FOTOSENTEZ ve KEMOSENTEZ
FOTOSENTEZ
Yeşil bitkilerin havadan aldıkları CO2 yi topraktan aldıkları su ile birleştirip glikoz yapmaları ve oksijen vermeleri olayına fotosentez denir. Olay sadece klorofilli hücrelerde ve ışıklı ortamlarda gerçekleşir.
A. FOTOSENTEZ REAKSİYONLARI
Bu reaksiyonlar iki kademeden oluşur. Birinci kademede ışık kullanılarak, ikinci kademe için gerekli olan ATP ve NADPH2 ler üretilir.
1. Işıklı Devre Reaksiyonları
Bu devre kloroplastın zar katmanları içinde yani granalar’da gerçekleşir. Işık mutlaka gereklidir ve iki şekilde meydana gelir.
Devirli fotofosforilasyonda; sadece 2 ATP sentezlenir. Herhangi bir madde tüketimi görülmez. Elektronlar aynı klorofile geri döner.
Devirsiz fotofosforilasyonda; hem klorofil-a hem de klorofil-b görev yapar. H2O parçalanır (fotoliz olayı). Devirsiz fotofosforilasyonda bir defa elektronların aktarılması sonucunda 1 ATP, 2 NADPH2 ve 1 O2 molekülü oluşur.
2. Karanlık Devre
Işığın kullanılmadığı, enzimatik reaksiyonlar evresidir. Bundan dolayı karanlık devre denir. Ama olayları yine ışıklı ortamda olur. Çünkü ışıklı devreye bağlıdır.Kloroplastın sıvı kısmında gerçekleşen bir karbon döngüsüdür. Işıklı devreden getirilen hidrojenlerle CO2 indirgenir ve organik bileşikler sentezlenir. Gerekli aktivasyon enerjisi ise, yine ışıklı devreden gelen ATP lerle sağlanır. Karanlık devre reaksiyonlarında mutlaka CO2 gerekli olup, bu safha sıcaklık değişmelerine karşı hassastır. Çünkü enzimler katalizör olarak görev yapar.Bir molekül glikozun sentezlenebilmesi için 6 molekül CO2 nin tutulması gerekir. 1 CO2 için 3 ATP ve 2 NADPH2 gerekli olduğuna göre; 1 glikoz için 18 ATP ve 12 NADPH2 gerekir. Bunun için ise, ışıklı devre olaylarının 6 defa tekrarlanması gerekir.
B. FOTOSENTEZ HIZINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER
1. Dış Faktörler
a. Işık Şiddeti : Karanlık ortamda bitki klorofil taşısa bile fotosentez yapamaz. Işık seven bitkilerin fotosentezi ışık şiddeti arttıkça artar, gölge bitkilerinde de ışık şiddeti arttıkça fotosentez hızı biraz artar, ancak ışık bitkilerine oranla artış daha azdır.
b. Işığın Dalga Boyu : Beyaz ışık birden fazla ışığın birleşmesi sonucunda oluşur. Bitkiler ışığın bazı dalga boylarını emerken (soğururken) bazılarını yansıtırlar. Fotosentezde en çok kırmızı ve mor ışık, en az ise yeşil ışık soğrulur.
c. Ortamın Sıcaklığı : Fotosentez enzimler sayesinde gerçekleştirilir. Proteinler ısıdan etkilenirler. Bundan dolayı fotosentez sıcaklıktan enzimler gibi etkilenir.
d. CO2 Yoğunluğu : Bitkilerde CO2 yi devreye sokan fotosentez enzimleridir. Enzimlerin hız kapasitesi sabittir. Bundan dolayı CO2 miktarı arttıkça fotosentez hızı artar, fakat belli bir noktadan sonra sabit kalır.
e. Mineral Tuzlar
Mg : Klorofilin yapısında olduğundan dolayı çok fazla olması fotosentezi hızlandırır.
P ve Ca : Enzimleri aktive ettiklerinden dolayı bunların artması fotosentezi hızlandırır.
Fe : ETS elemanlarının yapısına girdiğinden ve klorofil sentezinin ara reaksiyonlarında kullanıldığından dolayı demirin çok olması fotosentezi hızlandırır.Ayrıca; amino asit, vitamin ve organik baz gibi moleküllerin sentezinde mineraller harcandığı için, yetersiz mineral ortamında bitki gelişmesi yavaşlar.
2. Kalıtsal Faktörler
Bitkinin yaprak genişliği ve kalınlığı, yaprak sayısı, stomaların sayısı ve sıklığı, kutikula tabakasının kalınlığı, sitoplazmanın su miktarı, kloroplast sayısı ve enzimatik etkenlerdir.
KEMOSENTEZ
Bazı bakterilerin klorofil gibi yapıları bulunmadığından güneş enerjisinden faydalanamazlar. Dışarıdan organik besin de almazlar.Bu organizmalar yaşadıkları ortamdaki inorganik maddeleri oksitleyerek enerji kazanırlar.
NH3 + O2 ---- NO2(Nitrit) + H2O + K.cal. (Enerji Eldesi)
Bu enerjiyi su ve karbondioksitin birleştirilmesinde kullanır, kendilerine lazım olan organik besin maddelerini yaparlar veya doğrudan ATP sentezlerler. İşte kimyasal enerjiden faydalanarak organik besinler yapılması olayına kemosentez adı verilir.Her türün oksitlediği madde farklı olabilir. Buna göre bakteri isimleri oluşturulmuştur. En çok oksitlenen maddeler, NH3, S, H2S, NO2, N2 dir.
H2O + CO2 + K.cal. ---- Glikoz + O2 (Besin Sentezi)
ADP + Pi + K.cal. ---- ATP + H2O (Kemosentetik Fosf.)
Bu tür bakteriler yaşadıkları ekosisteme oksijen bakımından katkıda bulunmazlar. Çünkü ürettikleri kadarını tüketirler.

