FOTOSENTEZ

1. FOTOSENTEZ ışık H2O 6 + 12 H2O CO2 + 6 C6H12O6 O2 + 6 Oksijen Karbondioksit su Glikoz Fotosentez

2. Bütün enerjilerin kaynağı güneştir. • Klorofil gibi özel pigmentlere sahip • bitkiler, • Siyanobakteriler(mavi-yeşil algler) ve bazı bakteriler • Öglena gibi protista’lar • Güneş enerjisini tutarak hücrelerin yararlanabileceği enerji şekline ( kimyasal bağ enerjisi ) dönüştürür – ( Fotosentez ) -

3. Tüm ototroflar fotosentez yapmazlar. Bazı ototrof bakteriler sadece kemosentez yapar. • Bazı fotoototroflar ise aynı zamanda heterotrof olabilirler(böcekçil) (böcekle azot ihtiyacını karşılar) • Tam Parazit olan bazı bitkiler ise hiç fotosentez yapmadan, konak bitkiden beslenebilirler(cin saçi- canavar otu). Yarı parazitler ise suyu hazır alır ama fotosentez yaparlar(ökseotu)

4. Canlılar ve çevreleri arasında bir enerji akışı vardır. Güneş ışık enerjisi Üretici kimyasal enerji Birincil tüketici kimyasal enerji İkincil Tüketici kimyasal enerji Üçüncül tüketici kimyasal enerji Dördüncül tüketici

5. Enerji akışında verimlilik • Besin zincirindeki besinin bir kısmı enerji olarak kullanılır bir kısmı ise ısı olarak açığa çıkar. Bu nedenle enerji her seviyeye aynı kalarak aktarılmaz belli bir kayıp olur. (1/10) • Bu kayıptan dolayı ekosistemdeki enerji akışı piramit ile gösterilir.

6. Fotosentez ile ilgili ilk çalışmalar Joseph Priestly tarafından yapılmıştır. • Çalışmalar sonucunda atmosferdeki CO2 ve O2 oranının solunum ve fotosentez gibi olaylarla korunduğu anlaşılmıştır

7. YAPRAK YAPISI VE KLOROPLAST • Yaprakta fotosentez yapan hücreler mezofil tabakasında bulunur. Bu tabakanın üstünde ve altında yer alan epidermis ise şeffaf(fotosentez yapmayan) koruyucu bir tabakadır. Fotosentez yapan hücrelere gaz alışverişi stomalar aracılığı ile yapılır stomalar kloroplast taşıyan, epidermisten farklılaşan tek yapıdır.

8. Yaprak enine kesiti Yaprak MEZOFİL İletim demeti Stoma CO2 O2 Bir Mezofil hücresi Kloroplast

9. kloroplast Dış ve iç zar Zarlararası boşluk Tilakoid zar Stroma Granum Tilakoid boşluk

11. 6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2 (bitki ve siyanobakteri,öglena ) Havanın O kaynağı: Besinin H kaynağı: CO2+2H2S (CH2O)n +2 S+ H2O ( mor kükürt bakterisi) Havanın O kaynağı: Besinin H kaynağı: CO2+2H2 (CH2O)n + H2O (H bakterisi) Besinin H kaynağı: • ÇEŞİTLİ CANLILARDA FOTOSENTEZ

12. indirgenme C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O 6 CO2 + 12 H2O Yükseltgenme

13. FOTOSENTEZDE OLUŞAN OKSİJENİN KAYNAĞI Oksijeni işaretli su verildiğinde bırakılan havada ki oksijende buna rastlanmıştır. Ancak işaretlenmiş CO2 verildiğinde bırakılan havada işaretli oksijene rastlanmamıştır.

14. Deney 1 C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 6 CO2 + 12 H2O Deney 2 C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 6 CO2 + 12 H2O

15. Reaksiyona girenler 6 CO2 12 H2O 6 H2O 6 O2 C6H12O6 Ürünler Fotosentez sonucunda açığa çıkan oksijenin temel kaynağısudur. Sudaki hidrojen atomu ise oluşan glikozun ve açığa çıkansuyun yapısına katılır. Karbon dioksitteki oksijen atomu, hemsentezlenen glikoz hem de açığa çıkan suyun yapısına katılır. Karbon dioksitteki karbon atomu ise glikozun yapısına girer.

16. IŞIK ENERJİSİ VE KLOROFİL

18. Elektonlar klorofilden koparak ayrılabilir. Elektronu kaybeden klorofil + yüklü hale gelir. Elektronlar elektron taşıma sistemi enzimleri tarafından farklı moleküllere aktarılır. Klorofil a dalga boyu 662 nm; klorofil b ise dalgaboyu 654 nm olan ışığı soğurur.

20. Kloroplast zarları parçalanırsa klorofil olduğu halde fotosentez görülür mü?

21. Increasing energy 1 m 10–3 nm 103 m 10–5 nm 1 nm 103 nm 106 nm Micro- waves Radio waves Gamma rays UV Infrared X-rays Visible light 400 750 380 600 700 500 Wavelength (nm) 650 nm

22. ENGELMANN DENEYİ • Işığın dalgaboyu fotosentez hızını etkiler mi?

24. fikoeritrin • fikosiyanin • karotenoit (karoten ve ksantofil),lökopen • Klorofil dışındaki renk pigmentleri ışığı soğurur ama fotofosforilasyon yapamaz. • Bitki ve alglerde bulunan bu pigmentler klorofilin yakalayabildiğinden daha farklı dalga boyu ışınlarının soğurularak klorofile aktarılmasında rol oynarlar. • Klorofil a ve b

25. Galvonometrede okunan değerin yüksek olması ne gösterir? Galvonometrede okunan değerin yüksek olması pigment çözeltisinin ışığa geçirgenliğinin fazla olduğunu gösterir.

