Fotosentez

Fotosentez

Bitkiler inorganik moleküllerden (karbondioksitten ve sudan) organik molekül olan şekeri üretir.

Biyoloji

Etiketler

fotosentez, aydınlık evre, karanlık evre, kloroplast, katabolik işlem, autotróf, yaprak, ışık, güneş ışığı, oksijen, organik madde, karbon dioksit, glikoz, Güneş enerjisi, su, glukoz, oksijen üretimi, karbon fiksasyonu, iç zar, granum, tilakoid, temel madde, fotosistem II, fotosistem I, fotosentetik pigmentler, ATP, ATPaz, elektron taşıma sistemi, gliserinasit-3-fosfat, gliseraldehit-3-fosfat, pentoz difosfat, enerji dönüşümü, döngü, foton, atmosferik gazlar, karbonhidrat, Güneş, metabolizma, bitki, biokimya, biyoloji, _javasolt

İlgili ekstralar

Görüntüler

Fotosentezin özü

Yaprağın yapısı

Fotosentez

Hücre

Aydınlık evre

Karanlık evre

Yapay yaprak

Animasyon

Anlatma

Fotosentezin özü, bitkinin ışık enerjisini kullanarak inorganik madde karbondioksitten organik madde glikozu üretmesidir. Süreç sırasında oksijen oluşur.

Fotosentez, yaprak ve otsu gövde gibi bitkinin yeşil kısımlarında gerçekleşir. Yeşil renge, hücrelerinde fotosentezi gerçekleştiren kloroplastların büyük oranda bulunduğu besin üreten temel doku, yani mezofil neden olur.

Kloroplastlar çift katmanlı zarla çevrilidir. İç zar disk şekilli tilakoidleri, tilakoidler ise üst üste dizilerek sütun yapılı granumu oluşturur. Tilakoid zarları fotosentezin aydınlık evresinin önemli enzimlerini içerir.

Bu enzimlerden en önemlileri, iki fotosistem ile aralarında bulunan elektron taşıma sistemidir. Fotosistemlerde proteinlere bağlı ışığı emen pigmentler bulunur, bunlardan en önemlisi yeşil renkli klorofildir.
Fotosistem II'nin temel pigmenti klorofil-a foton etkisiyle yükseltgenir ve elektron taşıma sistemine elektron verir. Elektronu eksiklen klorofil, su molekülünün elektronuyla eksiğini tamamlar, bu süreç suyun ayrışmasıdır. Su moleküllerinin oksijenleri birleşerek oksijen molekülünü oluşturur, protonlar ise iç tarafta birikir. Elektron taşıma sisteminin birinci üyesi plastokinondur. Plastokinon, elektronları sitokrom kompleksine iletir. Demir içerikli protein olan sitokrom, elektronları plastosiyanina aktarır ve bu sırada iç tarafa da protonları pompalar. Elektronlar, elektron taşıma zincirinden fotosistem I'e geçer.
Fotosistem I'in temel klorofil molekülünün, daha önce fotonların etkisiyle elektronlar verdiğinden elektron eksikliği vardır. Verilmiş olan elektronlar, ferrodoksin molekülleri aracılığıyla ferrodoksin-NADP redüktaza ulaşır.
Aydınlık evrede iç tarafta protonlar birikir, bu nedenle buradaki proton yoğunluğu artar ve fazla pozitif yük oluşur. Bu, dışarıya doğru itici bir kuvvet meydana getirir. Protonlar, dışarıya ATPaz'dan geçerek çıkabilir, bu sırada enerji açığa çıkar. Çünkü sistem, enerjisi yüksek durumdan yük ve yoğunluk dengelemesi nedeniyle enerjisi düşük duruma geçer. Ortaya çıkan enerji ATP üretilmesi için kullanılır. Çıkan protonları ve elektronları NADP alır ve NADPH oluşur.
Özetle fotonların enerjisinin kullanılmasıyla protonların düzensiz dağılımı meydana gelir. Bunun sonucunda ortaya çıkan itici kuvvet ise ATP üretilmesi için kullanılır.

