fotosentez*n tepk*meler

FOTOSENTEZİN TEPKİMELERİ
 * 2 ana basamakta olur.
 1. Işığa bağımlı reaksiyonlar
 2. Işıktan bağımsız reaksiyonlar
1. FOTOSENTEZİN IŞIĞA BAĞIMLI TEPKİMELERİ

Işık reaksiyonları gündüz yani ışığın bol olduğu
zamanlar gerçekleşir.
 Işık ve klorofil şart.
 * Bu reaksiyonlar kloroplastın TİLKOİD ZARINDA
(Granumlarında)yapılır.
 * Bu olaylarda “ışıktan bağımsız reaksiyonlar için” ATP
ve NADPH2 ( NADPH+H+) üretilir.
 Işık etkisiyle klorofilden ayrılan yüksek enerjili
elektronlar (e-), kloroplastlardaki tilakoid zarda ETS
elemanları tarafından tutulup sırayla aktarılır.
 e- alan indirgenir (redüklenir), veren
yükseltgenir(oksitlenir)
 Klorofillerdeki ETS elemanları e- çekme özelliğine göre:
 Ferrodoksin (fd)
 Sitokromlar (stk) (St-b ve St-c)
 Plastokinon (pq) ve
 Plastosiyanin (pc) dir.
Işığa bağımlı reaksiyonlar:
 * FS-II’nin klorofili, ışık etkisiyle elektronlarını
serbest bırakır (yükseltgenir). Bu elektronları ilk alıcı
alır.(indirgenir)
 * Sonra bu elektronlar sırayla ETS’deki pq-stk ve pc
aracılığıyla FS-I’e aktarılır.
 * Bu arada açığa çıkan enerji ve tilakoid zarda bulunan
“ATP sentaz” enzimiyle ATP sentezlenir. *
 * FS-I’in tepkime merkezinde bulunan klorofil ışık
etkisiyle elektronları ilk alıcıya, İlk alıcı da
ferrodoksine aktarır.
 * Ferrodoksin elektronları (Stromada bulunan) bir
enzim yardımıyla NADP’ye vererek yükseltgenir.
 * Bu arada ışığın etkisiyle su (tilakoid boşlukta)
iyonlarına ayrışır. Bu olaya fotoliz denir.
 **Suyun elektronları FS-II’ye,
 H+ iyonları (protonları) NADP’ye,
 Oksijeni ise atmosfere verilir.

NOT: FS-I’in kaybettiği elektron(e- ) FS-II’den
karşılanır, FS-II’nin (e- ) kaynağı ise sudur.
 * Elektronların tilakoid zarda bulunan ETS’den geçişi,
stromadaki protonların (H+), tilakoid boşluğa
pompalanmasını sağlar. Ayrıca Suyun fotoliziyle de
tilakoid boşlukta protonlar(H+) oluşmuştur.
 ** İşte tilokoid boşlukta proton (H+) derişimi arttıkça
ATP sentaz enzimi uyarılır. Bu enzim, protonları (H+)
stromaya aktarırken (pompalarken) ATP sentezi
gerçekleşir.
 (Kemiozmozis= Zarın iki tarafındaki (H+ ) yoğunluğu
farkına bağlı olarak ATP sentezlenmesidir)
 * Klorofil taşıyan canlılarda ATP, ışık enerjisiyle
sentezlendiği için bu olaya“fotofosforilasyon” denir.

Sonuç olarak: fotosentezin ışığa bağımlı
reaksiyonlarında :

ATP , NADPH2 ve O2 üretilir.

ATP ve NADPH+H ’lar stromaya geçer ve ışıktan
bağımsız tepkimelerde kullanılacaktır.
 Soru:
ÖYS: yüksek yapılı bitkilerde
 1. NAD
2. NADP
3. Plastokinon maddelerinin
indirgenmesi ve yükseltgenmesi olaylarından hangileri
fotosentez sırasında gerçekleşir?
 Cevap
 (2 -3)
 ÖYS: Bitkilerde aşağıdaki olaylardan hangisi sadece
ışıklı ortamda gerçekleşebilir?
 A- Minerallerin kullanımı
 B- Glikozun nişastaya dönüştürülmesi
 C - Klorofilin elektron vermesi
 D- CO2 in glikoz sentezine girmesi
 E- Hücresel solunumun gerçekleşmesi
 Cevap
C
IŞIKTAN BAĞIMSIZ REAKSİYONLAR (Calvin döngüsü)

Işık doğrudan gerekmediği için bu ad verilmiş.
(Ancak bazı enzimlerin aktifleşmesi için ışık gerekir.)

