2. FOTOSENTEZ NEDİR?
• BÜTÜN BİYOLOJİK SİSTEMLERDEKİ ENERJİNİN
TEMEL KAYNAĞI GÜNEŞTİR
• FOTOSENTEZ KELİME OLARAK ‘IŞIK
KULLANARAK SENTEZ’ANLAMINA GELİYOR
• GÜNEŞ IŞINLARININ İNDÜKLEYİCİ ETKİSİYLE
İNORGANİK MADDELERDEN ORGANİK MADDE
SENTEZİ
3.
4. • TEMEL AMACI
BESİN ÜRETMEK
• KARBON
DEVRİNİ
SAĞLAR
• KISACA
BİYOLOJİK
YAŞAM
FOTOSENTEZE
BAĞLI
5. HANGİ ORGANİZMALAR?
• FOTOSENTEZ PROKARYOT VE ÖKARYOTLARDA
GERÇEKLEŞEN BİR OLGU
• DÜNYADAKİ EN ESKİ REAKSİYON CO2 VE H2O
‘DAN BESİN MADDESİ ,FOTOSENTEZ
• GÜNEŞ IŞINLARINI ABSORBLAYACAK
PİGMENTLERİ OLDUĞU İÇİN
7. • FOTOSENTEZ ELEKTRON DALGALANMASIYLA
OLUŞAN BİR REAKSİYON OLDUĞU İÇİN BİR
ELEKTRON DONÖRÜ GEREKİR
• HER ZAMAN ELEKTRON DONÖRÜ OLARAK H2O
KULLANILMAZ
• OKSİJENİK OLMAYAN FOTOSENTETİK
CANLILAR(MOR VE YEŞİL BAKTERİLER) H2S, S8,
S2O3
2-, H2, Fe2+VE ORGANİK MADDELERİ
ELEKTRON DONÖRÜ OLARAK KULLANABİLİR.
• OKSİJEN ÜRETMEZLER
8. • OKSİJENİK FOTOSENTETİK HÜCRELER
ELEKTRON DONÖRÜ OLARAK H2O ‘YU
KULLANIRLAR.
• DIŞARIYA OKSİJEN SALINIR.
• SİYANOBAKTERİ,BİTKİLER,ALGLER
• [nH2O +nCO2 →→ (CH2O)n + nO2]GENEL
REAKSİYON
• ATMOSFERE DÜNYADAKİ OKSİDATİV
FOSFORİLASTON İÇİN GEREKLİ OLAN O2 BU
ORGANİZMALAR TARAFINDAN SAĞLANIR.
13. İNTERMEMBRAN BOŞLUĞU
• İÇ ZAR VE DIŞ ZAR ARASINDAKİ BÖLGEDİR.
• KLOROPLAST ENZİMLERİ,BESİN MADDELERİ
,TRANSMEMBRAN PROTEİNLERİ İÇERİR.
14. STROMA
• İÇ ZARIN ÇEVRELEDİĞİ MATRİKSE BENZEYEN
SIVI
• STROMADA ÇÖZÜNMÜŞ ENZİMLER BULUNUR.
• BU ENZİMLER FOTOSENTEZİN KARANLIK
EVRESİNDE KARBONDİOKSİTİN
KARBONHİDRATLARA DÖNÜŞÜMÜNDE ROL
ALIR.
• KLOROPLAST GENOMU VE PROTEİN SENTEZ
SİSTEMLERİ BU BÖLGEDEDİR.
15. TİLAKOİD BOŞLUK (LÜMEN)
• STROMADA DAĞILMIŞ HALDE BULUNAN YASSI
KESECİKLERE TİLAKOİD DENİR.
• TİLAKOİDLERİN BOZUK PARA GİBİ ÜST ÜSTE
DİZİLMELERİYLE GRANA ADI VERİLEN
YAPILARI OLUŞTURURLAR
• GRANALAR BİRBİRLERİYLE VE İÇ ZAR İLE
STROMA LAMELLAADI VERİLEN YASSI
KANALCIKLAR İLE BAĞLANMIŞLARDIR.
16. • FOTOSENTEZ REAKSİYONLARININ BİR KISMI
IŞIK GEREKTİRİR. BUNLARA AYDINLIK FAZI
REAKSİYONLARI DENİR.
• BİR KISMI İSE IŞIK GEREKTİRMEZ BUNLARA DA
KARANLIK FAZI REAKSİYONLARI DENİR.
