Fotosentezin Evreleri Kısaca Nelerdir

Devirsiz fotofosforilasyonFotosentezin Evreleri, Fotosentezin Evreleri Hakkında Kısa Bilgi, Fotosentezin Evreleri Kısaca, Fotosentezin Evreleri Kısaca Bilgi, Fotosentezin Evreleri İle İlgili Bilgi

FOTOSENTEZİN EVRELERİ

Fotosentez iki aşamada gerçekleşir :

Işık Reaksiyonları

Karbon tutma reaksiyonları

Işık Reaksiyonları

Işık reaksiyonları için mutlaka ışık gereklidir. Işık reaksiyonları kloroplâstın granasında gerçekleşir. Çünkü granada bol miktarda klorofil molekülü vardır.

Daha önce bahsettiğimiz gibi güneşten gelen ışık enerjisi klorofil tarafından soğurularak organik besinlerin yapısında kimyasal bağ enerjisi olan ATP şeklinde depo edilir.

Fotosentezin ışık reaksiyonlarında ışık enerjisi ve elektron taşıma sistemi enzimleri aracılığı ile ATP sentezlenmesine fotofosforilâsyon denir.

Işık reaksiyonları, devirli fotofosforilâsyon ve devirsiz fotofosforilâsyon olmak üzere iki aşamada gerçekleşir.

Devirli Fotofosforilâsyon :

Devirli fotofosforilâsyon reaksiyonları sırasında ışık enerjisi klorofil tarafından soğurulur. Bu arada klorofil molekülündeki elektronlardan biri yüksek enerjili hale geçerek klorofilden ayrılır. Klorofilden ayrılan elektron, elektron, taşıma sistemini oluşturan ferrodoksin, plâstokinon ve sitokromlardan geçip tekrar klorofile dönerken sahip olduğu enerjisinin bir kısmını sisteme bırakır. Bu şekilde 1 ATP sentezlenir. Bu reaksiyon sırasında klorofili terkeden elektron tekrar klorofile döndüğü için devirli fotofosforilâsyon olarak adlandırılır.

Karbon tutma reaksiyonlarında 1 molekül CO2‘in eaksiyona dahil olabilmesi için devirli fotolosforilâsyonla 1 ATPsentezlenmesigerekir Fakat, karbon tutma reaksiyonunda 1 molekül glikozun sentezlenmesi için 6 molekül CO2 gerekir Bu durumda karbon tutma reaksiyonlarına 6 molekül CO2 dahil olduğu için devirli fotofosforilâsyon sonucu 6 ATP sentezlenmesi gerekecektir.

Örnek :

Yeşil bir bitkinin fotosentezi sonucu 12 molekül glikoz sentezlendiğine göre ışık devresinin devirli reaksiyonları sonucu kaç ATP sentezlenmesi gerekir?

Çözüm :

Fotosentez denklemi :

6 CO2           +     6 H20           ışık enerjisi              C6 H12 O6 +             6 O2 olduğuna göre,

(karbon dioksit)             (su)                   klorofil                  (glikoz)                      (oksijen)

1 molekül C6 H12 O6 sentezlenmesi için                          6 molekül CO2 gerekir

12 molekül C6 H12 O6                                                                                            X

x = 12 x 6 = 72 molekül CO2 gerekir.

Devirsiz Fotofosforilâsyon

(plastoklnorf

2ADP+2P—* 2ATP

plastosiyanin

Klorofil
Fotosistem II

fotoliz

Devirsiz fotofosforilâsyon reaksiyonlarında iki fotosistem görev yapar. Fotosistem I’deki klorofilin ışığı soğurması ile serbest hâle geçen elektron (e) tekrar aynı klorofile dönmez. Fotosistem I’deki klorofil kaybettiği eletronunu fotosistem Il’deki klorofilden sağlar. Bu nedenle bu reaksiyona devirsiz fotofosforilâsyon denir.

Işık reaksiyonlarının devirli reaksiyonlarında olduğu gibi bu reaksiyonların gerçekleşmesi sırasında da ETS görev yapar.

