FOTOSENTEZ
Yeşil bitkilerin havadan aldıkları CO2 yi topraktan
aldıkları su ile birleştirip glikoz yapmaları ve oksijen vermeleri
olayına fotosentez denir. Olay sadece klorofilli hücrelerde ve ışıklı
ortamlarda gerçekleşir.
A. FOTOSENTEZ REAKSİYONLARI
Bu reaksiyonlar iki kademeden oluşur. Birinci kademede ışık kullanılarak, ikinci kademe için gerekli olan ATP ve NADPH2 ler üretilir.
1. Işıklı Devre Reaksiyonları
Bu devre kloroplastın zar katmanları içinde yani granalar’da gerçekleşir. Işık mutlaka gereklidir ve iki şekilde meydana gelir.
Devirli fotofosforilasyonda; sadece 2 ATP sentezlenir. Herhangi bir madde tüketimi görülmez. Elektronlar aynı klorofile geri döner.
Devirsiz fotofosforilasyonda; hem klorofil-a hem de klorofil-b görev yapar. H2O parçalanır (fotoliz olayı). Devirsiz fotofosforilasyonda
bir defa elektronların aktarılması sonucunda 1 ATP, 2 NADPH2 ve 1 O2 molekülü oluşur.
2. Karanlık Devre
Işığın kullanılmadığı, enzimatik reaksiyonlar evresidir. Bundan
dolayı karanlık devre denir. Ama olayları yine ışıklı ortamda olur.
Çünkü ışıklı devreye bağlıdır.
Kloroplastın sıvı kısmında gerçekleşen bir karbon döngüsüdür. Işıklı devreden getirilen hidrojenlerle CO2 indirgenir ve organik bileşikler sentezlenir. Gerekli aktivasyon enerjisi ise, yine ışıklı devreden gelen ATP lerle sağlanır.
Karanlık devre reaksiyonlarında mutlaka CO2 gerekli olup, bu safha
sıcaklık değişmelerine karşı hassastır. Çünkü enzimler katalizör olarak görev yapar.
Bir molekül glikozun sentezlenebilmesi için 6 molekül CO2 nin tutulması gerekir. 1 CO2 için 3 ATP ve 2 NADPH2 gerekli olduğuna göre; 1 glikoz için 18 ATP ve 12 NADPH2 gerekir. Bunun için ise, ışıklı devre olaylarının 6 defa tekrarlanması gerekir.
B. FOTOSENTEZ HIZINI ETKİLEYEN
FAKTÖRLER
1. Dış Faktörler
a. Işık Şiddeti : Karanlık ortamda bitki klorofil taşısa bile
fotosentez yapamaz. Işık seven bitkilerin fotosentezi ışık şiddeti
arttıkça artar, gölge bitkilerinde de ışık şiddeti arttıkça fotosentez
hızı biraz artar, ancak ışık bitkilerine oranla artış daha azdır.
b. Işığın Dalga Boyu : Beyaz ışık birden fazla ışığın birleşmesi
sonucunda oluşur. Bitkiler ışığın bazı dalga boylarını emerken
(soğururken) bazılarını yansıtırlar. Fotosentezde en çok kırmızı ve mor
ışık, en az ise yeşil ışık soğrulur.
c. Ortamın Sıcaklığı : Fotosentez enzimler sayesinde
gerçekleştirilir. Proteinler ısıdan etkilenirler. Bundan dolayı
fotosentez sıcaklıktan enzimler gibi etkilenir.
d. CO2 Yoğunluğu : Bitkilerde CO2 yi devreye sokan fotosentez enzimleridir. Enzimlerin hız kapasitesi sabittir. Bundan dolayı CO2 miktarı arttıkça fotosentez hızı artar, fakat belli bir noktadan sonra sabit kalır.
e. Mineral Tuzlar
Mg : Klorofilin yapısında olduğundan dolayı çok fazla olması fotosentezi hızlandırır.
P ve Ca : Enzimleri aktive ettiklerinden dolayı bunların artması fotosentezi hızlandırır.
Fe : ETS elemanlarının yapısına girdiğinden ve klorofil
sentezinin ara reaksiyonlarında kullanıldığından dolayı demirin çok
olması fotosentezi hızlandırır.
Ayrıca; amino asit, vitamin ve organik baz gibi moleküllerin sentezinde
mineraller harcandığı için, yetersiz mineral ortamında bitki gelişmesi
yavaşlar.
2. Kalıtsal Faktörler
Bitkinin yaprak genişliği ve kalınlığı, yaprak sayısı,
stomaların sayısı ve sıklığı, kutikula tabakasının kalınlığı,
sitoplazmanın su miktarı, kloroplast sayısı ve enzimatik etkenlerdir.
KEMOSENTEZ
Bazı bakterilerin klorofil gibi yapıları bulunmadığından güneş
enerjisinden faydalanamazlar. Dışarıdan organik besin de almazlar.
Bu organizmalar yaşadıkları ortamdaki inorganik maddeleri oksitleyerek enerji kazanırlar.
NH3 + O2 ® NO2(Nitrit) + H2O + K.cal. (Enerji Eldesi)
Bu enerjiyi su ve karbondioksitin birleştirilmesinde kullanır,
kendilerine lazım olan organik besin maddelerini yaparlar veya doğrudan
ATP sentezlerler. İşte kimyasal enerjiden faydalanarak organik besinler
yapılması olayına kemosentez adı verilir.
Her türün oksitlediği madde farklı olabilir. Buna göre bakteri isimleri oluşturulmuştur. En çok oksitlenen maddeler, NH3, S, H2S, NO2, N2 dir.
H2O + CO2 + K.cal. ® Glikoz + O2 (Besin Sentezi)
ADP + Pi + K.cal. ® ATP + H2O (Kemosentetik Fosf.)
Bu tür bakteriler yaşadıkları ekosisteme oksijen bakımından katkıda bulunmazlar. Çünkü ürettikleri kadarını tüketirler.
|