Do?ada g?ne? ?????n?n etkisi alt?nda kimsenin yapamayaca?? hayati bir s?re? ger?ekle?ir. ya?ayan yarat?k D?nya gezegeninde. Reaksiyon sonucunda soludu?umuz havaya oksijen sal?n?r. Bu s?rece fotosentez denir. Fotosentez nedir? bilimsel nokta g?r?n?m? ve bitki h?crelerinin kloroplastlar?nda neler oldu?unu a?a??da ele alaca??z.

Biyolojide fotosentez d?n???md?r organik madde ve etkisi alt?ndaki inorganik bile?iklerden gelen oksijen g?ne? enerjisi. Kendileri organik bile?ikler ?retebilen t?m fotoototroflar?n karakteristi?idir.

Bu t?r organizmalar aras?nda bitkiler, ye?il ve mor bakteriler ve siyanobakteriler (mavi-ye?il algler) bulunur.

Fotoototrofik bitkiler topraktan ve havadan su emer. karbondioksit. G?ne? enerjisinin etkisi alt?nda, daha sonra gerekli olan bir polisakkarit - ni?astaya d?n??t?r?len glikoz olu?ur. bitki organizmalar? beslenme, enerji olu?umu i?in. ???NDE ?evre T?m canl? organizmalar?n solunum i?in kulland??? ?nemli bir madde olan oksijen a???a ??kar.

Fotosentez nas?l ger?ekle?ir? Bir kimyasal reaksiyon a?a??daki denklem kullan?larak temsil edilebilir:

6СО2 + 6Н2О + E = С6Н12О6 + 6О2

Fotosentetik reaksiyonlar bitkilerde h?cresel d?zeyde, yani ana pigment klorofili i?eren kloroplastlarda meydana gelir. Bu bile?ik sadece bitkilere ye?il rengini vermekle kalmaz, ayn? zamanda s?recin kendisinde de aktif rol al?r.

S?reci daha iyi anlamak i?in ye?il organellerin - kloroplastlar?n yap?s?n? tan?man?z gerekir.

Kloroplastlar?n yap?s?

Kloroplastlar yaln?zca bitkilerde ve siyanobakterilerde bulunan h?cre organelleridir. Her kloroplast ?ift zarla kapl?d?r: d?? ve i?. ?? k?s?m Kloroplast, k?vam? h?crenin sitoplazmas?na benzeyen ana madde olan stroma ile doldurulur.

Kloloplast yap?s?

Kloroplast stromas? a?a??dakilerden olu?ur:

• tilakoidler - klorofil pigmentini i?eren d?z keselere benzeyen yap?lar;
• gran - tilakoid gruplar?;
• lamel - tilakoidlerin granas?n? birbirine ba?layan t?b?ller.

Her bir grana, her bir madeni paran?n bir tilakoid oldu?u ve lamel, ?zerine granalar?n yerle?tirildi?i bir raf oldu?u bir madeni para y???n?na benziyor. Ayr?ca kloroplastlar?n kendi genetik bilgi protein, ya? damlalar? ve ni?asta tanelerinin sentezinde yer alan ?ift sarmall? DNA iplik?iklerinin yan? s?ra ribozomlarla temsil edilir.

Faydal? video: fotosentez

Ana a?amalar

Fotosentezin iki alternatif a?amas? vard?r: ayd?nl?k ve karanl?k. Her birinin kendine has ?zellikleri ve belirli reaksiyonlar s?ras?nda olu?an ?r?nleri vard?r. Yard?mc? ???k toplay?c? pigmentler olan klorofil ve karotenoidden olu?an iki fotosistem, enerjiyi ana pigmente aktar?r. Sonu? olarak, ???k enerjisi kimyasal enerjiye - ATP'ye (adenosin trifosforik asit) d?n??t?r?l?r. Fotosentez s?re?lerinde neler olur?

I??k

I??k faz?, ?????n fotonlar? bitkiye ?arpt???nda meydana gelir. Kloroplastta tilakoid membranlarda meydana gelir.

Ana s?re?ler:

1. Fotosistem I pigmentleri, reaksiyon merkezine iletilen g?ne? enerjisinin fotonlar?n? "emmeye" ba?lar.
2. I??k fotonlar?n?n etkisi alt?nda, pigment molek?l?ndeki (klorofil) elektronlar “uyar?l?r”.
3. "Uyar?lm??" elektron, ta??ma proteinleri kullan?larak tilakoidin d?? zar?na aktar?l?r.
4. Ayn? elektron, karma??k bile?ik NADP (nikotinamid adenin din?kleotid fosfat) ile etkile?ime girerek onu NADP*H2'ye indirger (bu bile?ik karanl?k fazda yer al?r).

Benzer s?re?ler fotosistem II'de de meydana gelir. "Uyar?lm??" elektronlar reaksiyon merkezini terk eder ve tilakoidlerin d?? zar?na aktar?l?r, burada elektron al?c?s?na ba?lanarak fotosistem I'e geri d?ner ve onu eski haline getirir.

Fotosentezin ???k a?amas?

Fotosistem II nas?l geri y?klenir? Bu, suyun fotolizi - H2O'nun par?alanma reaksiyonu - nedeniyle meydana gelir. ?lk olarak, su molek?l?, indirgenmesinin meydana gelmesi nedeniyle fotosistem II'nin reaksiyon merkezine elektronlar verir. Bundan sonra su tamamen hidrojen ve oksijene ayr?l?r. ?kincisi, yapra??n epidermisinin stomalar? yoluyla ?evreye n?fuz eder.

Suyun fotolizi a?a??daki denklem kullan?larak g?sterilebilir:

2H2O = 4H + 4e + O2

Ek olarak, ???k faz? s?ras?nda ATP molek?lleri sentezlenir - glikoz olu?umuna giden kimyasal enerji. Tilakoid membran, ATP olu?umunda rol alan bir enzimatik sistem i?erir. Bu i?lem, bir hidrojen iyonunun ?zel bir enzim kanal? arac?l???yla i? kabuktan d?? kabu?a aktar?lmas? sonucu meydana gelir. Bundan sonra enerji a???a ??kar.

Bilmek ?nemli! Fotosentezin ayd?nl?k faz? s?ras?nda, karanl?k fazda monosakkaritlerin sentezi i?in kullan?lan ATP enerjisinin yan? s?ra oksijen de ?retilir.

Karanl?k

Karanl?k faz reaksiyonlar?, g?ne? ????? olmasa bile g?n?n her saati meydana gelir. Fotosentetik reaksiyonlar kloroplast?n stromas?nda (i? ortam) meydana gelir. Bu konu, karanl?k faz?n reaksiyonlar?na onuruna Calvin d?ng?s? veya C3 yolu ad? verilen Melvin Calvin taraf?ndan daha ayr?nt?l? olarak incelenmi?tir.

