Genîn (bi înglîzî: fermentation), ji bo bidestxistina ATP-yê di bin şert û mercên nebûna oksîjenê de ji aliyê hin bakterî û karokên havênê, bi navbeynkariya enzîman hilweşandina molekulên wekî glukoz û fruktoz.[1]
Di nebûna oksîjenê de pîruvatên bi rêçeya glîkolîzê hatine çêkirin, bi hin karlêkên kîmyayî tên guhertin bo madeyên din. Glîkolîz û karlêkên guherîna pîrûvatê bo madeyen endamî ko di heman demê de NADH jî tên oksandin bo NAD+, bi tevahî wekî genîn tê navkirin.[2]
Ango genîn ji du qonaxan pêk tê, di qonaxa peşîn de glukoz bi rêçeya glîkolîzê tê parçêkirin bo du molekulên pîruvatê. Di glîkolîzê de ji molekulek glukozê safî 2 ATP tê bidestxistin. Di rêçeya glîkolîzê de pêdivî bi oksîjenê tune, lê ji bo berdewamiya karlêkê divê bi têra xwe koenzîma NAD+ hebe. Di qonaxa duyem a genînê de bi oksandina NADH-ê, ji bo glîkolîzê NAD+ tê dabînkirin. Koenzîma NAD+ di karlêkên glîkolîzê de wekî wergira elektronan kar dike. Ango bi rêçeya genînê, xane dikare bi awayekî domdar glukozê hilweşîne û ATP bi dest bixe.[3]
Di rêçeya piştî glîkolîzê de ATP nayê berhemkirin, lê ji bo berdewamiya glîkolîzê NAD+ tê dabînkirin.[2]
Li gor bahenaseya xaneyê (bi înglîzî: aerobic respiration), di rêçeya genînê de ji ber du sedeman, pir hindik ATP tê çêkirin.
Sedema yekem, glukoz heta av û karbona dîoksîdê nayê oksandin. A duyem jî, NADH ên di glîkolîzêde hatine çêkirin ji bo çêkirina ATP-yan nayên bikaranîn. Loma di rêçeya genînê de tenê 2 ATP tê qezenckirin.[4]
Ji genînê re hin caran “glîkolîza bêoksîjenî” (bi înglîzî: anaerobic glycolysis) tê gotin. Glîkolîza bêoksîjenî rêçeya kîmyayî ye ko pîruvat tê guhertin bo laktat an jî etanolê û NADH jî tê oksandin bo NAD+.[5]
Beyî ko hay ji erkên karokên havênê an jî bakteriyan hebin, mirovahî bi hezaran salan di pîşesaziyê de ji bo çêkirina tirşî, nan, vexwarinên alkolî, û hvd genîn bi kar anîn. Kîmyagerê fransî Louis Pasteur di sala 1860î de da ravekirin ko çêbûna vexwarinên alkolî û tirşî bi navbeynkariya bakterî û karokên havênê, bi pêvajoya genînê rû dide.[3]
Ne tenê bakterî û karokên havênê, lê di hin xaneyên riwek û ajalan de jî genîn rû dide.
Piştî glîkolîzê an bahenase dest pê dike an jî genîn
Ji ber ko di beşa yekem a glîkolîzê de NAD+ wekî wergira elektron kar dike û di xaneyê de rêjeya wê kêm dibe, NADH-a di beşa duyem a glîkolîzê de hatiye çêkirin, divê dubare were bikaranîn bo çêkirna NAD+-ê. Heke di xaneyê de bi têra xwe NAD+ tune be, glîkolîz hêdî dibe an jî radiweste.[6]
Heke di hawirdorê de bi têra xwe oksîjen hebe, bi rêçeya bahenaseyê elktronên ji NADH-ê ji aliyê oksîjenê ve tên wergirtin û NADH tê oksandin bo NAD+.
Di nebûna oksîjenê de an ji di hawîrdora kêmoksîjenî de, gelek zîndewer bi rêçeya genînê ji NADH-ê elektron diguhazînin pîruvatê û NAD+ bi dest dixin.[7]
Corên genînê
Corên genînê li gor berhema dawî ya ji pîruvatê hatî çêkirin tên navkirin. Herçiqas gelek corên genînê hebin jî ji vana genîna asîda laktî û genîna alkolî, genînên herî berbelav in.[8]
Genîna asîda laktî
Gotara bingehîn: Genîna asîda laktî
Di rêçeya genîna asîda laktî de, pîruvat ji aliyê NADH ve tê kêmkirin û laktat (asîda laktî) peyda dibe.[8] Oksandina NADH ji aliyê enzîma laktat dehîdrogenaz (bi înglîzî: lactate dehydrogenase) ve tê hankirin (katalîzekirin).[9]
Di genîna asîda laktî de, ji bo elektronan, wergira dawîn pîruvat e.[10]
Bi genîna laktî ya hin bakterî û karokan, ji şîr, mast û penêr tê çêkirin.[8] Xaneyên peykeremasûlkeyên mirov jî dikarin di kêmasiya oksîjenê de, bo demek kurt, bi genîna asîda laktî ATP bi dest bixin. Piraniya laktata di xaneyên peykeremasûlke de çêbûyî, bi navbeynkariya xwînê tê guhaztin bo kezebê û ji bo çêkirina glukozê tê bikaranîn.[9]
Genîna alkolî
- Gotara bingehîn: Genîna alkolî
Hin bakterî û karok di hawirdora bêoksîjenî de bi genîna alkolî ATP bi dest dixin. Genîna alkolî ji glîkolîz û karlêkên ji bo hilweşendina pîruvatê bo etanol û karbona dîoksîdê pêk tê. Bi oksandina NADH, ji bo berdewamiya glîkolîzê NAD+ tê dabînkirin.
