Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Bu maddedeki bilgilerin için ek kaynaklar gerekli. (Ocak 2023) () |
Fotosentez, bitkiler ve diğer canlılar tarafından, ışık enerjisini organizmaların yaşamsal eylemlerine enerji sağlamak için daha sonra serbest bırakılabilecek kimyasal enerjiye dönüştürmek için kullanılan bir işlemdir. Bu kimyasal enerji, karbondioksit ve sudan sentezlenen şekerler gibi karbonhidrat moleküllerinde depolanır.
Özellikleri
Fotosentez sözcüğü, Yunanca phōs (ışık) ve sentez (bir araya getirmek) sözcüklerinin bir araya getirilmesi ile oluşturulmuştur.
Çoğu durumda oksijen yan ürün olarak salınır. Çoğu bitki, çoğu alg ve siyanobakteri fotosentez yapar; bu tür canlılara denir. Fotosentez, Dünya atmosferinin oksijen içeriğinin üretilmesinden ve korunmasından büyük ölçüde sorumludur ve tüm organik bileşikler ve Dünya'daki yaşam için gerekli enerjinin çoğunu sağlar.
Her ne kadar fotosentez farklı türler aracılığıyla farklı biçimlerde gerçekleştirilse de işlem her zaman ışıktan gelen enerjinin yeşil klorofil pigmentleri içeren reaksiyon merkezleri olarak adlandırılan proteinler tarafından emildiğinde başlar. Bitkilerde bu proteinler, en çok yaprak hücrelerinde bulunan ve kloroplast adı verilen organellerde bulunurken, bakterilerde hücre zarına gömülürler. Bu ışığa bağımlı tepkimelerde, su gibi uygun maddelerden elektronları almak için bir miktar enerji kullanılır. Sudan elektron alınmasının sonucu olarak su oksijen ve hidrojene parçalanmış olur. Suyun bölünmesiyle salınan hidrojen, kısa süreli enerji kaynağı olarak görev alan iki başka bileşiğin oluşturulmasında kullanılır: indirgenmiş nikotinamid adenin dinükleotid fosfat (NADPH) ve adenozin trifosfat (ATP-hücrelerin "enerji para birimi").
Bitkiler, algler ve siyanobakterilerde, şekerler biçimindeki uzun süreli enerji depoları, Calvin döngüsü adı verilen ışıktan bağımsız tepkimeler tarafından üretilir; bazı bakteriler aynı sonuca ulaşmak için gibi farklı mekanizmalar kullanır. Calvin döngüsünde, atmosferik karbondioksit, hâlihazırda var olan (RuBP) gibi organik bileşiklerle birleştirilir. Daha sonra ışığa bağlı tepkimeler tarafından üretilen ATP ve NADPH kullanılarak, karbondioksitin ribüloz bifosfat ile birleşmesiyle oluşan bileşik indirgenir ve glikoz gibi başka karbonhidratlar oluşturmak üzere yoluna devam eder.
İlk fotosentetik canlılar, sanılana göre yaşamın evrimsel tarihinde erken evrimleşmiştir ve büyük olasılıkla elektron kaynakları olarak su yerine hidrojen veya Hidrojen sülfür gibi indirgeyici maddeler kullanmıştır. Siyanobakteriler ise daha sonra ortaya çıktı; ürettikleri aşırı oksijen, karmaşık yaşamın gelişimine olanak veren Dünya'nın oksijenlenmesine doğrudan katkıda bulunmuştur. Günümüzde, küresel olarak fotosentez yoluyla elde edilen ortalama enerji yakalama oranı yaklaşık 130 terrawatt'tır, bu da insan uygarlığının mevcut güç tüketiminin yaklaşık sekiz katıdır. Fotosentetik canlılar da yılda 100-115 milyar ton (91-104 petagram) karbonu biyokütleye dönüştürür.
Tarihçe
Aristo, bitkilerin yeşillenmesi için güneş ışığının gerekli olduğunu göstermiştir.[]
17. yüzyılda, bitkisel materyal sentezi ile ilk araştırmaları yapmıştır. Araştırmacı 2,5 kg. ağırlığındaki bir söğüt fidanını, içinde 100 kg. toprak bulunan bir saksıya dikmiş ve bunu 5 yıl süresince sadece yağmur suyuyla sulamıştır. Süre sonunda fidan 85 kg'lık bir ağaç olmuştur. Deneme sonunda toprak kuru ağırlığı 99,994 kg. olarak belirlenmiştir. Aradaki 50 gramlık farkı deney hatası olarak kabul etmiş ve bitki ağırlığında oluşan 82,5 kg'lık madde artışının yalnız sudan kaynaklandığı kanısına varmıştır.