Bu d?ng? 3 a?amada ger?ekle?ir:

1. Karboksilasyon.
2. ?yile?mek.
3. Al?c?lar?n yenilenmesi.

Karboksilasyon s?ras?nda ribuloz bisfosfat ad? verilen bir madde karbondioksit par?ac?klar?yla birle?ir. Bunun i?in ?zel bir enzim kullan?l?r - karboksilaz. Karars?z bir alt? karbonlu bile?ik olu?ur ve bu bile?ik hemen hemen 2 molek?l PGA'ya (fosfogliserik asit) ayr?l?r.

PHA'y? geri y?klemek i?in, ???k faz? s?ras?nda olu?an ATP ve NADP*H2'nin enerjisi kullan?l?r. Ard???k reaksiyonlar, bir fosfat grubuyla bir trikarbon ?ekeri ?retir.

Al?c?lar?n yenilenmesi s?ras?nda PGA molek?llerinin bir k?sm?, CO2 al?c?s? olan ribuloz bisfosfat molek?llerini restore etmek i?in kullan?l?r. Ayr?ca, ard???k reaksiyonlar yoluyla bir monosakarit olu?ur - glikoz. T?m bu i?lemler i?in ???k faz?nda olu?an ATP'nin enerjisinin yan? s?ra NADP*H2 de kullan?l?r.

6 molek?l karbondioksitin 1 molek?l glikoza d?n??t?r?lmesi i?lemi, 18 molek?l ATP ve 12 molek?l NADP*H2'nin par?alanmas?n? gerektirir. Bu s?re?ler a?a??daki denklem kullan?larak g?sterilebilir:

6СО2 + 24Н = С6Н12О6 + 6Н2О

Daha sonra, olu?an glikoz - polisakkaritlerden daha karma??k karbonhidratlar sentezlenir: ni?asta, sel?loz.

Dikkat etmek! Karanl?k faz?n fotosentezi s?ras?nda, bitki beslenmesi ve enerji ?retimi i?in gerekli olan organik bir madde olan glikoz olu?ur.

A?a??daki fotosentez tablosu bu s?recin temel ?z?n? daha iyi anlaman?za yard?mc? olacakt?r.

Fotosentez a?amalar?n?n kar??la?t?rmal? tablosu

Her ne kadar Calvin d?ng?s? fotosentezin karanl?k evresinin en karakteristik ?zelli?i olsa da, baz?lar? i?in tropik bitkiler kendine has ?zellikleri olan Hatch-Slack d?ng?s? (C4 yolu) ile karakterize edilir. Hatch-Slack d?ng?s?ndeki karboksilasyon s?ras?nda olu?an fosfogliserik asit de?il, oksaloasetik, malik, aspartik gibi di?erleridir. Ayr?ca bu reaksiyonlar s?ras?nda karbondioksit bitki h?crelerinde birikir ve ?o?u h?crede oldu?u gibi gaz de?i?imi yoluyla uzakla?t?r?lmaz.

Daha sonra bu gaz fotosentetik reaksiyonlara ve glikoz olu?umuna kat?l?r. Ayr?ca fotosentezin C4 yolunun Calvin d?ng?s?nden daha fazla enerji gerektirdi?ini de belirtmek gerekir. Hatch-Slack d?ng?s?ndeki ana reaksiyonlar ve olu?um ?r?nleri Calvin d?ng?s?nden farkl? de?ildir.

Hatch-Slack d?ng?s?n?n reaksiyonlar? sayesinde, epidermisin stomalar? kapal? durumda oldu?undan bitkilerde fotorespirasyon pratikte meydana gelmez. Bu onlar?n belirli ya?am ko?ullar?na uyum sa?lamalar?na olanak tan?r:

• a??r? ?s?;
• kuru iklim;
• habitatlar?n artan tuzlulu?u;
• CO2 eksikli?i.

Ayd?nl?k ve karanl?k fazlar?n kar??la?t?r?lmas?

Do?adaki anlam

Fotosentez sayesinde oksijen olu?ur - solunum s?re?leri ve h?crelerin i?indeki enerjinin birikmesi i?in hayati bir madde olan, canl? organizmalar?n b?y?mesine, geli?mesine, ?o?almas?na izin veren ve insan?n t?m fizyolojik sistemlerinin ?al??malar?na do?rudan kat?lan ve hayvan v?cudu.

?nemli! Atmosferdeki oksijen, t?m organizmalar? tehlikeli ultraviyole radyasyonun zararl? etkilerinden koruyan bir ozon topu olu?turur.

Faydal? video: Biyolojide Birle?ik Devlet S?nav?na haz?rl?k - fotosentez

??z?m

Bitkiler, oksijen ve enerjiyi sentezleme yetenekleri sayesinde ?retici olarak t?m besin zincirlerinin ilk halkas?n? olu?tururlar. Ye?il bitkileri t?keterek t?m heterotroflar (hayvanlar, insanlar) g?dan?n yan? s?ra hayati kaynaklar? da al?rlar. Ye?il bitkilerde ve siyanobakterilerde meydana gelen s?re? sayesinde atmosferin sabit bir gaz bile?imi ve d?nyadaki ya?am korunur.

- zorunlu ???k enerjisi kullan?m?yla karbondioksit ve sudan organik maddelerin sentezi:

6CO2 + 6H2O + Q ????? -> C6H12O6 + 6O2.

sen daha y?ksek bitkiler fotosentez organ? yaprakt?r, fotosentez organelleri kloroplastlard?r (kloroplastlar?n yap?s? - ders No. 7). Kloroplast tilakoidlerin zarlar? fotosentetik pigmentler i?erir: klorofiller ve karotenoidler. Birka? tane var farkl? t?rler klorofil ( a, b, c, d), as?l olan klorofildir A. Klorofil molek?l?nde, merkezinde magnezyum atomu bulunan bir porfirin “ba?l???” ve bir fitol “kuyru?u” ay?rt edilebilir. Porfirin “ba?l???” d?z bir yap?d?r, hidrofiliktir ve bu nedenle zar?n y?zeye bakan y?zeyinde yer al?r. su ortam? stroma. Fitol?n “kuyru?u” hidrofobiktir ve bu nedenle klorofil molek?l?n? zarda tutar.

Klorofiller k?rm?z? ve mavi-mor ????? emer, ye?ili yans?t?r ve dolay?s?yla bitkilere karakteristik ye?il rengini verir. Tilakoid membranlardaki klorofil molek?lleri ?u ?ekilde organize edilmi?tir: fotosistemler. Bitkiler ve mavi-ye?il algler fotosistem-1 ve fotosistem-2'ye, fotosentetik bakteriler ise fotosistem-1'e sahiptir. Yaln?zca fotosistem-2, oksijeni serbest b?rakmak ve suyun hidrojeninden elektronlar? almak i?in suyu ayr??t?rabilir.

Fotosentez karma??k, ?ok ad?ml? bir s?re?tir; fotosentez reaksiyonlar? iki gruba ayr?l?r: reaksiyonlar ???k faz? ve reaksiyonlar karanl?k faz.

I??k faz?

