Solunum ve Fotosentez

Transkript

1 9 Solunum ve Fotosentez

2 9 Solunum ve Fotosentez 9.1 Glukoz yükseltgenmesi kimyasal enerjiyi nasıl açığa çıkarır? 9.2 Glukoz metabolizmasında aerobik yolaklar 9.3 Oksidatif fosforilasyon nasıl ATP üretir? 9.4 Oksijen yokluğunda glukozdan nasıl enerji üretilir? 9.5 Metabolik yolaklar arasındaki ilişkiler ve kontrolleri

3 9.1 Glukoz yükseltgenmesi kimyasal enerjiyi nasıl açığa çıkarır? Yakıt: Depolanmış enerjileri kullanılabilen moleküllerdir. Hücrelerde, yakıt moleküllerden elde edilen enerji ATP yapımında kullanılır. Glukoz hücrelerdeki en temel yakıttır. Glukozdan enerji, bir dizi metabolik olay sonucu kimyasal yükseltgenme ile elde edilir.

4 9.1 Glukoz yükseltgenmesi kimyasal enerjiyi nasıl açığa çıkarır? Metabolik yolaklarda 5 temel ilke: 1. Bir dizi ayrı tepkimede karmaşık dönüşümler meydana gelir 2. Her tepkime özgül bir enzim tarafından katalizlenir. 3. Tüm organizmalarda metabolik yolaklar benzerdir. 4. Ökaryotlarda bu yolaklar belirli organeller içinde gerçekleşir. 5. Her yolaktaki kilit enzimler tepkime hızının ayarlanabilmesi için engellenebilir veya aktive edilebilir

5 9.1 Glukoz yükseltgenmesi kimyasal enerjiyi nasıl açığa çıkarır? Glukozun yakılması veya metabolizması: C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O + serbest enerji Yükseltgenme-indirgenme tepkimesi: Glukoz elektron kaybeder (yükseltgenir) ve oksijen bu elektronları alır (indirgenir). Glukoz yıkım yolağı serbest enerjiyi ATP molekülünde depolar: ADP + P i + serbest enerji ATP

6 9.1 Glukoz yükseltgenmesi kimyasal enerjiyi nasıl açığa çıkarır? Glukozun tamamen yıkılması sonucu ΔG = 686 kcal/mol. Çok egzergonik; çok sayıda ATP molekülü oluşmasını sağlayan endergonik tepkimelerde kullanılır

7 9.1 Glukoz yükseltgenmesi kimyasal enerjiyi nasıl açığa çıkarır? 3 çeşit katabolik süreç glukoz enerjisini açığa çıkarır: Glikoliz: glukoz piruvata dönüştürülür anaerobiktir = oksijen kullanılmaz Hücresel solunum: piruvat 3 adet CO 2 molekülüne dönüştürülür; aerobiktir = oksijen kullanılır. Fermentasyon: piruvat laktik asit veya etil alkole dönüştürülür: anaerobiktir. Burada glukoz yıkımı tam değildir ve laktik asit ve etil alkolün halen çok miktarda enerjisi vardır

8 Figure 9.1 Yaşam enrjisi Güneş Fotosentez Glukoz GLİKOLİZ Piruvat (3-karbonlu molekül) Aerobik (O 2 var) HÜCRESEL SOLUNUM Tam yükseltgenme veya Anaerobik (O 2 yok) FERMENTASYON Yarım yükseltgenme Ürünler: H 2 O, CO 2 Bir glukozdan elde edilen net enerji: 32 ATP Ürünler: Laktik asit, etanol, CO 2 Bir glukozdan elde edilen net enerji: 2 ATP

9 9.1 Glukoz yükseltgenmesi kimyasal enerjiyi nasıl açığa çıkarır? Yükseltgenme-indirgenme (Redoks) tepkimeleri: Bir madde diğerine elektron verir. İndirgenme (redüksiyon): Bir atom, iyon veya molekülün elektron alması. Yükseltgenme oksidasyon): Elektron kaybetme. Yükseltgenme ve indirgenme her zaman bir arada olur. İndirgenen madde yükseltgeyicidir. Yükseltgenen madde indirgeyicidir.

