Enerji Dönüşümleri (Fotosenaaa-Solunum)

Enerji Dönüşümleri (FotosenaaaSolunum) Enerji Dönüşümleri (FotosenaaaSolunum) Organik evrim teorisine göre ilkel atmosferde bulunan CO2, H2O, H2, NH3,CH4, vb gibi moleküller yıldırım,şimşek ve uv ışınların etkisiyle basit organik moleküller haline dönüştü (Atmosferde oksijen yoktu) Yıldırım+Şimşek CO2+H2O+H2+NH3+CH4Kolay organik moleküller O2’siz atmosfer Oluşan organik maddeler yağmur suları ile karaya taşınıp , ısı ve uv etkisiyle kompleks kompleks moleküller haline dönüştüler (Karada) ısı+UV Basit organik moleküller Karmaşık organik maddeler O2’siz atmosfer Yer kabuğunda oluşan komplex maddeler yağmur suları ile denizlere taşındı Denizlerde uv etkisiyle komplex moleküllerden sayısız ve kompleks reaksiyonlarla ilk canlılığın temeli atıldı ve ilkel hücreler (Koaservat) oluştu (Denizlerde) ısı+UV+Enzimsel maddeler Komplex organik maddeler İlkel hücresel (Koaservat) O2’siz ortam Birincil canlı oksijensiz ortamda oluşmuştur Gereksinim duyulan organik maddeler cansız ortamda inorganik koşullarda senaaalenmekte ve bol miktarda bulunmaktadır İlkel hücre ihtiyacı olan enerjiyi ortamdaki organik moleküllerden oksijensiz solunumla elde etmekteydi Bu mekanizma günümüze değin gelmiştir(Fermantasyon) İlkel gözenekli olan Organik madde Kolay organik ve inorganik madde+Enerji Enzim Anekdot:Bu yöntemle elde edilen enerji ilkel hücreler için yeterlidir İlkel hücrelerden bazıları sahip olduğu enzimlerle kendi organik maddelerini inorganik maddelerden üretebilme yeteneğine sahip oldular Bunun en ilkel şekli kemosenaaadi zamanla fotosenaaa gelişti İleri hücreli formları İnorganik maddeler Organik maddeler Kemosenaaa ve Fotosenaaa Fotosenaaain ortaya çıkışıyla: 1O2 üretimi sağlanarak ozon (O3) oluşumu gerçekleşmiştir Ozon UV ışınlar atmosferin üst katmanlarında tutmuş, böylece canlılar önce deniz (su) yüzeyine daha sonra karaya çıkışını sağlamıştır 2O2 üretimi ile O2 li solunumum başlamasına olasılık tanımış , enerji üretiminin artması ile canlıların fizyolojik karakterlerinde artmaya ,özelliklerinin çeşitlenmesine, sayılarının ve çeşitlerinin artmasına neden olmuştur 3Oksijenin yüksek oksidasyon yeteneği nedeni ile; O2 yi etkisizleştirip kullanımını sağlayan enzim taşımayan canlıların hızla azalmasını ,O2 yi kullanabilen canlıların ise tez çoğalarak sayılarının artmasını karşılayan doğal seleksiyonu başlatmıştır 4O2 nin üretimi ile inorganik ortamdaki organik madde üretimi engellenmiş , fotosenaaa canlılar için en kayda değer organik madde üretim mekanizması olmuştur Anekdot: Fotosenaaaden önce (ozon oluşmadan) organik madde senaaai için zorunlu enerji uv , şimşek , yıldırımlarla gerçekleşirken , fotosenaaade madde senaaai için gerekli enerji güneşin görünür ışınları (450760nm) ile gerçekleşir Ozon bu ışınların geçişine engel değildir Anekdot: Bugün yaşayan tüm canlılar (Kemosentetik ler hariç) ihtiyaç duydukları organik besini ve oksijeni fotosenaaaden karşılarlar Fotosenaaain benzersiz olayları Işık 16CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 Klorofil 2Kloroplastta gerçekleşir 3Fotosentetik ototroflarda görülür 4Hammaddeler CO2 ve H2O dur(Bakterilerde H ve H2S kullanılır) 5Ürünler üzüm şekeri ve O2 dir(Bakterilerde O2 yerine S oluşur) 6Işıkta gerçekleşir 7Anabolik reaksiyonlarıdır 8Hidrojen akseptörü NADP dir 9İnorganik madde organik maddeye dönüşür 10Işık enerjisi kimyasal tahvil Enerjisine dönüşür 11Fotofosforilasyon la ATP senaaai yapılır 12Klorofil ve su elektron kaynağıdır(Bakterilerde H ve H2S, elektron ve H kaynağı olarak rol alır) 13Elektronların son alıcısı klorofil ve NADP dir 14Canlıda tartma artışı olur 15Senaaalenen ilk ürünler karbonhidratlardır Bakteriyel fotosenaaain özellikleri 1Sitoplazmada gerçekleşir 2Klorofiller sitoplazmik zar katlanmaları olan tilakoidlerde yer alır 3H ve elektron kaynağı olarak H2 ya da H2S kullanılır 4Işık gereklidir 5Emrindeki ürün olarak O2 oluşmaz 6Anaerobiktirler Protista ve bitkilerde gerçekleşen fotosenaaain özellikleri 