Bu faz yaln?zca tilakoid membranlarda klorofil, elektron ta??ma proteinleri ve ATP sentetaz enziminin kat?l?m?yla ???k varl???nda meydana gelir. Bir miktar ?????n etkisi alt?nda klorofilin elektronlar? uyar?l?r, molek?l? terk eder ve d??tan Sonunda negatif y?kl? hale gelen tilakoid membran. Oksitlenmi? klorofil molek?lleri, intratilakoid bo?lukta bulunan sudan elektron alarak azal?r. Bu, suyun par?alanmas?na veya fotolizine yol a?ar:

H 2 O + Q ????? -> H + + OH - .

Hidroksil iyonlar? elektronlar?n? vererek reaktif radikallere d?n???rler.OH:

OH - -> .OH + e - .

OH radikalleri birle?erek su ve serbest oksijen olu?turur:

4HAYIR. -> 2H 2 ? + ? 2.

Oksijen uzakla?t?r?l?r d?? ?evre ve protonlar tilakoidin i?inde bir "proton rezervuar?nda" birikir. Sonu? olarak tilakoid membran bir yandan H + nedeniyle pozitif, di?er yandan elektronlar nedeniyle negatif olarak y?klenir. Tilakoid zar?n d?? ve i? taraflar? aras?ndaki potansiyel fark? 200 mV'a ula?t???nda, protonlar ATP sentetaz kanallar? boyunca itilir ve ADP, ATP'ye fosforile edilir; atomik hidrojen indirgenmeye gider ?zel ta??y?c? NADP + (nikotinamid adenin din?kleotid fosfat) ila NADP H2:

2H + + 2e - + NADP -> NADPH 2.

B?ylece, ???k faz? s?ras?nda suyun fotolizi meydana gelir ve buna ?? e?lik eder. en ?nemli s?re?ler: 1) ATP sentezi; 2) NADPH2'nin olu?umu; 3) oksijen olu?umu. Oksijen atmosfere yay?l?r, ATP ve NADPH2 kloroplast?n stromas?na ta??n?r ve karanl?k faz i?lemlerine kat?l?r.

1 - kloroplast stroma; 2 - grana tilakoid.

Karanl?k faz

Bu faz kloroplast?n stromas?nda meydana gelir. Reaksiyonlar? ???k enerjisine ihtiya? duymad???ndan sadece ???kta de?il karanl?kta da meydana gelir. Karanl?k faz reaksiyonlar?, karbondioksitin (havadan gelen) art arda d?n???mleri zinciridir ve glikoz ve di?er organik maddelerin olu?umuna yol a?ar.

Bu zincirdeki ilk reaksiyon karbondioksitin sabitlenmesidir; Karbondioksit al?c?s? be? karbonlu bir ?ekerdir. ribuloz bifosfat(RiBF); enzim reaksiyonu katalize eder Ribuloz bifosfat karboksilaz(RiBP karboksilaz). Ribuloz bisfosfat?n karboksilasyonu sonucunda karars?z bir alt? karbonlu bile?ik olu?ur ve bu bile?ik hemen iki molek?le ayr?l?r. fosfogliserik asit(FGK). Daha sonra fosfogliserik asidin bir dizi ara ?r?n arac?l???yla glikoza d?n??t?r?ld??? bir reaksiyon d?ng?s? meydana gelir. Bu reaksiyonlar, ???k faz?nda olu?an ATP ve NADPH2'nin enerjisini kullan?r; Bu reaksiyonlar?n d?ng?s?ne “Calvin d?ng?s?” denir:

6CO2 + 24H + + ATP -> C6H12O6 + 6H2O.

Fotosentez s?ras?nda glikoza ek olarak karma??k organik bile?iklerin di?er monomerleri de olu?ur - amino asitler, gliserol ve ya? asitleri, n?kleotitler. ?u anda iki t?r fotosentez vard?r: C3 - ve C4 fotosentezi.

C 3-fotosentez

Bu, ilk ?r?n?n ?? karbonlu (C3) bile?ikler oldu?u bir t?r fotosentezdir. C3 fotosentezi, C4 fotosentezinden ?nce ke?fedilmi?tir (M. Calvin). Yukar?da “Karanl?k faz” ba?l??? alt?nda a??klanan C3 fotosentezidir. ?zellikler C3-fotosentez: 1) karbondioksit al?c?s? RiBP'dir, 2) RiBP'nin karboksilasyon reaksiyonu RiBP karboksilaz taraf?ndan katalize edilir, 3) RiBP'nin karboksilasyonunun bir sonucu olarak iki PGA'ya ayr??an alt? karbonlu bir bile?ik olu?ur . FGK geri y?klendi trioz fosfatlar(TF). TF'nin bir k?sm? RiBP'nin rejenerasyonu i?in kullan?l?r ve bir k?sm? glikoza d?n??t?r?l?r.

1 - kloroplast; 2 - peroksizom; 3 - mitokondri.

Bu, ????a ba?l? olarak oksijenin emilmesi ve karbondioksitin sal?nmas?d?r. Ge?en y?zy?l?n ba??nda oksijenin fotosentezi bask?lad??? tespit edildi. Anla??ld??? ?zere, RiBP karboksilaz i?in substrat yaln?zca karbondioksit de?il ayn? zamanda oksijen de olabilir:

02 + RiBP -> fosfoglikolat (2C) + PGA (3C).

Enzimin ad? RiBP oksijenazd?r. Oksijen, karbondioksit fiksasyonunun rekabet?i bir inhibit?r?d?r. Fosfat grubu b?l?n?r ve fosfoglikolat, bitkinin kullanmas? gereken glikolata d?n???r. Peroksizomlara girerek glisine oksitlenir. Glisin mitokondriye girer ve burada serine oksitlenir ve CO2 formunda zaten sabitlenmi? karbon kayb? olur. Sonu? olarak, iki glikolat molek?l? (2C + 2C), bir PGA (3C) ve CO2'ye d?n??t?r?l?r. Fotorespirasyon, C3 bitkilerinin veriminde %30-40 oran?nda azalmaya neden olur ( 3 bitki ile- C3 fotosentezi ile karakterize edilen bitkiler).

C4 fotosentezi, ilk ?r?n?n d?rt karbonlu (C4) bile?ikler oldu?u fotosentezdir. 1965 y?l?nda baz? bitkilerde ( ?eker kam??? m?s?r, sorgum, dar?) fotosentezin ilk ?r?nleri d?rt karbonlu asitlerdir. Bu bitkilere ad? verildi 4 bitki ile. 1966'da Avustralyal? bilim adamlar? Hatch ve Slack, C4 bitkilerinin neredeyse hi? fotosolunum yapmad???n? ve karbondioksiti ?ok daha verimli bir ?ekilde emdi?ini g?sterdi. C4 tesislerinde karbon d?n???mlerinin yolu denilmeye ba?land? Hatch-Slack taraf?ndan.