10 İndirgenmiş A bileşiği (İndirgeyici madde) Yükseltgenmiş B bileşiği (Yükseltgeyici madde) Yükseltgenmiş A bileşiği İndirgenmiş B bileşiği

11 9.1 Glukoz yükseltgenmesi kimyasal enerjiyi nasıl açığa çıkarır? Glukoz metabolizmasında glukoz indirgeyici, O 2 yükseltgeyicidir. Elektron alış-verişi genelde hidrojen iyonu alışverişiyle ilişkilidir H = H + + e Bir molekül H atomu kaybettiğinde yükseltgenmiş olur Bir molekül ne kadar indirgenmişse o kadar enerjiye sahip demektir.

12 Figure 9.2 Yükseltgenme, indirgenme ve enerji En indirgenmiş hal En yüksek serbest enerji En yükseltgenmiş hal En düşük serbest enerji

13 9.1 Glukoz yükseltgenmesi kimyasal enerjiyi nasıl açığa çıkarır? NAD + koenzimi redoks tepkimelerinde temel elektron taşıyıcısıdır. Yükseltgenme İndirgenme Yükseltgenme İndirgenme

14 9.1 Glukoz yükseltgenmesi kimyasal enerjiyi nasıl açığa çıkarır? Oksijen NADH tan elektron alır: NADH + H + + ½ O 2 NAD + + H 2 O Bu tepkime egzergoniktir: ΔG = 52.4 kcal/mol

15 9.1 Glukoz yükseltgenmesi kimyasal enerjiyi nasıl açığa çıkarır? Ökaryot ve prokaryotlar bahsedilen metabolik yolların farklı kombinasyonlarını kullanarak glukozdan enerji elde edrler. Bazı prokaryotlar anaerobik solunum yaparlar. 5 Metabolik tepkime hücrenin farklı bölğmlerinde meydana gelir

16 Figure 9.4 Energy-Yielding Metabolic Pathways Glikoliz ve hücresel solunum GLİKOLİZ Glukoz Glikoliz ve fermentasyon GLİKOLİZ Glukoz VAR Pirüvat PİRÜVAT YÜKSELTGENME YOK Pirüvat FERMENTASYON Laktat veya alkol SİTRİK ASİT DÖNGÜSÜ ELEKTRON TAŞIMA / ATP SENTEZİ

17 Table 9.1 Metabolik tepkimelerin prokaryot ve ökaryot hücrelerindeki yerleri Ökaryot Glikoliz Sitoplazma Fermentasyon Prokaryot Glikoliz Sitoplazma Fermentasyon Sitrik asit döngüsü Mitokondri içi Sitrik asit döngüsü Pirüvat yükseltgeme Hücre zarı Pirüvat yükseltgenme Solunum zinciri Mitokondri iç zarı Solunum zinciri

18 9.2 Glukoz metabolizmasında oksijenli tepkimeler 1. Glikoliz Sitoplazmada gerçekleşir Glukozu 2 pirüvat molekülüne dönüştürür 2 ATP ve 2 NADH üretilir 10 adımda gerçekleşir. 1 5 adımları ATP ye ihtiyaç duyar adımları NADH ve ATP üretir

19 Figure 9.5 Glikoliz 1 glukoz molekülü Fruktoz 1,6-bisfosfat 2 pirüvat molekülü

20 9.2 Glukoz metabolizmasında oksijenli tepkimeler 6. Adım redoks tepkimesi: Egzergonik: enerji NAD + ı NADH a indirgemek için kullanılır. 7. Adım fosforlanma tepkimesi: Egzergonik; enerji, ADP ye 1 fosfat ekleyerek ATP oluşturmak için kullanılır

21 9.2 Glukoz metabolizmasında oksijenli tepkimeler 2. Pirüvat yükseltgenmesi Mitokondri matriksinde (içerisinde) meydana gelir Asetil CoA ve CO 2 üretir. Egzergonik; 1 NAD + NADH a indirgenir.

