Fotosentezin Genel Tanımı
Fotosentez, bitkilerin, alglerin ve bazı bakterilerin, güneş enerjisini kullanarak, karbondioksiti oksijene dönüştürdüğü, karmaşık bir metabolik süreçtir. Bu süreç, bitkilerin ve diğer fotosentetik organizmaların enerji üretimi için temel bir kaynak sağlar.
Karanlık Reaksiyonlar (Calvin Döngüsü)
Fotosentezin ikinci aşaması olan karanlık reaksiyonlar, bitkilerin ve diğer fotosentetik organizmaların CO2’yi organik moleküllere dönüştürmesini sağlar. Bu reaksiyonlar kloroplastın stromasında gerçekleşir ve ışığa doğrudan ihtiyaç duyulmadan gerçekleşir.
Karbon Tutma Reaksiyonları
Karbon tutma reaksiyonları olarak da bilinen bu aşama, enzimlerin kontrolündeki reaksiyonlardır ve CO2’in dahil edilmesi için ATP ve NADPH moleküllerine ihtiyaç duyar. Bu reaksiyonlar sıcaklık değişimlerine karşı oldukça hassastır.
Karanlık Evre Reaksiyonları
Karanlık evre reaksiyonları, CO2’in ribuloz Difosfat (RDP) tarafından tutulmasıyla başlar ve PGA molekülüne dönüşür. PGA, karanlık evre reaksiyonlarının ilk kararlı bileşiğidir. ATP molekülleri kullanarak diPGA molekülü oluşturulur ve hidrojenlerin aktarılmasıyla PGAL molekülleri oluşur. PGAL, organik maddelerin sentezine katılır.
Oksijenin Kaynağı
Fotosentezde açığa çıkan oksijenin kaynağı H2O molekülleridir. Robert Hill tarafından yapılan bir deneyde, ağır oksijen olan suda yapılan fotosentez sonucu açığa çıkan O2 gazı, su moleküllerinden geldiği tespit edilmiştir. Karbondioksitteki karbon atomları glikozun yapısına katılırken, oksijen atomları hem glikozun hem de açığa çıkan suyun yapısına katılır.
Sentetik Organik Maddelerin Kullanımı
Fotosentez sonucu üretilen glikoz, organik moleküllerin sentezinde kullanılır ve nişasta tanecikleri şeklinde depolanır. Bitkinin diğer bölümleri, yapraklardan taşınan organik molekülleri kullanır. PGAL molekülleri yağ asidi, aminoasit, vitamin ve organik bazların sentezinde kullanılır.