C 4 bitkileri ?zel bir karaktere sahiptir anatomik yap? yaprak. T?m damar demetleri ?ift h?cre katman?yla ?evrilidir: d?? katman mezofil h?creleri, i? katman ise k?l?f h?creleridir. Karbondioksit mezofil h?crelerinin sitoplazmas?nda sabitlenir, al?c? ise fosfoenolpiruvat(PEP, 3C), PEP'in karboksilasyonu sonucu oksaloasetat (4C) olu?ur. S?re? katalize edilir PEP karboksilaz. RiBP karboksilaz?n aksine PEP karboksilaz?n CO2'ye kar?? daha b?y?k bir afinitesi vard?r ve en ?nemlisi O2 ile etkile?ime girmez. Mezofil kloroplastlar?, hafif faz reaksiyonlar?n?n aktif olarak meydana geldi?i ?ok say?da taneye sahiptir. K?l?f h?crelerinin kloroplastlar?nda karanl?k faz reaksiyonlar? meydana gelir.

Oksaloasetat (4C), plazmodesmata yoluyla k?l?f h?crelerine ta??nan malata d?n??t?r?l?r. Burada piruvat, CO2 ve NADPH2 olu?turacak ?ekilde dekarboksillenir ve hidrojeni giderilir.

Piruvat mezofil h?crelerine geri d?ner ve PEP'teki ATP'nin enerjisi kullan?larak yenilenir. CO2 tekrar RiBP karboksilaz ile sabitlenerek PGA olu?turulur. PEP rejenerasyonu ATP enerjisi gerektirir, dolay?s?yla C3 fotosentezinin neredeyse iki kat? kadar enerji gerektirir.

Fotosentezin anlam?

Fotosentez sayesinde her y?l atmosferden milyarlarca ton karbondioksit emiliyor ve milyarlarca ton oksijen a???a ??k?yor; fotosentez organik maddelerin olu?umunun ana kayna??d?r. Oksijen, canl? organizmalar? k?sa dalga ultraviyole radyasyondan koruyan ozon tabakas?n? olu?turur.

Fotosentez s?ras?nda ye?il yaprak?zerine d??en g?ne? enerjisinin yaln?zca yakla??k% 1'ini kullan?r, verimlilik saatte 1 m2 y?zey ba??na yakla??k 1 g organik maddedir.

Kemosentez

I??k enerjisi nedeniyle de?il, inorganik maddelerin oksidasyon enerjisi nedeniyle ger?ekle?tirilen, karbondioksit ve sudan organik bile?iklerin sentezine denir. kemosentez. Kemosentetik organizmalar baz? bakteri t?rlerini i?erir.

Nitrifikasyon bakterileri amonya?? nitrojene oksitler ve daha sonra nitrik asit(NH3 -> HNO2 -> HNO3).

Demir bakterileri demirli demiri oksit demire d?n??t?r?r (Fe 2+ -> Fe 3+).

K?k?rt bakterileri hidrojen s?lf?r? k?k?rt veya s?lf?rik asite oksitler (H2S + 1/2 O2 -> S + H2O, H2S + 2O2 -> H2S04).

?norganik maddelerin oksidasyon reaksiyonlar? sonucunda bakteriler taraf?ndan y?ksek enerjili ATP ba?lar? ?eklinde depolanan enerji a???a ??kar. ATP, fotosentezin karanl?k faz?ndaki reaksiyonlara benzer ?ekilde ilerleyen organik maddelerin sentezi i?in kullan?l?r.

Kemosentetik bakteriler toprakta birikime katk?da bulunur mineraller, toprak verimlili?ini art?r?n, temizli?i te?vik edin at?k su vesaire.

Git 11 numaral? dersler“Metabolizma kavram?. Proteinlerin biyosentezi"

Git 13 numaral? dersler“?karyotik h?crelerin b?l?nme y?ntemleri: mitoz, mayoz, amitoz”

- zorunlu ???k enerjisi kullan?m?yla karbondioksit ve sudan organik maddelerin sentezi:

6CO2 + 6H2O + Q ????? -> C6H12O6 + 6O2.

Daha y?ksek bitkilerde, fotosentez organ? yaprakt?r ve fotosentez organelleri kloroplastlard?r (kloroplastlar?n yap?s? - ders No. 7). Kloroplast tilakoidlerin zarlar? fotosentetik pigmentler i?erir: klorofiller ve karotenoidler. Birka? farkl? klorofil t?r? vard?r ( a, b, c, d), as?l olan klorofildir A. Klorofil molek?l?nde, merkezinde magnezyum atomu bulunan bir porfirin “ba?l???” ve bir fitol “kuyru?u” ay?rt edilebilir. Porfirin “ba??” d?z bir yap?d?r, hidrofiliktir ve bu nedenle stroman?n sulu ortam?na bakan membran?n y?zeyinde yer al?r. Fitol?n “kuyru?u” hidrofobiktir ve bu nedenle klorofil molek?l?n? zarda tutar.

Klorofiller k?rm?z? ve mavi-mor ????? emer, ye?ili yans?t?r ve dolay?s?yla bitkilere karakteristik ye?il rengini verir. Tilakoid membranlardaki klorofil molek?lleri ?u ?ekilde organize edilmi?tir: fotosistemler. Bitkiler ve mavi-ye?il algler fotosistem-1 ve fotosistem-2'ye, fotosentetik bakteriler ise fotosistem-1'e sahiptir. Yaln?zca fotosistem-2, oksijeni serbest b?rakmak ve suyun hidrojeninden elektronlar? almak i?in suyu ayr??t?rabilir.

Fotosentez karma??k, ?ok ad?ml? bir s?re?tir; fotosentez reaksiyonlar? iki gruba ayr?l?r: reaksiyonlar ???k faz? ve reaksiyonlar karanl?k faz.

I??k faz?

Bu faz yaln?zca tilakoid membranlarda klorofil, elektron ta??ma proteinleri ve ATP sentetaz enziminin kat?l?m?yla ???k varl???nda meydana gelir. Bir miktar ?????n etkisi alt?nda, klorofil elektronlar? uyar?l?r, molek?l? terk eder ve sonu?ta negatif y?kl? hale gelen tilakoid membran?n d?? taraf?na girer. Oksitlenmi? klorofil molek?lleri, intratilakoid bo?lukta bulunan sudan elektron alarak azal?r. Bu, suyun par?alanmas?na veya fotolizine yol a?ar:

H 2 O + Q ????? -> H + + OH - .

Hidroksil iyonlar? elektronlar?n? vererek reaktif radikallere d?n???rler.OH:

OH - -> .OH + e - .

OH radikalleri birle?erek su ve serbest oksijen olu?turur:

4HAYIR. -> 2H 2 ? + ? 2.

Bu durumda oksijen d?? ortama ??kar?l?r ve tilakoid i?inde protonlar “proton rezervuar?nda” birikir. Sonu? olarak tilakoid membran bir yandan H + nedeniyle pozitif, di?er yandan elektronlar nedeniyle negatif olarak y?klenir. Tilakoid zar?n d?? ve i? taraflar? aras?ndaki potansiyel fark? 200 mV'a ula?t???nda, protonlar ATP sentetaz kanallar? boyunca itilir ve ADP, ATP'ye fosforile edilir; Atomik hidrojen, spesifik ta??y?c? NADP +'y? (nikotinamid adenin din?kleotit fosfat) NADPH 2'ye geri d?nd?rmek i?in kullan?l?r:

2H + + 2e - + NADP -> NADPH 2.

