FOTOSENTEZ

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Fotosentez ile her yıl 160 milyar ton

karbonhidrat üretilir.

• Güneş enerjisi dünyadaki yaşam

enerjisi kaynağıdır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Fotosentez kloroplastlarda

gerçekleşir.Bir bitki hücresinde

yaklaşık 30-40 kloroplast vardır.

​

• Kloroplastlar stroma ve grana

adı verilen iki kısımdan oluşmuştur.

​

• Granada fotosentezin ışık reaksiyon

ları stromada ise enzimatik

reaksiyonlar gerçekleşir.

​

​

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

CO + 2H S 🡪 CH O + H O + 2S

​

6CO + 12H O 🡪 C H O + 6O

• Fotosentez sonucu oluşan moleküler oksijen suyun parçalanmasından

meydana gelmiştir.Su yerine hidrojen sülfür kullanan bakterilerde

kükürt açığa çıkması oksjenin kaynağının su olduğunu göstermiştir.

2

2

12

2

2

2

2

2

2

2

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Fotosentez ışık reaksiyonları ve calvin devri reaksiyonlarından oluşur.Işık

enerjisiyle hareketlenen elektronlar NADP tarafından yakalanır.Ayrıca ATP

sentezlenir.Kalvin devrinde ATP ler endotermik reaksiyonun enerji ihtiyacını

NADPH ise Glikoz sentezi için Hidrojen ihtiyacını karşılar.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Işık elektromanyetik

bir enerji çeşididir.

​

• Hayat için önemli

olan ve gözle

görülebilen ışık

dar bir aralığa

sahiptir.Işığın dalga

boyu kısaldıkça

enerjisi artar , dalga

boyu uzadıkça

enerjisi azalır.

• Işık foton adı verilen belli bir enerjiye sahip parçacıklardan oluşur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Klorofilin değişik çeşitleri olup en önemlileri klorofil a ve Klorofil b dir.İki farklı

molekül farklı spektrumdaki ışıkları emer ve eriyebilme ortamları farklıdır.

Klorofil a’da bir oksijen atomu Klr b ‘ye göre eksik , 2 hidrojen atomu fazladır.

Klorofil –a ( C H O N Mg )

Klorofil –b ( C H O N Mg )

55

55

70

72

6

5

4

4

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Klorofil a ve b belli ışık

emme özelliği gösterirler.

Karotinoidler bitki ve

hayvanlarda yaygın şekilde

bulunan kırmızı , sarı ,

kahverengi renkte lipit

bileşiklerdir.

​

​

• Klorofil ve karotinoidler

kloroplastlarda aynı proteine

bağlanıp fotosintin adı

verilen bir bileşiği oluştururlar.

• Karotinoidler fotosentez için önemli belli dalga boylarındaki ışık enerjisini

absorbe ederek klorofile aktarması böylece fotosenteze yardım etmesidir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Fotosistem Merkezleri

• Fotosistem merkezleri birkaç yüz

klorofil a,b ve karotinoidler den meydana

gelen anten kompleksleridir.

​

• Bir foton klorofil molekülüne çarptığında

fotonun enerjisiyle elektron daha yüksek

enerjili bir düzeye çıkar, bu elektron

tekrar eski kararlı durumuna dönerken

aldığı kadar bir enerjiyi çevreye ısı ve

floresans ışık şeklinde etrafa yansıtır.

​

• Fotosistem merkezlerinde ise , uyarılmış elektronlar elektron taşıyıcı sistemlere

aktarılarak elektronların tekrar eski durumlarına aniden dönmelerine izin

verilmeyerek ATP ve NADPH yapımı sağlanır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Tilakoit zarlarda iki çeşit

fotosistem merkezleri vardır.

​

• Fotosistem 1 , P700 olarak

bilinir ve 700 nm ve daha

uzun dalga boyundaki

ışıkları absorbe eder.

​

• Fotosistem 2 , ise 680 nm

boyundaki ışığı absorbe

ettiğinden P680 olarak

bilinir.

• Fotosistem 1 , 2’ye göre daha az klorofil-b içerir ama aynı sayıda klorofil-a’ya

sahiptir.Anten merkezlerin de karotinoidler yardımıyla absorblanan ışık

enerjisi sonunda merkezde yer alan klorofil-a molekülüne gelip ordan

birincil elektron alıcısına aktarılır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Devirsel olmayan elektron akışı

• Fotosistem 2 den kopan elektron elektron taşıma zinciri ile fotosistem 1’e

ulaşır bu sırada ATP yapılır.Fotosistem 2 nin elektron ihtiyacı su dan sağlanır.

Fotosistem 1 den kopan elektronlar NADPH sentezi için kullanılır.

​

• H O🡪 P680🡪 Fotosistem 2🡪 P700 🡪 Fotosistem 1🡪 NADPH

2

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Devirsel elektron akışı

• Fotosistem 1 den kopan elektronlar tekrar eski durumlarına dönmesi olayı

devirseldir.Sadece ATP yapımı gerçekleşir.

