Canlı Sistemde Enerji Dönüşümü

Canlı sistem için tek enerji kaynağı güneş enerjisidir. Fakat canlılar güneş enerjisini biyokimyasal tepkime basamaklarında doğrudan kullanamazlar. Bu enerjinin depolanabilir, her an kullanılabilir ve taşınabilir enerji formuna dönüştürülmesi gerekir. Canlı sistemde bu özellikleri taşıyan enerji formu ATP (Adenozintrifosfat) dir.

ATP güneş enerjisinin yüksek enerjili kimyasal bağ enerjisine dönüştürülmüş depo şeklidir. ATP’nin yüksek enerjili fosfat bağı koptuğunda (ATP ADP+P) molekül başına 7,3 kilo kalorilik enerji meydana gelmektedir. Canlının biyokimyasal tepkimelerde kullandığı enerji işte bu enerjidir. ATP de depolanmış olan bu yüksek enerji kullanılarak küçük moleküllerden canlı sistemlerinin yapısını oluşturan büyük moleküller (karbonhidratlar, yağlar, nukleik asitler, proteinler) inşa edilir.

Güneş enerjisi önce klorofilli bitkilerin yeşil yapraklarında fotosentezin ışık reaksiyonlarında ATP ye dönüştürülmekte daha sonra bu ATP enerjisi Fotosentezin karanlık reaksiyonlarında glikozun (C6H12O6) kimyasal bağ enerjisine dönüştürülmektedir. Glikozdaki bu kimyasal bağ enerjisi de hücre solunumu ile tekrar ATP ye dönüştürülmektedir. Canlılar hücre solunumu ile ürettiği ATP enerjisini bütün metabolik olaylarında kullanmaktadır. Canlı sistemde ATP elektronların (e- ) bir zar sisteminde bir vericiden bir alıcıya akarken elektron enerjisinin ADP’ ye fosfat (P) eklenmesinde kullanımı ile üretilir.

Canlı sistemde elektronların bir zar sisteminde bir vericiden bir alıcıya akarken ATP’nin üretildiği iki olay vardır. Bunlar “Fotosentez” ve “Hücre Solunumu” olaylarıdır. Burada kullanılan elektronların kaynağı hidrojen atomudur. Fakat iki olayda kullanılan hidrojen atomlarının kaynağı farklıdır.

Canlı sistem çevresi ile hem madde ve hem de enerji alışverişi yapan açık bir sistemdir. Canlının kimyasal bileşenleri arasındaki ilişki dinamiktir. Bir bileşendeki değişimler bir değerindeki değişimlere neden olurken, tüm yapı kendisini oluşturanların ötesinde bir karakter sergiler. Bu yaşam programıdır. Bu yaşam programı kopyalanarak devam eder.