B?ylece, ???k faz?nda suyun fotolizi meydana gelir ve buna ?? ?nemli s?re? e?lik eder: 1) ATP sentezi; 2) NADPH2'nin olu?umu; 3) oksijen olu?umu. Oksijen atmosfere yay?l?r, ATP ve NADPH2 kloroplast?n stromas?na ta??n?r ve karanl?k faz i?lemlerine kat?l?r.

1 - kloroplast stroma; 2 - grana tilakoid.

Karanl?k faz

Bu faz kloroplast?n stromas?nda meydana gelir. Reaksiyonlar? ???k enerjisine ihtiya? duymad???ndan sadece ???kta de?il karanl?kta da meydana gelir. Karanl?k faz reaksiyonlar?, karbondioksitin (havadan gelen) art arda d?n???mleri zinciridir ve glikoz ve di?er organik maddelerin olu?umuna yol a?ar.

Bu zincirdeki ilk reaksiyon karbondioksitin sabitlenmesidir; Karbondioksit al?c?s? be? karbonlu bir ?ekerdir. ribuloz bifosfat(RiBF); enzim reaksiyonu katalize eder Ribuloz bifosfat karboksilaz(RiBP karboksilaz). Ribuloz bisfosfat?n karboksilasyonu sonucunda karars?z bir alt? karbonlu bile?ik olu?ur ve bu bile?ik hemen iki molek?le ayr?l?r. fosfogliserik asit(FGK). Daha sonra fosfogliserik asidin bir dizi ara ?r?n arac?l???yla glikoza d?n??t?r?ld??? bir reaksiyon d?ng?s? meydana gelir. Bu reaksiyonlar, ???k faz?nda olu?an ATP ve NADPH2'nin enerjisini kullan?r; Bu reaksiyonlar?n d?ng?s?ne “Calvin d?ng?s?” denir:

6CO2 + 24H + + ATP -> C6H12O6 + 6H2O.

Fotosentez s?ras?nda glikoza ek olarak karma??k organik bile?iklerin di?er monomerleri de olu?ur - amino asitler, gliserol ve ya? asitleri, n?kleotitler. ?u anda iki t?r fotosentez vard?r: C3 - ve C4 fotosentezi.

C 3-fotosentez

Bu, ilk ?r?n?n ?? karbonlu (C3) bile?ikler oldu?u bir t?r fotosentezdir. C3 fotosentezi, C4 fotosentezinden ?nce ke?fedilmi?tir (M. Calvin). Yukar?da “Karanl?k faz” ba?l??? alt?nda a??klanan C3 fotosentezidir. C3 fotosentezinin karakteristik ?zellikleri: 1) karbondioksit al?c?s? RiBP'dir, 2) RiBP'nin karboksilasyon reaksiyonu RiBP karboksilaz taraf?ndan katalize edilir, 3) RiBP'nin karboksilasyonunun bir sonucu olarak, ayr??an alt? karbonlu bir bile?ik olu?ur iki PGA. FGK geri y?klendi trioz fosfatlar(TF). TF'nin bir k?sm? RiBP'nin rejenerasyonu i?in kullan?l?r ve bir k?sm? glikoza d?n??t?r?l?r.

1 - kloroplast; 2 - peroksizom; 3 - mitokondri.

Bu, ????a ba?l? olarak oksijenin emilmesi ve karbondioksitin sal?nmas?d?r. Ge?en y?zy?l?n ba??nda oksijenin fotosentezi bask?lad??? tespit edildi. Anla??ld??? ?zere, RiBP karboksilaz i?in substrat yaln?zca karbondioksit de?il ayn? zamanda oksijen de olabilir:

02 + RiBP -> fosfoglikolat (2C) + PGA (3C).

Enzimin ad? RiBP oksijenazd?r. Oksijen, karbondioksit fiksasyonunun rekabet?i bir inhibit?r?d?r. Fosfat grubu b?l?n?r ve fosfoglikolat, bitkinin kullanmas? gereken glikolata d?n???r. Peroksizomlara girerek glisine oksitlenir. Glisin mitokondriye girer ve burada serine oksitlenir ve CO2 formunda zaten sabitlenmi? karbon kayb? olur. Sonu? olarak, iki glikolat molek?l? (2C + 2C), bir PGA (3C) ve CO2'ye d?n??t?r?l?r. Fotorespirasyon, C3 bitkilerinin veriminde %30-40 oran?nda azalmaya neden olur ( 3 bitki ile- C3 fotosentezi ile karakterize edilen bitkiler).

C4 fotosentezi, ilk ?r?n?n d?rt karbonlu (C4) bile?ikler oldu?u fotosentezdir. 1965 y?l?nda baz? bitkilerde (?eker kam???, m?s?r, sorgum, dar?) ilk fotosentez ?r?nlerinin d?rt karbonlu asitler oldu?u bulunmu?tur. Bu bitkilere denir 4 bitki ile. 1966'da Avustralyal? bilim adamlar? Hatch ve Slack, C4 bitkilerinin neredeyse hi? fotosolunum yapmad???n? ve karbondioksiti ?ok daha verimli bir ?ekilde emdi?ini g?sterdi. C4 tesislerinde karbon d?n???mlerinin yolu denilmeye ba?land? Hatch-Slack taraf?ndan.

C 4 bitkileri, yapra??n ?zel bir anatomik yap?s? ile karakterize edilir. T?m damar demetleri ?ift h?cre katman?yla ?evrilidir: d?? katman mezofil h?creleri, i? katman ise k?l?f h?creleridir. Karbondioksit mezofil h?crelerinin sitoplazmas?nda sabitlenir, al?c? ise fosfoenolpiruvat(PEP, 3C), PEP'in karboksilasyonu sonucu oksaloasetat (4C) olu?ur. S?re? katalize edilir PEP karboksilaz. RiBP karboksilaz?n aksine PEP karboksilaz?n CO2'ye kar?? daha b?y?k bir afinitesi vard?r ve en ?nemlisi O2 ile etkile?ime girmez. Mezofil kloroplastlar?, hafif faz reaksiyonlar?n?n aktif olarak meydana geldi?i ?ok say?da taneye sahiptir. K?l?f h?crelerinin kloroplastlar?nda karanl?k faz reaksiyonlar? meydana gelir.

Oksaloasetat (4C), plazmodesmata yoluyla k?l?f h?crelerine ta??nan malata d?n??t?r?l?r. Burada piruvat, CO2 ve NADPH2 olu?turacak ?ekilde dekarboksillenir ve hidrojeni giderilir.

Piruvat mezofil h?crelerine geri d?ner ve PEP'teki ATP'nin enerjisi kullan?larak yenilenir. CO2 tekrar RiBP karboksilaz ile sabitlenerek PGA olu?turulur. PEP rejenerasyonu ATP enerjisi gerektirir, dolay?s?yla C3 fotosentezinin neredeyse iki kat? kadar enerji gerektirir.