17. İKİ AŞAMALI FOTOSENTEZ
AYDINLIK FAZ
• FOTOSENTETİK
ELEKTRON
TRANSFER
REAKSİYONLARI
• YATIRIM
REAKSİYONLARI
KARANLIK FAZ
• KARBON FİKSAYON
REAKSİYONLARI
• KAZANIM
REAKSİYONLARI
19. • FOTOSENTEZİN IŞIK REAKSİYONLARININ TÜMÜ
TİLAKOİD ZARLARIN ÜZERİNDEKİ PROTEİNLER VE
TAŞIYICILAR TARAFINDAN GERÇEKLEŞİR
• TEMEL REAKSİYON GÜNEŞ IŞINLARININ KLOROFİL
ADI VERİLEN PİGMENTLER TARFINDAN
TUTULMASIYLA ELECTRON HAREKETİNİN
GERÇEKLEŞMESİ VE ELEKTRONUN ELEKTRON
TAŞIMA ZİNCİRİNE AKTARILMASI
• BÖYLECE H+ GRADİENTİ OLUŞTURARAK KARANLIK
EVRE İÇİN GEREKLİ OLAN KOENZİMİN
REDÜKSİYONU VE ATP GEREKSİNİMİ SAĞLANIR.
20. KLOROFİL
• GÜNEŞTEN GELEN IŞINLARIN
ABSORBLANABİLMESİ İÇİN FOTOSENTETİK
ÇEŞİTLİ PİGMENTLERİN BULUNMASI GEREKİR
BUNLARIN EN BAŞINDA KLOROFİL PİGMENTİ
GELİR
21. • PORFİRİN HALKASI IŞIĞI
ABSORBLAYAN BAŞ
KISMIDIR Mg ATOMU
PORFİRİN HALKSININ
MERKEZİNDEDİR.
• ELEKTRON PORFİRİN
HALKASI ÜZERİNDE Kİ
BAĞLAR ÜZERİNDE
BULUNUR
• PİTOL KUYRUĞU İSE
TİLAKOİD ZARI
ÜZERİNDE TUTUNMASINI
SAĞLAR.
22. • KLOROFİL MOLEKÜLÜ HEM MOLEKÜLÜNE
BENZER ANCAK KLOROFİLDE HALKANIN
MERKEZİNDE Fe YERİNİ Mg ATOMU ALMIŞTIR.
26. • BAKTERİLER DIŞINDA TÜM FOTOSENTETİK
CANLILAR ELEKTRON VE H VERİCİ OLARAK SU
MOLEKÜLÜNÜ KULLANIRLAR SONUÇTA
MOLEKÜLER OKSİJEN MEYDANA GELİR.
• BU ORGANİZMALAR İÇİN FOTOSENTEZ
DENKLEMİ :
• 2H2O + CO2
IŞIK CH2O + O2 + H2O
27. • ÇOĞU ANAEROB BAKTERİLER E VERİCİ OLARAK
SUDAN FARKLI BİLEŞİKLER KULLANIRLAR
• ÖRN: YEŞİL MOR SÜLFÜR BAKTERİLER H2S VE HSO-
2 , NON SÜLFÜR BAKTERİLER İSE H2 ,
LAKTAT,İZOPROPANOL GİBİ ORGANİK BİLEŞİKLERİ
ELEKTRON VERİCİ OLARAK KULLANIRLAR
• 2H2S + CO2
IŞIK CH2O + H2O + 2S
2CH3CHOHCH3 + CO2
IŞIK CH2O + 2CH3COCH3 +H2O
İzopropanol
28. FOTOSİSTEM
• FOTOSİSTEM ,FOTOSENTEZDE YAPISAL VE
FONKSİYONEL PROTEİN YAPILARIDIR
• IŞIĞIN ABSORBSİYONU VE ELEKTRON AKTARIMI
FOTOSİSTEMDE GERÇEKLEŞİR.
• IŞIKLI EVRE REAKSİYONLARI TİLAKOİD
ZARLARDA GERÇEKLEŞİR BUNA GÖRE
FOTOSİSTEM YAPILARI BU ZARLARIN ÜSTÜNDE
BULUNUR.
• PROKARYOTİK ORGANİZMALARDA İSE İÇ
MEMBRANDA BULUNUR.
29. • FOTOSİSTEM YAPISINI
1. ANTEN KAOMPLEKSİ
2. REAKSİYON MERKEZİ
• OLMAK ÜZERE İKİ BÖLÜME AYIRABİLİRİZ
30. REAKSİYON MERKEZİ ANTEN KOMPLEKSİ
TARAFINDAN SARILIDIR
ANTEN KOMPLEKSİ
• GÜNEŞ IŞINLARINI
ABSORBLAYAN
PROTEİNLER VE
KLOROFİL DİZİSİ
• BİTKİLERDE
TİLAKOİD
MEMBRANA GÖMÜLÜ
HALDE BULUNUR
REAKSİYON MERKEZİ
• FOTOSİSTEMİN
MERKEZİ OLARAK
NİTELENDİREBİLİRİZ
• ANTEN
KOMPLEKSİNDEN
GELEN ELEKTRONU
YÜKSEK ENERJİLİ
ELEKTRON ŞEKLİNDE
ELEKTRON TRANSPORT
ZİNCİRİNE AKTARIR.