FOTOSENTEZ TEST SORULARI

1. Kelvin Döngüsü reaksiyonlarına
karanlık reaksiyonda denmesinin nedeni
A) Isık gerektirmesi
B) Isıksız kosullarda gerçeklesmesi
C) Isıklı veya ısıksız kosullarda
gerçeklesmesi
D) Karanlıkta kesfedilmesi
E) Karbonun kullanılması
2. Fosforilasyon ve defosforilayon
olayları fotosentezin hangi
reaksiyonlarında gerçeklesir
A) Isık evresi ve Kelvin döngüsü
B) Isık evresi ve ısık evresi
C) Kelvin döngüsü ve Kelvin döngüsü
D) Kelvin döngüsü ve ısık evresi
E) ets ve ısık evresi
3. Fotosentez son ürünlerinin farklı
olmasının nedeni asağıdakilerden hangisi
olabilir
A) Kullanılan enzim
B) Kullanılan CO2
C) Kullanılan H+ ve e- kaynağı
D) Klorofil tipi
E) Fotosentetik canlının türü
4. Fotosentezin ısık reaksiyonunda
meydana gelen oksijenin, fotosentezdeki
rolü nedir?
A) Son elektron alıcıdır
B) Artık üründür
C) Karbon tutma reaksiyonlarında
kullanılır
D) Glikozun yapısına katılır
E) Suyun yapısına katılır
5. Fotosentez ısık reaksiyonları için
asağıdaki ifadelerden hangisi yanlıstır.
A) Isığın ilk önemli rolü ATP
sentezlemektir
B) Su sistem için H+ ve e- kaynağıdır
C) ATP sentezi kemiosmozla
gerçeklesir
D) Ortamda ATP,NADPH2 ve O2
artar
E) H2O ve Klorofil e- kaynağıdır
6. Fotosentez karbon tutma
reaksiyonlarının
amacı……………………………
A) Karbona oksijen bağlamaktır
B) Karbondioksite hidrojen
bağlamaktır
C) Karbondioksitten oksijen
koparmaktır
D) Karbondioksitten organik madde
sentezlemektir
E) Oksijene hidrojen eklemektir
7. Asağıdakilerden hangisi fotosentez
reaksiyonları ile ilgili yanlıs açıklamadır.
A) Karbondioksit stromada kullanılır
B) Oksijen ısık evresi reaksiyonu
ürünüdür
C) Son elektron alıcı oksijendir
D) NADP+ nin indirgenmesi ısık
evresinde gerçeklesir
E) H+ larının stromaya geçisi ATP
senteziyle sonuçlanır
8. Karbon tutma reaksiyonu ile ilgili
olaylardan hangisi diğerlerinden daha
önce gerçeklesir.
A) Triozların heksozlara dönüsümü
B) Triozdan pentoz sentezi
C) Deosforilasyon
D) NADPH2 n yükseltgenmesi
E) Ribülozdifosfatın sentezi
9. I- P-5C-P II-CO2 III-ATP
IV-NADPH2 V-H2O
Yukarıda verilenlerden hangisi karbon
tutma reaksiyonlarında (basit) kullanılır
A) I-II
B) II-III-V
C) I-II-III-IV
D) II-III-IV
E) I-II-III-IV-V
10. Fotosentezde su moleküllerini
fonksiyonu asağıdakilerden hangisidir
A) Karbondioksitle birleserek glikoz
olusturur
B) Isık enerjisini absorbe ederek ATP
sentezinde rol alır
C) Sistem için H+ ile ekaynağı,
biyosfer için oksijen
kaynağıdır
D) Oksijen olusumunda rol alır
E) Glikozdaki oksijenin kaynağıdır

