FOTOSENTEZ
Yeşil bitkilerin havadan aldıkları CO[SUB]2[/SUB] yi topraktan aldıkları su ile birleştirip glikoz yapmaları ve oksijen vermeleri olayına fotosentez denir. Olay sadece klorofilli hücrelerde ve ışıklı ortamlarda gerçekleşir.A. FOTOSENTEZ REAKSİYONLARI
Bu reaksiyonlar iki kademeden oluşur. Birinci kademede ışık kullanılarak, ikinci kademe için gerekli olan ATP ve NADPH[SUB]2[/SUB] ler üretilir
Bu devre kloroplastın zar katmanları içinde yani granalar’da gerçekleşir. Işık mutlaka gereklidir ve iki şekilde meydana gelir.
Devirli fotofosforilasyonda; sadece 2 ATP sentezlenir. Herhangi bir madde tüketimi görülmez. Elektronlar aynı klorofile geri döner.
Devirsiz fotofosforilasyonda; hem klorofil-a hem de klorofil-b görev yapar. H[SUB]2[/SUB]O parçalanır (fotoliz olayı). Devirsiz fotofosforilasyonda bir defa elektronların aktarılması sonucunda 1 ATP, 2 NADPH[SUB]2[/SUB] ve 1 O[SUB]2[/SUB] molekülü oluşur.
Işığın kullanılmadığı, enzimatik reaksiyonlar evresidir. Bundan dolayı karanlık devre denir. Ama olayları yine ışıklı ortamda olur. Çünkü ışıklı devreye bağlıdır.
Kloroplastın sıvı kısmında gerçekleşen bir karbon döngüsüdür. Işıklı devreden getirilen hidrojenlerle CO[SUB]2[/SUB] indirgenir ve organik bileşikler sentezlenir. Gerekli aktivasyon enerjisi ise, yine ışıklı devreden gelen ATP lerle sağlanır.
Karanlık devre reaksiyonlarında mutlaka CO[SUB]2[/SUB] gerekli olup, bu safha sıcaklık değişmelerine karşı hassastır. Çünkü enzimler katalizör olarak görev yapar.
Bir molekül glikozun sentezlenebilmesi için 6 molekül CO[SUB]2[/SUB] nin tutulması gerekir. 1 CO[SUB]2[/SUB] için 3 ATP ve 2 NADPH[SUB]2[/SUB] gerekli olduğuna göre; 1 glikoz için 18 ATP ve 12 NADPH[SUB]2[/SUB] gerekir. Bunun için ise, ışıklı devre olaylarının 6 defa tekrarlanması gerekir.
1. Dış Faktörler
a. Işık Şiddeti : Karanlık ortamda bitki klorofil taşısa bile fotosentez yapamaz. Işık seven bitkilerin fotosentezi ışık şiddeti arttıkça artar, gölge bitkilerinde de ışık şiddeti arttıkça fotosentez hızı biraz artar, ancak ışık bitkilerine oranla artış daha azdır.
b. Işığın Dalga Boyu : Beyaz ışık birden fazla ışığın birleşmesi sonucunda oluşur. Bitkiler ışığın bazı dalga boylarını emerken (soğururken) bazılarını yansıtırlar. Fotosentezde en çok kırmızı ve mor ışık, en az ise yeşil ışık soğrulur.
c. Ortamın Sıcaklığı : Fotosentez enzimler sayesinde gerçekleştirilir. Proteinler ısıdan etkilenirler. Bundan dolayı fotosentez sıcaklıktan enzimler gibi etkilenir.
d. CO[SUB]2[/SUB] Yoğunluğu : Bitkilerde CO[SUB]2[/SUB] yi devreye sokan fotosentez enzimleridir. Enzimlerin hız kapasitesi sabittir. Bundan dolayı CO[SUB]2[/SUB] miktarı arttıkça fotosentez hızı artar, fakat belli bir noktadan sonra sabit kalır.
e. Mineral Tuzlar
Mg : Klorofilin yapısında olduğundan dolayı çok fazla olması fotosentezi hızlandırır.
P ve Ca : Enzimleri aktive ettiklerinden dolayı bunların artması fotosentezi hızlandırır.
Fe : ETS elemanlarının yapısına girdiğinden ve klorofil sentezinin ara reaksiyonlarında kullanıldığından dolayı demirin çok olması fotosentezi hızlandırır.
Ayrıca; amino asit, vitamin ve organik baz gibi moleküllerin sentezinde mineraller harcandığı için, yetersiz mineral ortamında bitki gelişmesi yavaşlar.
2. Kalıtsal Faktörler
Bitkinin yaprak genişliği ve kalınlığı, yaprak sayısı, stomaların sayısı ve sıklığı, kutikula tabakasının kalınlığı, sitoplazmanın su miktarı, kloroplast sayısı ve enzimatik etkenlerdir.