İlk kez 1771 yılında Joseph Priestley, bitkiler tarafından dışarı verilen oksijenin hayvanlar tarafından kirletilen havayı temizlediği fikrini ortaya atmıştır. 1779'da Jan Ingenhousz havanın temizlenmesinin yeşil bitkiler tarafından ışıkta yapıldığını açıklamıştır. Fotosentezde klorofilin önemini vurgulamıştır.
1782 yılında yeşil bitkilerin havaya O2 vermesinin CO2 almalarına ve bitkiler tarafından meydana getirilen O2 miktarının tamamen ortamda var olan CO2 miktarına bağlı olduğunu göstermiştir.
1804 yılında De Saussure fotosentez esnasında eşit hacimde CO2 ve O2 alışverişi olduğu, buna benzer eşit hacimde bir gaz alışverişinin solunum esnasında da meydana geldiğini ileri sürmüştür. Bitkilerde biri ışıkta diğeri karanlıkta gelişen iki tip gaz alışverişi olduğunu, ışıkta CO2 alınımı ve O2 açığa çıkmasının ancak bitkinin yeşil kısımlarında olabildiğini göstermiştir. Ayrıca fotosentezde suyun rolüne dikkat çekmiştir.
Liebig 1840 yılında, CO2'in bitkiler için C kaynağı olduğunu vurgulamıştır.
1842 yılında Robert Mayer, ışığın enerji içerdiğini, canlılar tarafından kullanılan enerji kaynağının güneş ışığı olduğunu ve fotosentezde bitkinin yakaladığı güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürdüğünü belirtmiştir.
Engelman 1880 yılında fotosentezde ortama O2 verilmesinin kloroplastlarca sağlandığını ortaya koymuştur.
1905'te fotosentezin yalnızca fotokimyasal bir olay değil aynı zamanda biyokimyasal bir olay olduğunu ileri sürerek, olayın ışık gerektirmeyen bir karanlık reaksiyon safhası olduğunu da vurgulamıştır.
ve Stoll 1918 yılında CO2, H2O ve ışık altında meydana gelen ilk ürünün CH2O ve O2 olduğunu ileri sürmüşlerdir.
Robert Hill 1937 yılında fotosentezin ışık reaksiyonu üzerinde çalışarak ortamda ışık, su ve uygun bir hidrojen yakalayıcısı bulunduğunda, izole kloroplastların bile ortamda CO2 olmadan O2 oluşturabildiklerini görmüştür. Ayrıca yapraklarda doğal bir hidrojen yakalayıcısı maddenin bulunduğunu ortaya koymuştur. Güncel bilgilere göre bu maddeler Ferredoksin ve NADP+'dır. Hill reaksiyonu adını verdiği bir denklemle olayı açıklamıştır. Reaksiyon, fotosentezde O2'nin ışık reaksiyonlarında oluştuğu ve bunun kökeninin CO2 değil de H2O olduğunu göstermesi yönünden önemlidir.
Fotosentezin karanlık reaksiyonları üzerinde çalışan (1954-1961) Calvin ve arkadaşları ise olaydaki C metabolizmasını tüm ayrıntılarıyla açıklamışlardır. Bunun üzerine Calvin'e Nobel ödülü verilmiştir.
1966'da ve Slack, bazı bitkilerde fotosentezin karanlık reaksiyonlarında oluşan ilk kararlı ürünün 3C değil de 4C olduğunu bulmuşlar ve söz konusu bitkilerin tamamen farklı bir C metabolizması olduğunu göstermişlerdir.
Yirminci yüzyılın başlarında tek hücreli yeşil su yosunlarında (Chlorella vulgaris) fotosentezle ilgili araştırmalar Warburg tarafından yapılmıştır.
Önemi
Fotosentez, ışık enerjisini kimyasal bağ enerjisine dönüştürerek ilk basamaktaki organik madde üretimini sağlayan mekanizmadır. Bitkiler besin zincirinin ilk halkasını oluşturduğundan, diğer tüm canlıların var olabilmesi ve yaşamlarını sürdürebilmeleri için gerekli enerji fotosentez olayı sırasında elde edilir.
Fotosentezle havanın CO2 ve O2 dengesi korunmaktadır.
Fotosenteze ilişkin bulgular, her yeşil bitkinin organik madde üreten bir fabrika olduğu, bu süreçte güneş enerjisini kullanan aygıtların kloroplastlar olduğunu göstermiştir. Yeryüzüne ulaşan güneş ışınlarının yalnızca yarısı fotosentezde kullanılmaktadır. Bu konuda yapılan araştırmaların dünya nüfusunun gıda ihtiyaçları yönünden önemli olduğu bilinmektedir.