31.
32.
33. • IŞIKLI EVREDE NADPH VE ATP SENTEZİ
FOTOSİSTEM 1 , FOTOSİSTEM 2 VE TAŞIYICI
MOLEKÜLLERİN BİRLİKTE İŞ GÖRMELERİYLE
GERÇEKLEŞİR.
34. 1.ADIM=FOTOSİSTEM 1
• BU SİSTEM 700nm DALGA BOYUNDA BİR IŞIKLA
UYARILINCA BİR ELEKTRON FIRLATIR.BU
SEBEPLE P700 ŞEKLİNDE ADLANDIRILIR.
• FOTOSİSTEM IŞIKLA UYARILINCA ELEKTRON
DAĞILIMINDA BİR DEĞİŞİKLİK OLUR VE
ELEKTRON POTANSİYELİ DEĞİŞİR.
• ZAYIF BİR OKSİTLEYİCİ OLAN P700+ OLUŞUR
• FIRLATILAN ELEKTRON BİR DİZİ TAŞIYICI
ÜZERİNDEN NADP+ ‘ YE AKTARILIR.
35. • FOTOSİSTEM 1 DE ELEKTRON AÇIĞI
OLUŞUR.ZAYIF BİR OKSİTLEYİCİ OLDUĞU İÇİN
HERHANGİ BİR MADDEYİ OKSİTLEYEMEZ.
• FOTOSENTEZİN YENİDEN YAPILABİLMESİ İÇİN
BU ELEKTRON AÇIĞININ DOLDURULMASI
GEREKİR
• ELEKTRON AÇIĞI FOTOSİSTEM 2 TARAFINDAN
DOLDURULUR.
36. • FOTOSİSTEM 1 DEN ÇIKAN ELEKTRON
FERRODOKSİN ARACILIĞI İLE NADP+
REDÜKTAZA AKTARILIR.
• NADP+ REDÜKTAZ KARANLIK EVREDE
KULLANILMAK ÜZERE BİR KOENZİM OLAN
NADP+ ‘YI NADPH ‘A İNDİRGER
37. 2.ADIM=FOTOSİSTEM 2
• P680 OLARAK ADLANDIRILAN FOTOSİSTEM 2 680 nm
DALGA BOYUNDA IŞIK GÖNDERİLİNCE UYARILIR.
• REAKSİYON MERKEZİNDE Kİ BİR KLOROFİLDEN
ELEKTRON FIRLAR VE KUVVETLİ BİR OKSİTLEYİCİ
(Z+) MEYDANA GELİR.
• KUVVETLİ OKSİTLEYİCİ SUYU AYRIŞTIRARAK
ELEKTRON AÇIĞINI KAPATIR.SUYUN AYRIŞMASI
SIRASINDA MOLEKÜLER OKSİJEN MEYDANA GELİR.
• SUAYRIŞTIRILMASI ZOR BİR MOLEKÜLDÜR BU
SEBEPLE O-H BAĞLARININ ZAYIFLATILMASINDA Mg
ATOMU ROL OYNAR.
38. • OLUŞAN OKSİJEN KLOROPLASTTAN DIŞARI
DİFÜZLENİR.
• H+ İYONLARI İSE TİLAKOİD BOŞLUK İÇİNDE
KALIR(LÜMEN)
• BÖYLECE IŞIK ENERJİSİYLE BOZULAN
ELEKTRON DAĞILIMI YERİNE KONMUŞ OLUR.
IŞIK
2H2O →→4H+ + O2 + 4e-
39. FS2→→→FS1
• FS2 DEN FIRLATILAN ELEKTRON BİR DİZİ TAŞIYICI
ÜZERİNDEN FS1 E AKTARILIR
• SIRASIYLA;
• FEOFİTİN
• PLASTOKİNONLAR
• SİTOKROM KOMPLEKFSSİ
• PLASTOSİYANİNLER
İKİ FOTOSİSTEM ARASINDA Kİ TAŞIYICILRDA
SİTOKROM KOMPLEKSİ TİLAKOİD ZARA BAĞLIYKEN
DİĞER TAŞIYICILAR HAREKETLİDİR.PLASTOKİNON
LİPİD ZARDA HAREKET EDERKEN PLASTOSİYANİN
LÜMENDE HAREKET EDER
41. ATP SENTEZİ
• FOTOSENTETİK ELEKTRON AKIŞI SIRASINDA
TAŞIYICILARIN FARKLI ÖZELLİKTE
OLMALRINDAN DOLAYI H+ LAR STROMADAN
LÜMENE DOĞRU TAŞINIR.
