DOLAR: 2.14 TL
EURO: 2.96 TL

Kemosentez Nedir, Kemosentez çeşitleri nelerdir

Nedir, çeşitleri nelerdir

Kemosentez, ışık enerjisi olmadan organik madde üretilmesidir. Gereken enerji; Demir, Kükürt, Hidrojen veya Azot’un oksitlenmesiyle elde edilir.

Fotosentezde, yeşil pigmentli klorofile sahip canlılar, ham madde olarak H2O (su) ve CO2karbondioksit)ya da H2O yerine H2S veya sadece H2 kullanmak süretiyle karbonhidratlarıgüneş ışığının enerjisi harcanmaktadır. Şayet güneş ışığı yerine organik maddelerin sentezi için kimyevi reaksiyonlardan hasıl olan enerji kullanılacak olursa meydana gelen bu olaya “kemosentez” veya “kimyasentez” adı verilmektedir.

Bazı bakteriler, ışıkazot, kükürt, demir ve hidrojen bakterileri klorofile sahip olmadıkları halde kemosentez sayesinde ototrof (kendi beslek)dirler. ( sentez ederler. Fotosentez, enerjiye ihtiyaç gösteren bir olaydır. Bu iş için, klorofil tarafından absorbe edilen enerjisine ihtiyaç göstermeden kimyevi enerji ile organik maddeleri sentez ederler.

Mesela

Bu şekilde kendi besinlerini üreten bakterilere “kemosentetik bakteriler” denir.
Kemosentetik bakteriler inorganik maddeleri oksitleyerek elde ettikleri kimyevi enerjiyi kullanarak CO2 ve H2O’dan kendilerine karbonhidratlı besinler yaparlar.

Toprakta N (azot), organik azot bileşikleri nitratlar ve amonyum tuzları halinde bulunurlar. Azotlu bileşikler, bakterilerin aracılığı ile, okside edilir ki, bu olaya nitrifikasyon denir. Nitrifikasyon ile azot, bitkilerin kullanabileceği birleşikler haline gelirken cereyan eden kimyevî olaylardan serbest kalan enerji de nitrifikasyona sebep olan bakteriler tarafından kemosentez için kullanılır.
Bitkiler bilindiği gibi havadaki CO2’yi bağlayarak organik bileşikler yapmaktadır. Fakat bitkilerin, havada bulunan azot (N2) gazını kullanmaları mümkün değildir.
Gelişmeleri için büyük öneme sahip olan azotu, azotlu bileşikler halinde topraktan alırlar. İşte, topraktaki azotun kullanılır hale gelmesi de kemosentez ile olduğundan, bu olay sayesinde tabiatta azot devri tamamlanmış olmaktadır.

kemosentez

1. Demir bakterileri: FeCO3 (Demir karbonat)ı oksitleyerek enerji sağlarlar. Bu enerjiyle de şeker, yağ ve protein gibi maddeler sentezlerler.

2. Sülfür bakterileri: H2S’yi oksitler ve çıkan kimyasal enerjiyle de kendilerine glikoz sentezlerler.
H2S +3/2H2 =H2O+SO2+ ENJ

3. Hidrojen bakterileri: H2’yi oksitleyerek enerji sağlarlar.
H2 + O2 → H2O + 68 Kal (Enj)

4. Azot bakterileri, N bileşiklerini oksitlerler.
Nitrosomanos
2 NH3 + 3O2 → 2 HNO2 + 2 H2O + 158 Kal (enerji) Nitrit asit (nitritleşme)
Nitrosococus
2 HNO2 + O2 → 2 HNO3 + 43 Kal (enerji) Nitrat asit (nitratlaşma) değişik bir tepkimedir. Cıva ve helyum ortaya çıkar

En önemlileri Nitrifikasyon Bakterileri, Denitrifikasyon Bakterileri (Güherçile Bozanlar) olmak üzere Demir Bakterileri, Kükürt Bakterileri gibi grupları içerir. Bu bakteriler de madde döngüsünde -özellikle Azot (=Nitrifikasyon) döngüsünde- çok önemlidirler. Amonyak, nitrit, nitrat, demir, kükürt gibi inorganik maddeleri oksitleyerek zararsız hale getirirler.

