11. SINIF KONU ANLATIMI 4 FOTOSENTEZ - 2 FOTOSENTEZDE GÖREV ALAN YAPILAR
Ökaryotik canlılarda klorofil pigmentini taşıyan plastidtir. Fotosentezle görevlidir.
Kloroplastta dış ve iç olmak üzere iki tane zar bulunur. İç zar düzdür. İki zar arasındaki boşluğa zarlar arası boşluk denir. Kloroplast içinde üçüncü bir zar sistemi bulunur. Bu sisteme tilakoit zar sistemi denir. Bu bölge ışığın soğurulması ve elektron aktarımından sorumludur. Tilakoit zar sistemi grana ve granaları birbirine bağlayan tilakoit ara lamellerden oluşmuştur. Bu yapılar, granalara denk gelmeyen ışığı soğurarak fotosenteze katkıda bulunur. Granaların her biri granumlardan oluşmuştur. Granum zarına tilakoit zar denir. Klorofil pigmenti bu zara tutunmuş durumdadır. Kloroplastın içini dolduran sıvıya stroma denir. Stroma içinde DNA, RNA ve ribozom organeli dahil olmak üzere inorganik ve organik maddeler bulunur. Kloroplast kendini eşleyebilir ve protein sentezi yapabilir. Işık enerjisinin yakalanması tilakoit zar sisteminde; organik maddelerin üretimi stromada gerçekleşir. Fotosentez sonucu üretilen organik maddeler (glikoz) nişastaya dönüştürülerek stromada kısa süre kalır. Daha sonra sükroz haline getirilerek bitkinin gerekli kısımlarına gönderilir.
IŞIK Işık, elektromanyetik enerji birimidir. Güneş ışığı dalgalar halinde yayılarak dünyamıza gelir. Bir elektromanyetik dalganın birbirini takip eden iki çukur ya da iki tepe noktası arasında kalan mesafeye dalga boyu denir.
Işığın dalga boylarına göre sıralanmasıyla ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM oluşur. Elektromanyetik spektrumda, dalga boyu arttıkça ışığın enerjisi düşer. Yüksek enerjili ışıklar (UV Işınlar, X Işınları..) zararlı ışınlardır. Spektrumda 380nm ile 750nm arasındaki ışığa GÖRÜNÜR IŞIK denir. Bu ışık fotosentezin yapılabildiği dalga boylu ışıktır.
Görünür ışık (beyaz ışık) bir prizmadan geçirilirse ışık dalga boylarına göre renklere ayrılır.
PİGMENT Işık cisimle karşılaştığında; Cismin içinden geçebilir. Yansıtabilir. Soğurabilir. Bunun nasıl olacağı cismin kimyasal özelliği ile ilgilidir. Görünür ışığı soğurabilen cisimlere PİGMENT denir. Pigmentin soğurduğu ışık, fotosentezin gerçekleştirilmesine olanak tanır.
KLOROFİL Fotosentezde görev alan birçok pigment vardır. En temel fotosentez pigmenti KLOROFİLdir. Klorofil pigmenti kırmızı ve mor ışığı soğururken yeşili yansıtır. Yeşili yansıttığından klorofil yeşildir. Doğada 20 çeşit klorofil vardır. Bitkilerde klorofil-a ve klorofil-b olmak üzere iki çeşit klorofil bulunur. Klorofil-a temel pigmenttir. Klorofil-b a ya yardımcı olur. a ile b arasında yapı farklılığı vardır. Klorofilin yapısında Mg, N, C, O, H atomları bulunur. Fe ise yapısına katılmaz. Ancak, üretiminden enzimin çalışması için gereklidir.
Canlılarda fotosenteze yardım eden farklı pigmentlerde vardır. Bu pigmenteler klorofilin soğurmadığı dalga boylarındaki ışığı soğururlar. Ayrıca, klorofile zarar verebilecek ışıkların zararlı etkilerinden klorofili korur. Bu pigmentler; Karotenoidler: Karoten: Turuncu Likopen: Kırmızı Ksantofil: Sarı Fikosiyanin: Mavi-yeşil alglerde bulunur. Fikoeritin: Kırmızı alglerde bulunur. Engelmann beyaz ışığı bir prizmadan geçirerek ışığın renklere ayrılmasını sağlamıştır. Oluşan ışığı ipliksi yeşil alg üzerine düşürmüştür. Yeşil algin etrafına oksijenli solunum yapan bakteri türü yerleştirmiştir. Bakterilerin kırmızı, mavi ve mor ışık etrafında daha çok; yeşil ışık etrafında ise daha az ürediği görülmüştür.
FOTOSİSTEM Pigment, protein ve moleküllerin tilakoit zar üzerinde kümeleşmesiyle oluşmuş yapılara FOTOSİSTEM denir. Fotosistemler, ışığı soğurarak elektron aktarımını sağlarlar. Her fotosistemin, ANTEN VE REAKSİYON KOMPLEKSİ vardır. Anten merkezi reaksiyon merkezinin çevresindedir. Pigment taşır. Pigment ışığı soğurarak reaksiyon merkezine yollar. Reaksiyon merkezi anten merkezinin ortasındadır. Bu bölgede ilk elektron alıcısı bulunur. Anten merkezinden gelen elektron reaksiyon merkezinde bulunan ilk elektron alıcısı tarafından alınır. FTS1 ve FTS2 olmak üzere iki çeşit fotosistem vardır. FTS1 : 700nm deki ışığı soğurur. FTS2 : 680nm deki ışığı soğurur.