Fotosentezin 3 Aşaması ve Özellikleri
Fotosentez aşamaları, bitki tarafından alınan güneş ışığına göre bölünebilir. Fotosentez, bitkilerin ve alglerin beslendiği süreçtir. Bu işlem, hayatta kalmak için gerekli olan ışığın enerjiye dönüşümünden oluşur.
Hayatta kalabilmek için hayvanlar veya sebzeler gibi dış etkenlere ihtiyaç duyan insanlardan farklı olarak, bitkiler fotosentez yoluyla kendi yiyeceklerini yaratabilirler.
Fotosentez kelimesi iki kelimeden oluşur: fotoğraf ve sentez. Fotoğraf, ışık ve sentez karışımı anlamına gelir. Bu nedenle, bu işlem kelimenin tam anlamıyla ışığı yiyeceğe dönüştürmekten ibarettir. Bitkiler, algler ve bazı bakterilerin yanı sıra, yiyecek oluşturmak için maddeleri sentezleyebilen organizmalara ototroflar denir.
Fotosentez, ışık, karbon dioksit ve su yapılmasını gerektirir. Havadaki karbondioksit, içerisinde bulunan gözenekler sayesinde bitkinin yapraklarına girer. Öte yandan, su kökler tarafından emilir ve yapraklara ulaşmak için hareket eder ve ışık yapraklardaki pigmentler tarafından emilir.
Bu aşamalar sırasında fotosentez, su ve karbondioksit elementleri, bitkiye girer ve fotosentez, oksijen ve şeker ürünleri bitkiden çıkar.
Fotosentezin Aşamaları / Aşamaları
İlk olarak, ışığın enerjisi klorofilde bulunan proteinler tarafından emilir. Klorofil, yeşil bitkilerin dokularında bulunan bir pigmenttir; Genellikle fotosentez yapraklarda, özellikle de mesofil denilen dokularda ortaya çıkar.
Her mezofil dokusu hücresi, kloroplast adı verilen organizmaları içerir. Bu organizmalar fotosentez yapmak için tasarlanmıştır. Her kloroplastta, thylakoids denilen yapılar klorofil içeren gruplandırılır.
Bu pigment ışığı emer, bu nedenle bitki ve ışık arasındaki ilk etkileşimden asıl sorumludur.
Yapraklarda stoma adı verilen küçük gözenekler vardır. Karbondioksitin mezofilik doku içinde yayılmasından ve oksijenin atmosfere kaçmasından sorumludurlar. Böylece fotosentez iki aşamada gerçekleşir: ışık fazı ve karanlık faz.
Aydınlık faz
Bu reaksiyonlar, yalnızca ışık olduğunda meydana gelir ve kloroplastların tiylakoid zarında meydana gelir. Bu aşamada güneş ışığından gelen enerji kimyasal enerjiye dönüşür. Bu enerji, glikoz moleküllerini birleştirmek için benzin olarak kullanılacaktır.
Kimyasal enerjiye dönüşüm iki kimyasal bileşik aracılığıyla gerçekleşir: ATP veya enerji tasarruflu molekül ve düşük elektronları taşıyan NADPH. Bu işlem sırasında su molekülleri çevrede bulduğumuz oksijen haline gelir.
Güneş enerjisi, fotosistem adı verilen bir protein kompleksinde kimyasal enerjiye dönüştürülür. Her ikisi de kloroplastın içinde bulunan iki fotosistem var. Her fotosistem, moleküllerin ve klorofil ve karotenoidler gibi pigmentlerin bir karışımını içeren çok sayıda proteine sahiptir, böylece güneş ışığının emilmesi mümkündür.
Sonuç olarak, foto sistemlerdeki pigmentler enerjiyi kanalize etmek için bir araç olarak hareket ederler çünkü onu reaksiyon merkezlerine taşırlar. Işık bir pigmenti çektiği zaman, yakındaki bir pigmente enerji aktarır. Bu yakın pigment aynı zamanda enerjiyi yakındaki başka bir pigmente de iletebilir ve böylece işlem art arda tekrarlanır.
Bu ışık fazları fotosistem II'de başlar. Burada, ışık enerjisi suyu bölmek için kullanılır.
Bu işlem elektronları, hidrojen ve oksijeni serbest bırakır, enerji yüklü elektronlar ATP'nin serbest bırakıldığı fotosistem I'e taşınır. Oksijenik fotosentezde ilk donör elektronu sudur ve oluşturulan oksijen atık olacaktır. Anoksijenik fotosentezde birkaç verici elektron kullanılır.
Işık fazında, ışık enerjisi geçici olarak ATP ve NADPH'nin kimyasal moleküllerinde tutulur ve depolanır. ATP, enerjiyi serbest bırakmak için parçalanacak ve NADPH, karbondioksit moleküllerini şekere dönüştürmek için elektronlarını bağışlayacak.
Karanlık faz
Karanlık fazda, atmosferdeki karbon dioksit, hidrojen reaksiyona eklendiğinde değiştirilmek üzere yakalanır.
Böylece, bu karışım bitki tarafından yiyecek olarak kullanılacak karbonhidratlar oluşturacaktır. Buna karanlık faz denir, çünkü ışığın gerçekleşmesi için doğrudan gerekli değildir. Ancak bu reaksiyonların gerçekleşmesi için ışık gerekli olmasa da, bu işlem ışık aşamasında oluşan ATP ve NADPH'yi gerektirir.
Bu faz kloroplastların stromasında oluşur. Karbondioksit, kloroplastın stroma içinden yaprakların içine girer. Karbon atomları şekerlerin yapımında kullanılır. Bu işlem, önceki reaksiyonda oluşan ATP ve NADPH sayesinde gerçekleştirilir.
Karanlık faz reaksiyonları
İlk olarak, bir karbondioksit molekülü, dengesiz 6-karbonlu bir bileşik ile sonuçlanan RuBP adlı bir karbon reseptör molekülü ile birleştirilir.
Hemen bu bileşik ATP'den enerji alan ve BPGA olarak adlandırılan iki molekül üreten iki karbon molekülüne bölünmüştür.
Ardından, bir NADPH elektronu, iki G3P molekülü oluşturmak için BPGA moleküllerinin her biri ile birleştirilir.
Bu G3P molekülleri glukoz oluşturmak için kullanılacaktır. Bazı G3P molekülleri, döngünün devam etmesi için gerekli olan RuBP'yi yenilemek ve yenilemek için de kullanılacaktır.
Fotosentezin Önemi
Fotosentez önemlidir, çünkü bitkiler ve oksijen için yiyecek üretir. Fotosentez olmadan, insanların beslenmesi için gerekli olan birçok meyve ve sebzeyi tüketmek mümkün olmazdı. Aynı şekilde, insanların tükettiği birçok hayvan, bitkilerle beslenmeden hayatta kalamaz.
Öte yandan, bitkiler tarafından üretilen oksijen gereklidir, böylece insanlar da dahil olmak üzere Dünyadaki tüm yaşamlar hayatta kalabilir. Fotosentez ayrıca atmosferdeki sabit oksijen ve karbondioksit seviyelerinin korunmasından da sorumludur. Fotosentez olmadan, dünyadaki yaşam mümkün olmazdı.