Pigmentler
Fotosentezde en önemli olgu güneş enerjisini yakalayıp onu kimyasal bağ enerjisine dönüştürebilme yeteneğidir. Bu işlevi bitkilerin kloroplastlarında veya kromatoforlarında bulunan pigmentler yapmaktadır. Bunların başlıcaları şöyledir:
Tepkimeler
Işığa bağlı tepkimeler
Işığa bağlı tepkimeler, canlının ışıklı ortamda ışığa bağımsız tepkimeler için gereken ATP ve NADPH'yi ürettiği bir dizi tepkime zinciridir. Bu tepkimeler tilakoit zar üzerinde gerçekleşir. Işığı soğuran klorofil molekülünden serbest kalan elektronlar elektron taşıma sistemi (ETS) elemanlarından geçer. Bu sırada ATP ve NADPH çıkışı olur.
Klorofile sahip canlıların ADP ve (Pi) kullanarak ATP üretmesine fotofosforilasyon denir. Bu olay devirli fotofosforilasyon ve devirsiz fotofosforilasyon olmak üzere iki yolla gerçekleşir. Devirsiz fotofosforilasyonda, devirliden farklı olarak su, fotolize uğrar. Tepkime şu şekildedir.
- 2 H2O + 2 NADP+ + 3 ADP + 3 Pi + ışık → 2 NADPH + 2 H+ + 3 ATP + O2
Bu tepkimeler sonucu oluşan O2'nin bir kısmı mitokondrilere gönderilir, artanı ise atmosfere verilir. Oluşan ATP ve NADPH molekülleri stroma sıvısına girer, artık canlı ışıktan bağımsız tepkimeleri gerçekleştirmeye hazırdır.
Işıktan bağımsız tepkimeler
Bu tepkimeler stroma bölgesinde gerçekleşir. Stromalar protein yapılıdır. Bu tepkimeler aydınlıkta da karanlıkta da olabilir. CO2’nin devreye girmesiyle başlar. Hidrojen ile CO2 birleşerek karbonhidratları meydana getirir.
Calvin döngüsü
Calvin-Benson döngüsü, fotosentez sırasında kloroplast'ta gerçekleşen kimyasal reaksiyonlar kümesidir. Bu döngü karanlık evre reaksiyonları içindedir çünkü Güneş ışığından enerji sağlandıktan sonraki bölgede yer alır. Calvin döngüsü ismini, bunu bulduğu için 1961 Nobel Kimya Ödülü'nü kazanan Melvin Calvin'den alır. Calvin ve meslektaşları Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'de çalışmışlardır.
Karbon tutulum mekanizmaları
C3 karbon tutulumu mekanizması, fotosentezdeki karbon tutulumu mekanizmalarından biridir. Bu süreçle karbondioksit ve ribulozbifosfat (RuBP, 5 karbonlu bir şeker), aşağıdaki reaksiyonla 3-fosfogliserata dönüştürülür:
- 6 CO2 + 6 RuBP → 12
C4 karbon tutulumu mekanizması, CAM fotosenteziyle birlikte C4 fiksasyonun, bitkilerin çoğunda görülen ve daha basit olan C3 mekanizmasından farklı olduğu anlaşılmıştır. Her iki mekanizmada (Kalvin döngüsünde oluşan ilk enzim) olan 'nun fotorespirasyonu veya karbon bileşiklerinden CO2'in oksijen kullanılarak kırılması oluşan enerjiyi harcamak içindir.
Fotosentez hızını etkileyen etkenler
Çevresel etkenler
- CO2 miktarı: Karbondioksit arttığında fotosentez hızı belli bir yere kadar artar, sonra sabit kalır.
- Işık şiddeti: Arttığında fotosentez hızı belli bir değere kadar artar, sonra sabit kalır.
- Işık rengi: Fotosentez en çok mor ve kırmızı ışıkta gerçekleşir, en düşük hız ise yeşildedir.
- Sıcaklık: Enzimlerin çalıştığı optimum sıcaklık olan 25-35 derece arası fotosentez hızı maksimumdur. Eğer sıcaklık artmaya devam ederse enzimler bozulur. Sıcaklık çok düşerse enzimler durur.
- Su miktarı: Su miktarı %15'in altına indiğinde enzimler inaktif olacağından fotosentez durur. Su miktarının belli bir değerden sonra artması fotosentez hızını etkilemez.
