Fotosentez Konu Anlatımı,
Fotosentez;
Bir diğer adı olan ışıl-bileşim, klorofil taşıyan canlılarda ışık enerjisini kullanarak organik bileşiklerin üretilmesi olayıdır. Organik bileşikleri üreten canlıların tümüne foto-sentetik organizmalar olarak adlandırılırlar, bunların büyük çoğunluğu sularda bulunan ancak mikroskopla görünen canlılar (planktonlar) ve bitkilerdir. Foto-sentetik organizmalar, ışık enerjisinden yararlanarak enerjiyi depolar ve organik bileşikler üretebilirler. Bitkilerde diğer canlılar gibi yaşamsal faaliyetleri için gerekli enerjiyi organik maddelerin kimyasal enerjisinden karşılarlar. Bunun içinde güneş ışığını kullanarak havanın karbondioksitini (CO2) indirgeyerek ve organik besinleri bir araya getirerek yapay bileşik cisimler oluştururlar yani sentez ederler. Bu işlem CO2'in indirgenmesi ve ancak güneş enerjisiyle gerçekleştirdiğinden fotosentez olarak anılır. Bu yolla güneşin ışık enerjisi kimyasal enerjiye dönüştürülür ve organik madde sentezi yapılmış olur.
Fotosentez Reaksiyonları; Bu reaksiyonlar iki kademeden oluşur. Işığa bağımlı tepki ya da reaksiyonlar adını alan ilk evrede güneş enerjisi kimyasal enerjiye dönüştürülür. Birinci kademe ışık kullanılarak, ikinci kademe için gerekli olan canlıların doğrudan kullandığı hücresel biyolojik enerji ATP ve NADPH2 ler üretir
Işıklı Devre Reaksiyonlar; Bu devre kloroplastın zar katmanları içinde yani hububat türü bitkilerde (grana) gerçekleşir. Işık kesinlikle gereklidir ve iki şekilde meydana gelir.
Devirli Fotofosforilasyonda; Bu reaksiyonlarda gerçekleşen olaylar şu şekilde anlatılabilir. Sadece 2 ATP sentezlenir. Herhangi bir madde eksilmesi görülmez. Elektronlar aynı klorofile geri döner.
FS I'in ışığı soğurmasıyla klorofilden ayrılan negatif yüklü çekirdek parçacığı ilk alıcı tarafından tutulur ve ETS'ye gönderilir.
Negatif yüklü çekirdek parçacığın ETS'de taşınması esnasında açığa çıkan enerji ile ATP sentezler.
Bu negatif yüklü çekirdek parçacığı tekrar FS I'deki klorofil molekülüne geri döner.
Devirsiz Fotofosforilasyonda; Bu reaksiyonlarda gerçekleşen olaylar şu şekilde anlatılabilir. Bu reaksiyonda hem klorofil-a hem klorofil-b görev yapar. H2O parçalanır. Devirsiz fotofosforilasyonda bir defa negatif yüklü çekirdek parçacıkların aktarılması sonucunda 1 ATP, 2NADPH2 ve 1O2 molekülü oluşur.
Fotosentez II'nin (FS ) ışığı soğurmasıyla klorofilden ayrılan negatif yüklü çekirdek parçacığı ilk alıcı tarafından tutulur ve ETS'ye aktarılır.
Fotosentez II'den ayrılan negatif yüklü çekirdek parçacıkların yerine suyun parçalanmasıyla oluşan negatif yüklü çekirdek parçacıkları alır. Bu arada açığa çıkan oksijen havaya salınır.
ETS'ye geçen negatif yüklü çekirdek parçacıkların taşınması sırasında ortaya çıkan enerji ile ATP sentezlenir. Bu negatif yüklü çekirdek parçacıkların FS I'in negatif yüklü çekirdek parçacıkların açığını kapatır. Çünkü FS I'deki klorofil molekülü daha önce uyarılmış ve negatif yüklü çekirdek parçacıklarını kaybetmiştir.
FS I'den ayrılan negatif yüklü çekirdek parçacıkların ferrodoksiyon NADP'ye taşınır ve NADP protonlarla birleşerek NADPH'ı oluşturur.
Işıktan Bağımsız Reaksiyonlar; Işığın kullanılmadığı, enzim-atik reaksiyonlar evresidir. Bundan dolayı karanlık devre denilmektedir. Ama olayları yine ışıklı ortamda olmaktadır. Çünkü ışıklı devreye bağlıdır. Kloroplastın sıvı bölümünde gerçekleşen bir karbon çevrimidir. Işıklı devreden getirilen hidrojenle CO2 indirgenir ve organik bileşikler sentezlenir. Lüzumlu etkilenim enerjisi ise yine ışıklı devreden gelen ATP'lerle sağlanmaktadır. Karanlık devre reaksiyonlarında mutlaka CO2 gerekli olup, bu safhada sıcaklık değişmelerine hassastır. Çünkü enzimler katalizör olarak işlev yapar. Bir molekül glikozun sentezlenebilmesi için 6 molekül CO2 için 3 ATP ve 2 NADPH2 gerekli olduğuna göre, 1 glikoz için 18 ATP 12 NADPH2 gerekir. Bunun içinse, ışıklı devre olmayanlarının 6 defa tekrarlanması gerekir.