FOTOSENTEZ

FOTOSENTEZ
Işık,Klorofil
6CO2 + 6H2O
C6H12O6 + 6O2
 Fotosentez için;
Işık,klorofil,CO2,H2O ve Enzimler gereklidir.
IŞIK:
Fotosentezde kullanılan ışığın;
1. Şiddeti
2. Kalitesi(dalga boyu)
3. Tatbik süresi önemlidir.
1.Işık Şiddeti:
Foto Hızı
Işık Şiddeti
2.Kalitesi (Dalga Boyu) :
Beyaz Işık
Engelman Deneyi
Kırmızı (6550A)
MOR (4290A)
YEŞİL
O2 ile solunum yapan bakteriler
İpliksi Algler
Foto Hızı
Kırmızı
Turuncu
T
Mor
Sarı
Mavi
Yeşil
o
4000Ao
7000A

Işık yapraklardaki gözeneklerin açılmasına yardım etki ederek;
a) Yaprağa daha fazla CO2 gitmesini sağlar
b) Yaprağı ısıtır ve terlemeyi arttırmak suretiyle fotosentezi etkiler.
-1-
KLOROFİL:
C.H.O.N.Mg yapılıdır.(N azot dengesi ile yakından ilgilidir-Mg yeşil rengi verir)
 Sentezlenebilmesi için;
a)Gen: Anne ve babasından gen alacak
b)Işık: Güneş ışığında yetişecek
c)Bitkinin topraktan Fe alması gerekir.(Katalitik etki yapar) Fe klorofilin yapısına katılmaz.
 Klorofil elektron kaynağıdır.Elektron alır ve verir.
 Klorofil canlı sistemlerde bir katalizör gibi görev yapar.
 Klorofil rezonans özelliği gösterir.(Çifte bağların yer değiştirmesi) Bu sayede e - transferinde rol oynar.
 Klorofil floresans özelliği gösterir.
 Klorofil-a yüksek spektrumlu ışık(kırmızı) ile aktifleşirken klorofil-b düşük spektrumlu ışık(mor) ile aktifleşir.
Örn: Fotosentez sırasında aşağıdakilerden hangileri tüketilmez.
1.CO2 2.H2O 3.Enzim 4.Klorofil 5.Madensel Tuzlar
Cevap: 3 ve 4
Kloroplast Ve Mitokontrinin Yapısı,Özellikleri,Farkları:
MİTOKONTRİ
KLOROPLAST
Granalar
(Klorofil Molekülü Bulunur)
Işıklı Evre Rxn




Stromalar
(Foto Enzimleri Bulunur)
Karanlık Evre Rxn
Matrix


Oksijenin üretildiği tek organel.
Suyun fotolizinin yapıldığı tek organel.
Hiçbir organik bileşik harcamadan ATP üretilir.
Ürettiği ATP yi sadece kendi içinde kullanır.
Oksijenin tüketildiği tek organel.
Organik bileşik tüketilerek ATP üretir.
Ortak özellikleri;
 Çift birim zarlıdırlar.
 Kendine özgü DNA,RNA,Ribozomları var.
 Çoğalabilirler.
 Protein sentezi yapılır.
 Elektron taşıma sitemleri vardır.
 Bu sayede ATP üretirler.
Bitkilerde Önemli Rxnlar:
6CO2 + 6H2O
C6H12O6 + 6O2
ATP + H2O
C6H12O6 + 6O2
Fotosentez
6CO2 + 6H2O + 38 ATP + Isı En.
ADP + P + İş En.
-2-
Krista
(Solunum Yüzeyini
Büyültür)
Solunum
FOTOSENTEZ REAKSİYONLARI:
1.Işıklı Evre Rxnları:
a)Devirli Fotofosforilasyon:
ATP
ADP + P
e-
Plastokinon
e-
Sitokromlar
Ferrodoksin
Klorofil+a
e-
ADP + P
e-
ATP
Klorofil a
Işık






Klorofilin güneş ışığını soğurması ile birlikte fırlayan elektronların ETS elemanları yardımı ile klorofile geri
dönmesi ve bu sırada ATP üretilmesi olayıdır.
Elektron kaynağı klorofildir.
Kloroplastların granalarında gerçekleşir.
ETS elemanları elektron tutuş düzeylerine göre sıralanmıştır.(Ferrodoksin<Plastokinon<Sitokromlar)
Yüksek enerjili elektronu düşük elektron tutuşlu ETS elemanı,düşük enerjili elektronu yüksek elektron tutuşlu ETS
elemanı tutar.
Yükseltgenme elektron verme,indirgenme elektron alma demektir.
Soru:Devirli fotofosforilasyon sırasında gerçekleşen aşağıdaki olayları sıraya koyunuz.
1.Sitokromların indirgenmesi
2.Ferrodoksinin yükseltgenmesi
3.Klorofilin indirgenmesi
Cevap:2,1,3
Soru:Devirli fotofosforilasyon olayı tamamlandığı zaman;
1.ETS elemanlarının sayısı
2.Klorofildeki elektronların sayısı
3.ADP miktarı
4.ATP miktarı
nasıl değişir?
Cevap: 1 ve 2 değişmez, 3 azalır, 4 artar
-3-
b)Devirsiz Fotofosforilasyon:
2NADP+
e-
2NADPH2
4H+ + 4(OH)-
4H2O
4OH
2H2O + O2
FOTOLİZ
Ferrodoksin
eKlorofil+a
Plastokinon
eKlorofil a
(PS-I)
e-
Klorofil b
(PS-II)
e-
ADP + P
Işık
ATP