Genetik etkenler
- Kloroplast sayısı
- Yaprak sayısı ve yapısı
- Stoma sayısı
- Kütikula kalınlığı
- Klorofil sentezleme geni
Ayrıca bakınız
Konuyla ilgili yayınlar
Kitaplar
- Kingsley R. Stern; Shelley Jansky; James E. Bidlack (2003). Introductory Plant Biology (İngilizce). New York: McGraw-Hill. ISBN .
- Robert E. Blankenship (2014). Molecular Mechanisms of Photosynthesis (İngilizce) (2. bas.). . ISBN . 19 Ağustos 2020 tarihinde kaynağından .
- Govindjee; J.T. Beatty; H. Gest; J.F. Allen (2006). Discoveries in Photosynthesis. Advances in Photosynthesis and Respiration (İngilizce). 20. Berlin: Springer. ISBN . 19 Ağustos 2020 tarihinde kaynağından .
- Jane B. Reece; Lisa A. Urry; Michael L. Cain; Steven A. Wasserman; Robert B. Jackson; Peter V. Minorsky (2013). Campbell Biology (İngilizce). Benjamin Cummings. ISBN .
Makaleler
- Gupta RS, Mukhtar T, Singh B (Jun 1999). "Evolutionary relationships among photosynthetic prokaryotes (Heliobacterium chlorum, Chloroflexus aurantiacus, cyanobacteria, Chlorobium tepidum and proteobacteria): implications regarding the origin of photosynthesis". Molecular Microbiology. 32 (5). ss. 893-906. doi:10.1046/j.1365-2958.1999.01417.x. (PMID) 10361294.
- Rutherford AW, Faller P (Jan 2003). "Photosystem II: evolutionary perspectives". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 358 (1429). ss. 245-253. doi:10.1098/rstb.2002.1186. (PMC) 1693113 $2. (PMID) 12594932.
Kaynakça
- ^ Reece J, Urry L, Cain M, Wasserman S, Minorsky P, Jackson R (2011). Biology (International ed.). Upper Saddle River, NJ: Pearson Education. pp. 235, 244. ISBN 978-0-321-73975-9.
This initial incorporation of carbon into organic compounds is known as carbon fixation.
- ^ G. S. Singhal; G. Renger; S. K. Sopory; K. D. Irrgang; Govindjee (1999). Concepts in Photobiology (İngilizce). Springer Science & Business Media. ISBN .
- ^ Ulrich Steger; Wouter Achterberg; Kornelis Blok; Henning Bode; Walter Frenz; Michael Kost; Corinna Gather; Gerd Hanekamp; Rudi Kurz; Dieter Imboden; Matthias Jahnke; Hans G. Nutzinger; Thomas Ziesemer (2005). Sustainable Development and Innovation in the Energy Sector (İngilizce). Springer Science & Business Media. ISBN . 2 Eylül 2016 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 23 Eylül 2019.
- ^ McGraw-Hill (27 Mayıs 2007). McGraw Hill Encyclopedia of Science & Technology (İngilizce). McGraw-Hill Professional. ISBN .
Dış bağlantılar
Wikimedia Commons'ta Photosynthesis ile ilgili çoklu ortam belgeleri bulunur
Türkçe
- Dünya'nın en verimli yapay fotosentez sistemi geliştirildi9 Ocak 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Khan Academy, video tanıtımı2 Ocak 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
İngilizce
- www.chemsoc.org20 Nisan 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Fotosentez15 Aralık 2005 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Tanınmış bir uzmandan (Govindjee) her seviye için fotosentez sayfaları koleksiyonu15 Mayıs 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Derinlemesine ileri fotosentez6 Temmuz 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Lise bilimine uygun
- makalesi
- Fotosentezin Genel Enerjetiği15 Aralık 2005 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Fotosentez Keşif Kilometre Taşları12 Haziran 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde . - deneyler ve arka plan
- İnteraktif animasyon, ders kitabı rehberi
- Marshall J (2011-03-29). "İlk pratik yapay yaprak çıktı." Keşif Haberleri.