22 9.2 Glukoz metabolizmasında oksijenli tepkimeler 3. Sitrik asit döngüsü Acetyl CoA başlangıç molekülüdür. 2 adet CO 2 molekülü oluşur Açığa çıkan enerji NAD +, FAD, ve GDP içerisinde depolanır.

23 Figure 9.6 Sitrik asit döngüsü SİTRİK ASİT DÖNGÜSÜ

24 GLİKOLİZ PİRÜVAT SİTRİK ASİT DÖNGÜSÜ YÜKSELTGENMESİ

25 9.2 Glukoz metabolizmasında oksijenli tepkimeler Toplamda 1 glukoz molekülünden: 6 CO 2 10 NADH 2 FADH 2 4 ATP oluşur

26 9.2 Glukoz metabolizmasında oksijenli tepkimeler Pirüvat yükseltgenmesi ve sitrik asit döngüsü başlangıç maddelerinin konsantrasyonları ile kontrol edilir Başlangıç maddeleri: asetil CoA ve NAD Tepkimelerin devam edebilmesi için bu maddelerin yenilenmesi gerekir Elektron taşıyıcı indirgenmiş NAD ların (NADH) tekrar yükseltgenmesi gerekir

27 9.2 Glukoz metabolizmasında oksijenli tepkimeler Eğer O 2 varsa NADH tan elektron alır ve H 2 O oluşur Glukozdan indirgenen moleküller Yükseltgenme İndirgenme Yükseltgenme İndirgenme Yükseltgenen moleküller Eğer varsa

28 9.3 How Does Oxidative Phosphorylation Form ATP? Oxidative phosphorylation: ATP is synthesized by reoxidation of electron carriers in the presence of O 2. Two stages: Electron transport Chemiosmosis

29 9.2 Glukoz metabolizmasında oksijenli tepkimeler 4. Elektron taşıma: Mitokondri iç zarında gerçekleşir NADH ve FADH 2 den gelen elektronlar zar üzerindeki taşıyıcı proteinlerin oluşturduğu solunum zincirinden geçer. Bu elektron akışı sonucunda ortaya çıkan H+ atomları mitokondri zarında bir yük farkı yaratır Sonuçta zar dışında biriken protonlar ATP sentaz adı verilen bir kanal proteininden geçerek ATP sentezi yapılır = kemiozmoz

30 9.3 Oksidatif fosforilasyon nasıl ATP üretir? Elektron taşıma zinciri neden bu kadar çok adımdan oluşur? Neden 1 adımda ATP üretilmez? 2 NADH + 2 H + + O 2 2 NAD H 2 O

31 9.3 Oksidatif fosforilasyon nasıl ATP üretir? Bu tepkime aşırı egzergoniktir; tek seferde açığa çıktığında hücrenin bir anda depolayamayacağı kadar enerji açığa çıkar. Bir dizi tepkime sayesinde enerji azar azar açığa çıkar ve daha kolay depolanır

32 NADH ve FADH 2 nin solunum zincirinde yükseltgenmesi Serbest enerji

33 GLİKOLİZ Glukoz Glukoz Pirüvat yükseltgenmesi SİTRİK ASİT DÖNGÜSÜ ELEKTRON TAŞIMA/ ATP SENTEZİ

34 Figure 9.8 The Respiratory Chain and ATP Synthase Produce ATP by a Chemiosmotic Mechanism (Part 2) Sitoplazma Mitokondri dış zarı Zarlar arası boşluk (yüksek H+ konsantrasyo nu) ELEKTRON TAŞIMA ATP SENTEZİ Mitokondri iç zarı Mitokondri içi (matriks): Düşük H+ konsantrasyonu

