Fotosentez:Işık enerjisinin kullanılarak organik bileşiklerin üretilmesidir.

Bakteriler ve mavi-yeşil algler hariç fotosentez olayının gerçekleştiği organeller kloroplastlardır. Stroma adında lamel ve grana adında renksiz ara maddeden oluşurlar.

Yapraktaki kloroplast

·Fotosentez, ışık ve karanlık olmak üzere iki safhada gerçekleşir. İlk safha için mutlaka ışık gereklidir. Karanlık safha ışık olsada olmasada yürüyebilen reaksiyonlardan oluşur. Karanlık safhanın olabilmesi için mutlaka ışık reaksiyonlarının gerçekleşmiş olması gerekir.

·Fotosentez yapan bakteriler H2O yerine H2S kullanırlar S2 üretirler.

·Fotosentezin ETS elemanları; Ferrodoksin, Plastokinon ve Sitokrom lardır.

Klorofil:Işığın emilmesini sağlayan yapıdır. Yapısıda C,H,O,N ve Mg atomları vardır. Fe klorofil sentezi için katalizör görevi görür. Mg klorofilin yeşil renkli olmasını sağlar.

Klorofil-a®C55H72O5N4Mg

Klorofil-b®C55H70O5N4Mg

FOTOSENTEZ REAKSİYONLARI

Fotosentez kloroplast organelinde iki ana evrede gerçekleşir.

·Klorofil hen elektron alıcı hemde elektron verici olarak görev yapar.

·Fotosentezde açığa çıkan O2 nin kaynağı H2O dur.

1.Işık reaksiyonları

a-Devirli fotofosforilasyon:

Devirli fotofosforilasyon

Devirli fotofosforilasyon sonucu 2 ATP açığa çıkar.

b-Devirsiz fotofosforilasyon

Devirsiz fotofosforilasyon

Sonuçta 1 ATP, 2 NADH2 oluşur.

·Devirli fotofosforilasyonda hiçbir madde kullanımı yapılmaz.

·Devirsiz fotofosforilasyonda H2O harcanır, O2 çıkar ve klorofilin elektron kaybı karşılanır.

·Su, NADP için hidrojen atmosfer için O2 klorofil-b için ise elektron kaynağıdır.

·Aydınlık evre reaksiyonlarında ETS ve klorofil gereklidir.

·Yüksek enerjili elektronlar klorofile geri döndüğünde normal enerji seviyesindedir.

Aydınlık reaksiyonlar

2.Karanlık reaksiyonları(Calvin devri):

Karanlık reaksiyonları

·Karanlık reaksiyonları ışık reaksiyonlarının devamı niteliğindedir. Işık reaksiyonları durunca karanlık reaksiyonları otomatik olarak durur.

·Işık gerekli değildir. Enzimsel reaksiyonlardır.

·Atmosferden CO2 nin tutulmasını ribuloz difosfat sağlar.

·Aydınlıkevrede oluşturulan ATP ve NADPH2 karanlık evrede kullanılır.

·Fotosentezde enerji akışı şöyledir:Işık enerjisi-ATP-Organik besinlerdeki kimyasal enerji

·1 mol CO2 reaksiyona girdiğinde 3ATP ve 2 NADPH2 harcanırsa, 6 mol CO2 için 18 ATP ve 12 NADPH2 harcanır.

Fotosentez hızına etki eden faktörler

a-Çevresel faktörler:

1.Işık şiddeti:Işık şiddeti arttıkça fotosentez hızı da artar. Ancak ışık şiddeti belli bir değeri geçtikte sonrasabit kalır.

2.Işığın dalga boyu:Fotosentez kırmızı ve mor dalga boylarında hızlı,yeşil ışıkta ise minimum hızdadır.

Fotosentez görünür bölge ışığında gerçekleşir

3.CO2 konsantrasyonu:CO2 konsantrasyonu arttıkça fotosentez hızı da artar. %1 den fazla CO2 verilmesi hızı etkilemez. Hız sabit kalır.

4.Sıcaklık:Yüksek sıcaklık enzim yapısını bozacağından 35-40 dereceden sonra fotosentez hızı düşmeye başlar.

5.Su miktarı:Ortamdaki su miktarının belli bir dereceye kadar artışı fotosentez hızını artırır.

6.O2 miktarı:Ortamdaki O2 artışı solunumu hızlandırarak, hem solunum hem de fotosentez için gerekli ortak maddelerin solunumda daha fazla kullanılmasına neden olacağından fotosentez hızını azaltır.

7.Madensel tuzlar:Bitkilerin gelişmesi için gerekli olan temel elementler (Mg, Fe, Ca, K,N,S,P,C,H,O…) fotosentez hızını etkiler.

b-İç faktörler

1.Klorofil miktarı:Klorofil miktarındaki azalma fotosentez hızını azaltır.

2.Yaprak anatomisi:Hücreler arası boşlukların büyüklüğü, stomaların büyüklüğü, yapısı ve dağılışı, yaprakta damarlanma sistemi, kütikula kalınlığı, sitoplazmanın su miktarı ve son ürünlerin birikimi fotosentez hızını etkiler.