Fotosentez

Bitkiler, güneş enerjisinin yardımıyla birtakım inorganik bileşikler ve mineralleri ham madde olarak kullanıp ihtiyaç duyduklarında kendileri için enerji kaynağı görevini yapacak glikoz, üzüm şekeri gibi organik bileşikleri sentezlerler. Böylece güneş enerjisini bu organik bileşikler içinde depolamış olurlar. Bu arada karbondioksitteki karbonu (C) kullanıp suya oksijen verirler. Bitkilerin güneş enerjisini kullanarak gerçekleştirdikleri bu biyolojik dönüşüme fotosentez (asimilasyon) denir.

Bitkiler fotosentezle solunumda kullandıklarından daha çok oksijen üretirler.

Gündüzleri (ya da ışık açık olduğu sürece) fotosentez yapan bitkiler, besin maddelerinde depolanmış enerjiyi açığa çıkarabilmek için balıklar ve aerobik bakteriler gibi hem gece hem gündüz oksijenli solunum yaparlar. Solunumda fotosentezin tersine oksijen kullanılır ve karbondioksit açığa verilir. Normal şartlar altında akvaryum bitkilerinin fotosentezle suya verdikleri oksijen, kullandıklarından çok daha fazladır. Bu yüzden bitkiler akvaryumda önemli bir oksijen kaynağıdırlar.

Dünya, canlı yaşamına en uygun olacak şekilde, özel olarak tasarlanmış bir gezegendir. Atmosferindeki gazların oranından, güneşe olan uzaklığına, dağların varlığından, suyun içilebilir olmasına, bitkilerin çeşitliliğinden yeryüzünün sıcaklığına kadar kurulmuş olan pek çok hassas denge sayesinde dünya yaşanabilir bir ortamdır. Yaşamı oluşturan öğelerin devamlılığının sağlanabilmesi için de hem fiziksel şartların hem de bazı biyokimyasal dengelerin korunması gereklidir. Örneğin nasıl ki canlıların yeryüzünde yaşamaları için yer çekimi kuvveti vazgeçilmez ise, bitkilerin ürettiği organik maddeler de yaşamın devamı için bir o kadar önemlidir.

Tanım: Yeşil yapraklı bitkilerin inorganik maddeler (su, karbondioksit) ışık enerjisi ve klorofil yardımıyla organik besin üretmelerine fotosentez denir.

Olayın meydana geldiği yer: Kloroplast
Olayın denklemi aşağıda görüldüğü gibidir. Su ile karbondioksit ışığın etkisi ile birleşerek organik seker, oksijen ve suyu meydana getirir. Karbondioksit fotosentezin karanlık safhasında su ise aydınlık safhasında kullanılır. ışığın etkisi ile parçalanan sudaki hidrojenler karbondioksit ile birleşerek glikozu meydana getirir. Bu arada karanlık devrede oksijen atmosfere verilir.

KLOROPLAST:

Fotosentez (photosynthesis) kimyasal bir olay mıdır, yoksa fiziksel mi?

Fotosentez kimyasal bir işlemdir. Önce fotosentez olayının kimyasal formülüne bakalım.

6H2O + 6CO2 + Güneş Işığı --> C6H12O6 + 6O2

Bu kimyasal reaksiyonda altı su molekülü ile altı karbondioksit molekülü, Güneş ışığının enerjisi sayesinde birleşmektedir. Ortaya çıkan ve glukoz olarak adlandırdığımız molekül, yüksek enerji içeren bir yapıdır ve tüm besinlerin temel taşını oluşturur.

Kısacası bitkiler fotosentez yaptıklarında, Güneş'ten gelen enerjiyi kullanarak besin üretmiş olurlar. Dünya üzerindeki tek besin üretimi, bitkilerin gerçekleştirdiği bu olağanüstü kimyasal işlemdir. Diğer tüm canlılar bu kaynaktan beslenir. Otobur hayvanlar bitkileri yediklerinde bu Güneş kaynaklı enerjiyi almış olurlar. Etobur hayvanlar ise bitkileri yemiş olan otobur hayvanları yemekle, yine Güneş kaynaklı enerjiyi elde ederler. Biz insanlar da hem bitkiler hem hayvanlar aracılığıyla yine aynı enerjiyi alırız. Bu nedenle, yediğimiz her elma, patates, çikolata ya da biftek, aslında bize Güneş'ten gelen enerjiyi verir.

