Tabla de Contenidos
Fotosentez, bitkilerde güneş enerjisini yakaladıkları ve onu kimyasal enerjiye, daha sonra yaşam için gerekli olan diğer biyolojik süreçleri besleyen şekerlere dönüştürdükleri bir dizi kimyasal reaksiyonu içeren biyolojik süreçtir. Güneş enerjisi , glikoz ( C6H1206 ) ve oksijen ( O2 ) üretmek için esasen karbondioksit ( CO2 ) ve suyu (H20 ) birleştiren bir reaksiyonda yakalanır . Reaksiyon şematik olarak şu şekilde özetlenebilir: karbondioksit + su + güneş ışığı, glikoz + oksijen üretir. Fotosentezin temel denklemi aşağıdaki gibidir.
6 CO 2 + 6 H 2 O + güneş enerjisi → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2
Bir bitkide, karbondioksit havadan yaprakların stomalarından difüzyonla girer. Su, topraktan kökler yoluyla alınır ve kılcallık ile yükselen ksilem yoluyla yapraklara taşınır. Güneş enerjisi yapraklardaki klorofil tarafından emilir. Fotosentez reaksiyonları bitkilerin kloroplastlarında gerçekleşir. Fotosentetik bakterilerde, fotosentez işlemi, klorofil veya ilgili bir pigmentin plazma zarında bulunduğu yerde gerçekleşir. Fotosentez ile üretilen oksijen stomalar yoluyla havaya salınır.
Bitkiler aslında çok az glikoz kullanır. Glikoz molekülleri , bitki tarafından yapısal bir malzeme olarak kullanılan selülozu oluşturmak için dehidrasyon sentezi ile birleştirilir . Dehidrasyon sentezi ayrıca glikozu, bitkilerin enerji depolamak için kullandığı bileşikler olan bazı nişastalara dönüştürmek için de kullanılır.
fotosentez ara ürünleri
Fotosentezin kimyasal denkleminin temel formülasyonu, bir dizi kimyasal süreci ve reaksiyonu özetler. Bu reaksiyonlar iki tür işlemde gerçekleşir; güneş ışığı gerektiren reaksiyonlar ve karanlıkta gerçekleşebilen reaksiyonlar, ışık enerjisi girişine bağlı değildir ve enzimler tarafından kontrol edilir.
Güneş ışığını emen reaksiyonlar, bu enerjiyi kimyasal reaksiyonlarda elektron transferini yürütmek için kullanır; bunlar endoerjik reaksiyonlardır ve enerji kaynağı güneş ışığıdır. Fotosentetik organizmaların çoğu görünür ışığı yakalar, ancak kızılötesi ışık kullananlar da vardır. Bu reaksiyonların ürünleri adenozin trifosfat ( ATP ; C10H16N5O13P3 ) ve nikotinamid adenin dinükleotit fosfattır ( NADP ; C21H29N7O17P3 )). Bitki hücrelerinde, kloroplastın tilakoid zarında güneş ışığına bağlı reaksiyonlar meydana gelir. Işığa bağımlı fotosentetik reaksiyonların genel formülasyonu şöyledir:
2 H 2 O + 2 NADP + + 3 ADP + 3 P + hafif → 2 NADPH + 2 H + + 3 ATP + O 2
burada ADP, adenozin difosfattır; C 10 H 15 N 5 O 10 P 2 . Bu reaksiyonlar temel olarak ADP’nin ATP’ye dönüştürülmesi için güneş enerjisini yakalar.
Güneş ışığının katılmadığı kimyasal reaksiyonlarda ATP ve NADPH, glikoza dönüşen karbondioksiti azaltır. Bitkilerde, alglerde ve siyanobakterilerde bu reaksiyonlara Calvin döngüsü denir. Bakteriler, ters Krebs döngüsü de dahil olmak üzere farklı reaksiyonlar kullanabilir. Bitkilerde ışığa bağımlı olmayan fotosentetik reaksiyonların (Calvin döngüsü) genel formülasyonu şu şekildedir:
3 CO 2 + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H + → C 3 H 6 O 3 + 9 ADP + 9 P + 6 NADP + + 3 H 2 O
Bu şekilde karbondioksitteki karbon, Calvin döngüsü yoluyla karbonhidratlara dönüştürülür.
Fotosentezi etkileyen faktörler
Herhangi bir kimyasal reaksiyonda olduğu gibi, reaktanların mevcudiyeti oluşabilen ürün sayısını belirler. Karbondioksit veya suyun mevcudiyetini sınırlamak, glikoz ve oksijen üretimini yavaşlatır. Ek olarak, reaksiyonların hızı, sıcaklıktan ve fosfor (P) ve nitrojen (N) kaynakları gibi ara reaksiyonlarda gerekli olabilecek minerallerin mevcudiyetinden etkilenir.
Bitkinin veya başka herhangi bir fotosentetik organizmanın genel sağlığı da fotosentez süreçlerinde temel bir rol oynar. Metabolik reaksiyonların hızı kısmen organizmanın olgunluğu tarafından belirlenir ve aynı zamanda çiçek açıp açmadığını veya meyve verip vermediğini de etkiler.
kaynaklar
- Bidlack, JE; Stern, KR; Jansky, S. (2003). Bitki Biyolojisine Giriş . New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-290941-8.
- Blankenship, RE (2014). Fotosentezin Moleküler Mekanizmaları (2. baskı). John Wiley ve Oğulları. ISBN 978-1-4051-8975-0.
- Reece JB ve ark. (2013). Campbell Biyolojisi . Benjamin Cummings. ISBN 978-0-321-77565-8.