- Fotosentez - Işık Bağımlı ve Işık Bağımsız Aşamaları10 Eylül 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Ehrenberg R (2017-12-15). "Fotosentez düzeltmesi" . Bilinen Dergi.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bu maddedeki bilgilerin dogrulanabilmesi icin ek kaynaklar gerekli Lutfen guvenilir kaynaklar ekleyerek maddenin gelistirilmesine yardimci olun Kaynaksiz icerik itiraz konusu olabilir ve kaldirilabilir Kaynak ara Fotosentez haber gazete kitap akademik JSTOR Ocak 2023 Bu sablonun nasil ve ne zaman kaldirilmasi gerektigini ogrenin Fotosentez bitkiler ve diger canlilar tarafindan isik enerjisini organizmalarin yasamsal eylemlerine enerji saglamak icin daha sonra serbest birakilabilecek kimyasal enerjiye donusturmek icin kullanilan bir islemdir Bu kimyasal enerji karbondioksit ve sudan sentezlenen sekerler gibi karbonhidrat molekullerinde depolanir Bitkilerde fotosentezin semasi light isik carbon dioxide karbondioksit oxygen oksijen carbohydrates karbonhidratlar water su Uretilen karbonhidratlar bitki tarafindan depolanir veya kullanilir Yaprak bitkilerde fotosentezin gerceklestigi baslica yerdir Bitki fotosentezinin genel denklemi light isik carbon dioxide karbondioksit oxygen oksijen carbohydrates karbonhidratlar water su Hem okyanus fitoplanktonlari hem karasal bitki ortusu dahil fotosentezin kuresel dagilimini gosteren bilesik goruntu Koyu kirmizi ve mavi yesil sirasiyla okyanus ve karadaki fotosentetik aktivitesi yuksek bolgeleri gosterir OzellikleriFotosentez sozcugu Yunanca phōs isik ve sentez bir araya getirmek sozcuklerinin bir araya getirilmesi ile olusturulmustur Cogu durumda oksijen yan urun olarak salinir Cogu bitki cogu alg ve siyanobakteri fotosentez yapar bu tur canlilara denir Fotosentez Dunya atmosferinin oksijen iceriginin uretilmesinden ve korunmasindan buyuk olcude sorumludur ve tum organik bilesikler ve Dunya daki yasam icin gerekli enerjinin cogunu saglar Her ne kadar fotosentez farkli turler araciligiyla farkli bicimlerde gerceklestirilse de islem her zaman isiktan gelen enerjinin yesil klorofil pigmentleri iceren reaksiyon merkezleri olarak adlandirilan proteinler tarafindan emildiginde baslar Bitkilerde bu proteinler en cok yaprak hucrelerinde bulunan ve kloroplast adi verilen organellerde bulunurken bakterilerde hucre zarina gomulurler Bu isiga bagimli tepkimelerde su gibi uygun maddelerden elektronlari almak icin bir miktar enerji kullanilir Sudan elektron alinmasinin sonucu olarak su oksijen ve hidrojene parcalanmis olur Suyun bolunmesiyle salinan hidrojen kisa sureli enerji kaynagi olarak gorev alan iki baska bilesigin olusturulmasinda kullanilir indirgenmis nikotinamid adenin dinukleotid fosfat NADPH ve adenozin trifosfat ATP hucrelerin enerji para birimi Bitkiler algler ve siyanobakterilerde sekerler bicimindeki uzun sureli enerji depolari Calvin dongusu adi verilen isiktan bagimsiz tepkimeler tarafindan uretilir bazi bakteriler ayni sonuca ulasmak icin gibi farkli mekanizmalar kullanir Calvin dongusunde atmosferik karbondioksit halihazirda var olan RuBP gibi organik bilesiklerle birlestirilir Daha sonra isiga bagli tepkimeler tarafindan uretilen ATP ve NADPH kullanilarak karbondioksitin ribuloz bifosfat ile birlesmesiyle olusan bilesik indirgenir ve glikoz gibi baska karbonhidratlar olusturmak uzere yoluna devam eder Ilk fotosentetik canlilar sanilana gore yasamin evrimsel tarihinde erken evrimlesmistir ve buyuk olasilikla elektron kaynaklari olarak su yerine hidrojen veya Hidrojen sulfur gibi indirgeyici maddeler kullanmistir Siyanobakteriler ise daha sonra ortaya cikti urettikleri asiri oksijen karmasik yasamin gelisimine olanak veren Dunya nin oksijenlenmesine dogrudan katkida bulunmustur Gunumuzde kuresel olarak fotosentez yoluyla elde edilen ortalama enerji yakalama orani yaklasik 130 terrawatt tir bu