fotosentez

BÖLÜM-3
FOTOSENTEZ
FOTOSENTEZ:
Bitkilerin karbon dioksit ve suyu kullanarak ışık enerjisi ve
yapraklarında bulunan klorofil sayesinde oksijen ve glikoz
üretme sürecine fotosentez denir.
Fotosentez bir indirgenme yükseltgenme tepkimesidir.
6CO2(g) + 6H2O(S) (Işık ve Klorofil) → 6CO2(g) + C6H12O6(k)
Yukarıdaki tepkime ile üretilen glikoz aynı zamanda diğer
besinler için başlangıçtır. Glikozun polimerleşmesiyle selüloz
ve nişasta gibi karbonhidratlar oluşur. Glikoz ve topraktan
gelen minerallerin kullanılmasıyla protein, yağ ve binlerce
kimyasal madde üretirler.
SOLUNUM:
Canlıların enerji elde etmek için
organik besin maddelerini oksijenle
parçalamalarına solunum denir.
Oksijenle besinlerin parçalanması bir
yanma
tepkimesidir.
Canlılarda
organik bileşikler iki şekilde parçalanır.
Bunlar
oksijenli
ve
oksijensiz
parçalanmadır.
Canlı organizmaların enerji ihtiyacı, solunum sırasında oluşan
bu yanma tepkimesi sonucu üretilir.
OKSİJEN TAŞINMASI:
Solunumda gerekli olan oksijen akciğerlere alınan havadan
sağlanır. Oksijen alveollerden difüzyon ile kana geçer. Akciğer
kılcallarında oksijen miktarı artar. Solunumda gerekli olan oksijen
akciğerlere alınan havadan sağlanır. Oksijen alveollerden difüzyon
ile kana geçer. Oksijenin büyük bir kısmı eritrositler (alyuvar)
içerisindeki hemoglobinle oksihemoglobin oluşturarak taşınır. (% 2
kısmı ise kan plazmasında çözünür.)
OKSİJEN TAŞINMASI:
Hemogiobinin yapısında Fe+2 iyonu bulunur. Oksihemoglobin
oluşumu da bir yanma tepkimesidir. Oksihemoglobin miktarı
fazla olan temiz kan, dolaşım ile doku kılcal damarlarına
kadar taşınır. Oksihemoglobinlerdeki oksijen burada
ayrılarak oksijen miktarları daha az olan doku hücrelerine
doğru difüzyon etkisiyle hareket eder.
KARBONDİOKSİT BOŞALTIMI:
Yanma sonucunda oluşan CO2
doku sıvısına verilerek burada
CO2 derişimini artırır. Doku
kılcal damarlarında CO2’in
daha düşük derişimli olması
nedeniyle difüzlenerek kılcal
damarlara geçer.
Damarlardaki alyuvar içerisine
alınan CO2 bir enzim
sayesinde (Karbonik anhidraz)
H2O ile birleşerek H2CO3’ı
oluşturur. Bu olaylar, yan
tarafta şekilde gösterilmiştir.
KARBONDİOKSİT BOŞALTIMI:
Yukarıdaki tepkimede oluşan H+ iyonlarının çoğu hemoglobinle
birleşir. HCO3 - ise kan plazmasına geçer.
HCO3 - alveol kılcallarına kadar bu şekilde taşınır. HCO3 - iyonları
alveol kılcallarında plazmadan alyuvara geçerek H+ atomu ile
birleşir, karbonik asiti oluşturur.
Serbest kalan karbon dioksit önce kan plazmasına sonra da
akciğer alveolüne geçerek soluk verme ile vücudu terk eder.
SİNDİRİM:
Alınan büyük moleküllerin (besinlerin) enzimler yardımıyla,
daha küçük moleküllere parçalanması olayına sindirim
denir.
Yediğimiz besin maddelerinde bulunan su, madensel
tuzlar, vitaminler, glikoz, fruktoz, galaktoz, amino asitler,
alkol gibi küçük maddeler sindirime uğramaz.
Yağlar, disakkarit, polisakkarit gibi karbonhidratlar,
proteinler ve nükleik asitler (DNA ve RNA) sindirim ile
hücre zarından geçebilecek küçük moleküllere
parçalanırlar.
Kimyasal sindirim ağız, mide, ince bağırsaklarda olur.
Protein Sindirimi:
Yediğiniz et, yumurta ve
peynirde
proteinler
bulunur.
Vücudumuzda
100.000’in
üzerinde
farklı
protein
vardır.
Proteinler C,H,O ve N
elementlerinden
oluşan
önemli moleküllerdir. Bazı
proteinlerde
S
ve
P
elementleri de bulunabilir.
Protein Sindirimi:
Proteinler birçok hücrede ve organizmanın yaptığı
hemen her işte görev alırlar. Çok farklı görevleri
nedeniyle yapıları da çok farklıdır. Proteinlerin amino
asitlerden oluştuğunu hatırlayacaksınız. Bütün
proteinler 20 çeşit amino asitten oluşturulan
polimerlerdir. Amino asidin çeşitliliğini R ile gösterilen
grup belirler. Proteinlerde R ile gösterilen grup —CH3 ,
-C2H5 , gibi değişik gruplar olabilir.