Fotosentezin anlam?

Fotosentez sayesinde her y?l atmosferden milyarlarca ton karbondioksit emiliyor ve milyarlarca ton oksijen a???a ??k?yor; fotosentez organik maddelerin olu?umunun ana kayna??d?r. Oksijen, canl? organizmalar? k?sa dalga ultraviyole radyasyondan koruyan ozon tabakas?n? olu?turur.

Fotosentez s?ras?nda ye?il bir yaprak, ?zerine d??en g?ne? enerjisinin yaln?zca yakla??k %1'ini kullan?r; verimlilik, saatte 1 m2 y?zey ba??na yakla??k 1 g organik maddedir.

Kemosentez

I??k enerjisi nedeniyle de?il, inorganik maddelerin oksidasyon enerjisi nedeniyle ger?ekle?tirilen, karbondioksit ve sudan organik bile?iklerin sentezine denir. kemosentez. Kemosentetik organizmalar baz? bakteri t?rlerini i?erir.

Nitrifikasyon bakterileri amonyak nitroya ve daha sonra nitrik asite (NH3 -> HNO2 -> HNO3) oksitlenir.

Demir bakterileri demirli demiri oksit demire d?n??t?r?r (Fe 2+ -> Fe 3+).

K?k?rt bakterileri hidrojen s?lf?r? k?k?rt veya s?lf?rik asite oksitler (H2S + 1/2 O2 -> S + H2O, H2S + 2O2 -> H2S04).

?norganik maddelerin oksidasyon reaksiyonlar? sonucunda bakteriler taraf?ndan y?ksek enerjili ATP ba?lar? ?eklinde depolanan enerji a???a ??kar. ATP, fotosentezin karanl?k faz?ndaki reaksiyonlara benzer ?ekilde ilerleyen organik maddelerin sentezi i?in kullan?l?r.

Kemosentetik bakteriler toprakta mineral birikimine katk?da bulunur, topra??n verimlili?ini art?r?r, at?k su ar?t?m?n? te?vik eder vb.

Git 11 numaral? dersler“Metabolizma kavram?. Proteinlerin biyosentezi"

Git 13 numaral? dersler“?karyotik h?crelerin b?l?nme y?ntemleri: mitoz, mayoz, amitoz”

Her ye?il yapra??n minyat?r bir “fabrika” oldu?unu biliyor musunuz? besinler ve sadece hayvanlar?n de?il insanlar?n da normal ya?am i?in ihtiya? duydu?u oksijen. Fotosentez, bu maddelerin sudan ve atmosferdeki karbondioksitten ?retilmesi i?lemidir. Bu, ?????n kat?l?m?yla meydana gelen ?ok karma??k bir kimyasal s?re?tir. Ku?kusuz herkes fotosentez s?recinin nas?l ger?ekle?ti?iyle ilgileniyor. S?re? iki a?amadan olu?ur: ?lk a?ama ???k kuantumunun emilmesi, ikinci a?ama ise ?e?itli ama?larla kullan?lmas?d?r. kimyasal reaksiyonlar onlar?n enerjisi.

Fotosentez s?reci nas?l ger?ekle?ir?
Bitki, klorofil ad? verilen ye?il bir maddeyi kullanarak ????? emer. Klorofil, meyvelerde ve saplarda bulunan kloroplastlarda bulunur. Ama ?zellikle onlar b?y?k say? Yapraklar?n i?inde bulunur ??nk? yaprak olduk?a basit yap?s? nedeniyle b?y?k miktarda ???k ?ekebilir ve buna ba?l? olarak fotosentez i?lemi i?in ?ok daha fazla enerji alabilir.
Klorofil emildikten sonra uyar?lm?? durumdad?r ve enerjiyi bitki g?vdesindeki di?er molek?llere, ?zellikle de do?rudan fotosentezde yer alan molek?llere aktar?r. Fotosentez s?recinin ikinci a?amas?, ?????n zorunlu kat?l?m? olmadan ger?ekle?ir ve su ve havadan elde edilen karbondioksitin kat?l?m?yla kimyasal bir ba? elde edilmesinden olu?ur. Bu a?amada ?ok farkl? sentezler s?z konusudur. faydal? maddeler glikoz ve ni?asta gibi hayati fonksiyonlar i?in.

Bitkiler bu organik maddeleri hem ?e?itli k?s?mlar?n? beslemek hem de normal ya?am fonksiyonlar?n? s?rd?rmek i?in kullan?rlar. Ayr?ca bu maddeler bitkilerle beslenen hayvanlardan da elde edilir. Ki?i bu maddeleri bitkisel ve hayvansal k?kenli g?dalar? yiyerek elde eder.

Fotosentez ko?ullar?
Fotosentez s?reci sadece etki alt?nda ger?ekle?emez yapay ???k, ama ayn? zamanda g?ne?li. Do?ada bitkiler kural olarak ilkbahar ve yaz aylar?nda, yani g?ne? ?????na ?ok ihtiya? duyulan bir d?nemde aktif olarak faaliyetlerini y?r?t?rler. Sveta i?eride sonbahar d?nemi az olursa g?n k?sal?r, yapraklar sarar?r ve sonra d??er. Ancak ?l?k bahar g?ne?i ortaya ??kt??? anda, ye?il yapraklar uyan?r ve ye?il "fabrikalar", ya?am i?in ?ok gerekli olan b?y?k miktarda besin ve oksijeni sa?lamak i?in yeniden ?al??malar?na devam eder.

Fotosentez s?reci nerede ger?ekle?ir?
Fotosentez esas olarak yukar?da da s?yledi?imiz gibi hat?rlarsan?z bitkilerin yapraklar?nda meydana gelir ??nk? fotosentez i?lemi i?in ?ok gerekli olan b?y?k miktarda ???k alma yetene?ine sahiptirler.

Sonu? olarak ?zetleyebiliriz ve fotosentez gibi bir s?recin bitki ya?am?n?n ayr?lmaz bir par?as? oldu?unu s?yleyebiliriz. Makalemizin bir?ok insan?n fotosentezin ne oldu?unu ve neden gerekli oldu?unu anlamas?na yard?mc? oldu?unu umuyoruz.

TANIM: Fotosentez, oksijenin a???a ??kmas?yla ???k alt?nda karbondioksit ve sudan organik maddelerin olu?mas? i?lemidir.

Fotosentez s?reci ?unlar? i?erir:

1) kloroplastlar,

3) karbondioksit,

5) s?cakl?k.

Y?ksek bitkilerde fotosentez kloroplastlarda - plastidlerde (yar? otonom organeller) meydana gelir. oval ?ekil Klorofil pigmentini i?eren ye?il rengi sayesinde bitkinin baz? k?s?mlar? da ye?il renge sahiptir.

Alglerde klorofil, kromatoforlarda (pigment i?eren ve ????? yans?tan h?creler) bulunur. Ula??lmas? zor olan ?nemli derinliklerde ya?ayan kahverengi ve k?rm?z? alglerde g?ne? ?????, ba?ka pigmentler de var.