e-
Sitokromlar
Işık


Klorofil+b
e-
NADP:Koenzim yapılı bir hidrojen tutucudur.
Fotosentezde kullanılan su;
1.Hidrojen kaynağı
2.Klorofil b (PS-II) elektron kaynağı
3.O2 kaynağıdır.
Üretilenler; 1 mol ATP, 2 mol NADPH2, O2
Işıklı evre rxnlarının amacı ATP ve NADPH2 molekül çiftini üretmektir.
2.Karanlık Evre Rxnları:
12ATP
12ADP
12NADPH2
12NADP
12PGA
6C’lu karasız ara bileşik
6CO2
12PGAL(3C)
10PGAL(3C)
2PGAL(3C)
6Ribüloz diFosfat(5C)
6ADP
Früktoz Fosfat(6C)
6ATP
6Ribüloz Fosfat(5C)
Sükroz(12C)
Glikoz
(C6H12O6)
-Maltoz,Nişasta,Selüloz
6CO2 + 18ATP + 12NADPH2
C6H12O6 + 18ADP + 12NADP
-4-






Karanlık evre rxnları enzimatik ve sıcağa duyarlı rxnlar dır.
Kloroplastların stromalarında gerçekleşir.
Ortamda her zaman hazır olarak bulunan şeker 5 karbonlu ribiloz fosfattır.
CO2 di yapıya alan organik bileşik 5 karbonlu ribiloz difosfattır.
Karanlık evre rxnlarında kilit görevi yapan ara ürün PGA’ dır.Eğer fotosentezin son ürünü glikoz değilse rxn PGA’ dan
itibaren biraz farklılaşarak yürür.
Bitkinin ihtiyacına ve çeşidine göre glikoz,aminoasit,yağ asidi,vitamin gibi çeşitli maddeler üretilebilir.
Genel olarak fotosentez;
Işık
H 2O
(Fotoliz)
Klorofil
Işıklı evre (granalar)
ATP
O2
NADPH2
Karanlık evre
(stromalar)
CO2
6CO2 + 12H2O
C6H12O6
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
Fotosentezin Yapıldığı Yerler:
1.
2.
3.

Palizat Parankiması
Sünger Parankiması
Stoma hücreleri
Epidermis hücrelerinde fotosentez yapılmaz
Fotosenteze Etki Eden Çevresel Faktörler:
a)CO2 yoğunluğu:


Foto Hızı
CO2 ya suda erir yada H2CO3 ve onun tuzlarına dönüşür.
Bitkilerde pH geceleyin 5,gündüz ise 7 civarıdır.
CO2 Yoğ.
b)Işık şiddeti:
Foto Hızı
Yüksek Işık
Orta Işık
Düşük Işık
CO2 Yoğ.
-5-
c)Sıcaklık:
Foto Hızı
Yüksek Işık Şid.
Düşük Işık Şid.
Sıcaklık (oC)
30
40
d)H20
e)Bazı kimyasal bileşikler ve mineral tuzlar
Foto f)O2 yoğunluğu:Etkili değil
%21
Foto oksidasyon
Foto +
Fotosenteze Etki Eden İç Faktörler:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Klorofil ve kloroplast miktarı
Enzimlerin etkinliği
Fotosentez ürünlerinin birikimi
Stomaların sayısı büyüklüğü ve dağılışı
Kütikula tabakasının kalınlığı
Yaprak yüzeyinin genişliği
Kök sisteminin yapısı ve dağılışı
Bakterilerde fotosentez:







Prokaryot hücrelidirler.
Yeşil ve mavi alglerde bu gruba dahildir.
Kloroplastları yoktur.Klorofil pigmenti sitoplazmada bulunur.
Oksijen açığa çıkmaz
Kullanılan hidrojenin kaynağına göre yan ürünler değişebilir.
Hidrojen sülfür kullanılırsa kükürt oluşur ve organik madde sentezlenir.
Hidrojen kullanılırsa su oluşur ve organik madde sentezlenir
Işık,Klorofil
CO2 + 2H2S
CH2O + 2S + H2O
Işık,Klorofil
CO2 + 2H2
CH2O + H2O
Kemosentez:

Çeşitli mikroorganizmaların inorganik maddeleri okside edip,açığa çıkan kimyasal enerji ile yapılan CO 2 özümlemesine
kemosentez denir.
Kimyasal Enj.
CO2 + 2H2S
CH2O + 2S + H2O
-6-