Bence artık karanlık reaksiyonlar hakkında bir şeyler
öğrenmeye hazırız.
Ancak fotosentez düzeninde nerede olduğumuzu hatırlamak
için, fotonlar klorofildeki elektronları aktifleştirmeye
gelmişlerdi.
Bu fotonlar gittikçe daha düşük enerji seviyelerine
indikçe-- önceki videoda tam burada görmüştük-- daha
düşük enerji seviyelerine indikçe, bunların hepsi
buradaki tilakoid zarında oluyordu.
Hayal edebilirsiniz-- başka bir renkte yapmama izin verin.
Burada gerçekleştiğini hayal edebilirsiniz.
Daha düşük enerji seviyelerine indikçe, iki
şey gerçekleşti.
Bir, açığa çıkan enerji hidrojenleri zar boyunca iletme
yetisindeydi.
Ve burada yüksek yoğunlukta hidrojen olduğunda,
ATP sintazdan geri dönecekler ve ATP üreten motoru
çalıştıracaklar ve ATP üretecekler.
Ve sonra son elektron alıcısı, veya hidrojen alıcısı,
nasıl görmek istediğinize bağlı.
Tüm hidrojen atomu NAD artıydı.
Yani iki yan ürün veya bizim ışık döngüsünde fotosentezde
kullanmaya devam edeceğimiz iki yan ürün,
ışık reaksiyonlarında kullanacağımız.
Işık döngüsü dememeliyim-- burada-- buraya
yazdım-- ATP ve NADPH.
Ve sonra yan ürünü ilk aktive edilmiş elektronu
yenilemek için kullanıyoruz.
Yani sudan alıyoruz.
Ve böylece oksijen de üretmiş oluyoruz ki bu reaksiyonun
çok değerli bir yan ürünü.
Ama şimdi ATP ve NADPH olduğuna göre karanlık
reaksiyonlara geçmeye hazırız.
Ve yeniden altını çizmek istiyorum ki her ne kadar karanlık
reaksiyonlar denilse de bu gece oldukları anlamına gelmiyor.
Aslında ışık reaksiyonlarıyla aynı zamanda gerçekleşiyor.
Güneş varken gerçekleşiyor.
Karanlık reaksiyonlar denilmesinin sebebi ise ışığa
bağlı olmamaları.
Foton gerektirmiyorlar.
Sadece ATP, NADPH ve karbondioksit.
Şimdi burada neler olduğunu biraz daha iyi
anlayalım.
Temiz alanım olan şuraya gitmeme
izin verin.
Işık reaksiyonlarımız vardı.
Işık reaksiyonlarımız ...
Ve bunlar-- bunu henüz gözden geçirdim-- ATP ve
biraz da NADPH üretiyorlar.
Ve şimdi atmosferden biraz karbondioksit
alacağız.
Atmosferden gelen karbondioksit.
Ve bunların hepsi buraya-- Ben buna ışıktan bağımsız
reaksiyonlar diyeceğim.
Çünkü karanlık reaksiyonlar ismi yanlış yönlendirici.
Yani ışıktan bağımsız reaksiyonlar, asıl mekanizması
Kalvin Döngüsü'dür.
Ve bu videonun asıl konusu da budur.
Kalvin döngüsüne giriyor ve dışarıya-- siz PGAL da demek
isteyebilirsiniz-- ilk videoda konuşmuştuk--
veya G3P.
Bu gliseraldehit 3-fosfat.
Bu da fosfogliseraldehit. İkisi de aynı moleküller
sadece farklı isimler.
Ve bunu 3-karbon zincirli bir fosfat grubu olarak
düşünebilirsiniz.
Ve daha sonra bu başka karbonhidratlar oluşturmak için kullanılabilir.
Bunların ikisini bir araya koyarsanız glukoz elde edersiniz.
Glikolizin ilk aşamasını hatırlayabilirsiniz veya
ilk kez bir glukozu kestiğimizde iki adet fosfogliseraldehit
molekülü elde etmiştik.
Glukoz 6 karbona sahip.
Bu 3 taneye.
Kalvin döngüsünü biraz daha detaylı
inceleyelim şimdi.
Diyelim ki ışık reaksiyonlarından çıkınca--
6 karbondioksitle başlayalım.
Bu ışık reaksiyonlarından bağımsız.
Ve size neden bu sayıları kullandığımı göstereceğim.
Bu sayıların aynısını kullanmak zorunda değilim.
Diyelim ki 6 tane CO2 ile başladım.
Ve bir CO2 yazabilirim çünkü karbona ne olduğunu
önemsiyoruz.
Bunu sadece iki oksijene sahip bir karbon şeklinde
yazabiliriz ki bunu çizebilirim.
Ancak şimdi çizmeyeceğim.
Çünkü size gerçekte karbonlara neler olduğunu
göstermek istiyorum.
Belki de bunu sarıyla çizmeliyim.
Sadece size karbonları belli etmek için.
Burada size oksijenleri göstermiyorum.