• TİLAKOİD ZAR TIPKI MİTOKONDRİ İÇ ZARI GİBİ
PROTONLARA KARŞI GEÇİRİMSİZDİR.
• BÖYLECE IŞIK ENERJİSİ İLE SAĞLANAN
ELEKTRON AKIŞI İKİ ZAR ARASINDA PROTON
GRADİENTİ YARATIR.
42. • LÜMENDE BİRİKEN PROTONLAR ASİDİK BİR ORTAM
OLUŞTURUR.
• PROTONLAR ANCAK ATP SENTAZ İLE STROMAYA
GEÇER.
• PROTONLARIN ATPaz İLE GEÇİŞİ İLE ATP
SENTEZLENİR.
• POMPALANAN HER 3 PROTON İÇİN BİR ATP
SENTEZLENİR.
• BÖYLECE FOTOFOSFORİLASTON İLE ATP
SENTEZLENİR.
• TIPKI HİDROELEKTİRİK SANTRALLERİ GİBİ
43.
44.
45. KARANLIK FAZ
REAKSİYONLARI
• BU FAZDA ATMOSFERDEKİ CO2 TUTULARAK
KARBONHİDRAT SENTEZİNDE KULLANILIR.
• KARANLIK FAZ REAKSİYONLARI MELVİN
CALVİN TARFINDAN AÇIKLANDIĞI İÇİN CALVİN
DÖNGÜSÜ İSMİ VERİLİR
• CO2 MOLEKÜLÜ HER ÇEVRİMDE BİRER TANE
OLMAK ÜZERE ALICI MOLEKÜLE
KATILIR.ÇEVRİM TAMAMLANDIKTAN SONRA
ALICI MOLEKÜL REJENERE EDİLİR.
46. • CALVİN ÇEVRİMİNDE İLK REAKSİYON CO2 ‘ İN
RİBÜLOZ 1-5 BİFOSFATA KATILMASIDIR.
• BUAŞAMAYI RİBÜLOZ 1-5 BİFOSFAT
KARBOKSİLAZ(RuBisCo) ENZİMİ
GERÇEKLEŞTİRİR.
• KLOROPLASTLARDA Kİ PROTEİNLERİN % 15
‘İNİ OLUŞTURUR.
• KARBONDİOKSİTİN KATILMASIYLA OLUŞAN
ARA ÜRÜN KARARSIZDIR
• SU İLE 2 MOL 3-FOSFOGLİSERATA DÖNÜŞÜR
47. • OLUŞAN 3-FOSFOGLİSERAT ATP DEN BİR FOSFAT
KATILMASIYLA 1-3 BİFOSFOGLİSERATA
DÖNÜŞÜR.
• 1-3BİFOSFOGLİSERAT NADPH ARACILIĞI İLE BİR
FOSFATI UZAKLAŞTIRIR VE GLİSERALDEHİT-
3FOSFATA İNDİRGENİR.
• BURADA İŞ GÖREN ENZİM GLİSERALDEHİT 3-
FOSFAT DEHİDROGENAZDIR.(AYNI ENZİM
GLİKOLİZDE İŞ GÖREN ENZİMDİR.)
48. • TUTULAN HER CO2 İÇİN 2 ATP HİDROLİZ
OLMAKTA VE 2 NADPH YÜKSELTGENMEKTEDİR.
• BUNA GÖRE 1 MOL GLİKOZ İÇİN 6 MOL CO2
12 MOL ATP VE 12 MOL NADPH GEREKLİDİR.
• BU AŞAMAYA KADAR CO2 3 KARBONLU
BİRİMLERİN YAPISINA GİRMİŞTİR.
• HER GİREN CO2 İÇİN 2 MOL GLİSERALDEHİT 3-
FOSFAT OLUŞUR
49. • OLUŞAN GLİSERALDEHİT-3 FOSFAT, GLİKOLİZDE
ROL ALAN BİR ARA ÜRÜNDÜR.BU MOLEKÜL
SİTOSOLE GEÇEREK FRUKTOZ 6 FOSTAT VE
GLİKOZ -1 FOSFATA DÖNÜŞÜR.
• GLİKOZ 1 FOSFAT BİR DİZİ REAKSİYON İLE
SÜKROZA DÖNÜŞÜR VE BİTKİ HÜCRELERİ
ARASINDA TAŞINAN TEMEL ŞEKER FORMU
OLUŞTURULUR.
• BÖYLECE BİTKİNİN GERİ KALANINA
KARBONHİDRAT SAĞLANMIŞ OLUR.
