FOTOSENTEZE GİRİŞ

✔ İnorganik maddelerden ışık enerjisi ve klorofil pigmenti yardımı ile organik madde üretimine fotosentez denir.

✔ Fotosentez yaparak beslenen canlılara fotoototrof denir.

FARKLI FOTOSENTEZ MEKANİZMALARI

✔ Fotoototrof canlılarda, fotosentezde kullanılan hidrojen kaynakları farklı olabilir. bu durum canlılarda farklı fotosentez mekanizmalarının görülmesine neden olmuştur.

Hidrojen kaynağı olarak H2O kullanan canlılar

✔ Bitkiler, algler ve siyanobakteriler (mavi-yeşil alg) tarafından gerçekleştirilir.

✔ Hidrojen kaynağı olarak su kullandıklarından organik maddenin yanında yan ürün olarak oksijen oluşturarak atmosferin oksijen miktarını artırırlar. Hidrojen kaynağı olarak:

H2O Karbon kaynağı olarak:

CO2 Oksijen kaynağı olarak:

H2O 6CO2 + 12H2O --> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Hidrojen kaynağı olarak H2S kullanan canlılar

✔ Sülfür bakterileri tarafından gerçekleştirilir.

✔ Hidrojen kaynağı olarak hidrojen sülfür kullandıklarından organik maddenin yanında yan ürün olarak kükürt oluştururlar.

✔ Oksijen üretmezler. Hidrojen kaynağı olarak: H2S Karbon kaynağı olarak: CO2 6CO2 + 12H2S --> C6H12O6 + 12S + 6H2O Hidrojen kaynağı olarak H2 kullanan canlılar

✔ Hidrojen bakterileri tarafından gerçekleştirilir.

✔ Hidrojen kaynağı olarak hidrojen gazı kullandıklarından organik maddenin yanında yan ürün oluşturmazlar.

✔ Oksijen üretmezler. Hidrojen kaynağı olarak: H2 Karbon kaynağı olarak: CO2 6 CO2 + 12 H2 --> C6H12O6 + 6 H2O

✔ Robert Hill, fotosentezin reaksiyonları ile ilgili deneyler yaparak fotosentezin ışık reaksiyonları sonucu açığa çıkan oksijen gazının kaynağının CO2 değil, H2O olduğunu ortaya çıkarmıştır. Buna Hill Reaksiyonu denir. 6CO2 + 6H2O --> C6H12O6 + 6O2 Tüm Fotoototroflarda Görülen Durumlar ✔ Karbon kaynağı olarak CO2 kullanırlar.

✔ Klorofil ve ışık kullanırlar.

✔ Organik madde ve su oluştururlar.

✔ Hidrojen kaynağı kullanırlar. (Hidrojen kaynağı değişiklik gösterir.)

✔ Ökaryot hücrelerde klorofil pigmenti kloroplast organeli içinde yer alır. Bu nedenle kloroplast fotosentezden sorumludur.

✔ Prokaryot hücrelerde klorofil pigmenti hücre zarına bağlı olacak şekilde sitoplazmada bulunur. Hücre zarı ve sitoplazma beraberce kloroplast gibi görev yapar. Hücre zarı kloroplast içindeki tilakoit zar sisteminin görevini üstlenirken sitoplazma stromanın görevini üstlenmiştir.

KLOROPLAST

✔ Klorofil pigmenti taşıyan yeşil plastiddir.

✔ Fotosentezin gerçekleşmesini sağlar.

✔ Dış ve iç olmak üzere iki katlıdır. İç zarı düzdür.

✔ İçi stroma ile doludur. Bu sıvı içerisinde DNA, RNA, ribozom, enzim de dahil olacak şekilde birçok organik ve inorganik madde bulunur.

✔ İçinde üçüncü bir zar sistemi bulunur. Buna tilakoit zar sistemi denir. Klorofiller granumların tilakoit zarına tutunmuş bir şekilde bulunur. Granumlar tilakoit ara lameller ile birbirine bağlanarak granaları oluşturur.

✔ Kendini eşleyebilir ve protein sentezi yapabilir.

Işık

✔ Doğada çok farklı ışık türü vardır. Işık, dalga boylarına göre sıralanmıştır. Bu şekilde elektromanyetik spekturum oluşur.

✔ Elektromanyetik spektrumun 380nm ile 750nm arasındaki ışık fotosentez yapmaya uygundur. Bu ışığa görünür ışık denir.

✔ Görünür ışık (beyaz ışık) prizmadan geçirildiğinde ışık, dalga boylarına göre renklerine ayrılır.

✔ Işık cisimle karşılaştığında; Cismin içinden geçebilir. Yansıtabilir. Soğurabilir. Bunun nasıl olacağı cismin kimyasal özelliği ile ilgilidir.

✔ Görünür ışığı soğurabilen cisimlere pigment denir.

✔ Pigmentin soğurduğu ışık, fotosentezin gerçekleştirilmesine olanak tanır.

Klorofil

✔ Fotosentezde görev alan birçok pigment vardır. En temel fotosentez pigmenti klorofildir.

✔ Klorofil pigmenti kırmızı ve mor ışığı soğururken yeşili yansıtır. Yeşili yansıttığından klorofil yeşildir.

✔ Klorofilin yapısında Mg, N, C, O, H atomları bulunur. Fe ise yapısına katılmaz. Ancak, üretimini sağlayan enzimin çalışması için gereklidir. Fotosenteze Yardımcı Pigmentler

✔ Klorofilin soğurabildiği dalga boylu ışıklardan daha farklı dalga boyundaki ışıkları soğururlar. Böylece farklı dalga boylarında da verimli fotosentez gerçekleşmesi sağlanır.

✔ Zararlı ışıklardan klorofili korurlar. Engelmann Deneyi Engelmann beyaz ışığı bir prizmadan geçirerek ışığın renklere ayrılmasını sağlamıştır. Renklere ayrılan ışığı ipliksi yeşil alg üzerine düşürmüştür. Yeşil algin etrafına oksijenli solunum yapan bakteri türü yerleştirmiştir. Bakterilerin kırmızı, mavi ve mor ışık etrafında daha çok; yeşil ışık etrafında ise daha az ürediği görülmüştür.