Ve olan şey ise CO2, altı CO2, temel olarak tepkimeye--
Bu tepkime hakkında birazdan daha fazla konuşacağım--
6 molekülle tepkimeye giriyorlar-- ve bu biraz tuhaf gözükebilir
-- bu 6 moleküle ise
RuBP diyebilirsiniz.
Ribuloz bifosfatın kısaltması.
Bazen ribuloz-1 5-bifosfat da denir.
Böyle denmesinin sebebi ise 5 karbonlu bir
molekül olmasıdır.
Yani, üç, dört, beş.
Birinci ve beşinci karbonlarında ise fosfat grupları var.
Bu ribuloz bifosfattı.
Veya bazen, ribuloz-1-- bunu yazmama izin verin--
bu ilk karbon.
5-bifosfat.
İki fosfatımım var.
Yani bu da ribuloz-1 5-bifosfat.
Şık bir isim, ama sadece 5-karbonlu zincirde 2 tane
fosfat var.
Bu ikisi beraber tepkimeye girerler.
Ve bu bir baside indirgeme.
Bu ikisi beraber tepkimeye girerler.
Burada olan biten daha çok şey var ancak sadece
genel resmi görmenizi istiyorum.
12 PGAL molekülü oluşturmak için veya
gliseraldehit 3-fosfat PGAL, başka bir şey olarak da
görebilirsiniz-- 3 karbonu var ve bir da fosfat grubu.
Ve sadece karbonlarımızı düzgün açıkladığımızdan emin
olmak için ne olduğunu düşünelim.
Bu arkadaşlardan 12 tane var elimizde.
Elimizde -- 12 çarpı 3-- 36 karbon
olduğumuzu düşünebilirsiniz.
Şimdi 36 karbonla mı başlamıştık?
6 çarpı 5 tane karbonumuz var.
Bu da 30 eder.
Artı buradaki 6 tane daha.
Yani, evet.
36 karbonumuz var.
PGAL oluşturmak için birbirleriyle tepkimeye giriyorlar.
Bu moleküldeki bağlar veya elektronlar bu moleküldeki
elektronlardan daha yüksek enerji seviyesindeler.
Yani bu reaksiyonun olması için enerji
eklememiz gerekli.
Bu aniden olan bir şey değil.
Ve bu reaksiyon için olan enerji, eğer 6 ve 6 sayılarını
burada kullanırsak, bu reaksiyonun enerjisi 12 ATPden
gelecek-- her karbon ve her ribuloz bifosfat molekülü
için 2 ATP olarak da düşünebilirsiniz
ve 12 NADPH.
Kafanızı karıştırmak istemem-- NADH'a çok benzer,
ancak kafanızı solunumda olan şeylerle karıştırmak
istemiyorum.
Ve bu geriye 12 ADP artı 12 fosfat grubu bırakıyor.
Sonra da 12 NADP artınız olacak.
Ve bunun enerji kaynağı olmasının sebebi ise
NADPHdaki elektronlar, veya elektrona sahip hidrojenler
de diyebilirsiniz, daha yüksek enerji seviyesindeler.
Yani daha düşük seviyelere gittikçe, bir reaksiyon
oluşmasını sağlıyor.
Ve tabii ki ATPler, fosfat gruplarını kaybettiklerinde,
daha yüksek enerji seviyesindeki elektronlar, düşük
enerji seviyelerine girerler, reaksiyonun oluşmasını,
reaksiyona enerji girmesini sağlarlar.
Ve sonra bu 12 PGAL'ımız var.
Kalvin döngüsü denmesinin sebebi ise-- tahmin
edebileceğiniz üzere-- Kreb döngüsünü gördük.
Döngüler ürünleri tekrar kullanır.
Kalvin döngüsü denmesinin sebebi bu PGAL'ların
çoğunu yeniden kullanırız.
12 PGAL içinden 10 tanesini--
şöyle anlatmama izin verin.
10 PGAL olacak.
Ribuloz bifosfatı yeniden yaratmak için kullanacağımız
10 fosfogliseraldehit, 10 PGAL.
Ve sayım işe yarıyor.
Çünkü on tane 3 karbonlu molekülümüz var.
Bu 30 karbon eder.
Ve sonra altı tane 5-karbonlu molekülümüz.
30 karbon.
Ancak bu, yine, enerjiye malolacak.
Altı ATP'nin enerjisini kullanacak.
Yani altı ATP temel olarak fosfat gruplarını
kaybedecek.
Elektronlar düşük enerji seviyelerine girerse
tepkimeleri tetiklerler.
Ve 6 ADP'ye ek olarak 6 salınmış fosfat grubunuz
olacak.
Ve bunu bir döngü olarak görürsünüz.
Ancak soru şu ki, ah aslında bunun hepsini kullandım.
Bundan ne elde ederim?
12 PGAL'dan yalnızca 10 tanesini kullandım.
Yani 2 PGAL daha var.