T?m canl?lar?n besin piramidine bakt???n?zda fotosentetik organizmalar en altta, ototroflar (organik maddeleri inorganik maddelerden sentezleyen organizmalar) aras?nda yer al?r. Bu nedenle gezegendeki t?m ya?am i?in besin kayna??d?rlar.

Fotosentez s?ras?nda atmosfere oksijen sal?n?r. Atmosferin ?st katmanlar?nda ozon olu?ur. Ozon kalkan? D?nya y?zeyini sert hava ko?ullar?ndan korur ultraviyole radyasyon Bu sayede hayat denizden karaya ??kabildi.

Bitki ve hayvanlar?n solunumu i?in oksijen gereklidir. Glikoz oksijenin kat?l?m?yla oksitlendi?inde mitokondri, onsuz oldu?undan neredeyse 20 kat daha fazla enerji depolar. Bu, g?da kullan?m?n? ?ok daha verimli hale getiriyor ve bu da y?ksek seviye Ku?larda ve memelilerde metabolizma.

Daha detayl? a??klama bitki fotosentez s?reci

Fotosentezin ilerlemesi:

Fotosentez s?reci, ye?il pigment i?eren h?cre i?i yar? otonom organeller olan kloroplastlar?n ????a ?arpmas?yla ba?lar. I???a maruz kald?klar?nda kloroplastlar topraktaki suyu hidrojen ve oksijene b?lerek t?ketmeye ba?lar.

Oksijenin bir k?sm? atmosfere sal?n?r, di?er k?sm? ise bitkideki oksidatif i?lemlere gider.

?eker topraktan gelen azot, k?k?rt ve fosfor ile birle?erek ye?il bitkiler ya?amlar? i?in gerekli olan ni?asta, ya?lar, proteinler, vitaminler ve di?er kompleks bile?ikleri ?retirler.

Fotosentez en iyi g?ne? ?????n?n etkisi alt?nda ger?ekle?ir, ancak baz? bitkiler yapay ayd?nlatmadan memnun olabilir.

?leri d?zey okuyucu i?in fotosentez mekanizmalar?n?n karma??k bir a??klamas?

20. y?zy?l?n 60'l? y?llar?na kadar bilim adamlar? karbondioksit fiksasyonu i?in yaln?zca bir mekanizma biliyorlard? - C3-pentoz fosfat yolu arac?l???yla. Ancak son zamanlarda bir grup Avustralyal? bilim adam?, baz? bitkilerde karbondioksitin azalt?lmas?n?n C4-dikarboksilik asit d?ng?s? yoluyla ger?ekle?ti?ini kan?tlamay? ba?ard?.

C3 reaksiyonu olan bitkilerde, fotosentez en aktif olarak orta s?cakl?k ve ???k ko?ullar?nda, ?zellikle ormanlarda ve karanl?k yerlerde meydana gelir. Bu bitkilerin hemen hemen hepsi ?unlar? i?erir: ekili bitkiler Ve en sebze ?nsan beslenmesinin temelini olu?tururlar.

C4 reaksiyonu olan bitkilerde fotosentez en aktif olarak a?a??daki ko?ullar alt?nda ger?ekle?ir: y?ksek s?cakl?k ve ayd?nlatma. Bu t?r bitkiler aras?nda ?rne?in s?cak ve tropik iklimlerde yeti?en m?s?r, sorgum ve ?eker kam??? yer al?r.

Bitki metabolizmas?n?n kendisi olduk?a yak?n zamanda ke?fedildi; suyu depolamak i?in ?zel dokulara sahip baz? bitkilerde karbondioksitin organik asitler ?eklinde birikti?i ve ancak bir g?n sonra karbonhidratlara sabitlendi?i ke?fedildi?inde. Bu mekanizma bitkilerin su tasarrufu yapmas?na yard?mc? olur.

Fotosentez s?reci nas?l ger?ekle?ir?

Bitki, klorofil ad? verilen ye?il bir maddeyi kullanarak ????? emer. Klorofil, saplarda veya meyvelerde bulunan kloroplastlarda bulunur. Yapraklarda ?zellikle b?y?k miktarda bulunur, ??nk? ?ok d?z yap?s? nedeniyle yaprak ?ok fazla ???k ?ekebilir ve dolay?s?yla fotosentez i?lemi i?in ?ok daha fazla enerji alabilir.

Emilimden sonra, klorofil uyar?lm?? bir durumdad?r ve enerjiyi bitki g?vdesindeki di?er molek?llere, ?zellikle de do?rudan fotosentezde yer alan molek?llere aktar?r. Fotosentez s?recinin ikinci a?amas?, ?????n zorunlu kat?l?m? olmadan ger?ekle?ir ve hava ve sudan elde edilen karbondioksitin kat?l?m?yla kimyasal bir ba? elde edilmesinden olu?ur. Bu a?amada ni?asta ve glikoz gibi hayata ?ok faydal? ?e?itli maddeler sentezlenir.

Bu organik maddeler, bitkilerin ?e?itli k?s?mlar?n? beslemek ve normal ya?am fonksiyonlar?n? s?rd?rmek i?in bizzat bitkiler taraf?ndan kullan?l?r. Ayr?ca bu maddeler hayvanlar taraf?ndan bitki yiyerek de elde edilir. ?nsanlar bu maddeleri hayvansal ve bitkisel k?kenli g?dalar? yiyerek de al?rlar.

Fotosentez ko?ullar?

Fotosentez hem yapay ?????n hem de g?ne? ?????n?n etkisi alt?nda ger?ekle?ebilir. Kural olarak bitkiler, gerekli g?ne? ?????n?n ?ok fazla oldu?u ilkbahar ve yaz aylar?nda do?ada yo?un bir ?ekilde "?al???r". Sonbaharda ???k azal?r, g?nler k?sal?r, yapraklar ?nce sarar?r, sonra d?k?l?r. Ancak ?l?k bahar g?ne?i ortaya ??kt??? anda, ye?il yapraklar yeniden ortaya ??kacak ve ye?il "fabrikalar" ya?am i?in gerekli olan oksijenin yan? s?ra di?er bir?ok besin maddesini sa?lamak i?in yeniden ?al??malar?na devam edecek.

Fotosentezin alternatif tan?m?

Fotosentez (eski Yunan foto-???k ve sentezinden - ba?lant?, katlama, ba?lama, sentez) - ???k enerjisini enerjiye d?n??t?rme s?reci kimyasal ba?lar fotosentetik pigmentlerin (bitkilerde klorofil, bakterilerde bakteriyoklorofil ve bakteriyorhodopsin) kat?l?m?yla fotoototroflar taraf?ndan ???ktaki organik maddeler. Modern bitki fizyolojisinde, fotosentez daha ?ok fotoototrofik bir fonksiyon olarak anla??l?r - karbondioksitin organik maddelere d?n??t?r?lmesi de dahil olmak ?zere ?e?itli endergonik reaksiyonlarda ???k kuantumunun enerjisinin emilmesi, d?n??t?r?lmesi ve kullan?lmas? s?re?leri.