Oluşan maddeler ise bitkilerce genellikle Azotlu Tuz (Güherçile) (KNO3 , NaNO3 vb.) olarak kullanılır. Bu oksitleme sonucunda açığa kimyasal enerji çıkar.(Substrat Düzeyinde Fosforilasyon) Bu enerjiyle de CO2 indirgemesi yaparak -yıkarak metabolik reaksiyonlarda enerji eldesi için kullanacakları- besinlerini sentezlerler. Bu besinleri sentezleyebilmek için Işık ve klorofil gerekli değildir. Oksijen kullanılır. Kemosentetik bakteriler en çok azotlu, kükürtlü, demirli maddeleri oksitlerler. Kemosentez sonucu:

Bazı zararlı maddeler ortadan kaldırılmış,
Bitkilerin alabileceği tuzlar oluşturulmuş,
Kimyasal enerji kazanılmış
Organik besin sentezlenmiş olmaktadır.

Kemosentezle ilgili bir soru ve cevap:

SORU:

Kemosentetik canlılar kemosentez yaparken (fotosentezde olduğu gibi) oksijen kullanmazlar. Kemosentezle ürettikleri besini yıkıp enerji üretirken anaerobik mi yoksa aerobik mi solunum yaparlar?

CEVAP:

Kemosentetik canlılar da, tıpkı fotosentetik canlılar gibi, enerji ve karbondioksit kullanarak kendi besinlerini sentezliyorlar. Ancak önemli bir farkla: fotosentetik canlıların kullandıkları enerji kaynağı güneş iken, kemosentetik canlılar, indirgenmiş kimyasal bileşikleri kullanıyor. Ancak, bu kimyasal bileşiğin oksitlenebilmesi için, oksijen kullanılıyor. Hidrotermal kaynakların yakınlarında yaşayan kemosentetik bakterilerin temel enerji kaynağıysa, hidrojen sülfit. Bazı kemosentetik bakterilerin, çeşitli hayvanları konakçı olarak kullanmalarının en önemli sebebi de, konakçı hayvanın bakteriye gerekli olan hidrojen sülfit ve oksijeni sağlaması.


FOTOSENTEZ
Yeşil bitkilerin havadan aldıkları CO2 yi topraktan aldıkları su ile birleştirip glikoz yapmaları ve oksijen vermeleri olayına fotosentez denir. Olay sadece klorofilli hücrelerde ve ışıklı ortamlarda gerçekleşir.

A. FOTOSENTEZREAKSİYONLARI
Bu reaksiyonlar iki kademeden oluşur. Birinci kademede ışık kullanılarak, ikinci kademe için gerekli olan ATP ve NADPH2 ler üretilir.

1. IşıklıDevreReaksiyonları
Bu devre kloroplastın zar katmanları içinde yani granalar’da gerçekleşir. Işık mutlaka gereklidir ve iki şekilde meydana gelir.
Devirli fotofosforilasyonda; sadece 2 ATP sentezlenir. Herhangi bir madde tüketimi görülmez. Elektronlar aynı klorofile geri döner.
Devirsiz fotofosforilasyonda; hem klorofil-a hem de klorofil-b görev yapar. H2O parçalanır (fotoliz olayı). Devirsiz fotofosforilasyondabir defa elektronların aktarılması sonucunda 1 ATP, 2 NADPH2 ve 1 O2 molekülü oluşur.

2. Karanlık Devre
Işığın kullanılmadığı, enzimatik reaksiyonlar evresidir. Bundan dolayı karanlık devre denir. Ama olayları yine ışıklı ortamda olur. Çünkü ışıklı devreye bağlıdır.

Kloroplastın sıvı kısmında gerçekleşen bir karbon döngüsüdür. Işıklı devreden getirilen hidrojenlerle CO2 indirgenir ve organik bileşikler sentezlenir. Gerekli aktivasyon enerjisi ise, yine ışıklı devreden gelen ATP lerle sağlanır.