Devirsiz fotofosforilâsyonun gerçekleşmesi aşağıdaki gibi olur :

Fotosistem I’deki klorofilin ışığı soğurması ile serbest hale geçen elektron önce ETS adını verdiğimiz elektron taşıma sistemini oluşturan moleküllerden ferrodoksin tarafından tutulur. Klorofil elektronunu kaybettiği için yükseltgenir. Ferrodoksin ise elektron kazandığı için indirgenir. Bu sırada ışık enerjisi ile su iyonize olur. H+ ve OHoluşur. Hidrojenin protonu NADP tarafından tutularak NADPH2 oluşur. Böylece kar­bon tutma reaksiyonları sırasında CO2’in indirgenmesi için gerekli hidrojenler üretilir

Devirsiz fotofosforilâsyonla 2ATP üretilir. Bu ATP ise karbon tutma reaksiyonları sırasında fotosentez ürünü olan glikozun sentezlenmesi için gereklidir. Korbon tutma reaksiyonlarına 6 molekül CO2 dahil olduğu için devirsiz fotofosforilâsyon sonucu 12 ATP sentezlenir. Ayrıca devirsiz fotofosforilâsyon suyun fotolizi ile üretilen NADPH2 karbon tutma reaksiyonlarında CO2 indirgenmesi için kullanılır. Karbon tutma reaksiyonlarına 1 molekül CO2 dahil olursa 2NADPH2 sentezlenmesi gerekir. Fakat karbon tutma reaksiyonlarına 6 molekül CO2 dahil olduğu için devirsiz foto fosforilâsyon sonucu 12 NADPH2 sentezlenir. Böylece karbon tutma reaksiyonlarının gerçekleşmesi için gerekli olan ATP ve NADPH2 sentezlenmiş olur.

Yeşil bir bitkinin fotosentezi sırasında devirsiz fotofosforilâsyonla 24 molekül NADPH2 sentezlenmiştir. Buna göre :

Işık devresi reaksiyonları sonucu kaç molekül ATP sentezlenmiştir?

Fotosentez sonucu kaç molekül glikoz sentezlenmiştir?

Fotosentezin gerçekleşmesi için kaç molekül CO2’e ihtiyaç vardır?

Karbon Tutma Reaksiyonları

Karbon tutma reaksiyonlarına 6 molekül COg dahil olduğu için 1 molekül glikoz sentezi için toplam 18 ATP ve 12NADPH2işık reaksiyonları sonucu açığa çıkar.

Karbon tutma reaksiyonunda CO2’in indirgenmesi için gerekli olan hidrojenler devirsiz fotofosforilâsyon sonucunda sentezlenen NADPH2‘den sağlanır. Ayrıca, karbon tutma reaksiyonunun yürüyebilmesi için gerekli ATP de ışık reaksiyonları sonucunda sentezlenir.

CO2 + NADPH2 —► (CH2O)n + NADP  n = 6 ise C6 H12 O6 olan glikoz sentezlenmiş olur.

Karbon tutma reaksiyonlarının gerçekleşmesi için gerekli enzimler sıcaklıktan olumsuz etkilenir. Bu nedenle bu reaksiyon aşamaları ısıya duyarlıdır. Bu reaksiyonlar kloroplâstın stromasında gerçekleşir. Bu reaksiyonların gerçekleşmesi için ışık gerekli değildir.

  1. Karbon tutma reaksiyonları 5C’lu molekül olan ribuloz difosfatın (RDP) CO2’le birleşmesi ile başlar ve 6C’lu kararsız ara bileşik oluşur. Bu bileşik parçalanarak 3C’lu fosfogliserik asiti (PGA) oluşturur.
  2. PGA, NADPH2’den 2H alarak fosfogliser aldehite dönüşür. Bu dönüşüm sırasında NADPH2 hidrojenini kaybettiği için NADP+ oluşur.
  3. PGAL’in bir kısmı, 5C’lu ribuloz monofosfatı (RMP) oluşturur. Ve bu sırada ATP harcanır. Ribuloz monofosfat ise tekrar ribuloz difosfota dönüşür.
  4. PGAL’lerin bir kısmı ise kendi arasında birleşerek 6C’lu glikoz fosfatı oluşturur (şeker fosfat). Glikoz fosfattan bir fosfatın açığa çıkması ile glikoz sentezlenmiş olur.

Karbon tutma reaksiyonları kloroplâstın stromasında gerçekleşir. Bu reaksiyonlar için ışık gerekli değildir. Reaksiyon, CO2’e ribuloz difosfatın bağlanması ile başlar. 1 molekül glikoz sentezi için toplam 18 ATP, 12 NADPH2 harcanır.

Leave a Reply

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Genel Genel