FOTOSENTEZ NEDİR

[SaNcArHaN]

FOTOSENTEZ
Tanım: Yeşil yapraklı bitkilerin inorganik maddeleır(su, karbondioksit) ışık enerjisi ve klorofil yardırr organik besin üretmelerine fotosentez denir.
Olayın meydana geldigi yer: Kloroplast
Olayin denklemi asagida goruldugu gibidir.Su ile karbondioksit isigin etkisi ile birleserek organik seker,oksijen ve suyu meydana getirir.Karbondiosit fotosentezin karanlik safhasinda su ise aydinlik safhasinda kullanilir.isigin etkisi ile parcalanan sudaki hidrojenlekarbondioksit ile birleserek glikozu meydana getirir.Bu aradad karanlik devrede oksijen atmosfere verilir.
KLOROPLAST:
Kloroplastta fotosentezi gerçekleştirmek üzere bulunan thylakoidler, iç zar ve dış zar, stromalar, enzimler, ribozom, RNA ve DNA gibi oluşumlar vardır. Bu oluşumlar hem yapısal hem de işlevsel olarak birbirlerine bağlıdırlar ve her birinin kendi bünyesinde gerçekleştirdiği son derece önemli işlemler vardır. Örneğin kloroplastın dış zarı, kloroplasta madde giriş-çıkışını kontrol eder. İç zar sistemi ise “thylakoid” olarak adlandırılan yapıları içermektedir. Disklere benzeyen thylakoid bölümünde pigment (klorofil) molekülleri ve fotosentez için gerekli olan bazı enzimler yer alır. Thylakoidler “grana” adı verilen kümeler meydana getirerek, güneş ışığının en fazla miktarda emilmesini sağlarlar. Bu da bitkinin daha fazla ışık alması ve daha fazla fotosentez yapabilmesi demektir.Bunlardan başka kloroplastlarda “stroma” adı verilen ve içinde DNA, RNA ve fotosentez için gerekli olan enzimleri barındıran bir de sıvı bulunur. Kloroplastlar sahip oldukları bu DNA ve ribozomlarla hem kendilerini çoğaltırlar, hem de bazı proteinlerin üretimini gerçekleştirirler.Fotosentezdeki başka bir önemli nokta da bütün bu işlemlerin çok kısa, hatta gözlemlenemeyecek kadar kısa bir süre içinde gerçekleşmesidir. Kloroplastların içinde bulunan binlerce “klorofil”in aynı anda ışığa tepki vermesi, saniyenin binde biri gibi inanılmayacak kadar kısa bir sürede gerçekleşir.Bilim adamları kloroplastların içinde gerçekleşen fotosentez olayını uzun bir kimyasal reaksiyon zinciri olarak tanımlarlarken, işte bu hız nedeniyle fotosentez zincirinin bazı halkalarında neler olduğunu anlayamamakta ve olanları hayranlıkla izlemektedirler. Anlaşılabilen en net nokta, fotosentezin iki aşamada meydana geldiğidir. Bu aşamalar “aydınlık evre” ve “karanlık evre” olarak adlandırılır.Güneş dünyadaki en önemli enerji kaynağıdır. Bu enerji ancak bitkiler tarafından alınarak hayvanların ve diğer can-lıların kullanabileceği kimyasal enerjiye dönüştürülür. Bit-kiler ışık enerjisini ancak fotosentez olayı ile kullanılabilir hale getirirler. Kısacası fotoserrtezde ışık, enerji kaynağı-dır. Bundan dolayı ışıksız ortamda fotosentez olmaz.Işık, klorofil tarafından emilerek fotosentez başlatılır. Klorofilin yeşil ışığı yansıtmasından dolayı bitkiler yeşil renkli olarak görülür.
Işıksız fotosentez olmadığı nasıl anlaşılır?
Saksı bitkisinin yapraklarından birinin üzerini kalın bir kağıtla kapatıp 3-4 gün bekletelim.Kapattığımız kağıdı yapraktan ayırıp başka yapraklar-la beraber iyot çözeltisine daldırdığımızda diğer yap-rakların koyu mavi renk aldığını görürüz.İyot nişastanın ayıracıdır. Mavi renk alan yapraklarda besin yapıldığı, ışık almayan bölgede ise mavi rengin oluşmadığını görürüz. Bundan da besin yapılmadığı yani fotosentez olmadığı anlaşılır. Işıksız ortamda fo-tosentez yapılmaz.
Fotosentezde oksijen çıktığı nasıl anlaşılır?
Su içerisinde bulunan Elodea bitkisinin üzerine bir cam tüpü kapatalım. Hazırladığımız düzeneği ışıklı or-tama koyduğumuzda su içerisinde tüpün içine doğru gaz çıktığını görürüz.gaz kibrit alevine yaklaştırıldığında bir parlama-nın olduğu görülür. Bu parlama olayı biriken gazın oksijen olduğunu kanıtlar.