Karanlık devre reaksiyonlarında mutlaka CO2 gerekli olup, bu safhasıcaklık değişmelerine karşı hassastır. Çünkü enzimler katalizör olarak görev yapar.
Bir molekül glikozun sentezlenebilmesi için 6 molekül CO2 nin tutulması gerekir. 1 CO2 için 3 ATP ve 2 NADPH2 gerekli olduğuna göre; 1 glikoz için 18 ATP ve 12 NADPH2 gerekir. Bunun için ise, ışıklı devre olaylarının 6 defa tekrarlanması gerekir.

B. FOTOSENTEZ HIZINI ETKİLEYENFAKTÖRLER
1. Dış Faktörler
a. Işık Şiddeti : Karanlık ortamda bitki klorofil taşısa bile fotosentez yapamaz. Işık seven bitkilerin fotosentezi ışık şiddeti arttıkça artar, gölge bitkilerinde de ışık şiddeti arttıkça fotosentez hızı biraz artar, ancak ışık bitkilerine oranla artış daha azdır.
b. Işığın Dalga Boyu : Beyaz ışık birden fazla ışığın birleşmesi sonucunda oluşur. Bitkiler ışığın bazı dalga boylarını emerken (soğururken) bazılarını yansıtırlar. Fotosentezde en çok kırmızı ve mor ışık, en az ise yeşil ışık soğrulur.
c. Ortamın Sıcaklığı : Fotosentez enzimler sayesinde gerçekleştirilir. Proteinler ısıdan etkilenirler. Bundan dolayı fotosentez sıcaklıktan enzimler gibi etkilenir.
d. CO2 Yoğunluğu : Bitkilerde CO2 yi devreye sokan fotosentez enzimleridir. Enzimlerin hız kapasitesi sabittir. Bundan dolayı CO2 miktarı arttıkça fotosentez hızı artar, fakat belli bir noktadan sonra sabit kalır.
e. Mineral Tuzlar
Mg : Klorofilin yapısında olduğundan dolayı çok fazla olması fotosentezi hızlandırır.
P ve Ca : Enzimleri aktive ettiklerinden dolayı bunların artması fotosentezi hızlandırır.
Fe : ETS elemanlarının yapısına girdiğinden ve klorofil sentezinin ara reaksiyonlarında kullanıldığından dolayı demirin çok olması fotosentezi hızlandırır.
Ayrıca; amino asit, vitamin ve organik baz gibi moleküllerin sentezinde mineraller harcandığı için, yetersiz mineral ortamında bitki gelişmesi yavaşlar.

2. Kalıtsal Faktörler
Bitkinin yaprak genişliği ve kalınlığı, yaprak sayısı, stomaların sayısı ve sıklığı, kutikula tabakasının kalınlığı, sitoplazmanın su miktarı, kloroplast sayısı ve enzimatik etkenlerdir.

KEMOSENTEZ
Bazı bakterilerin klorofil gibi yapıları bulunmadığından güneş enerjisinden faydalanamazlar. Dışarıdan organik besin de almazlar.
Bu organizmalar yaşadıkları ortamdaki inorganik maddeleri oksitleyerek enerji kazanırlar.
NH3 + O2 ® NO2(Nitrit) + H2O + K.cal. (Enerji Eldesi)
Bu enerjiyi su ve karbondioksitin birleştirilmesinde kullanır, kendilerine lazım olan organik besin maddelerini yaparlar veya doğrudan ATP sentezlerler. İşte kimyasal enerjiden faydalanarak organik besinler yapılması olayına kemosentez adı verilir.

Her türün oksitlediği madde farklı olabilir. Buna göre bakteri isimleri oluşturulmuştur. En çok oksitlenen maddeler, NH3, S, H2S, NO2, N2 dir.

H2O + CO2 + K.cal. ® Glikoz + O2(Besin Sentezi)
ADP + Pi + K.cal. ® ATP + H2O(Kemosentetik Fosf.)
Bu tür bakteriler yaşadıkları ekosisteme oksijen bakımından katkıda bulunmazlar. Çünkü ürettikleri kadarını tüketirler.

Sponsorlu bağlantılar
Bu Konuyu Sosyal Medyada Paylaş

Yorumlar

Henüz yorum yapılmamış.

Yorum Yaz

Yukarı Çık