2 PGAL daha.
Ve bunlar sonrasında kullanılabilir-- ve 6 ve 6 kullanmamın
nedeni ise burada 12 tane elde etmem.
Ve burada da 2 tane.
Burada 2 tane PGAL olmasının nedeni ise 2 PGAL
glukoz yapımında kullanılabilir.
Ki bu da 6-karbonlu bir moleküldür.
Formülü, daha önce gördüğümüz üzere, C6H12O6.
Ancak sadece glukoz olması gerekmediğini hatırlamanız
önemli.
Sonrasında gidip daha uzun zincirli karbonhidratlar ve
nişastalar oluşturabilir, karbon bazlı ne
olursa olsun.
Yani işte budur.
Bu karanlık reaksiyondu.
Işık reaksiyonunun yan ürünlerini, ATP ve NADHları alıp
--burada biraz da ATP var-- ve karbon birleştirmek
için kullanabildik.
Buna karbon fiksasyonu(birleştirmesi) denir.
Karbonu gaz formunda alıp katı bir yapıya sokarsınız
buna karbon birleştirmesi denir.
Kalvin döngüsü sayesinde karbonu ve
ışık reaksiyonlarındaki moleküllerden gelen enerjiyi
birleştirebildik.
Ve tabii ki, bu bir döngü çünkü bu PGAL'ları
üretiyoruz ve bunlardan bazıları glukoz üretiminde
kullanılabilir veya diğer karbonhidratların üretiminde
ribuloz bifosfatlara geri dönüştürülebilirler, ki yine karbon
dioksitle tepkimeye girebilsin diye.
Ve bu döngüyü tekrar tekrar oluşurken görüyorsunuz.
Havasız bir ortamda olmadığını söyledik.
Aslında bunun oluştuğu ortamı bilmek isterseniz,
hepsi stroma'da oluşuyor.
İçerideki akışkan ise kloroplastın içinde ancak
tilakoidin dışında.
Yani stromanızda, reaksiyonların oluştuğu asıl yer
burası.
Ve sadece ADP ile NADPH'la da olmuyor.
Bunu sağlayan uygun ölçülerde şekillenmiş enzimler veya
proteinler var.
Bu karbondioksidin belli noktalarda bağ oluşturmasına
izin veriyor ve ribuloz bifosfat ile ATP'nin belli noktalarda da
tepkimeye girmesine, temel olarak bu ikisini birbiriyle
etkileştirmek için.
Ve bu enzim, RuBisCo, neden RuBisCo dendiğini
anlatacağım.
İşte bu RuBisCo.
Yani-- harfleri doğru yazayım--
ribuloz bifosfat rub-- bis-- co-- karboksilaz.
Ve böyle görünüyor.
Yani büyük bir protein enzimi molekülü.
Ribuloz bifosfatın bir noktada bağ yaptığını hayal
edebilirsiniz.
Diğer bir noktada da karbondioksit bağ yapmakta.
Hangi noktalar olduklarını bilmiyorum.
ATP de başka bir noktada bağ yapar.
Etkileşir.
Bu şeyin belli yollarda dönmesini ve kıvrılmasını sağlar
böylece ribuloz bifosfat karbondioksitle etkileşebilir.
NADPH diğer parçalarda etkileşiyor olabilir.
Ve Kalvin döngüsünü sağlayan asıl şey budur.
Ve -- size burada söyledim-- bu R U B P,
bu ribuloz-1 5-bifosfat.
Bu RuBisCo, ribuloz-1 5-bifosfat karboksilazın
kısaltılmışı bu.
Hepsini yazmayacağım; kendiniz bakabilirsiniz.
Ama size sadece şunu söylüyor, bu karbon ve ribuloz
bifosfatı etkileştirmekte kullanılan bir enzim.
Ancak şimdilik tamamız.
Fotosentezle olan işimiz bitti.
Fotonlarla ve suyla ATP ve NADPH üretebildik çünkü
aktive edilmiş elektronlarımız vardı ve tüm kemiozmozu
ATP üretimi için-- ATP sintazı tetiklemek ve ATP
üretmek için kullandık.
NADPH son elektron alıcısıydı.
Bunlar sonra Kalvin döngüsünde yakıt görevi gördü,
karanlık reaksiyonda.
Ki kötü isimlendirilmiş, ışıktan bağımsız reaksiyonlar
denmeliydi.
Çünkü ışıkta gerçekleşiyor.
Işık reaksiyonlarından biraz karbon dioksitle yakıtınızı
alıyorsunuz ve bunu Kalvin döngüsündeki RuBisCo
enzimiyle birleştirebiliyorsunuz.
Ve sonunda gliseraldehit 3-fosfat denen
fosfogliseraldehitlerle kalırsınız ki bunlar sonrasında
bizim yiyeceğimiz olan ve vücutlarımızın yakıtı glukozun
üretimi için kullanılırlar.
Ya da hücresel solunumda öğreneceğimiz gibi ihtiyacımız
olduğunda ATP'ye de çevrilebilirler.