26. Fotosentez evreleri IŞIK reaksiyonları KARANLIK reaksiyonları (Karbon tutma)

27. FOTOSENTEZ EVRELERİ Amaç: ATP üretmek, NADPH oluşturmak, Su kullanır,O2 IŞIK IŞIK ATMOSFERE VERİLİR IŞIK REAKSİYONLARI 3 ATP + 2 NADPH2 sentezlenir (Grana) H2O O2 KARBON TUTMA REAKSİYONLARI (Karanlık Evre) 3 ATP + 2 NADPH2 harcanır (Stroma) CO2 C6H12O6 Amaç: ATP ve NADPH kullanarak CO2 bağlamak ve organik bileşik yapmak GLİKOZ

30. Fotosentez için gerekli olan maddeler nelerdir?

31. NADP ve NADPH • NADP+ + 2H = NADPH + H+ • NADP elektronları H halinde alır.

32. FOTOSİSTEM NEDİR? • Fotosistem tilakoid zar içine gömülü birçok pigmentin ve proteinin bulunduğu yapılardır. • Merkezde klorofil a ve ilk elektron alıcı vardır.

33. Fotosentezde üretilen ATP asla hücrede başka reaksiyonlarda kullanılamaz.

34. Bitkiler ve siyanobakterilerde ışığı soğurma özelliklerine göre 2 farklı FOTOSİSTEM bulunur. • Fotosistem I 700 nm en iyi soğurur. • Fotosistem II ise 680 nm en iyi soğurur. • Mor ve yeşil sülfür bakterilerinde ise tek fotosistem vardır.

35. http://www2.kumc.edu/netlearning/examples/flash/photosyn2.htmlhttp://www2.kumc.edu/netlearning/examples/flash/photosyn2.html

36. Fotonların çarpması ile Klorofilden ayrılan e- ayrıldığı klorofile geri dönerse devirli , dönmezse devirsiz fotofosforilasyon denir.

37. A. Devirli Fotofosforilasyon :

38. A. Devirli Fotofosforilasyon : • Klorofil molekülünün ışığı emmesiyle serbest kalan e- ETS nin ilk e- alıcısı olan Ferrodoksine geçer. (Klf yükseltgenmiş olur-Klf+) Ferrodoksinden sitokroma ve oradan da plastosiyanine geçen e- un taşıdığı enerji ile stromadan tilakoide H+ pompalanır. Sonuçta e- ayrıldığı klf e döner. Klorofil indirgenir ve nötr hale geçer.

39. Devirli fotofosforilasyon Ferredoksin e- İlk e alıcısı sitokrom e- Kl+ e- FS I Plastosiyanin Kl e’ lar yüksek enerjiden düşük enerjiye aktarılırken açığa çıkan enerji ile H iyonları tilakoid boşluğa pompalanır. Işık ATP ADP

41. Devirli fotofosforilasyonda su harcanmaz. • Sadece fotofosforilasyonla ATP üretilir • NADPH2 ve oksijen oluşmaz. Sadece ATP üretimi için yapılır.

44. B. Devirsiz Fotofosforilasyon:

45. B. Devirsiz Fotofosforilasyon: • Bu evrede Klf a molekülünün yer aldığı fotosistem I ( 700 nm ) ve fotosistem II ( 680nm ) birlikte görev alır. Fotosistem2 den ayrılan elektronlar geri dönmez bunun yerine fotosistem 1 e geçerler. Bu nedenle Devirsiz denilir.

46. 1. Fotosistem II nin 680 nm dalga boyundaki ışığı soğurmasıyla klorofilden kopan yüksek enerjili e- önce ilk alıcıya ardından sırasıyla plastokinon, sitokrom ve plastosiyanin üzerinden en son olarak da ışığı soğurarak e- kaybeden fotosistem I e aktarılır. 2. Fotosistem I’e e- vererek yükseltgenen fotosistem II, e- açığını (H2O) suyun parçalanmasından(fotoliz) açığa çıkan e- lardan karşılar. Yan ürün olarak açığa çıkan O2 atmosfere verilir ( Atmosfere verilen O2 nin kaynağı sudur ).

47. 3. Suyun H+ ise e-ların ETS ile Fotosistem I’e aktarılması sırasında açığa çıkan enerji ile stromadan tilakoid boşluğa yollanır. 4. Işık soğurarak e- kaybeden Fotosistem Iden ayrılan bu yüksek enerjili e- il alıcıdan sonra Ferrodoksin tarafından tutulur. 5. İndirgenen Ferrodoksin, e- nunu NADP ye vererek yükseltgenir. NADP suyun parçalanması (fotoliz) sonucu oluşan H leri (protonları) de alarak NADPH2 haline gelir.

48. Ferrodoksin 2 NADP  2NADPH2 4e- 2 H2O  4e + 4H+ + O2 Atmosfere 4 e- 4e- Klorofil-a 700 nm (PS-1) 4e- 4e- 4e- Klorofil-a (680nm) Plastosiyanin Sitokrom Plastokinon (PS-2) ışık ışık H+ lar stromadan tilakoid boşluğa pompalanır

50. 4e 2 NADPH+H Ferredoksin 2H2O 4e + 4H+ + O2 Plastokinon 4e 4e Sitokromlar 4e 4e 4e İlk elektron alıcı İlk elektron alıcı Plastosiyanin Fotosistem I Fotosistem II 2ATP - kemiozmoz ile