* Kloroplastların stromalarında gerçekleşir.

* Bu reaksiyonlarda enzimlerin etkinliği fazla
olduğu için, enzimlerin etkilendiği her şeyden etkilenir

* Işıktan bağımsız reaksiyonların özelliği CO2’in
alınıp, H eklenerek karbonhidratlara dönüştürülmesidir.
( CO2 havadan alınırken, H ise NADPH2’den –ışıklı
tepkimelerden- gelir.

* Melvin Calvin tarafından bulunduğu için, Calvin
döngüsü de denir. CO2 kullanıldığı için de C tutma
reaksiyonları da denir.
 * 5 C’lu RuBP
(RibulozBiFosfat) iyi bir CO2
tutucudur.
 Havadan aldığı CO2 ile
birleşerek 6C’lu Kararsız ara
bileşik (K.A.B) oluşur.
CO2’nin RuBP molekülüne
bağlanmasını rubisko
(Ribuloz Bi Fosfat
Karboksilaz) enzimi
katalizler.
 ***Işıktan bağımsız
tepkimelerde CO2
indirgenir**
 * Bu bileşik suyun tepkimeye
girmesiyle parçalanarak 2 tane
3 C’lu PGA’ya
(FosfoGliserikAsit) ayrışır. (PGA
ilk kararlı bileşik)
 * PGA’lar, ışıklı devre
reaksiyonlarından gelen 2 ATP
ile aktifleşerek,2 tane DPGA’ya
(DiFosfoGliserikAsit) dönüşür.
 * DPGA’lar da ışıklı devreden
gelen NADPH2’lerden H alarak
PGAL’lere
(FosfogliserAldehitlere)
dönüşür.
 Bu arada fosfat (P) çıkışı olur.
 * PGAL’lerden bir kısmı
Glikozu meydana getirirken,
geri kalan kısmından RuMP
(Ribuloz Mono Fosfat) oluşur.
RuMP’dan ATP harcanarak 5
C’lu RuBP (RibulozBiFosfat)
oluşur. Döngü tekrar başlar.
Glikozdan selüloz, nişasta vs.
oluşur.
 ** PGAL moleküllerinin
büyük bölümü bitki
hücresinin sitoplazmasına
aktarılır ve orada “sükroz” a
dönüştürülerek bitkinin
diğer kısımlarına taşınır.
KAZANÇ:
 C tutma reaksiyonlarında 1 mol CO2 kullanıldığında :
3 ATP ve 2 NADPH2 harcanır.
 Oysa fotosentezde 6CO2 + 6 H2O.
6 CO2 kullanıldığı için :

C6H12O6 + 6O2
6.3 ATP = 18 ATP kullanılır

6.2 NADPH2 = 12 NADPH2 kullanılır.
 Yani : 1 mol Glikoz kazancı için 18 ATP, 12NADPH2
kullanılır.
 Yani C tutma reaksiyonları 6 kez tekrarlanır.
Karşılaştırma
IŞIĞA BAĞLI REAKSİYONLAR
IŞIKTAN BAĞIMSIZ REAKS.
 Granumlarda(Tilakoid zarda ) olur  Stromada olur.
 Işık ve klorofil şart
 Şart değil
 ATP ve NADPH2 oluşur
 ….kullanılır
 NADP indirgenir
 NAPH2 yükseltgenir
 CO2 kullanılmaz
 CO2 kullanılır. Besin oluşu
 ETS görev yapar
 ---
 Su harcanır (fotoliz)
 Su hem harcanır, hem oluşur.
ORGANİK MADDE SENTEZİ:
 * Işıktan bağımsız tepkimelerde oluşan PGAL’nin bir
kısmı glikoz oluşumuna katılır.
 ** Gündüz fotosentezle üretilen glikoz, kloroplast içinde
nişasta halinde depolanır. Gece ise nişasta sükroza
dönüştürülerek bitkinin diğer kısımlarına taşınır.
 * PGAL’lerin bir kısmı da aminoasit, yağ asiti, vitaminler
gliserol ve organik bazların sentezine katılır.
 SORULAR
D/Y ?
 Fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonlar ı kloroplastın TİLKOİD