da insan uygarliginin mevcut guc tuketiminin yaklasik sekiz katidir Fotosentetik canlilar da yilda 100 115 milyar ton 91 104 petagram karbonu biyokutleye donusturur TarihceJan Baptist van Helmont un tarafindan yapilmis portresi 1674 Aristo bitkilerin yesillenmesi icin gunes isiginin gerekli oldugunu gostermistir kaynak belirtilmeli 17 yuzyilda bitkisel materyal sentezi ile ilk arastirmalari yapmistir Arastirmaci 2 5 kg agirligindaki bir sogut fidanini icinde 100 kg toprak bulunan bir saksiya dikmis ve bunu 5 yil suresince sadece yagmur suyuyla sulamistir Sure sonunda fidan 85 kg lik bir agac olmustur Deneme sonunda toprak kuru agirligi 99 994 kg olarak belirlenmistir Aradaki 50 gramlik farki deney hatasi olarak kabul etmis ve bitki agirliginda olusan 82 5 kg lik madde artisinin yalniz sudan kaynaklandigi kanisina varmistir Ilk kez 1771 yilinda Joseph Priestley bitkiler tarafindan disari verilen oksijenin hayvanlar tarafindan kirletilen havayi temizledigi fikrini ortaya atmistir 1779 da Jan Ingenhousz havanin temizlenmesinin yesil bitkiler tarafindan isikta yapildigini aciklamistir Fotosentezde klorofilin onemini vurgulamistir 1782 yilinda yesil bitkilerin havaya O2 vermesinin CO2 almalarina ve bitkiler tarafindan meydana getirilen O2 miktarinin tamamen ortamda var olan CO2 miktarina bagli oldugunu gostermistir 1804 yilinda De Saussure fotosentez esnasinda esit hacimde CO2 ve O2 alisverisi oldugu buna benzer esit hacimde bir gaz alisverisinin solunum esnasinda da meydana geldigini ileri surmustur Bitkilerde biri isikta digeri karanlikta gelisen iki tip gaz alisverisi oldugunu isikta CO2 alinimi ve O2 aciga cikmasinin ancak bitkinin yesil kisimlarinda olabildigini gostermistir Ayrica fotosentezde suyun rolune dikkat cekmistir Liebig 1840 yilinda CO2 in bitkiler icin C kaynagi oldugunu vurgulamistir 1842 yilinda Robert Mayer isigin enerji icerdigini canlilar tarafindan kullanilan enerji kaynaginin gunes isigi oldugunu ve fotosentezde bitkinin yakaladigi gunes enerjisini kimyasal enerjiye donusturdugunu belirtmistir Engelman 1880 yilinda fotosentezde ortama O2 verilmesinin kloroplastlarca saglandigini ortaya koymustur 1905 te fotosentezin yalnizca fotokimyasal bir olay degil ayni zamanda biyokimyasal bir olay oldugunu ileri surerek olayin isik gerektirmeyen bir karanlik reaksiyon safhasi oldugunu da vurgulamistir ve Stoll 1918 yilinda CO2 H2O ve isik altinda meydana gelen ilk urunun CH2O ve O2 oldugunu ileri surmuslerdir Robert Hill 1937 yilinda fotosentezin isik reaksiyonu uzerinde calisarak ortamda isik su ve uygun bir hidrojen yakalayicisi bulundugunda izole kloroplastlarin bile ortamda CO2 olmadan O2 olusturabildiklerini gormustur Ayrica yapraklarda dogal bir hidrojen yakalayicisi maddenin bulundugunu ortaya koymustur Guncel bilgilere gore bu maddeler Ferredoksin ve NADP dir Hill reaksiyonu adini verdigi bir denklemle olayi aciklamistir Reaksiyon fotosentezde O2 nin isik reaksiyonlarinda olustugu ve bunun kokeninin CO2 degil de H2O oldugunu gostermesi yonunden onemlidir Fotosentezin karanlik reaksiyonlari uzerinde calisan 1954 1961 Calvin ve arkadaslari ise olaydaki C metabolizmasini tum ayrintilariyla aciklamislardir Bunun uzerine Calvin e Nobel odulu verilmistir 1966 da ve Slack bazi bitkilerde fotosentezin karanlik reaksiyonlarinda olusan ilk kararli urunun 3C degil de 4C oldugunu bulmuslar ve soz konusu bitkilerin tamamen farkli bir C metabolizmasi oldugunu gostermislerdir Yirminci yuzyilin baslarinda tek hucreli yesil su yosunlarinda Chlorella vulgaris fotosentezle ilgili arastirmalar Warburg tarafindan yapilmistir OnemiFotosentez isik enerjisini kimyasal bag enerjisine donusturerek ilk basamaktaki organik madde uretimini saglayan mekanizmadir Bitkiler besin zincirinin ilk halkasini olusturdugundan diger tum canlilarin var olabilmesi ve yasamlarini surdurebilmeleri