Proteinde birden çok amino asit bulunur. Amino asitlerin birbirlerine peptid
bağlarıyla bağlanarak polipeptitleri (proteinleri) oluşturduğunu biliyoruz.
Protein Sindirimi:
Proteinler, sindirilirken enzimler
yardımıyla su ile parçalanırlar.
Peptid bağlarının kopmasında
görev alan enzim peptidaz
enzimidir. Proteinlerin su ile
parçalanma işlemi, hidroliz
tepkimesine örnektir. Hidroliz
tepkimesiyle
proteinler,
kendilerini meydana getiren,
amino asitlere kadar ayrılırlar.
Protein Sindirimi:
Proteinlerin parçalanması ve
sindirilmesi midede başlar.
Mide çeperindeki özelleşmiş
salgılama hücreleri ile pepsin
adı verilen bir sıvı salgılar. Bu
sıvı asidiktir. Pepsin enzimi
proteinlerin parçalanması ve
midedeki
sindirimini
gerçekleştirir.
NOT: Mide asidik sıvı bulundurmasına karşılık zarar görmez. Çünkü mide çeperinde bulunan
özelleşmiş salgı hücreleri, mukus adı verilen sıvı salgılar. Bu sıvı asitli ortam ile mide arasında
bir kalkan gibi ödev görerek mideyi korur.
Protein Sindirimi:
Mideden gelen polipeptid, oniki
parmak bağırsağına geçerek
pankreas tarafından salgılanan
tripsin ve kimotripsin ezimleri ile
dipeptit ve amino asitlere
dönüşür.
Protein Sindirimi:
Son kalan peptid molekülleri
ince bağırsaktan salgılanan
erepsin enzimi sayesinde
hidroliz tepkimesiyle amino
asitlere ayrışırlar.
Karbonhidrat Sindirimi
Nişastanın sindirimi yukarıdaki tepkimeye göre ağızda
başlar. Tükürük bazik bir çözeltidir ve içindeki amilaz
enzimi ile nişasta hidrolize uğrayarak bir kısım nişasta
parçalanır. Parçalanmayan nişasta mideye gelir. Midede
amilaz üretilmesine rağmen midenin pH = 1,5-2
olduğundan bu enzimler etkisiz hale gelir ve nişasta
midede sindirilmez. Mideden oniki parmak bağırsağına
geçen nişasta hidrolize uğrayarak glikoza dönüşür.
Böylece nişasta sindirimi gerçekleşmiş olur.
Yağların sindirimi:
Ağız ve midede yağ sindirimi
olmaz. Yağların sindirimi oniki
parmak bağırsağında başlar ve
burada
tamamlanır.
Yağlar
karaciğerden gelen bazik safra
salgısı ve pankreastan gelen
bazik lipaz enzimi yardımıyla
hidrolizlenerek yağ asidine ve
gliserine parçalanırlar.
Oluşan yağ asidi ve gliserin yağdan daha küçük moleküller
olduğundan ince bağırsakta emilerek kana karışır.
Doğal Denge ve Karbon Dioksit:
Karbon kaynaklarının hızla CO2’ye
dönüştürülmesine karşın, bu CO2
aynı hızla karbon kaynakları haline
dönüşmediğinden var olan denge
bozulmuştur.
Karbon çevrimi bir yandan canlılar
için en temel element olan oksijen
dengesini sağlayan, diğer yandan
yine canlıların besin ve enerji
gereksinimini
karşılamak
için
maddelerin bir mekanizmadır.
Doğadaki oksijen dengesi:
Klorofilli bitkiler güneş ışığının etkisiyle fotosentez yaparak
havadaki karbon dioksiti ve topraktan aldığı suyu glikoza
çevirirken atmosfere oksijen salar. Atmosfere salınan oksijenin
yaklaşık % 70’i denizlerden, % 30’u karalardan salıverilir.
Atmosferin bileşiminde ortalama % 21 oksijen bulunmaktadır.
Canlıların solunumu sırasında oksijenin bir kısmı karbon dioksite
dönüşür. Ayrıca canlılardan başka pek çok yerde yanmalar
sonunda karbon dioksit, karbon monoksit ve başka oksitlerin
oluşması şeklinde oksijen harcanmaktadır. İşte bu fotosentez,
solunum, doğal yanma, sentez ve ayrışmalar sonunda
milyonlarca yıl atmosferde bugün bilinen oksijen dengesi
kurulmuştur.
Doğadaki oksijen dengesi:
Ancak son yüzyılda doğal olayların dışında hızla artan
bir oksijen tüketimi söz konusudur. Yer altından
çıkarılan kömür, petrol, doğal gaz gibi fosil yakıtlarının
yakılması, oksijeni harcayan ama üretmeyen bir
süreçtir. Bu da doğal oksijen dengesini bozduğu gibi
belki bu yüzden ozon dengesini bile bozduğunu
düşünmek mümkündür.
Atmosferdeki
ozon
tabakasının
delinmesini
kloroflorokarbon bileşiklerinin atmosfere yayılmasına
bağlamanın yanında oksijen dengesinin bozulmasına
bağlamak da akılcı bir yaklaşım olacaktır.