Fotosentez nasıl gerçekleşir?

Fotosentez, bitkiler, algler ve bazı bakteriler tarafından gerçekleştirilen, güneş ışığını kullanarak karbondioksit (CO₂) ve su (H₂O) gibi basit moleküllerden glikoz (C₆H₁₂O₆) ve oksijen (O₂) üretme sürecidir. Bu süreç, yaşamın temel enerji kaynaklarından biridir ve Dünya üzerindeki karbon ve oksijen dengesinin korunmasında kritik bir rol oynar.

Fotosentez iki ana evrede gerçekleşir:

1. Işık Reaksiyonları (Işığa Bağımlı Reaksiyonlar)

• Yer: Kloroplastların tilakoid zarlarında gerçekleşir.
• Amaç: Güneş ışığını kullanarak enerji taşıyan moleküller (ATP ve NADPH) üretmek ve oksijen açığa çıkarmak.
• Süreç:
  1. Güneş ışığı, klorofil pigmenti tarafından emilir.
  2. Bu enerji, suyun (H₂O) ayrışmasını sağlar. Bu sürece fotoliz denir ve oksijen (O₂) açığa çıkar.
  3. Elektron taşıma sistemi sayesinde, enerji ATP ve NADPH moleküllerinde depolanır.

2. Karbon Fiksasyonu (Işığa Bağımsız Reaksiyonlar / Calvin Döngüsü)

• Yer: Kloroplastların stromasında gerçekleşir.
• Amaç: ATP ve NADPH’deki enerjiyi kullanarak karbon moleküllerini glikoza dönüştürmek.
• Süreç:
  1. Karbondioksit (CO₂), ribüloz bifosfat (RuBP) adı verilen bir molekülle birleşir. Bu olaya karbon fiksasyonu denir.
  2. Ortaya çıkan bileşikler, ATP ve NADPH kullanılarak kimyasal tepkimelerle glikoz gibi organik moleküllere dönüştürülür.
  3. Bu süreç döngü şeklinde devam eder.

Fotosentezin Genel Denklemi

6 CO2+6 H2O+ıs¸ık enerjisi→klorofilC6H12O6+6 O26 \, CO_2 + 6 \, H_2O + \text{ışık enerjisi} \xrightarrow{\text{klorofil}} C_6H_{12}O_6 + 6 \, O_26CO2​+6H2​O+ıs¸​ık enerjisiklorofil​C6​H12​O6​+6O2​

Önemli Notlar:

• Fotosentezin temel pigmenti klorofildir ve bitkilere yeşil rengini verir.
• Bitkiler fotosentez için karbondioksiti yapraklarındaki stomalardan alır, suyu kökleri aracılığıyla çeker ve ışığı güneşten alır.
• Fotosentez sadece bitkilere değil, Dünya üzerindeki tüm canlıların yaşamına temel oluşturur. Oksijen üretimi ve besin zincirinin temel enerji kaynağını sağlar.