Çizgili Kaslarımız Neden Oksijensiz Solunum Yapar?

Ağır ve uzun egzersizler yaptığımızda çizgili kaslarımız oksijeni yeterli alamaz. Bu anlarda kas hücreleri oksijensiz solum yapar. Bunun sonucunda kaslarda yorgunluk hissi veren bir tür asit birikir. Kas hücreleri normal temposuna geçtiğinde bu hücreler yeniden oksijenli solunum yapmaya devam eder.

Oksijensiz solunum yapan bazı bakteriler,hücreler ve kaslarımızda ki hücrelerdir.Oksijensiz solunuma fermantasyon da denir.Fermantasyon oksijenin olmadığı yerde hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir.Maya hücreleri ve bazı bakterilerde glikoz parçalanarak etil alkolü oluşturmuş olur.Bu durumda CO2 ve enerji açığa çıkar.

Maltoz Şeker Nelerden Oluşur?

Disakkarit çeşitlerinden biri olan maltoz şekeri iki molekül glikozun bağlanmasıyla oluşur.Maltoz disakkariti arpanın tohumunda bulunur.Maltoz bira yapımında kullanılır.Maltoz bitki hücresinde üretilir.

Laktik asit fermantasyonu

Laktik asit fermantasyonu, oksijen yokluğunda bazı bakteri ve hayvan hücrelerinde görülen bir fermantasyon biçimidir.

Normalde, glikoz glikoliz yoluyla parçalanır, iki molekül ATP, iki molekül NADH ve iki molekül pirüvat elde edilir. Ancak, NADH moleküllerinde bulunan hidrojen atomunun başka bir moleküle aktarılarak NAD+'nın tekrar oluşturulması gerekir ki yeni glikoz molekülleri parçalanmaya devam edebilsin.

Ortamda yeterli oksijen olduğu zaman NADH molekülünde bulunan hidrojen bir takım ara moleküller aracılığıyla sonunda oksijene aktarılır ve glikolizin ilk aşamalarında ortaya çıkan bir hidrojen iyonu da kullanılarak bir molekül su meydana gelir. Bu süreç sırasında hücreye enerji sağlayan ek ATP molekülleri açığa çıkar.

Ortamda oksijen bulunmadığı zaman pirüvatın laktik aside dönüşmesi NADH'den tekrar NAD+ elde edilmesini sağlar. Laktat daha fazla parçalanamasa dahi NAD+ yenilendiği için yeni glikoz moleküllerinin parçalanmasında kullanılabilir, az miktarda ATP üretimi sağlanır. Laktat hücreden dışarı difüzyonla çıkar