Bitkinin mutfağı olarak düşündüğümüz kloroplastlar ancak mikroskopla görülebilecek kadar küçük yapılardır. Detaylı yapıları elektron mikroskobu kullanılarak incelenir. Elektron mikroskobuyla yapılan çalışmalar kloroplastların birbiriyle ilişkili yapılar içerdiğini göstermiştir. Kloroplasttaki bu yapıların her biri kendine özgü görevleri yerine getirirken bir iş bölümü içinde fotosentezin gerçekleşmesinde rol oynar.
Kloroplastlar yaprağın iç kısmında mezofil dokusundaki hücrelerde bulunur. Bir mezofil hücresinde 30-40 kloroplast bulunabilir. Kloroplastın kimyasal bileşiminde %50 protein, %30 lipit, %5-10 arasında pigment maddesi ve karbonhidrat, DNA, RNA gibi diğer organik bileşikler vardır.
Kloroplastın lipit ve proteinden oluşan lamelli bir yapıya sahip olduğunu 9. sınıfta öğrenmiştiniz. Kloroplastın en dışında seçici geçirgen yapıda çift zar bulunur . Zarlar, madde giriş çıkışını kontrol eder. Kloroplastta üçüncü bir zar sistemi daha vardır. Tilakoit zar sistemi olarak adlandırılan bu yapı ara madde içine gömülüdür. Diske benzeyen tilakoitler granum adı verilen, madenî para gibi üst üste dizilmiş kümeler meydana getirir. Granumlar ara lamellerle birbirine bağlanarak güneş ışığının daha fazla emilmesini sağlar. Bu da bitkinin daha fazla ışık alması ve daha fazla fotosentez yapabilmesi demektir. Klorofil, ksantofil, karoten gibi renk pigmentleri tilakoit zar sistemine yerleşmiştir. Fotosentezin ışığa bağımlı tepkimeleri burada gerçekleşir.
Kloroplastlarda granumları çevreleyen stroma adı verilen bir sıvı bulunur. Bu sıvı, içinde DNA, RNA, ribozomlar ve fotosentez için gerekli olan enzimleri barındırır. Kloroplastlar stromada bulunan DNA, RNA ve ribozomlar sayesinde hem işlevleri için gerekli olan proteinleri üretir hem de kendini eşler.
Stromada çeşitli lipit damlacıkları, nişasta taneleri de bulunabilir. Fotosentezin ışıktan bağımsız tepkimeleri burada gerçekleşir. Birçok aşamada gerçekleşen ve karmaşık bir olay olan fotosentez genel bir kimyasal tepkime denklemiyle özetlenebilir.
Fotosentezin kimyasal tepkime denklemi 1800'lü yıllardan beri bilinmekte olup aşağıdaki gibidir. Bitkilerin epidermis gibi bazı hücrelerinde kloroplast bulunmaz. Bu nedenle fotosentez palizat parankiması, sünger
parankiması ve stoma hücrelerinde gerçekleşir.
Su, eşitliğin her iki tarafında da yer alır; çünkü 12 molekül su tüketilirken fotosentez sırasında 6 molekül su yeniden oluşur. Eşitlik sadece net su tüketimini gösterecek şekilde basitleştirilebilir.
C6H12O6 formülü glikozu sembolize ederken (CH2O)n karbonhidratların genel formülüdür. Glikoz 6C'lu olduğundan karbonhidratların formülü n=6 ile çoğaltılırsa glikoz molekülü ifade edilmiş
olur.
Uzun yıllar bitkilerin fotosentezi sonucunda atmosfere verilen O2'in kaynağının CO2'ten geldiği düşünülüyordu. Ancak 1930'larda C.B. Van Niel (Von Niel) tarafından O2'in kaynağının su olduğu ileri sürülmüştür.
Van Niel, CO2 kullanarak kendi besinini oluşturan ancak atmosfere O2 vermeyen bakteriler üzerinde çalışma yapmıştır. Yapmış olduğu araştırmalarda en azından bakterilerde CO2'in karbon ve oksijene ayrışmadığı sonucuna varmıştır.
Bir grup bakteri fotosentezde H2O yerine H2S kullanmaktaydı. Van Niel bu bakterilerin kimyasal denklemlerde de görüldüğü gibi atmosfere O2 yerine S (kükürt) verdiğini gösterdi. Böylece Van Niel bitkilerin fotosentezde bir H kaynağı olarak H2O'yu ayrıştırdığını ve yan ürün olarak da atmosfere O2 verdiğini belirtmiştir.
1937 yılında O2'in kaynağının su olduğu Robert Hill (Rabırt Hil) tarafından ispatlanmıştır. Ayrıca yeşil alg çeşidiyle yapılan deneyde yeşil algin ortamında ağır oksijenli (O18) H2O molekülleri ile normal CO2 bulunduğunda fotosentez sonucu çıkan oksijenin ağır oksijen olduğu ve O2'in H2O'dan geldiği görülmüştür.
Fotosentez sonucunda açığa çıkan oksijenin temel kaynağı sudur. Sudaki hidrojen atomu ise oluşan glikozun ve açığa çıkan suyun yapısına katılır. Karbon dioksitteki oksijen atomu, hem sentezlenen glikozun hem de açığa çıkan suyun yapısına katılır.
Karbon dioksitteki karbon atomu ise glikozun yapısına girer. Bildiğiniz gibi fotosentez olayının gerçekleşebilmesi için H2O ve CO2 moleküllerinin ortamda bulunması yeterli değildir. Bitkinin besin sentezlenmesi kloroplastların ışık enerjisini soğurmasıyla ilgilidir. Kloroplast tilakoitlerinde ışık enerjisi, ATP ve NADPH şeklinde kimyasal enerjiye dönüştürülür. Bu dönüşümü daha iyi anlayabilmek için ışığın bazı önemli özelliklerini bilmeniz gerekir.