35 Figure 9.10 ATP nasıl üretilir? Saniyede 100 ATP molekülü yapabilen moleküler motorlardır atch?v=ltrignnacn0&t=16 8s

36 9.4 Oksijen yokluğunda glukozdan enerji nasıl elde edilir? Pekçok bakteri ve arkea oksijenin az olduğu veya hiç olmadığı ortamlarda yaşamalarını sağlayacak yollar evrimleştirmiştir anaerobik solunum (oksijensiz solunum). Glikoliz ve fermentasyon ile bir miktar ATP üretilebilir. Fermentasyon sitoplazmada gerçekleşir. Bu sayede NAD+ tekrar dönüştürülür ve glikolizin devamı sağlanır. Pekçok çeşidi vardır. En çok bilinenleri alkol ve laktik asit fermentasyonudur.

37 9.4 Oksijen yokluğunda glukozdan enerji nasıl elde edilir? 1. Laktik asit fermentasyonu: Piruvat elektron alıcısıdır ve laktik asit son üründür. Mikroorganizmalarda ve bazı kas hücrelerinde görülür.

38 Figure 9.11 Fermentasyon GLİKOLİZ FERMENTASYON Girenler ve ürünlerin özeti 2 laktik asit

39 9.4 Oksijen yokluğunda glukozdan enerji nasıl elde edilir? Yoğun egzersiz sırasında oksijenli solunum için gereken O 2 kaslara yeterince çabuk ulaştırılamaz. Kas hücreleri bu durumda laktik asit fermentasyonu yapar. Laktik asit birikimi H + artışına ve dolayısıyla ph düşmesine yol açar kas ağrısı

40 9.4 Oksijen yokluğunda glukozdan enerji nasıl elde edilir? 2. Alkol fermentasyonu: Maya ve bazı bitki hücrelerinde görülür Piruvatı alkole dönüştürür. Alkol içeren içecekler bu şekilde üretilir

41 Figure 9.11 Alkol fermentasyonu GLİKOLİZ FERMENTASYON Girenler ve ürünlerin özeti 2 etanol

42 9.4 Oksijen yokluğunda glukozdan enerji nasıl elde edilir? Hücresel solunum, fermentasyona göre daha fazla ATP üretir. Glikoliz + fermentasyon = 2 ATP Glikoliz + hücresel solunum = 32 ATP Fermentasyonda glukoz ancak kısmen yükseltgenir, dolayısıyla son ürünlerde hala enerji saklı kalır.

43 9.5 Metabolik yolakların ilişkileri ve kontrolleri Metabolik yolaklar yalıtılmış bir biçimde işlemez. Pekçok yolak ara molekküleri paylaşır. Bu yolaklar enzim engelleyiciler (inhibitör) tarafından kontrol edilir.

44 Figure 9.13 Bağlantılı metabolik yolaklar Trigliseritler GLİKOLİZ Polisakkaritler Gliserol Bazı amino asitler PİRÜVAT YÜKSELTGENME Yağ asitleri Nükleik asitler Nükleik asitler Bazı amino asitler SİTRİK ASİT DÖNGÜSÜ Bazı amino asitler ELEKTRON TAŞIMA/ATP SENTEZİ

45 9.5 Metabolik yolakların ilişkileri ve kontrolleri Hücreler hangi yolakları kullanacaklarına nasıl karar veriyorlar? Normalde vücuttaki maddelerin miktarları belirli aralıklarda tutulur. Organizmalar katabolizma ve anabolizma arasındaki dengeyi sağlamak için enzimleri kontrol ederler

46 9.5 Metabolik yolakların ilişkileri ve kontrolleri Koşu sırasında bacak ve kalp kasları enerjiye ihtiyaç duyar. Bu enerjiyi sağlamak için glukoz yıkımı yapılır - katabolizma Karaciğer de daha fazla glukoz üretmek için amino asit ve pirüvatı dönüştürür - anabolizma. Peki karaciğer glukozu depolamak yerine üretmesi gerektiğini nereden bilir?

