Fotosentez

Fotosentezin resimle anlatımı, yaprakların içindeki kloroplast organelinde gerçekleşen kimyasal süreci gösterir. Fotosentezin temel adımları resimlerde şu şekilde gösterilir: 1. Işık Emilimi: Klorofil pigmentleri, güneş ışığının görünür ışık kısmını emer ve yeşil ışığı yansıtır, bu yüzden yaprakları yeşil renkte görürüz. 2. Enerji Dönüşümü: Emilen ışık enerjisi, elektronları uyararak daha yüksek bir enerji seviyesine geçmelerini sağlar ve bu enerji kimyasal enerjiye dönüştürülür. 3. Ürünlerin Oluşumu: Oluşan enerji, karbondioksit ve suyun birleşerek glikoz moleküllerini oluşturmasını sağlar ve oksijen yan ürün olarak açığa çıkar.

Fotosentezin amacı, inorganik maddelerden organik maddeler (besin) üretmektir. Bu süreç sayesinde: - Canlılar için besin üretilir. - Atmosferdeki oksijen dengesi sağlanır. - Fosil yakıtların oluşumu mümkün olur. - Madde döngüleri gerçekleşir.

Kloroplastlar olmasaydı, bitkiler ve dolayısıyla tüm ekosistemler için ciddi sonuçlar doğardı: 1. Enerji üretimi durur ve bitkiler kendi besinlerini üretemezlerdi. 2. Oksijen üretimi azalır ve atmosferdeki oksijen seviyeleri düşerdi. 3. Ekosistem dengesi bozulurdu çünkü bitkiler, besin zincirinin temelini oluşturur. 4. Karbondioksit seviyesi artar ve bu, iklim değişikliği ve sera etkisi gibi sorunları daha da kötüleştirirdi. 5. Tarımsal üretim olumsuz etkilenir ve gıda kaynakları azalırdı.

Şeker üreten bileşikler şunlardır: 1. Monosakkaritler: Glikoz, fruktoz ve galaktoz gibi tek şeker molekülleri. 2. Disakkaritler: İki monosakkaritin birleşmesiyle oluşan sakkaroz (çay şekeri), laktoz (süt şekeri) ve maltoz. 3. Polisakkaritler: Nişasta, glikojen ve selüloz gibi çok sayıda monosakkaritin birleşmesiyle oluşan büyük ve karmaşık moleküller. Bu bileşikler, bitkiler tarafından fotosentez yoluyla üretilir ve en yoğun olarak şeker kamışı ve şeker pancarında bulunur.

Palizat parankiması, bitkinin fotosentez yapmakla görevli temel dokusudur. Bu dokunun görevleri arasında: - Besin üretimi: Hücrelerinde bulunan kloroplast sayesinde fotosentez yaparak organik madde sentezlemek. - Gaz alışverişi: Hücreleri arasındaki boşlukların az olması, gaz alışverişini optimize etmek.

Hayır, tüm monosakkaritleri bitkiler üretmez. Monosakkaritler, bitkiler tarafından fotosentez yoluyla üretilebileceği gibi, kemosentez yoluyla da üretilebilir. Ayrıca, bazı monosakkaritler (örneğin, fruktoz) bitkiler tarafından üretilse de, hayvanlar tarafından da hazır olarak alınabilir.

Devirli ve devirsiz fotofosforilasyon arasındaki temel fark, klorofilden kopan elektronların geri dönüp dönmemesidir. - Devirli fotofosforilasyonda elektronlar, aynı klorofile geri döner ve bu süreçte 1 ATP sentezi gerçekleşir. - Devirsiz fotofosforilasyonda ise elektronlar klorofile tekrar dönmez ve 2 ATP ile 2 NADPH2 sentezi yapılır.

Stoma, bitki için önemlidir çünkü: 1. Gaz Değişimini Sağlar: Stomalar, karbondioksit alımı ve oksijenin salınması yoluyla bitkinin fotosentez yapmasını sağlar. 2. Su Düzenlemesini Yapar: Terleme yoluyla su buharı kaybını kontrol eder, bu da bitkinin su dengesini korumasına yardımcı olur. 3. Adaptasyon Sağlar: Stomaların sayısı ve konumu, bitkilerin yaşadıkları ortama göre değişerek adaptasyonlarını sağlar. 4. Solunumu Destekler: Bitkiler geceleri solunum yaparken, stoma aracılığıyla dışarıdan oksijen alır ve CO2'yi dışarı verir.

Arkeler fotosentez yapabilir, ancak bu fotosentez şekli bitkilerden ve bakterilerden farklıdır. Fotosentetik arkeler, bakteriyorhodopsin veya retinal gibi klorofil dışındaki pigmentleri kullanarak güneş ışığı enerjisiyle ATP üretir. Halofilik arkeler, oksijensiz ortamda bakteriyorhodopsin aracılığıyla ATP üretebilir. Bu nedenle, arkelerin fotosentezi, glikoz yerine başka organik bileşikler üretir ve "fotoheterotrof" olarak adlandırılır.

Fotosentezin iki evresi şunlardır: 1. Işığa Bağımlı Reaksiyonlar: Bu evre, kloroplastların granumlarını oluşturan tilakoit zarlarda gerçekleşir. 2. Işıktan Bağımsız Reaksiyonlar (Calvin Döngüsü): Bu evre, kloroplastın stromasında gerçekleşir.