Karanlık evre tepkimesi ışık gerektirmez. Bu tepkime sırasında aydınlık evrede üretilmiş ATP'nin enerjisi ve NADPH'nin hidrojenleri kullanılarak organik bileşiklere karbondioksit yerleştirilir.
Örnek olarak 3 adet 5 karbon atomlu şeker düşünelim. Bunların toplam karbon atom sayısı 15'tir. Bir enzim proteini, her üç şeker molekülüne birer karbon atomu yerleştirir, bu sırada ürünler ikiye bölünür. Böylece 6 adet 3 karbon atomlu molekül oluşur, toplam karbon atom sayısı ise 18'e yükselir. Bundan sonra birer NADPH ve birer ATP kullanılarak gliserinaldehit-3-fosfatlar oluşur. Bunlardan biri döngüden çıkar; diğerleri ise 3 ATP kullanarak 3 adet 5 karbon atomlu şekere dönüşür ve döngü yeniden başlar. Demek ki döngü sırasında toplam bir adet 3 karbon atomlu molekül ortaya çıkar, bunun için de aydınlık evrede oluşan ATP'lere ve NADPH'lere gereksinim vardır. Bunun gibi iki döngüde iki adet 3 karbon atomlu molekül ortaya çıkar ve bunlar birbirlerine bağlanarak bir adet 6 karbon atomlu glikozu oluşturur. Bitki, oluşan glikozu yedek besin maddesi olan nişastayı sentezlemek ya da yıkım süreçlerinde ATP üretmek için kullanır.

Fotosentez gerçekleştirecek yapay sistemler üzerine deneyler yapılmaktadır. Yapay yaprakta aydınlık ve karanlık evre tepkimeleri için iki ayrı kap kullanılır. Aydınlık evre tepkimesi, aydınlatıldığında suyu ayrıştıran bir nitrit yarı iletken üzerinde gerçekleşir. Oksijenler kabarcıklar şeklinde ayrılır; protonlar direk olarak, elektronlar ise bir kablo aracılığıyla karanlık evre tepkimesinin gerçekleşeceği diğer kaba geçer. Burada karbondioksitten ve sudan metal katalizör yardımıyla karınca asidi olarak da adlandırılan formik asit üretilir.
Deney aşamasındaki bu sistem, Güneş ışığının değerlendirilmesine olanak sağlayacak, buna ek olarak, atmosferdeki karbondioksit miktarının, böylece sera etkisinin azalmasına da yardımcı olabilecektir.

İlgili ekstralar

Hayvan ve Bitki Hücresi, Hücre Organelleri

Ökaryotik hücrelerde birçok hücre organelleri (organcıkları) bulunur.

Klorofil

Bitkilere yeşil renk veren pigment, ışık enerjisinin emilmesinde ve bu yüzden fotosentezde vazgeçilmezdir.

Oksijen Döngüsü

Canlıların coğu için vazgeçilmez olan oksijen, Dünyamızda sürekli bir döngü içerisindedir.

Sera Etkisi

Sera etkisi, insani aktiviteler nedeniyle artıyor ve küresel ısınmaya neden oluyor.

Enzimin İşlevi

Enzimler, biyokimyasal reaksiyonları katalize eden (hızlandıran) protein molekülleridir, çalışmaları kontrol edilebilir.

Hava Kirliliği

Animasyonda tarım, sanayi ve kent kaynaklı hava kirliliği tanıtılıyor.

Taşıma Süreçleri

Animasyonda hücre zarından gerçekleşen aktif ve pasif taşıma süreçleri özetlenmektedir.

Çiçek

Animasyon yardımıyla çiçeğin yapısını öğreniyoruz.

ADP ve ATP

ATP hücrelerin en önemli enerji kaynağı olan moleküldür.

Bitkinin Vejetatif Organları

Bitkinin yaşantısını sürdürmesi ve gelişmesi için gerekli organlar.

Güneş

Güneş'in çapı Dünya'nın çapının yaklaşık 109 katıdır. Büyük ölçüde hidrojenden oluşur.

Karbon Döngüsü

Karbon fotosentez sırasında organik maddelere bağlanır, solunum sırasında ise atmosfere salınır.

Niş

Niş, canlıların veya popülasyonların çevresel ihtiyaçlarını belirleyen soyut bir kavramdır.

Oksijen (O₂) (orta)

Dünya'da en bol bulunan ve yaşam için elzem elementtir.

Ormansızlaştırma

Ormansızlaştırmanın çevre üzerinde pek çok olumsuz etkisi vardır.

Tatlı Su Amipi

Tatlı sularda yaygın olarak yaşayan heterotrof tek hücrelidir. Şeklini sürekli değiştirir.

Tohum ve Çimlenme

Çift çeneklilerde iki, tek çeneklilerde bir çenek yaprağı bulunur.

Yaprağın Yapısı

Animasyonda başlıca yaprak çeşitleri ile tek ve çift çenekli bitkilerin yaprakları arasındaki farklar tanıtılıyor.

Yüzey Gerilimi

Yüzey gerilimi sıvıların mümkün olan en küçük yüzey alanına sahip olma isteğidir.

Tek ve Çift Çenekli Bitkilerin Karşılaştırılması

Kapalı tohumlu bitkiler tek ve çift çenekli iki büyük sınıftan oluşur.

Yeşil Öglena (Euglena Viridis)

Kamçılılar sınıfından hem ototrof hem heterotrof olarak beslenen, tatlı sularda yaşayan tek hücrelidir.

Added to your cart.