Mirovahî bi hezaran salan e rêçeya genîna alkolî li gel tirşkirina hevîrê nan, ji bo çêkirina vexwarinên alkolî yên wekî bîre û şereb bi kar tînin.[8]
Di rêçeya genîna alkolî de karlêka yekem ji aliyê enzîma pîruvat dekarboksîlaz (bi înglîzî: pyruvate decarboxylase) ve tê hankirin. Ji pîruvatê koma karboksîlê diqete û wekî gaza karbona dioksîd tê berdan. Wendakirina karbona dioksîd, qeberaya pîruvatê bi qasî karbonek kêm dike û molekula dukarbonî ya bi navê asetaldehîd çêdibe. Di gava duyem a genîna alkolî de, bi hankirina enzîma alkol dehîdrogenaz (bi înglîzî: alcohol dehydrogenase ) NADH tê oksandin bo NAD+ û asetaldehîd jî bi wergirtina elektronan tê kêmkirin û etanol peyda dibe.[11] Ango di genîna alkolî de asetaldehîd ji bo wergirtina elektronan, wergira dawî ye.
Genîn bi kurtî
- Hin bakterî û karokên havênê tenê bi rêçeya genînê ATP bi dest dixin.
- Di karlêkên genînê de ji bo domandina glîkolîzê, molekulek endamî wekî wergira dawî, elektronan werdigire.[11]
- Di genînê de zincîra guheztina elektronan cih nagire.
- Di rêçeya genînê de ji molekulek glukozê, tenê di qonaxa glîkolîzê de 4 molekul ATP tê bidestxistin, lê ji ber ko bo glîkolîzê 2 ATP tên xerckirin ji genîna glukozek safî 2 ATP tên qezenckirin. Piştî glîkolîzê dema oksandina NADH-ê de ATP çênabe.
- Ji ber ko enerjiyek hindik tê bidestxistin, tenê hin zîndewerên tekxaneyî dikarin ji bo dabînkirina ATP-yê rêçeya genînê wekî çavkaniya enerjiyê bi kar bînin.[12]
- Hin xaneyên ajalan jî bi genînê ATP bi dest dixin.
- Di genînê de ATP bi rêçeya fosforîkirina di asta substradê de (bi înglîzî: substrate-level phosphorylation) tê çêkirin.[8]
- Tevî ko elektronên ji glukozê tên berdan, ji aliyê NAD+ ve tên wergirtin û pîruvat peyda dibe, lê elektron cardin tên wergerandin bo molekula endamî ya wekî laktat an jî etanolê. Ango ji molekula endamî elektron belavê hawirdorê an jî derbasî molekulek neendamî (mînak, oksîjen) nabin, di rêçeya genînê de molekula endamî elektronan winda nake.[4]
- Ji hevîr çêbûna nan, ji şîr çêbûna mast (qatix) û penêr bi genînê rû didin. Herwisa tirşî, bîra, şerab jî bi genînê çêdibin.
- Di genîna asîda laktî de pîruvat ji NADH-ê elektronan digire, bi kêmkirina pîruvatê laktat (asîda laktî) peyda dibe.
- Di pêvajoya genîna alkolî de pêşî, ji pîruvatê karbona dioksîd tê berdan û asetaldehîd çêdibe, paşê asetaldehîd elektronên NADH-ê werdigire û dibe etenol.[11]
Çavkanî
- ^ S.W.D. and King, R.C. (2002) A dictionary of genetics. 7th. ed. New York, NY, USD: Oxford University Press.
- ^ a b Postlethwait, J. H., & Hopson, J. L. (2006). Modern Biology. NY, United states: Holt Rinehart & Winston.
- ^ a b Cullen, K. E. (2009).Encyclopedia of Life Science. Newyork: Facts On File, Inc
- ^ a b Brooker, R., Widmaier, E., Graham, L., & Stiling, P. (2017). Biology (4th ed.).
- ^ Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2014). Molecular Biology of the Cell (6th ed.). NY: Garland Science.
- ^ Solomon, E., Martin, C., Martin, D., & Berg, L. (2015).Biology. Stamford: Cengage Learning.
- ^ David L. NelsonMichael M. Cox(2013). Lehninger Principles of Biochemistry. : W. H. FREEMAN AND COMPANY • New York ISBN-13: 978-1-4641-0962-1
- ^ a b c d e Reece, Jane B. Campbell Biology : Jane B. Reece ... [et Al.]. 9th ed., Boston, Ma, Benjamin Cummings, 2011.
- ^ a b Fundamentals of Biochemistry L I F E AT TH E M O L E C U L A R L E V E L. : Voet D.,Voet G.,Pratt C. • John Wiley & Sons, Inc. ISBN-13: 978-0470-54784-7
- ^ Simon, E. J., Dickey, J.L., Reece, J. B., & Burton, R. A. (2018).Campbell Essential Biology with Physiology (6th ed.). Newyork, United States: Pearson.
- ^ a b c Parker, N., Schneegurt, M., Tu, A. T., Forster, B. M., & Lister, P. (2016). Microbiology. Houston, Texas: Rice University.
- ^ Starr, C. (2007). Biology:concepts and applications (7th ed.). Boston, MA: Cengage Learning.
