Tüm bitkilerin fotosentezde gerçekleşen ortak süreç C 3 yolu
• 5 karbonlu ribulose difosfat bir karbondioksit (CO2) ekleyerek altı karbonlu (6C) kararsız bileşik oluşur.
• Bu tepkime ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase (RUBISCO) enzimi tarafından katalizlenir.
• Oluşan 6 karbonlu bileşikten, iki molekül 3 karbonlu fosfogliserik asit (PGA) oluşur .
• Bu 3 karbonlu moleküller glikoz ve diğer organik moleküllerin sentezi için başlangıç molekülü olarak rol alır.
• Bu sürece, Calvin döngüsü ve bu yola da C 3 yolu denir.
C3 Fotosentez: C 3 bitki.
• C 3 Olarak adlandırılır çünkü CO 2 önce 3-karbon yapıda yer alır.
• Stomalar gün boyunca açıktır.
• RUBISCO, bu enzim fotosentezde CO 2 tutulmasını sağlar.
• Fotosentez yaprak (Mezofil) boyunca yer alır.
• Çoğu bitki C 3 bulunmaktadır
• C 4 ve CAM bitkileri göre; serin ve nemli koşullarda verimli ve normal ışık altında daha verimlidir. Çünkü anatomisi daha az enzimler ve daha basit mekanizma gerektirir.
C4 bitkilerinde de C3 yolu vardır. C4 bitkilerinde C4 yolu C3 yoluna (yani karbonhidrat sentezine) katkıda bulunan ve destekleyen bir ek ünite gibi çalışır. bütün bitkilerde C3 yolu mevcuttur. çünkü karbonhidrat sentezi C3 yolu ile yapılır.
Fotorespirasyon (Işık solunumu)
RUBISCO iki farklı tepkimeyi katalizler:
• ribuloz difosfat CO 2- (Karboksilaz etkinliği) ekleme
• ribuloz difosfat O 2 – (oksigenaz etkinliği) ekleme
Not: Hangisinin ekleneceği O 2 ve CO 2 ortamdaki konsantrasyonlarına bağlıdır
• yüksek CO 2, düşük O 2 karboksilaz etkinliği gerçekleşir
• yüksek O 2, düşük CO 2 oksigenaz etkinliği gerçekleşir
Fotosentez ışık tepkimelerinde oksijen oluşur. Oksijen yüksek sıcaklıklarda hücre ve sitoplazmada çözünür. Bundan dolayı,
• yüksek ışıkta
• yüksek sıcaklıklarda (30 ° C yukarıda)
İki koşul oksigenaz etkinliği için uygundur.
Fotorespirasyon ve ayrıntıları
• RUBISCO etkisi ile Rubilozdifosfat O 2 ile reaksiyona girerek
o 3-karbonlu 3-fosfogliserik asit:
o 2-karbonlu glikolate oluşur.
(Bu olay kloroplasta Calvin döngüsünde gerçekleşir)
• Glikolate peroksizomlara girer Burada O 2 kullanılır ve amino asit türevleri oluşur
• Oluşan amino asitler mitokondriye geçerek burada CO 2 in açığa çıktığı reaksiyonlarla amino asit türevlerine dönüşürler.
Yani bu süreç O 2 kullanıp ve CO 2 açığa çıkararak hücresel solunum yapar ve bu olaya Fotorespirasyon (Işık solunumu) adı verilir.
Not:Atmosferik CO 2 konsantrasyonu yükselmeye devam ediyor, belki de bu fotorespirasyon kayıbını azaltarak dünyada mahsullerin net verimliliği artıracaktır.