47 Figure 9.14 Katabolizma - anabolizma Yolaklar kan glukozu gibi moleküllerin sabit tutulabilmesi yönünde kontrol edilir. Bu yolaklarda bulunan kilit enzimler allosterik düzenlenmeye tabidir. Kas hücresi Kan damarı Kalp hücreleri Katabolizma Karaciğer hücresi Katabolizma Anabolizma

48 9.5 Metabolik yolakların ilişkileri ve kontrolleri Negatif ve pozitif geribildirim Metabolik bir ürünün konsantrasyonu yükselirse bu ürün yolaktaki bir enzimi durdurur. Bir yolaktaki fazla ürün, diğer bir yolaktaki bir enzimi aktifleştirebilir.

49 Figure 9.15 Regulation by Negative and Positive Feedback Pozitif geribildirim Negatif geribildirim

50 Figure 9.16 Sitrik asit döngüsü tarafından glikolizin kontrolü GLİKOLİZ Sitrat

51 9.5 Metabolik yolakların ilişkileri ve kontrolleri Glikolizin ana kontrol adımı 3. adımdır. Eğer ortamda ATP miktarı çok artarsa ATP bu adımı gerçekleştiren enzimi durdurur Sitrik asit döngüsünde de 3. adım kontrol edilir. Yüksek ATP veya NADH miktarı döngü durdurulur.

52 9 Fotosentez

53 10 Konular 10.1 Fotosentez nedir? 10.2 Fotosentez ışık enerjisini nasıl kimyasal enerjiye dönüştürür? 10.3 Kimyasal enerji nasıl karbonhidrat sentezinde kullanılır? 10.4 Bitkiler fotosentezi çevre koşullarına nasıl adapte etmiştir? 10.5 Fotosentezin diğer yolaklarla ilişkisi

54 10.1 Fotosentez nedir? Fotosentez: ışık ile sentez Güneş ışığının enerjisi hapsedilir ve CO 2 i daha karmaşık bileşiklere çevirmek için kullanılır

55 Figure 10.1 Fotosentezin bileşenleri Güneş ışığı Şekerler Yaprak Gövde Kök

56 10.1 Fotosentez nedir? Fotosentez de bir redoks sürecidir. H 2 O içerisindeki oksijen atomları başta indirgenmiş durumdadır; sonunda oksijene yükseltgenirler. CO 2 ;içerisindeki karbon atomları başta yükseltgenmiş durumdadır; sonunda karbonhidrata indirgenirler.

57 10.1 Fotosentez nedir? Oksijenli, fotosentezde proton ve elektron vericisi sudur. Oksijensiz fotosentezde başka moleküller bu işlevi görür; mor sülfür bakterisinin kullandığı H 2 S gibi.

58 10.1 Fotosentez nedir? Kloroplastın ayrı bölümlerinde iki ayrı tepkime zinciri meydana gelir: Işık tepkimeleri: Işık enerjisini ATP ve NADPH gibi kimyasal enerjiye dönüştürür. Işıktan bağımsız tepkimeler: ışık tepkimelerinde oluşan ATP ve NADPH ı ve CO 2 kullanarak karbonhidrat üretir.

59 Figure 10.3 Fotosenteze genel bakış Bitki hücresi Kloroplast Kloroplast Işık (foton) ELEKTRON TAŞIMA Işık tepkimeleri Klorofil ATP DÖNGÜSÜ NADPH DÖNGÜSÜ Işıktan bağımsız tepkimeler KALVİN DÖNGÜSÜ Şekerler

60 10.2 Fotosentez ışık enerjisini nasıl kimyasal enerjiye dönüştürür? Işık bir enerji biçimidir Elektromanyetik ışıma. Dalgalar halinde yayılır enerji miktarı dalga boyu ile ters orantılıdır. Işığın aynı zamanda parçacık özelliği de vardır - foton.