icin gerekli enerji fotosentez olayi sirasinda elde edilir Fotosentezle havanin CO2 ve O2 dengesi korunmaktadir Fotosenteze iliskin bulgular her yesil bitkinin organik madde ureten bir fabrika oldugu bu surecte gunes enerjisini kullanan aygitlarin kloroplastlar oldugunu gostermistir Yeryuzune ulasan gunes isinlarinin yalnizca yarisi fotosentezde kullanilmaktadir Bu konuda yapilan arastirmalarin dunya nufusunun gida ihtiyaclari yonunden onemli oldugu bilinmektedir PigmentlerKloroplastin yapisi 1 dis membran 2 membranlar arasi alan 3 ic zar 1 2 3 kabuk 4 stroma sulu sivi 5 tilakoyid lumen tilakoidin ici 6 tilakoyid membran 7 granum tilakoyid yigini 8 tilakoyid lamella 9 nisasta 10 ribozom 11 plastid DNA si 12 plastoglobul lipit damlasi Fotosentezde en onemli olgu gunes enerjisini yakalayip onu kimyasal bag enerjisine donusturebilme yetenegidir Bu islevi bitkilerin kloroplastlarinda veya kromatoforlarinda bulunan pigmentler yapmaktadir Bunlarin baslicalari soyledir Klorofiller Karotenoidler FikobilinlerTepkimelerIsiga bagli tepkimeler Isiga bagli tepkimeler canlinin isikli ortamda isiga bagimsiz tepkimeler icin gereken ATP ve NADPH yi urettigi bir dizi tepkime zinciridir Bu tepkimeler tilakoit zar uzerinde gerceklesir Isigi soguran klorofil molekulunden serbest kalan elektronlar elektron tasima sistemi ETS elemanlarindan gecer Bu sirada ATP ve NADPH cikisi olur Klorofile sahip canlilarin ADP ve Pi kullanarak ATP uretmesine fotofosforilasyon denir Bu olay devirli fotofosforilasyon ve devirsiz fotofosforilasyon olmak uzere iki yolla gerceklesir Devirsiz fotofosforilasyonda devirliden farkli olarak su fotolize ugrar Tepkime su sekildedir 2 H2O 2 NADP 3 ADP 3 Pi isik 2 NADPH 2 H 3 ATP O2 Bu tepkimeler sonucu olusan O2 nin bir kismi mitokondrilere gonderilir artani ise atmosfere verilir Olusan ATP ve NADPH molekulleri stroma sivisina girer artik canli isiktan bagimsiz tepkimeleri gerceklestirmeye hazirdir Isiktan bagimsiz tepkimeler Bu tepkimeler stroma bolgesinde gerceklesir Stromalar protein yapilidir Bu tepkimeler aydinlikta da karanlikta da olabilir CO2 nin devreye girmesiyle baslar Hidrojen ile CO2 birleserek karbonhidratlari meydana getirir Calvin dongusu Calvin Benson dongusu fotosentez sirasinda kloroplast ta gerceklesen kimyasal reaksiyonlar kumesidir Bu dongu karanlik evre reaksiyonlari icindedir cunku Gunes isigindan enerji saglandiktan sonraki bolgede yer alir Calvin dongusu ismini bunu buldugu icin 1961 Nobel Kimya Odulu nu kazanan Melvin Calvin den alir Calvin ve meslektaslari Kaliforniya Universitesi Berkeley de calismislardir Karbon tutulum mekanizmalari C3 karbon tutulumu mekanizmasi C4 karbon tutulumu mekanizmasi C3 karbon tutulumu mekanizmasi fotosentezdeki karbon tutulumu mekanizmalarindan biridir Bu surecle karbondioksit ve ribulozbifosfat RuBP 5 karbonlu bir seker asagidaki reaksiyonla 3 fosfogliserata donusturulur 6 CO2 6 RuBP 12 C4 karbon tutulumu mekanizmasi CAM fotosenteziyle birlikte C4 fiksasyonun bitkilerin cogunda gorulen ve daha basit olan C3 mekanizmasindan farkli oldugu anlasilmistir Her iki mekanizmada Kalvin dongusunde olusan ilk enzim olan nun fotorespirasyonu veya karbon bilesiklerinden CO2 in oksijen kullanilarak kirilmasi olusan enerjiyi harcamak icindir Fotosentez hizini etkileyen etkenlerCevresel etkenler CO2 miktari Karbondioksit arttiginda fotosentez hizi belli bir yere kadar artar sonra sabit kalir Isik siddeti Arttiginda fotosentez hizi belli bir degere kadar artar sonra sabit kalir Isik rengi Fotosentez en cok mor ve kirmizi isikta gerceklesir en dusuk hiz ise yesildedir Sicaklik Enzimlerin calistigi optimum sicaklik olan 25 35 derece arasi fotosentez hizi maksimumdur Eger sicaklik artmaya devam ederse enzimler bozulur Sicaklik cok duserse enzimler durur Su miktari Su miktari 15 in altina indiginde enzimler inaktif