ZARINDA (Granumlarında)yapılır.
ETS sisteminde elektron alan yükseltgenir, veren indirgenir.
Fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonlarında ATP ve NADPH2
üretilir.
Fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonlarında FS-I’in kaybettiği
elektronu(e- ), FS-II’den karşılanır.
Fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonları granumlarda
gerçekleşir.
Fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonlarında CO2 redüklenir
(indirgenir)
Fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonlarında PGAL’nin bir
kısmı glikoz oluşumuna katılır.
D/Y?
 Fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonlarında, besin oluşur.
 Fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonlarında ATP ve NAPH2





oluşur.
Fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonlarına Calvin döngüsü de
denir.
Fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonlarında oksidatif
fosforilasyon yapılır.
Suyun fotolizi Fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonlarında
gerçekleşir.
Kemiosmotik hipoteze göre, fotosentezde kloroplastın tilakoid
boşluklarında biriken protonlar (H), stromaya pompalanırken
ATP sentezlenir.
Fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonlarında FS-II’nin kaybettiği
elektronu(e- ), Sudan karşılanır.
Boşlukları doldurun
 Fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonlarında ………………………….





reaksiyonlar için, ………… ve …………….üretilir.
Zarın iki tarafındaki (H+ ) yoğunluğu farkına bağlı olarak ATP
sentezlenmesi………………olarak adlandırılır.
Suyun ışık etkisi ile iyonlarına ayrışmasına ………………denir. Bu
olay fotosentezin ………..………………..reaksiyonlarında gerçekleşir.
Fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonlarında …………..………. ve
…………………şarttır.
Suyun fotolizi ile oluşan elektronlar(e) ……………’ye ; Protonlar (H)
………….’ye ; Oksijen ise ………………’e verilir.
Klorofillerdeki ETS elemanları e- çekme özelliğine göre:
…………… - ……………….. –…………………… ve ………………………….dir.
EŞLEŞTİR: Işığa bağımlı mı Işıktan bağımsız mı
 Suyun fotolizi ……………………...….. Işığa bağımlı reaksiyonda
 Besin (glikoz) oluşumu………………
 Işıktan bağımsız reaksiyon
 NADPH2’nin yükseltgenmesi……. Işıktan bağımsız reaksiyon
 CO2 kullanımı …………………………. Işıktan bağımsız reaksiyon
 Işık kullanımı…………………………… Işığa bağımlı reaksiyonda
 Klorofil kullanımı…………………….. Işığa bağımlı reaksiyonda
 Daha çok enzim kullanımı………… Işıktan bağımsız reaksiyon
 Oksijen açığa çıkması……………….. Işığa bağımlı reaksiyonda
 ATP oluşumu……………………………. Işığa bağımlı reaksiyonda
 NADP nin indirgenmesi…………… Işığa bağımlı reaksiyonda
 Fotofosforilasyon……………………… Işığa bağımlı reaksiyonda
 ATP harcanması……………………….. Işıktan bağımsız reaksiyon
 ETS kullanımı………………………….  Işığa bağımlı reaksiyonda
 Fotosentezde;
 I. Suyun fotolizi
II. Besin (glikoz) oluşumu
III. CO2 kullanımı
IV. Işık kullanımı
V. Oksijen açığa çıkması
 Olayları hangi sırayla olur?
 Cevap:
 IV
I
V
 III
 II
 Fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonları için;
 I. PGAL (Fosfo Gliser Aldehit ) oluşumu
 II. Besin oluşumu
 III. RuBP ‘nin CO2 ile birleşmesi
 IV. PGA (Fosfo Gliserik Asit) oluşumu
 Olayları hangi sıra ile gerçekleşir?
 Cevap:
 III- IV- I- II