sistemdir. Elektronların taşınmasıyla elde edilen enerji, hidrojenleri sıkıştırmak için harcanır ve bu hidrojenlerin birbirini itme isteği de ATP üretmek için kullanılır.
Elektronlar, ETC'de dördüncü enzime geldiklerinde oksijen ve hidrojenlere eklenerek su molekülü oluşturulur. Bu dördüncü enzimin adı sitokrom oksidaz (COX), ETC'nin hız-sınırlayıcı enzimidir.
Hücre içi ADP, P ve kalsiyum artışyla ICD uyarılırken, ATP depolarının artışıyla bu hız-sınırlayıcı enzim inhibe olur.
COX diğer enzimlerde olduğu gibi ADP ve P artışıyla aktive olan ve elektronları oksijen molekülüne aktararak su oluşumunu sağlayan enzimdir. ATP miktarının artışıyla, yine diğer enzimlerde olduğu gibi, inhibe olur.
ETC'nin işlemesi için iki durum söz konusu. Birincisi, hidrojen iyonları ve elektronlar mitokondriyal membrana bırakılmalıdır, bu sayede oksijene eklenebilirler ve su üretimi gerçekleşebilir. İkinci durum ise mitokondriye taşınacak bol sayıda hidrojen iyonu ve elektronun aktarılabileceği oksijenin ortamda bulunmasıdır.
Oturduğunuz yerde hem solunum hem de kalp atım hızınız sabittir. Akciğerlerinizle bir miktar oksijen alıyorsunuz, bunu kalple pompalayıp kanda taşıyor, hücre içinde mitokondriye gönderiyor, ATP üretimi için ETC'nin kompleks 4'ünde hidrojenlerle birleştirip su üretiyorsunuz. Bu sayede ATPsentaz (kompleks 5) ile de ATP üretiyorsunuz.
Bu sefer önceki 10 dakikalık koşunuzdan sonra yeteri kadar dinlendiğinizi düşünün. Oturduğunuz yerden bir anda kalkıp koşmaya başladınız. Hareketsizliğe kıyasla hücre içinde ciddi oranda ADP ve Pi birikecek, ve bütün enerji sistemleri anında uyarılacaktır.
Krebs ve ETC'nin çalışması için oksijen alımı hızlanacak ancak, biliyorsunuz, bu zaman alacak. O yüzden bu sistemlerin egzersize katkısı başlangıçta minimaldir, ancak nabzımız ve solunumumuz hızlanıp sabitlendiğinde (steady-state) yani jog atmaya yetecek kadar arttığında bu sistemler (ATP üretimindeki) ana payı alacak. 10 dakikalık jog koşunuzun (antrenman seviyenize göre değişir) 1-5 dakika sonrasında aerobik sistem baskın olacaktır.
10 dakikalık koşunuzu bitirdiniz, ATP hidrolizi artık vücudunuzda daha yavaş meydana geliyor ancak ATP üreten bütün sistemler ATP üretmeye devam ediyor. Bu durumda ATP miktarı giderek artacak, PCr depoları yenilenecek, hücre pH değeri normale dönmeye başlayacak, ADP ve Pi miktarı azalacak dolayısıyla (diğer sistemler de dahil olmak üzere) hafif tempo koşunuzun baskın enerji sisteminin işleyişi yavaşlayacaktır.
Sonuç olarak, aerobik sistemde hız-sınırlayıcı enzimler ICD ve COX'tur. ADP ve Pi birikimi bu proteinlerin aktivitesini artırır ancak COX'un fonksiyon görebilmesi için ortamda O2 varlığı şarttır. Aerobik sistemin kesintisiz işlemesi için, egzersiz ATP ihtiyacını karşılayacak oksijen miktarının sürekli olarak kas hücresine sağlanmalıdır. Egzersizin ihtiyaç duyduğu O2 miktarının kas hücresine ulaşması için kalp atımı ve solunum hızını egzersizin başında yavaş yavaş artmaya başlar. Steady-state durumunda aerobik sistem baskındır. Egzersizin durması anında sistemler belli bir süre aktif kalır; ATP, PCr depoları tekrar dolar ve enerji sistemlerinin faaliyeti yavaşlatılarak metabolizma hızı normale döndürülür.
Konuya ilişkin bilginizi tamamlamak ve kendinize seviye atlatmak için önceki ve sonraki yazılara göz atmayı ihmal etmeyin. Linklere aşağıdan ulaşabilirsiniz.
SSPS - level up yourself
Bu ve sitemizde yer alan diğer yazılar SSPS spor ve sağlık bilimleri kütüphanesi kaynakları kullanılarak hazırlanmıştır.
Glikolizin Kontrolü Krebs Döngüsü ve ETC'nin Kontrolü