​

• Bakterilerde yoğun bir şekilde gerçekleşir.Yüksek yapılı bitkilerde ise

devirsel fotofosforilasyon daha az oranda gerçekleşir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Işık reaksiyonları sonucu gerçekleşen elektron akışı sayesinde ,H iyonları

Tilakoit boşluklarda birikir.H iyonları iç bölgeden stromaya ATP sentaz molekülü

sayesinde aktarılırken ATP sentezi gerçekleşmiş olur.

​

• Bir molekül CO için 2 molekül NADPH ve 3 molekül ATP ye ihtiyaç vardır.

2

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Mitokondri ve kloroplastın

her ikisi deyüksek H iyonu

konsantrasyonundan

düşük H iyonu

konsantrasyonuna doğru

gerçekleşen difüzyon

sayesinde ATP yapımı

gerçekleştirirler.

• ATP yapımı yönünden bu iki

organelin birbirine benzemesi

ortak evrimsel bir kökene

sahip olduklarını gösterir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• CO 5C’lu RuDP tarafından alınır ve rubisco denen bir enzim yardımıyla 2 mol

3-fosfogliserata dönüşür.

• Kalvin döngüsü sırasında ATP ve NADPH kullanılır.

2

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Kalvin döngüsü sonucunda bir molekül

heksoz şekeri sentezlenmesi evresinde

6 CO ile 18ATP ve 12 NADPH dan

yararlanılır.

​

• Fosfogliseraldehitin fazlası( 1 tane)

kloroplastan dışarı aktarılır ve glikoz,

sakkaroz ve fruktoz gibi maddeleri

oluşturur.

​

• 1 molekül 3-PGAL’ın oluşabilmesi için

kalvin döngüsünün 3 kez tamamlanması

gerekir.

• Döngü 3 kez tamamlandığında 6 molekül 3-PGAL oluşur.Bu moleküllerden 5

tanesi 3 molekül RiDP oluşmasını sağlar.Geri kalan bir molekül 3-PGAL ise

heksozların oluşmasında kullanılır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Yeşil bitkilerdeki değişik fotosentez tipleri

• Karbondioksit seviyesi azaldığında (Örneğin sıcak günlerde stomalar kapanır) Rubisco

döngüsel reaksiyonlara giremez ve calvin devri kesintiye uğrar buna fotorespirasyon

denir(Ayrıca rubisco CO2 yerine oksijenle birleşir).Çoğu bitkiler (C3 ) bu gruptadır.

​

• Şeker kamışı ve mısır gibi bitkiler ise C4 yolu olarak adlandırılan bir yolu izlerler.CO2 ‘i

önceden biriktirirler.Bu bitkilerin mezofil hücrelerinde calvin döngüsü gerçekleşmez

CO2 PEP olarak adlandırılan bir bileşikle birleşir ve malata dönüşür daha sonra demet

kını hücrelerine aktarılır.Malat burada calvin döngüsüne girer ve CO2 oluşur.

​

• Burada biriken CO2 atmosferin 10 katına kadar ulaşabilir.Böylece fotorespirasyon

engellenmiş olur.Yüksek ışık ve sıcaklık altında fotosentezin durması engellenmiş olur.

​

• CAM bitkileri grubunda ise (Kaktüs ve agave) yüksek sıcaklık ve susuzluk bu bitkileri

etkiler gündüz vakti stomalarını kapatmak zorundadırlar.Fotorespirasyonu engellemek

için geceleyin stomalarını açarlar , CO2 bağlarlar ve malik asit kofullarda depo

edilir.Gündüzleyin ise stomalarını kaparlar(Terlemeyi engellemek için) ve malik asitden

CO2 elde ederek fotosentezi gerçekleştirirler.Geceleyin C4 yolunu gündüzleyin ise

calvin döngüsünü gerçekleştirmiş olurlar.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Sıcak iklimlerde yaşayan bitkilerde görülür.
• Düşük CO yoğunluğunda fotosentez yaparlar.CO mezofil hücrelerinde

döngüsel reaksiyonlara girer.Yüksek O yoğunluğunun fotosentezi durdurması

böylece engellenir.

​

2

2

2

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• CAM bitkilerinde bütün gece

stomalar açıktır ve gündüzleri

kapanır.

​

• Geceleri aldıkları CO leri organik

asite çevirirler.Mezofil hücreleri

organik asitleri kofullarında

depo ederler ve gündüzleri

ise stomaları kapanır ve

fotosentez başlar.

​

​

​

• Kaktüs ananas gibi bitkiler örnek

olarak verilebilir.

• Doğada bitki türlerinin yaklaşık %85’ini C bitkileri , % 5’ini C bitkileri ve % 10

da CAM bitkileri oluşturur.

3

4

2

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

CO etkisi

2

Işık şiddeti

Sıcaklık

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI