Fotosentez

Enerji Dönüşümleri (Fotosentez-Solunum)



Organik evrim teorisine göre ilkel atmosferde yer alan CO2, H2O, H2, NH3,CH4, vb. gibi moleküller şimşek,yıldırım ve u.v ışınların etkisiyle basit organik moleküller haline dönüştü. (Atmosferde oksijen yoktu.)



Şimşek+Yıldırım

CO2+H2O+H2+NH3+CH4-------------------Basit organik moleküller

O2’siz atmosfer



Oluşan organik maddeler yağmur suları ile karaya taşınıp , ısı ve u.v etkisiyle karmaşık kompleks moleküller haline dönüştüler.



(Karada) ısı+U.V

Basit organik moleküller ---------------------Karmaşık organik maddeler.

O2’siz atmosfer



Yer kabuğunda oluşan komplex maddeler yağmur suları ile denizlere taşındı. Denizlerde u.v etkisiyle komplex moleküllerden sayısız ve karmaşık reaksiyonlarla ilk canlılığın temeli atıldı ve ilkel hücreler (Koaservat) oluştu.



(Denizlerde) ısı+U.V+Enzimsel maddeler

Komplex organik maddeler ------------------ İlkel hücre (Koaservat)

O2’siz ortam



İlk canlı oksijensiz ortamda oluşmuştur. İhtiyaç duyulan organik maddeler cansız ortamda inorganik koşullarda sentezlenmekte ve bol miktarda bulunmaktadır. İlkel hücre ihtiyacı olan enerjiyi ortamdaki organik moleküllerden oksijensiz solunumla elde etmekteydi. Bu mekanizma günümüze kadar gelmiştir.(Fermantasyon)



İlkel hücre

Organik madde------------------ Basit organik ve inorganik madde+Enerji

Enzim



Not: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 kemosentezdi zamanla fotosentez gelişti.



İleri hücre formları

İnorganik maddeler---------------------- Organik maddeler

Kemosentez ve Fotosentez



Fotosentezin ortaya çıkışıyla:

1-O2 üretimi sağlanarak ozon (O3) oluşumu gerçekleşmiştir. Ozon U.V ışınlar atmosferin üst katmanlarında tutmuş, böylece canlılar önce deniz (su) yüzeyine sonra karaya çıkışını sağlamıştır.



2-O2 üretimi ile O2 li solunumum başlamasına olanak tanımış , enerji üretiminin artması ile canlıların fizyolojik karakterlerinde artmaya ,özelliklerinin çeşitlenmesine, sayılarının ve çeşitlerinin artmasına neden olmuştur.



3-Oksijenin yüksek oksidasyon yeteneği nedeni ile; O2 yi etkisizleştirip kullanımını sağlayan enzim taşımayan canlıların hızla azalmasını ,O2 yi kullanabilen canlıların ise hızla çoğalarak sayılarının artmasını sağlayan doğal seleksiyonu başlatmıştır.



4-O2 nin üretimi ile inorganik ortamdaki organik madde üretimi engellenmiş , fotosentez canlılar için en önemli organik madde üretim mekanizması olmuştur.



Not: Fotosentezden önce (ozon oluşmadan) organik madde sentezi için gerekli enerji u.v , şimşek , yıldırımlarla gerçekleşirken , fotosentezde madde sentezi için gerekli enerji güneşin görünür ışınları (450-760n.m) ile gerçekleşir .Ozon bu ışınların geçişine engel değildir.



Not: Bugün yaşayan bütün canlılar (Kemosentetik ler hariç) ihtiyaç duydukları organik besini ve oksijeni fotosentezden karşılarlar.

Fotosentezin özgün olayları

Işık

1-6CO2 + 6H2O ----------------C6H12O6 + 6O2

Klorofil

2-Kloroplastta gerçekleşir.

3-Fotosentetik ototroflarda görülür.

4-Hammaddeler CO2 ve H2O dur.(Bakterilerde H ve H2S kullanılır)

5-Ürünler glikoz ve O2 dir.(Bakterilerde O2 yerine S oluşur)

6-Işıkta gerçekleşir.

7-Anabolik reaksiyonlarıdır.

8-Hidrojen akseptörü NADP dir

9-İnorganik madde organik maddeye dönüşür.

10-Işık enerjisi kimyasal bağ Enerjisine dönüşür

11-Fotofosforilasyon la ATP sentezi yapılır.

12-Klorofil ve su elektron kaynağıdır.(Bakterilerde H ve H2S, elektron ve H kaynağı olarak rol alır)

13-Elektronların son alıcısı klorofil ve NADP dir.

14-Canlıda ağırlık artışı olur.

15-Sentezlenen ilk ürünler karbonhidratlardır.


Bakteriyel fotosentezin özellikleri

1-Sitoplazmada gerçekleşir

2-Klorofiller sitoplazmik zar katlanmaları olan tilakoidlerde yer alır

3-H ve elektron kaynağı olarak H2 veya H2S kullanılır

4-Işık gereklidir

5-Yan ürün olarak O2 oluşmaz

6-Anaerobiktirler


Protista ve bitkilerde gerçekleşen fotosentezin özellikleri

1-Kloroplastlarda gerçekleşir

2-Klorofiller kloroplastlardaki granalarda yer alır

3-H ve elektron kaynağı H2O dur

4-Yan ürün olarak O2 oluşur

5-Işık gereklidir