Fotosentez ve Işığa Bağlı Tepkimeler — Bölüm 3–4 Kanıt ve Uygulama

Bir taşıyıcı indirgenmiş, hemen sonraki taşıyıcı yükseltgenmiş durumda birikiyorsa engelin ikisi arasında olduğu anlaşılıyor. Kanıt elektronların ardışık taşıyıcılardan geçtiğini gösteriyor.

1. A Elektron taşıma sistemi kloroplastın sitoplazmasında serbestçe yüzer.
2. B Elektronlar hiçbir enerji değişimi olmadan tek adımda NADPH’ye ulaşır.
3. C Fotosentetik elektron taşıma sistemi elektron enerjisini proton gradyanı kurmak ve ATP üretimini desteklemek için kullanır.
4. D Elektron taşıma sistemi proton farkını ortadan kaldırıp ATP sentezini durdurur.
5. E Elektron taşıma sistemi yalnız karbondioksiti depolayan bir kesedir.

Calvin döngüsünde ATP bulunduğu hâlde NADPH verilmezse üç karbonlu ara ürün indirgenemiyor. Sonuç NADPH’nin indirgeme gücü sağladığını gösteriyor.

1. A NADPH ATP sentazın yerine proton kanalı görevi yapar.
2. B NADPH üretimi ışığa bağlı tepkimelerden tamamen bağımsızdır.
3. C NADPH fotolizde oluşan oksijeni tüketerek suya çevirir.
4. D NADPH yalnız hayvan hücrelerinde solunum ürünü olarak oluşur.
5. E NADPH ışığa bağlı tepkimelerde üretilir ve karbon bağlama tepkimelerine yüksek enerjili elektronlarla indirgeme gücü taşır.

Klorofil sentezleyemeyen mutant fidede ışık bulunmasına rağmen ışık enerjisi yakalanamıyor ve fotosentez çok düşüyor. Bulgular klorofilin ışık soğurmadaki temel rolünü gösteriyor.

1. A Klorofil suyu karanlıkta parçalayarak oksijen oluşturur.
2. B Klorofil yalnız yeşil ışığı soğurduğu için yaprak yeşil görünür.
3. C Klorofil ATP’yi hücre dışına taşıyan bir proteindir.
4. D Klorofil karbondioksiti doğrudan glikoza çeviren tek enzimdir.
5. E Klorofil belirli dalga boylarındaki ışığı soğurarak fotosentezin ışığa bağlı tepkimelerini başlatır.

Su bitkisi aydınlatıldığında oksijen kabarcıkları oluşuyor; suyu parçalayan kompleks baskılanınca kabarcıklar kayboluyor. Gözlem oksijen çıkışının fotolizle bağlantılı olduğunu gösteriyor.

1. A Fotoliz Calvin döngüsünde gerçekleşen karbon bağlama olayıdır.
2. B Fotolizde su, ışık enerjisinin etkisiyle parçalanır; elektron, proton ve moleküler oksijen oluşur.
3. C Fotolizde yalnız ATP oluşur, elektron ve proton oluşmaz.
4. D Fotoliz için ışık enerjisine gerek yoktur.
5. E Fotolizde oksijen tüketilir ve su sentezlenir.

ATP sentaz engellendiğinde protonlar tilakoid boşluğunda birikiyor fakat ATP üretilemiyor. Sonuç elektron taşımanın kurduğu farkı ATP sentazın kullandığını gösteriyor.

1. A Elektron taşıma sistemi yalnız karbondioksiti depolayan bir kesedir.
2. B Elektron taşıma sistemi yalnız oksijen tüketen solunum yoludur.
3. C Elektron taşıma sistemi ATP’yi doğrudan glikoza dönüştürür.
4. D Elektron taşıma sistemi proton farkını ortadan kaldırıp ATP sentezini durdurur.
5. E Fotosentetik elektron taşıma sistemi elektron enerjisini proton gradyanı kurmak ve ATP üretimini desteklemek için kullanır.

Karbon bağlama sürerken NADPH, NADP+ biçimine dönüşüyor. Bu değişim NADPH’nin elektronlarını sentez tepkimelerine verdiğini gösteriyor.

1. A NADPH fotolizde oluşan oksijeni tüketerek suya çevirir.
2. B NADPH ışığa bağlı tepkimelerde üretilir ve karbon bağlama tepkimelerine yüksek enerjili elektronlarla indirgeme gücü taşır.
3. C NADPH karbon bağlamada yalnız fosfat sağlayan yapısal bir moleküldür.
4. D NADPH üretimi ışığa bağlı tepkimelerden tamamen bağımsızdır.
5. E NADPH yalnızca ışığı soğuran yeşil pigmenttir.

Yardımcı pigment eklenen yapay sistem daha geniş dalga boyu aralığında enerji aktarabiliyor. Kanıt farklı pigmentlerin soğurma aralığını genişletebildiğini gösteriyor.

1. A Klorofil yalnız yeşil ışığı soğurduğu için yaprak yeşil görünür.
2. B Klorofil karbondioksiti doğrudan glikoza çeviren tek enzimdir.
3. C Klorofil belirli dalga boylarındaki ışığı soğurarak fotosentezin ışığa bağlı tepkimelerini başlatır.
4. D Klorofil yalnız kök hücrelerinde bulunur.
5. E Klorofil ışığın bütün dalga boylarını eşit miktarda soğurur.

Yaprak su kaybettiğinde fotosistem II’nin elektron kaynağı sınırlanıyor, oksijen çıkışı ve elektron akışı düşüyor. Veriler suyun fotolizde elektron verdiğini gösteriyor.

1. A Fotolizde yalnız ATP oluşur, elektron ve proton oluşmaz.
2. B Fotoliz Calvin döngüsünde gerçekleşen karbon bağlama olayıdır.
3. C Fotolizde su, ışık enerjisinin etkisiyle parçalanır; elektron, proton ve moleküler oksijen oluşur.
4. D Fotolizde karbondioksit parçalanarak oksijen açığa çıkar.
5. E Fotoliz glikozun karanlıkta parçalanmasıdır.

Tilakoid zar parçalandığında taşıyıcılar bulunsa da yönlü proton farkı kurulamıyor ve fotofosforilasyon azalıyor. Sonuç elektron taşıma ile sağlam zar düzeninin birlikte gerekli olduğunu gösteriyor.

1. A Elektron taşıma sistemi yalnız oksijen tüketen solunum yoludur.
2. B Fotosentetik elektron taşıma sistemi elektron enerjisini proton gradyanı kurmak ve ATP üretimini desteklemek için kullanır.
3. C Elektron taşıma sistemi kloroplastın sitoplazmasında serbestçe yüzer.
4. D Elektron taşıma sistemi ATP’yi doğrudan glikoza dönüştürür.
5. E Elektronlar hiçbir enerji değişimi olmadan tek adımda NADPH’ye ulaşır.

Bir deneyde ATP tek başına karbon ara ürününü indirgemiyor; NADPH eklendiğinde indirgenme başlıyor. Bulgular ATP’nin enerji, NADPH’nin indirgeme gücü sağladığını gösteriyor.

1. A NADPH ışığa bağlı tepkimelerde üretilir ve karbon bağlama tepkimelerine yüksek enerjili elektronlarla indirgeme gücü taşır.
2. B NADPH yalnızca ışığı soğuran yeşil pigmenttir.
3. C NADPH karbon bağlamada yalnız fosfat sağlayan yapısal bir moleküldür.
4. D NADPH ATP sentazın yerine proton kanalı görevi yapar.
5. E NADPH yalnız hayvan hücrelerinde solunum ürünü olarak oluşur.