Fotosentezin a?amalar?

Fotosentez olduk?a karma??k bir s?re?tir ve iki a?amay? i?erir: her zaman yaln?zca ayd?nl?kta meydana gelen ???k ve karanl?kta. T?m i?lemler, ?zel k???k organlar olan tilakodia ?zerindeki kloroplastlar?n i?inde meydana gelir. I??k faz? s?ras?nda, bir miktar ???k klorofil taraf?ndan emilir ve bunun sonucunda ATP ve NADPH molek?lleri olu?ur. Su daha sonra par?alanarak hidrojen iyonlar? olu?turur ve bir oksijen molek?l? a???a ??kar. ?u soru ortaya ??k?yor: Bu anla??lmaz gizemli maddeler nelerdir: ATP ve NADH?

ATP, t?m canl? organizmalarda bulunan ve genellikle “enerji” para birimi olarak adland?r?lan ?zel bir organik molek?ld?r. Y?ksek enerjili ba?lar i?eren ve herhangi bir organik sentezde enerji kayna?? olan bu molek?llerdir. kimyasal s?re?ler v?cutta. NADPH asl?nda bir hidrojen kayna??d?r, do?rudan karbondioksit kullan?larak fotosentezin ikinci, karanl?k a?amas?nda ortaya ??kan y?ksek molek?ler organik maddelerin - karbonhidratlar?n sentezinde kullan?l?r.

Fotosentezin ???k a?amas?

Kloroplastlar ?ok say?da klorofil molek?l? i?erir ve hepsi g?ne? ?????n? emer. Ayn? zamanda ???k di?er pigmentler taraf?ndan emilir ancak fotosentez yapamazlar. S?recin kendisi yaln?zca ?ok az say?da bulunan baz? klorofil molek?llerinde meydana gelir. Di?er klorofil molek?lleri, karotenoidler ve di?er maddeler ?zel anten ve ???k toplama kompleksleri (LHC) olu?turur. Antenler gibi ???k kuantumunu emerler ve uyar?m? ?zel reaksiyon merkezlerine veya tuzaklara iletirler. Bu merkezler, bitkilerin iki taneye sahip oldu?u fotosistemlerde bulunur: fotosistem II ve fotosistem I. ?zel klorofil molek?lleri i?erirler: s?ras?yla fotosistem II - P680 ve fotosistem I - P700'de. Tam olarak bu dalga boyundaki (680 ve 700 nm) ????? emerler.

Diyagram, fotosentezin ???k a?amas?nda her ?eyin nas?l g?r?nd???n? ve ger?ekle?ti?ini daha net hale getiriyor.

?ekilde P680 ve P700 klorofilli iki fotosistem g?r?yoruz. ?ekil ayr?ca elektron ta??nmas?n?n ger?ekle?ti?i ta??y?c?lar? da g?stermektedir.

Yani: iki fotosistemin her iki klorofil molek?l? de bir ???k kuantumunu emer ve heyecanlan?r. Elektron e- (?ekilde k?rm?z?) daha y?ksek bir enerji seviyesine hareket eder.

Uyar?lm?? elektronlar?n ?ok y?ksek enerji, k?r?l?rlar ve kloroplastlar?n i? yap?lar? olan tilakoidlerin zarlar?nda bulunan ?zel bir ta??y?c? zincirine girerler. ?ekil, klorofil P680'den fotosistem II'den bir elektronun plastokinona ve fotosistem I'den klorofil P700'den ferredoksine gitti?ini g?stermektedir. Klorofil molek?llerinin kendisinde, ??kar?ld?ktan sonra elektronlar?n yerine mavi delikler olu?ur. pozitif y?k. Ne yapal?m?

Elektron eksikli?ini telafi etmek i?in fotosistem II'nin klorofil P680 molek?l? sudan elektronlar? kabul eder ve hidrojen iyonlar? olu?ur. Ayr?ca suyun par?alanmas? nedeniyle atmosfere oksijen sal?n?r. Ve ?ekilde g?r?lebilece?i gibi klorofil P700 molek?l?, fotosistem II'den gelen bir ta??y?c? sistem arac?l???yla elektron eksikli?ini telafi ediyor.

Genel olarak ne kadar zor olursa olsun i?ler tam olarak b?yle y?r?yor ???k faz? fotosentez, onun as?l nokta elektronlar?n transferini i?erir. ?ekilde ayr?ca elektron ta??nmas?na paralel olarak H+ hidrojen iyonlar?n?n zardan ge?erek tilakoid i?inde birikti?ini g?rebilirsiniz. Orada ?ok say?da oldu?u i?in ?zel bir konjugasyon fakt?r?n?n yard?m?yla d??ar?ya do?ru hareket ediyorlar. turuncu renk, sa?daki resimde bir mantara benzemektedir.

Son olarak, yukar?da bahsedilen NADH bile?i?inin olu?umuyla sonu?lanan elektron ta??nmas?n?n son ad?m?n? g?r?yoruz. Ve H+ iyonlar?n?n transferi nedeniyle enerji para birimi sentezlenir - ATP (?ekilde sa?da g?r?l?yor).

B?ylece fotosentezin ???k a?amas? tamamlan?r, atmosfere oksijen sal?n?r, ATP ve NADH olu?ur. S?rada ne var? Vaat edilen organik madde nerede? Daha sonra esas olarak kimyasal s?re?lerden olu?an karanl?k a?ama gelir.

Fotosentezin karanl?k a?amas?

Fotosentezin karanl?k a?amas? i?in karbondioksit (CO2) ?nemli bir bile?endir. Bu nedenle bitkinin onu s?rekli olarak atmosferden almas? gerekir. Bu ama?la yapra??n y?zeyinde ?zel yap?lar - stomalar bulunur. A??ld?klar?nda CO2 yapra?a girer, suda ??z?n?r ve fotosentezin ???k faz?yla reaksiyona girer.

?o?u bitkide ???k faz? s?ras?nda CO2, be? karbonlu bir organik bile?i?e (be? karbon molek?l?nden olu?an bir zincir) ba?lan?r ve sonu?ta ?? karbonlu bir bile?i?in iki molek?l? (3-fosfogliserik asit) olu?ur. ??nk? Birincil sonu? tam olarak bu ?? karbonlu bile?iklerdir; bu t?r fotosentez yapan bitkilere C3 bitkileri denir.

Kloroplastlarda daha ileri sentezler olduk?a karma??k bir ?ekilde ger?ekle?ir. Sonu?ta alt? karbonlu bir bile?ik olu?turur ve buradan glikoz, sakkaroz veya ni?asta daha sonra sentezlenebilir. Bu organik maddeler formunda bitki enerji biriktirir. Bu durumda, sadece k???k bir k?sm?, ihtiya?lar? i?in kullan?lan yaprakta kal?rken, karbonhidratlar?n geri kalan? bitki boyunca dola?arak enerjinin en ?ok ihtiya? duyuldu?u yere, ?rne?in b?y?me noktalar?na ula??r.