Yaprakların renkleri farklıdır çünkü bu durum, bitkilerin fotosentez süreçleri, çevresel etmenler ve genetik faktörlere bağlıdır. Başlıca nedenler: 1. Pigmentler: Yapraklarda bulunan klorofil, karotenoidler ve antosiyaninler gibi pigmentler, yaprakların rengini belirler. 2. Çevresel Faktörler: Işık, sıcaklık ve su gibi çevresel koşullar, pigment üretimini etkileyerek yaprak renginin değişmesine neden olur. 3. Genetik Yapı: Farklı bitki türleri, farklı pigment kombinasyonlarına sahip olabilir ve bu da yaprak renginin değişmesine neden olur.

Güneş ışığından en çok faydalanan gruplar şunlardır: 1. İnsanlar: Güneş ışığı, vücuttaki D vitamini üretimini artırarak kemik sağlığı, bağışıklık sistemi ve genel sağlık üzerinde olumlu etkiler yaratır. 2. Fotosentetik organizmalar: Bitkiler, algler ve bazı mikroorganizmalar, güneş enerjisinden faydalanarak fotosentez yapar ve büyür. 3. Hayvanlar: Bazı hayvanlar, güneş ışığına maruz kaldıklarında vücut ısılarını artırabilir ve metabolizmalarını düzenleyebilirler. 4. Deniz canlıları: Fitoplanktonlar gibi deniz canlıları, güneş ışığından enerji elde ederek besin zincirinin temelini oluştururlar.

Floemde aşağıdaki maddeler taşınır: Fotosentez ürünleri: Yaprakta fotosentez sonucu oluşan organik besinler (glikoz, sükroz). Amino asitler: Bitkinin ihtiyaç duyduğu amino asitler, özellikle köklerde sentezlendikten sonra floemle taşınır. Hormonlar: Floem, çeşitli bitki hormonlarını da taşır.

Karbon döngüsünde bitkiler, hayvanlar ve mikroorganizmalar rol oynar. Bu canlıların karbon döngüsündeki işlevleri şunlardır: Bitkiler: Fotosentez yoluyla atmosferdeki karbondioksiti emer ve onu organik bileşiklere dönüştürürler. Hayvanlar: Bitkileri ve diğer hayvanları tüketerek karbonu vücutlarına alır ve bu karbonu enerji üretimi için kullanırlar. Mikroorganizmalar: Ölü bitki ve hayvanların çürümesini sağlayarak karbonun toprakta depolanmasına yardımcı olurlar.

Domates sapı, domates bitkisinin büyüme, destek ve taşıma süreçlerinde önemli işlevler üstlenir: 1. Su ve besin maddeleri taşıma: Sap, kökler ve yapraklar arasında su, mineral ve fotosentetik ürünleri taşır. 2. Yapısal destek: Bitkiye yapısal destek sağlar ve onu dik tutar. 3. Fotosentez: Bazı durumlarda sap, kloroplastlar aracılığıyla fotosenteze katkıda bulunur. 4. Budama ve hasat: Sap, bitkinin budanması ve hasat edilmesi sırasında dikkat edilmesi gereken bir yapıdır.

Fotosentetik elektron taşıma sisteminde (ETS) iki ana reaksiyon gerçekleşir: fotofosforilasyon ve fotoliz. 1. Fotofosforilasyon: Klorofil tarafından emilen ışık enerjisi, elektronların hareket etmesini sağlar ve bu elektronların taşıdığı enerji ile ATP sentezi gerçekleşir. 2. Fotoliz: Su moleküllerinin ışık enerjisi ile elektron, proton ve oksijene ayrıştırılması sürecidir.

Fotosentez yapan canlılar bitkiler, mavi-yeşil algler (su yosunları), siyano bakteriler ve öglena gibi planktonlar tarafından gerçekleştirilir. Resim olarak fotosentez sürecini gösteren görseller, genellikle kloroplast organeli ve klorofil molekülleri üzerinden anlatılır.

Ototrof canlılara örnek olarak şunlar verilebilir: Bitkiler. Mavi-yeşil algler (siyanobakteriler). Amonyum oksitleyici bakteriler. Ayrıca, algler, yosunlar, su bakterileri ve fitoplanktonlar da ototrof canlılara örnek olarak gösterilebilir.

Ökse otunun parazit olduğunu anlamak için şu özelliklere dikkat edilebilir: 1. Konak Bitkiye Bağımlılık: Ökse otu, üzerinde yaşadığı canlıdan beslenir ve ona zarar verir, bu nedenle parazit olarak kabul edilir. 2. Fotosentez Yeteneği: Yarı parazit bir bitki olan ökse otu, kendi besinini üretebilir ancak su ve mineral ihtiyaçlarını konak bitkiden karşılar. 3. Yapısal Özellikler: Ökse otunun yaprakları herdem yeşildir ve ağaç dallarına tutunarak emeçlerini salar, bu da onu diğer bitkilerden ayırır.

Fotosentezde ATP harcanmaz, üretilir. Fotosentezin ilk aşamasında, güneş enerjisinin soğurulmasıyla oluşan ATP ve NADPH molekülleri, ikinci aşamada organik madde sentezinde kullanılır.