12. Sınıf Fotosentez Reaksiyonları Konu Anlatımı

Canlılığın temel enerji kaynağı olan Güneş ışığı, yeryüzündeki organizmalar tarafından doğrudan kullanılamaz. Ancak yeşil bitkiler, algler ve bazı bakteriler, bu ışık enerjisini kullanarak fotosentez adı verilen kimyasal bir süreçle, inorganik maddelerden organik besin üretebilir.

Fotosentez; hem enerji üretimi hem de yaşamın sürdürülebilirliği açısından hayati önem taşır. Bu süreç, hücre içinde iki temel evrede gerçekleşir: Işığa bağımlı tepkimeler ve ışıktan bağımsız tepkimeler (Karbon tutma reaksiyonları).

Bu konuda, fotosentez sırasında gerçekleşen bu iki aşamayı detaylarıyla inceleyecek, hangi olayların nerede ve nasıl gerçekleştiğini adım adım öğreneceğiz.

Fotosentez Reaksiyonları

Fotosentez, ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürüldüğü hayati bir süreçtir. Bu olay, kloroplast adı verilen organelde, iki aşamada gerçekleşir:

• Işığa bağımlı tepkimeler (aydınlık evre)
• Işıktan bağımsız tepkimeler (karanlık evre / Calvin döngüsü)

Her iki aşama da kloroplastın farklı bölgelerinde gerçekleşir ve birbirine bağlıdır.

1. Işığa Bağımlı Tepkimeler (Aydınlık Evre)

Yer: Tilakoid zarlar (grana)

Güneş ışığını kullanarak ATP ve NADPH üretmek, aynı zamanda su moleküllerini parçalayarak oksijen gazı oluşturmak.

Tepkime Basamakları:

• Işık soğurulması

Klorofil pigmenti, ışık enerjisini emer.

Bu enerjiyle elektronlar uyarılır ve ETS’ye (Elektron Taşıma Sistemi) aktarılır.

• Su moleküllerinin parçalanması (Fotoliz)

2 H₂O → 4 H⁺ + 4 e⁻ + O₂

Açığa çıkan elektronlar ETS’ye, O₂ ise atmosfere verilir.

• • ATP sentezi (Fotofosforilasyon)

Elektronlar ETS’de taşınırken açığa çıkan enerjiyle ADP + Pi → ATP

• NADPH oluşumu

Uyarılmış elektronlar ve protonlar, NADP⁺ ile birleşerek NADPH oluşturur.

2. Işıktan Bağımsız Tepkimeler (Karanlık Evre / Calvin Döngüsü)

Yer: Stroma (kloroplastın sıvı kısmı)

Işığa bağımlı evrede üretilen ATP ve NADPH kullanılarak CO₂’den glikoz sentezlemek.

Tepkime Basamakları:

• Karbondioksit tutma

Atmosferden alınan CO₂, enzimler yardımıyla karbon iskeletlerine bağlanır.

Bu olaya karbon fiksasyonu denir.

• Ara ürünlerin sentezi

CO₂, ATP ve NADPH kullanılarak PGAL (fosfogliseraldehit) adı verilen 3 karbonlu moleküllere dönüştürülür.

• Glikoz üretimi

2 PGAL birleşerek glikoz (C₆H₁₂O₆) oluşturur.

Gerekenler:

ATP ve NADPH (aydınlık evreden gelir)

CO₂ (atmosferden alınır)

Ürünler:

Glikoz (veya başka organik moleküller)

NADP⁺ ve ADP (geri dönüşür → aydınlık evrede yeniden kullanılır)