61

62 Artan enerji 10.2 Fotosentez ışık enerjisini nasıl kimyasal enerjiye dönüştürür? Bazı moleküller belirli dalga boylarındaki fotonları soğurur. Bu, moleküle enerji kazandırır uyarılmış hal Uyarılmış hal Foton Molekülün fotonu soğurması Temel hal

63 10.2 Fotosentez ışık enerjisini nasıl kimyasal enerjiye dönüştürür? Soğurulan enerji moleküldeki bir elektronu bir üst enerji seviyesine çıkarır. Bu durumda molekül daha kararsız bir haldedir ve kolay tepkimeye girer

64 10.2 Fotosentez ışık enerjisini nasıl kimyasal enerjiye dönüştürür? Görünür dalga boyundaki ışığı soğuran moleküllere pigment denir. Klorofil mavi ve kırmızı ışığı soğurur ve yeşil ışığı yansıtır. Fotosentezdeki temel pigment klorofil a dır. Tilakoid zarda bir protein içerisinde bulunurlar ve topluca fotosistem adı verilen yapıyı oluştururlar

65 Figure 10.6 Klorofil a yapısı Kloroplast Tilakoid Klorofil Tepkime merkezi klorofil Fotosistem Tilakoid zar Tilakoid iç kısım

66 10.2 How Does Photosynthesis Convert Light Energy into Chemical 10.2 Fotosentez Energy? ışık enerjisini nasıl kimyasal enerjiye dönüştürür? Klorofil a ve diğer yardımcı pigmentler (klorofil b, c, karotenler, fikobilinler) anten sistemlerinde bulunur Birkaç anten sistemi bir tepkime merkezini çevreler Işık enerjisi anten sistemlerince hapsedilir ve tepkime merkezine aktarılır. Yardımcı pigmentler diğer dalga boylarındaki ışığı soğurur, böylece kullanılabilen ışık miktarı artmış olur.

67 Figure 10.7 Enerji transferi ve elektron taşıma Foton Uyarılmış hal Elektron alıcı Klorofil molekülü Tepkime merkezi Tilakoid zar içerisindeki fotosistem Proteinler

68 10.2 Fotosentez ışık enerjisini nasıl kimyasal enerjiye dönüştürür? Bir pigment molekülü bir fotonu soğurduğunda uyarılmış hal kararsızdır ve enerji hemen serbest kalır. Serbest kalan enerji diğer pigment molekülleri tarafından soğurulur ve bir tepkime merkezindeki klorofil a ya aktarılır. Uyarılan klorofil a (Cl*) bir elektron alıcı moleküle elektron verir. Chl* + alıcı Chl + + alıcı

69 10.2 Fotosentez ışık enerjisini nasıl kimyasal enerjiye dönüştürür? Bundan sonra elektron, tilakoid zar üzerinde bulunan bir dizi molekülden geçiş yapar. Son elektron alıcısı NADP + dır: NADP + + H + + 2e NADPH

70 10.2 Fotosentez ışık enerjisini nasıl kimyasal enerjiye dönüştürür? elektron taşınması: 2 fotosistem kullanır: Fotosistem I 700 nm de ışık soğurur. Fotosistem II 680 nm de ışık soğurur.

71 10.2 Fotosentez ışık enerjisini nasıl kimyasal enerjiye dönüştürür? Fotosistem II: Işık enerjisi suyun yükseltgenmesine sebep olur ve elektron açığa çıkar: 2Chl + + H 2 O 2Chl + 2H + + ½O 2 Enerjili elektronlar bir dizi zar molekülünden taşınır Proton konsantrasyon farkı oluşur ve ATP sentaz tarafından ATP üretilir.

72 10.2 Fotosentez ışık enerjisini nasıl kimyasal enerjiye dönüştürür? Fotosistem I: Işık ile yükseltgenen klorofil fotosistem II den elektron alır Elektron çeşitli proteinlerce taşınır ve son olarak NADP +, NADPH a indirgenir.