Kloroplastlar yaprağın iç kısmında mezofil dokusundaki hücrelerde bulunur. Bir mezofil hücresinde 30-40 kloroplast bulunabilir. Kloroplastın kimyasal bileşiminde %50 protein, %30 lipit, %5-10 arasında pigment maddesi ve karbonhidrat, DNA, RNA gibi diğer organik bileşikler vardır.
Kloroplastın lipit ve proteinden oluşan lamelli bir yapıya sahip olduğunu 9. sınıfta öğrenmiştiniz. Kloroplastın en dışında seçici geçirgen yapıda çift zar bulunur . Zarlar, madde giriş çıkışını kontrol eder. Kloroplastta üçüncü bir zar sistemi daha vardır. Tilakoit zar sistemi olarak adlandırılan bu yapı ara madde içine gömülüdür. Diske benzeyen tilakoitler granum adı verilen, madenî para gibi üst üste dizilmiş kümeler meydana getirir. Granumlar ara lamellerle birbirine bağlanarak güneş ışığının daha fazla emilmesini sağlar. Bu da bitkinin daha fazla ışık alması ve daha fazla fotosentez yapabilmesi demektir. Klorofil, ksantofil, karoten gibi renk pigmentleri tilakoit zar sistemine yerleşmiştir. Fotosentezin ışığa bağımlı tepkimeleri burada gerçekleşir.
Kloroplastlarda granumları çevreleyen stroma adı verilen bir sıvı bulunur. Bu sıvı, içinde DNA, RNA, ribozomlar ve fotosentez için gerekli olan enzimleri barındırır. Kloroplastlar stromada bulunan DNA, RNA ve ribozomlar sayesinde hem işlevleri için gerekli olan proteinleri üretir hem de kendini eşler.
Stromada çeşitli lipit damlacıkları, nişasta taneleri de bulunabilir. Fotosentezin ışıktan bağımsız tepkimeleri burada gerçekleşir. Birçok aşamada gerçekleşen ve karmaşık bir olay olan fotosentez genel bir kimyasal tepkime denklemiyle özetlenebilir.
Fotosentezin kimyasal tepkime denklemi 1800'lü yıllardan beri bilinmekte olup aşağıdaki gibidir. Bitkilerin epidermis gibi bazı hücrelerinde kloroplast bulunmaz. Bu nedenle fotosentez palizat parankiması, sünger
parankiması ve stoma hücrelerinde gerçekleşir.
Su, eşitliğin her iki tarafında da yer alır; çünkü 12 molekül su tüketilirken fotosentez sırasında 6 molekül su yeniden oluşur. Eşitlik sadece net su tüketimini gösterecek şekilde basitleştirilebilir.
C6H12O6 formülü glikozu sembolize ederken (CH2O)n karbonhidratların genel formülüdür. Glikoz 6C'lu olduğundan karbonhidratların formülü n=6 ile çoğaltılırsa glikoz molekülü ifade edilmiş
olur.
Uzun yıllar bitkilerin fotosentezi sonucunda atmosfere verilen O2'in kaynağının CO2'ten geldiği düşünülüyordu. Ancak 1930'larda C.B. Van Niel (Von Niel) tarafından O2'in kaynağının su olduğu ileri sürülmüştür.
Van Niel, CO2 kullanarak kendi besinini oluşturan ancak atmosfere O2 vermeyen bakteriler üzerinde çalışma yapmıştır. Yapmış olduğu araştırmalarda en azından bakterilerde CO2'in karbon ve oksijene ayrışmadığı sonucuna varmıştır.
Bir grup bakteri fotosentezde H2O yerine H2S kullanmaktaydı. Van Niel bu bakterilerin kimyasal denklemlerde de görüldüğü gibi atmosfere O2 yerine S (kükürt) verdiğini gösterdi. Böylece Van Niel bitkilerin fotosentezde bir H kaynağı olarak H2O'yu ayrıştırdığını ve yan ürün olarak da atmosfere O2 verdiğini belirtmiştir.
1937 yılında O2'in kaynağının su olduğu Robert Hill (Rabırt Hil) tarafından ispatlanmıştır. Ayrıca yeşil alg çeşidiyle yapılan deneyde yeşil algin ortamında ağır oksijenli (O18) H2O molekülleri ile normal CO2 bulunduğunda fotosentez sonucu çıkan oksijenin ağır oksijen olduğu ve O2'in H2O'dan geldiği görülmüştür.
Fotosentez sonucunda açığa çıkan oksijenin temel kaynağı sudur. Sudaki hidrojen atomu ise oluşan glikozun ve açığa çıkan suyun yapısına katılır. Karbon dioksitteki oksijen atomu, hem sentezlenen glikozun hem de açığa çıkan suyun yapısına katılır.Karbon dioksitteki karbon atomu ise glikozun yapısına girer. Bildiğiniz gibi fotosentez olayının gerçekleşebilmesi için H2O ve CO2 moleküllerinin ortamda bulunması yeterli değildir. Bitkinin besin sentezlenmesi kloroplastların ışık enerjisini soğurmasıyla ilgilidir. Kloroplast tilakoitlerinde ışık enerjisi, ATP ve NADPH şeklinde kimyasal enerjiye dönüştürülür. Bu dönüşümü daha iyi anlayabilmek için ışığın bazı önemli özelliklerini bilmeniz gerekir.
Tags:
10.SINIF KONU ANLATIM