Klorofilin fotosentezdeki rolü nedir?
Klorofil
a) Yapraklarda üretilir.
b) Kloroplastın içerisinde bulunur. şığı emerek fotosentezi başlatır.
- Bitkiye yeşil rengi verir.
- Işıksız bir ortamda klorofil bozulur ve bitki beyaz . (Albino) renk alır.
Klorofiller, “klorofil-a” ve “klorofil-b” olarak ikiye ayrılırlar. Bu iki çeşit klorofil güneş ışığını soğurduktan sonra elde ettikleri enerjiyi fotosentez işlemini başlatacak olan fotosistemler içinde toplarlar. Thaylakoid’in detaylı yapısının anlatıldığı resimde de görüldüğü gibi fotosistemler kısaca, thylakoid’in içinde yer alan bir grup klorofil olarak tanımlanabilir.Yeşil bitkilerin tamamına yakını bir fotosistem ile tek aşamalı fotosentez gerçekleştirirken, bitkilerin %3'ünde fotosentezin iki aşamalı olmasını sağlayacak iki farklı fotosistem bölgesi bulunur. “Fotosistem I”, ve “Fotosistem II” olarak adlandırılan bu bölgelerde toplanan enerji daha sonra tek bir “klorofil-a” molekülüne transfer edilir. Böylece her iki fotosistemde de reaksiyon merkezleri oluşur. Işığın emilmesiyle elde edilen enerji, reaksiyon merkezlerindeki yüksek enerjili elektronların gönderilmesine, yani kaybedilmesine neden olur. Bu yüksek enerjili elektronlar daha sonraki aşamalarda suyun parçalanıp oksijenin elde edilmesi için kullanılır. Bu aşamada bir dizi elektron değiş tokuşu gerçekleşir.“Fotosistem I” tarafından verilen elektron, “Fotosistem II” den salınan elektron ile yer değiştirir. “Fotosistem II” tarafından bırakılan elektronlar da suyun bıraktığı elektronlarla yer değiştirir. Sonuç olarak su, oksijen, protonlar ve elektronlar olmak üzere ayrıştırılmış olur
Fotosentez Icin Gerekli Olanlar
a)Kendi Uretebildigi b)Disaridan Hazir Olarak aldiklari
KLOROFIL ? SU
KLOROPLAST ?KARBONDIOKSIT
ENZIMLER ?MINERALLER
? ISIK ve ISI
Karbondioksitin yapısındaki, karbon ve oksijenler glikozun yapısına katılır.
Suyun yapısındaki hidrojenler glikozun yapısına katı-lırken oksijen de atmosfere verilir.
Sonuç:Fotosentez ile ışık enerjisi besinlerin yapısındaki bağ enerjisine dönüştürülür ve atmosfer oksijen bakı-mından zenginleşir. Bitkiler ve diğer canlılar da fotosentez sonucu oluşan bu besin ve oksijeni kullanarak yaşamlarını sürdürürler.
"hayır" olduğu, evrimcilerin iddialarıyla birlikte incelendiğinde, bitkilerin nasıl ortaya çıktığı konusu daha iyi açıklığa kavuşacaktır.
Fotosentez Nedir
İster üretici isterse tüketici olsun, bütün canlılar gerek duydukları enerjiyi organik molekülleri parçalayarak kazanırlar. Organik maddelerde de¬po edilmiş kimyasal enerjinin asıl kaynağı ise güneştir. Güneşin fiziksel enerjisi organik maddelerde kimyasal bağ enerjisine dönüştürülür. Bu iş yal¬nızca klorofil taşıyan canlılar tarafından gerçekleştirilir. Bu canlılar enerji kaynağı olarak güneşi kullanarak karbondioksidi organik maddeye dönüştü¬rürler. Böylece güneş enerjisini kimyasal bağ enerjisine çevirirler. Bu olaya "karbondioksit özümlemesi veya fotosentez" denir. Klorofiller, fotosen¬tezde görev yapan en aktif renk maddeleridir. Klorofiller bitkilerin yeşil renkli görülen bütün bölümlerinde görülmekle birlikte, en fazla yapraklarda bulunur. Bu nedenle fotosentez yapmaya özelleşmiş organlar yapraklardır. Fotosentezde görev alan diğer renk maddeleri karotinoidlerdir.
Karotinoidlerin fotosentezde doğrudan işlevi yoktur. Güneş ışınlarını klorofile aktararak fotosentez hızını artırdığı kabul edilmektedirFotosentez tepkimeleri kloroplastlarda başlar ve burada sonlanır. Foto¬sentez ışık reaksiyonlarında görev alan klorofil ve diğer yapılar granumlarda bulunur. Karbon devrinde görev alan enzim ve diğer yapılar stroma içinde dağınık haldedir.