ADENOZİNTRİFOSFAT (ATP)
Görevi: Hücrelerin tükettiği enerji çeşididir.
Yapısı: Adenin + Riboz + 3P
Azotlu 5 Karbonlu Fosfat
Baz Şeker Grubu
Özellikleri: Hücre içinde üretilir. Hücre zarından geçmediği için dışarı çıkamaz. Suda çözündüğü için depolanamaz.

ATP Üretim Yolları
1-Fotosentez: Işık enerjisi kullanılarak ATP üretir. (Fotofosforilasyon)
2-Kemosentez: İnorganik maddeleri yakarak ATP üretir. (Kemofosforilasyon)
3-Solunum: Organik maddeleri parçalayarak ATP üretir. (Oksidatiffosforilasyon)
4-Fermantasyon: Substrat düzeyinde fosforilasyon.

SOLUNUM ÇEŞİTLERİ
A-Hücre dışı solunum
B-Hücre içi solunum
a-Oksijenli solunum
b-Oksijensiz solunum

OKSİJENLİ SOLUNUM
Solunum;enerji verici besinlerin kimyasal bağlarında depolanmış enerjiden yararlanarak ATP sentezlenmesine denir. Eğer organik madde oksijen kullanılarak CO2 ve H2O’ya kadar parçalanırsa bu olaya oksijenli solunum denir. Kimyasal bağlardaki bu enerji, bağların açılmasıyla ortaya çıkarılır. Oksijenli solunum sonucunda 38 ATP’lik enerji üretilir.

Yüksek yapılı bitkilerdeki dokular; sürgen (meristem) doku ve değişmez doku olmak üzere iki grupta incelenir.

A. SÜRGEN (MERİSTEM) DOKULAR

Meristem dokunun kökeni embriyodur.
Özellikleri :
Devamlı bölünme yeteneğine sahip hücrelerden oluşur.
Gelişme ve farklılaşmayı sağlarlar.
Bitkide enine kalınlaşma ve boyuna uzamayı sağlarlar.
Hücreleri; canlı, küçük, ince çeperli, bol sitoplazmalı, büyük çekirdekli ve çok küçük kofulludur.
Hücreler arası boşluklar yoktur. Meristem hücrelerinde mitoz bölünme hızlıdır ve aynı zamanda hormon üretirler.

1. Birincil (Primer) Meristem
Bitkiyi meydana getiren ve bitkinin ömrü boyunca bölünme özelliğini kaybetmeyen meristeme denir. Primer meristem, yüksek yapılı bitkilerde kök, gövde ve dallarda yoğunlaşmıştır. Kök ve gövde uçlarındaki bu bölgelere büyüme noktaları denir.

2. İkincil (Sekonder) Meristem
Değişmez doku hücrelerinin, hormonların da etkisiyle sonradan bölünme özelliği kazanmasıyla meydana gelen dokudur. İkincil meristeme örnek olarak, kök ve gövdenin enine büyümesini sağlayan kambiyum ile mantar meristemi (fellojen) verilebilir.

BİTKİLERİN GENEL YAPISI

Bugün karada yaşayan bitkilerin çoğu çiçekli bitkilerdir. Çiçekli bitkilerin yeryüzünün büyük bölümüne dağılıp uyum sağlayabilmesi,üreme özelliklerinin üstünlüğü ile açıklanabilir. Çiçekli bitkiler başlıca 4 kısımdan oluşur:



1-KÖK:
Bitkileri toprağa bağlayan ve topraktan su ve mineral maddelerin alımını sağlayan organıdır. Tohumdan çıkan ilk kök ana kök, ana kökten çıkan ve yanlara uzanan köklere yan kökler denir. Ana ve yan kökün uç kısmındaki tüysü yapılara emici tüy denir. Kök uçlarındaki büyüme bölgelerini koruyan yapılara yüksük adı verilir. Kök yerçekimi yönünde büyür. Kök hücreleri klorofil içermez. Bitkilerdeki farklı kök tipleri şunlardır:

a)Kazık kök: Belirgin,uzun ve iyi gelişmiş olan bir ana kök hakimiyetiyle oluşan kök sistemidir. Örn:fasulye,papatya,ebegümeci,gelincik,yonca ve yüksek yapılı ağaçlar.
b)Saçak kök: Belirgin bir ana kök hakimiyeti olmayan, yaklaşık hepsi aynı boy ve kalınlıkta olan kök sistemidir. Örn:soğan,buğday,arpa,yulaf,mısır,pırasa.
c) Yumru (Depo) kök: Besin depo eden kazık köklerdir.Örn:turp,havuç,şeker pancarı,kereviz.