1Kloroplastlarda gerçekleşir 2Klorofiller kloroplastlardaki granalarda yer alır 3H ve elektron kaynağı H2O dur 4Emrindeki mahsul olarak O2 oluşur 5Işık gereklidir Fotosenaaain evreleri: AIşık evresi reaksiyonları aPeriyodik fotofosforilasyon Özellikleri: 1Işık varlığında gerçekleşir 2Granalarda gerçekleşir 3Enzim tayin almaz 4Elektron kaynağı klorofildir 5 ets ye aktarılan her elektrona karşılık 2 ATP senaaai gerçekleşir 6Klorofilden ets ye aktarılan elektronlar yine benzer klorofil göre tutulurlar 7Bu seride sadece karanlık evrede kullanılmak üzere ATP senaaai gerçekleşir bDevirsiz fotofosforilasyon Özellikleri: 1Işık varlığında gerçekleşir 2Granalarda gerçekleşir 3Enzim tahsis almaz 4Elektron kaynağı PS1,PS2 ve H2O dur 5İki, pigment sistemi tahsis alır 6Suyun iyonizasyonu ve O2 nın oluşumu bu döngüde gerçekleşir 7Karanlık evrede kullanılacak ATP ve CO2 nin redüklenmesinde kullanılacak H ler bu evrede üretilir (ATP ve NADPH2 ler üretilir) 8Ps1 ve Ps2 nin dört defa indirgenme yükseltgenme olayına karşılık sistemde 4 ATP,2 NADPH2 ve 1 O2 senaaalenir Genellemeler: Işık evresi reaksiyonlarında ihtiyaç duyulanlar: 1Işık 2ADP+Pi 3NADP 4Klorofil 5H2O 6ets Işık evresi reaksiyonlarında açığa çıkanlar: 1ATP 2HADPH2 3O2 BKaranlık safha reaksiyonları: Özellikleri: 1Kloroplastlarda stroma da meydana gelir 2Enzimler rol alır 3Isı,Ph,Substrat miktarı,İnhibitör ve aktivatörlerden etkilenirler 4CO2 nin kullanıldığı evredir 51 CO2 için bu evrede ışık evrelerinde üretilen 3 ATP ve 2 NADPH2 kullanılır(1 glikoza karşılık 18 ATP ve 12 NADPH2 kullanılır) 6 ets rol almaz 7CO2 yakalayıcısı olarak Ribuloz difosfat (Pi5CPi) rol alır 8Işığa gereksinim duyulmaz 9Üzüm Şekeri,sukroz,nişasta,aasit,gliserol vb organik maddelerin üretildiği evredir Fotosenaaain şematize edilmesi Fotosenaaa reaksiyonlarında elde edilen ürünlerdeki C,H ve O kaynakları aşağıdaki gibidir 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 CO2: Glikozdaki C ve O kaynağıdır H2O: Glikozdaki H ve bağımsızlık kalan O2 kaynağıdır (Tartışılacak!) FOTOSENaaa İLGİLİ GRAFİKLER A Fotosenaaa: Fotosenaaa tepkime hızını etkileyen faktörler: 1Işık 2Klorofil 3CO2 4H2O 5Isı 1Işık faktörü: 1Temel enerji kaynağıdır 2Işık evresinde rol oynar 3Dalga boyu ve şiddeti önemlidir a) Işığın dalga boyu:Fotosenaaa dalga boyunun 400750 nm olduğu aralıkta gerçekleşir Klorofil kadar mor ışık daha fazla soğurulur fakat fotosenaaain tepkime hızı kırmızı ışıkta artı yeşil ışıkta en düşük değerdedir PS1,PS2 yükseltgenmesinde ve H2O nun iyonizasyonunda farklı dalga boylarında ışığa gereklilik olduğu için fotosenaaain hızı beyaz ışıkta daha fazladır b) Işığın şiddeti: Belirli bir ışık şiddetine değin reaksiyon hızı artar Ama ışık şiddeti güneş(ışık) ve gölge bitkilerinde fotosenaaa tepkime hızı üzerine etkisi farklıdır Anekdot:Işığın fotosenaaa için gerekli güç kaynağı olmakla beraber klorofilin senaaai içinde ışığa ihtiyaç vardır Mg Öncül maddePorfirinMgporfirin (Karanlıkta gerçekleşir) ( Fe , Enzim ) MGporfirinÖncülklorofilKlorofil Işık Klorofil senaaai (Özet Olarak) Enzim Işık ( C , H , O , N ) + Mg 1 mol Klorofil Fe katalizör 2CO2 faktörü: 1Karanlık aşama reaksiyonlarında devir alır 2Glikozun yapısına katılır Atmosferde % 0,03 oranında yer alan karbondioksit % 0,3 ‘e kadar artırınca tepkime hızı artar CO2 nin miktarını daha pozitif çoğaltmak reaksiyonu hızlandırmaz 3Isı faktörü: 1Karanlık evre reaksiyonlarında etkendir 2Optimal ısı 35 derecedir (Türe tarafından değişir) 3Fotosenaaain enzimatik reaksiyonlardan olması nedeniyle ısıya aleyhinde duyarlıdır 4Su faktörü: Özellikleri: 1Güneşten gelen fazla ısının terleme ile uzaklaştırılmasında tayin alır 2Karbondioksitin redüklenmesinde kullanılan H lerin kaynağıdır 3Atmosferin O2 kaynağıdır 4Devirsiz fotofosforilasyon da kullanılır 5Enzimatik reaksiyonların gerçekleşmesi için zorunlu ortamı oluşturur Fotosenaaa reaksiyonlarında etmen olan faktörler için en düşük yasası geçerlidir Buna tarafından reaksiyon hızı faktörlerden en zayıfı tarafından belirlenir