olacagindan fotosentez durur Su miktarinin belli bir degerden sonra artmasi fotosentez hizini etkilemez Genetik etkenler Kloroplast sayisi Yaprak sayisi ve yapisi Stoma sayisi Kutikula kalinligi Klorofil sentezleme geniAyrica bakinizYapay fotosentez D vitamini Calvin dongusu Hucresel solunum Kemosentez C3 karbon tutulumu mekanizmasi C4 karbon tutulumu mekanizmasi Fotosentetik reaksiyon merkezi Kuantum biyolojisiKonuyla ilgili yayinlarKitaplar Kingsley R Stern Shelley Jansky James E Bidlack 2003 Introductory Plant Biology Ingilizce New York McGraw Hill ISBN 978 0 07 290941 8 Robert E Blankenship 2014 Molecular Mechanisms of Photosynthesis Ingilizce 2 bas John Wiley amp Sons ISBN 978 1 4051 8975 0 19 Agustos 2020 tarihinde kaynagindan Govindjee J T Beatty H Gest J F Allen 2006 Discoveries in Photosynthesis Advances in Photosynthesis and Respiration Ingilizce 20 Berlin Springer ISBN 978 1 4020 3323 0 19 Agustos 2020 tarihinde kaynagindan Jane B Reece Lisa A Urry Michael L Cain Steven A Wasserman Robert B Jackson Peter V Minorsky 2013 Campbell Biology Ingilizce Benjamin Cummings ISBN 978 0 321 77565 8 Makaleler Gupta RS Mukhtar T Singh B Jun 1999 Evolutionary relationships among photosynthetic prokaryotes Heliobacterium chlorum Chloroflexus aurantiacus cyanobacteria Chlorobium tepidum and proteobacteria implications regarding the origin of photosynthesis Molecular Microbiology 32 5 ss 893 906 doi 10 1046 j 1365 2958 1999 01417 x PMID 10361294 Rutherford AW Faller P Jan 2003 Photosystem II evolutionary perspectives Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series B Biological Sciences 358 1429 ss 245 253 doi 10 1098 rstb 2002 1186 PMC 1693113 2 PMID 12594932 Kaynakca Reece J Urry L Cain M Wasserman S Minorsky P Jackson R 2011 Biology International ed Upper Saddle River NJ Pearson Education pp 235 244 ISBN 978 0 321 73975 9 This initial incorporation of carbon into organic compounds is known as carbon fixation G S Singhal G Renger S K Sopory K D Irrgang Govindjee 1999 Concepts in Photobiology Ingilizce Springer Science amp Business Media ISBN 978 0 7923 5519 9 Ulrich Steger Wouter Achterberg Kornelis Blok Henning Bode Walter Frenz Michael Kost Corinna Gather Gerd Hanekamp Rudi Kurz Dieter Imboden Matthias Jahnke Hans G Nutzinger Thomas Ziesemer 2005 Sustainable Development and Innovation in the Energy Sector Ingilizce Springer Science amp Business Media ISBN 978 3 540 23103 5 2 Eylul 2016 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 23 Eylul 2019 McGraw Hill 27 Mayis 2007 McGraw Hill Encyclopedia of Science amp Technology Ingilizce McGraw Hill Professional ISBN 978 0 07 144143 8 Dis baglantilarWikimedia Commons ta Photosynthesis ile ilgili coklu ortam belgeleri bulunur Turkce Dunya nin en verimli yapay fotosentez sistemi gelistirildi9 Ocak 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde Khan Academy video tanitimi2 Ocak 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce www chemsoc org20 Nisan 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde Fotosentez15 Aralik 2005 tarihinde Wayback Machine sitesinde Taninmis bir uzmandan Govindjee her seviye icin fotosentez sayfalari koleksiyonu15 Mayis 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde Derinlemesine ileri fotosentez6 Temmuz 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde Lise bilimine uygun makalesi Fotosentezin Genel Enerjetigi15 Aralik 2005 tarihinde Wayback Machine sitesinde Fotosentez Kesif Kilometre Taslari12 Haziran 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde deneyler ve arka plan Interaktif animasyon ders kitabi rehberi Marshall J 2011 03 29 Ilk pratik yapay yaprak cikti Kesif Haberleri Fotosentez Isik Bagimli ve Isik Bagimsiz Asamalari10 Eylul 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ehrenberg R 2017 12 15 Fotosentez duzeltmesi Bilinen Dergi