73 Figure Photophosphorylation ELEKTRON TAŞIMA ATP SENTEZİ FOTOSİSTEM II FOTOSİSTEM I

74 10.2 Fotosentez ışık enerjisini nasıl kimyasal enerjiye dönüştürür? Su yükseltgenmesi tilakoid içerisinde daha fazla H + oluşmasına ve NADP + indirgenmesi de zarın diğer tarafından H + azalmasına yol açar Sonuçta zarın iki tarafında H + farkı oluşur. Oksijenli solunumdaki gibi ATP sentaz bu proton farkını kullanarak ATP üretir

75 10.3 Kimyasal enerji Karbonhidrat sentezini nasıl sağlar? CO 2 bağlanması: CO 2 nin karbonhidratlara indirgenmesi. Stromada oluşur ATP ve NADPH taki enerji CO 2 i indirgemek için kullanılır.

76 10.3 Kimyasal enerji Karbonhidrat sentezini nasıl sağlar? CO 2 bağlanma tepkimeleri döngüseldir: Kalvin döngüsü. CO 2 bağlanması - 3PG oluşumu 3PG den G3P indirgeme tepkimesi Tekrar CO 2 alıcısı oluşumu

77 Figure The Calvin Cycle Karbon bağlama KALVİN DÖGÜSÜ Tekrar RuBP oluşumu İndirgeme ve şeker oluşumu Şeker Diğer karbonlu moleküller

78 10.3 Kimyasal enerji Karbonhidrat sentezini nasıl sağlar? Kalvin döngüsünün son ürünü olan karbonlu bileşiklerin bir kısmı glukoza dönüştürülerek bitkinin enerji ihtiyacını karşılamak üzere oksijenli solunumda kullanılır Diğer kısmı sukroza dönüştürülerek bitkinin diğer bölgelerinde enerji veya yapıtaşı olarak kullanılır. Bir kısmı nişasta olarak klorofilde depolanır ve gece boyunca bitkiye enerji sağlar

79 10.3 Kimyasal enerji Karbonhidrat sentezini nasıl sağlar? Kalvin döngüsünün ürünleri tüm biyosfer için önemlidir. Döngü sonunda oluşan karbon bağları neredeyse yaşam için gereken tüm enerjinin kaynağıdır. Diğer canlılar ışık enerjisi ve karbondioksiti doğrudan kullanamadıkları için enerji ve yapıtaşı hammaddesi olarak fotosentez yapan canlılara muhtaçtır

80 Kalvin döngüsünün ilk basamağında CO 2 in az olması durumunda O 2 de kullanılabilir. Böylece CO 2 bağlanma oranı düşer Bu olaya foto solunum adı verilir ve geceleri gerçekleşir. O 2 kullanılır ve CO 2 açığa çıkar Ayrıca yüksek sıcaklarda da fotosolunum daha fazla görülür çünkü yaprakların stomaları su kaybını önlemek için kapanır. İçeride CO 2 azalır ve fotosolunuma geçilir

81 10.5 Fotosentez ve diğer yolakların ilişkisi Bitkiler ihtiyaçları olan tüm molekülleri basit hammaddelerden üretebilir: CO 2, H 2 O, fosfat, sulfat, amonyum gibi Fotosentes ile üretilen karbonhidratlar solunumda enerji olarak kullanılır. Solunum hem gece hem de gündüz devam eder. Fotosentez ve hücresel solunum Kalvin dögüsüyle her zaman ilişkilidir.

82 Lipidler Gliserol Yağ asitleri KALVİN DÖGÜSÜ GLİKOLİZ Nükleotitler GLİKONEOGENEZ Nükleik asitler Polisakaritler

83 10.5 Fotosentez ve diğer yolakların ilişkisi Güneş ışığının sadece %5 i kimyasal bağlardaki enerjiye dönüştürülür Fotosentez basamakları çok da verimli değildir. Bu verimsizliği anlamak iklim değişikliklerinin ne kadar büyük riskler taşıdığını anlamamızı sağlar