Fotosentez reaksiyonları

Fotosentez tepkimeleri ışık ve karanlık reaksiyonlar olmak üzere iki bölümde incelenir. Işık tepkimeleri için su ve ışık gerekir. Bu tepkimeler ışık olmadan gerçekleşmez. Karanlık reaksiyonlarda ise karbondioksit molekülü¬ne gereksinim vardır. Bu tepkimelerde ışık kullanılmadığı için "karanlık devre" adı verilmiştir. Karanlık devre reaksiyonlarının çoğu ışık reaksiyonlarıyla birlikte, ışıklı ortamlarda olur.


Devirsel Fotofosforilasyon

Işıkla uyarılan klorofila molekülünden elektron ayrılır. Elektron bir koenzim olan ferredoksin tarafından yakalanır ve sitokrom sistemine aktarı¬lır. Elektron sitokromlardan klorofile döner. Böylece klorofil kaybettiği elektronu kazanmış ve devir tamamlanmış olur. Elektron aktarımında gerçek¬leşen yükseltgenme ve indirgenme tepkimeleri sırasında serbest kalan ener¬jiden ATP sentezlenir.


Devirsel Olmayan Fotofosforilasyon

2 NADP + 2 ADP + 2P + 2H20>>> Kroloplast/Işık 2NADPH2+ 2 ATP + 02

Burada görüldüğü gibi NADPH2 ve 02'le birlikte ATP üretilir. Üreti¬len NADPH2 ve ATP karanlık devre reaksiyonlarında karbondioksitin indir¬genmesi için kullanılır. Oksijen ışık devri reaksiyonlarında yan ürün olarak atmosfere verilir.

Karanlık Devre Reaksiyonları

C02, NADPH2 ve ATP kullanılarak, karbonhidratlar ve çeşitli organik bileşikler sentezlenir. Daha önce belirtildiği gibi tepkimeler doğrudan ışığa bağlı değildir. Tepkimeler çoğunlukla gündüz gerçekleşir ve stromada olur.Karbondioksit ilk olarak (5C)'lu bileşikle birleşerek, 6CTu bileşikler oluşturur. Bu molekül hemen parçalanır ve 3C'lu fosfogliserik aside dönü¬şür. Daha sonra 3C'lu asit basit şekerler oluşur. Bunlardan bir bölümü birle¬şerek 6C'lu glikoz sentezlenir. Bir bölümünden ise 5C'lu bileşikler oluşturu¬lur ve C02 yakalaması için yeniden sisteme geri döner.

Kemosentez

Bazı bakterilerin klorofil gibi yapıları bulunmadığından güneş enerji¬sinden faydalanamazlar. Üretici olan bu canlılar, dışarıdan organik besin al¬mazlar. Bu organizmalar yaşadıkları ortamdaki inorganik maddeleri oksitle¬yerek enerji kazanırlar. Bu olaya kemosentez denir.

2NH3 +C02 >>>>> N02 (Nitrit) + H20 + 158 kal. (Enerji Eldesi)

Bu tepkimeden açığa çıkan enerji su ve karbondioksiti birleştirilmek için kullanılır. Böylece canlılar kendilerine gerekli olan organik besin mad¬delerini yaparlar.

H20 + C02 + K.cal. >>>>> Glikoz + 02 (Besin Sentezi)


HAZIRLAYAN :YUNUS EMRE BAĞCI…