Fotofosforilasyon (İşık Enerjisiyle Atp Sentezi)

Fotofosforilasyon
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Fotofosforilasyon, güneş ışığı enerjisi kullanılarak ATP üretiminin gerçekleştirilmesidir
Yaşayan canlılar sadece iki kaynaktan enerji elde edebilirler: güneş ışığı ve redoks tepkimeleri Bütün canlılar yaşamları için gerekli değişmez ürün ATP'yi üretirler Fosforilasyonda yüksek enerjili elektron vericisi ve düşü enerjili elektron alıcısı oluşturmak için ışık enerjisi kullanılır Elektronlar spontan olarak vericiden alıcıya doğru elektron taşıma zinciriyle hareket ederler

Mekanizması
Kloroplastta CO2 indirgenmesi ve fotosentez ürünlerinin yapılabilmesi için bazı enzimlerin yanında ATP sentezi de gereklidir Arnn ve arkadaşları izole kloroplastların ışık altında ATP oluşturabildiklerini göstermişler ve bu olaya "fotofosforilasyon" adını vermişlerdir Burada ışık enerjisi ATP haline yani kimyasal enerjiye dönüştürülmektedir Ancak CO2'in karbonhidratlara indirgenebilmesi için ATP yanında bu indirgeme için gerekli H+'leri veya elektronları sağlayan indirgeyici bir maddenin de olması gerekmektedir Kloroplastlarda bu görevi yapan maddenin bir piridin nükleotid olan ff3png olduğu saptanmıştır Ortamda H2O, ADP ve inorganik fosfat olduğunda izole kloroplastlarda NADP indirgenmektedir
Reaksiyonun denklemi şöyledir:
2ADP + 2Pi + 2NADP+ 4H2O --> 2 ATP + O2 + 2NADPH2 + 2H2O

ATP, NADPH ile birlikte CO2 asimilasyonu için enerji gereksinimini karşılamaktadır Yani kloroplastlarda ışık altında bu iki ürün asimilasyon gücünü oluşturmaktadır

Elektron Taşınımı
Kloroplastlarda fotosentetik elektron taşınımı



PSI'in (fotosistem I) elektron yakalayıcısı olan ferrodoksin ışıkla uyarılmış bir P700 molekülünün verdiği ff1png indirgenir Elektron yitiren P700 ise oksitlenir yani yükseltgenir, oysa ferrodoksine sürekli bir ff1png akımı olması için P700'ünde sürekli şekilde indirgenmiş durumda olması yani kendisine elektron sağlaması gereklidir Bu durumda PSI'e ff1png veren diğer bir sistem yani PSII işler halde olmak zorundadır Işıkta oksitlenen P700' e elektron veren maddenin sitokromb6f veya bakır içeren bir protein olan plastosiyanin olduğu bilinmektedir Son görüşlere göre ff1png'nun sitokromb6f'den plastosiyanin ile aktarıldığı ortaya konumştur Sitokromb6f'nin plastosiyonine verdiği elektron PSII'de oksitlenen (Hill reaksiyonunda) sudan gelmektedir PSII'de H2O'dan koparılan ilk elektronların yakalayıcısı henüz tanımlanmamış, kinon yapısında bir maddedir Elektronların bu ilk yakalayıcısından plastokinona taşındığı sitokromb6f ve plastosiyanin aracılığıyla PSI'e aktarıldığı anlaşılmıştır Böylece oksitlenen klorofil molekülleri sudann yeniden elektron kazanıp suyun parçalanmasında ff2png iyonlarının rol oynadıkları bulunmuştur Böylece PSI ve PSII'yi birleştiren elektron taşıyıcıları devresi tamamlanmış olur