Fotosentez. Biyokütle üretimi için en önemli süreç fotosentezdir. Işık enerjisi kullanılarak fotosentez işlemi ile karbondioksit (CO2) emilir ve bitki maddesine karbon (C) eklenir (asimilasyon), böylece güneş enerjisi kimyasal enerjiye dönüşür.

Fotosentez, ışık ve karanlık reaksiyon süreçlerine ayrılır. Işık reaksiyonu sırasında hücre, fotokimyasal reaksiyonlar yoluyla karbondioksitin (CO2) asimilasyonu için gerekli enerjiyi üretir.

Oksijenin (O2) yanı sıra yüksek enerjili maddeler olan adenozin trifosfat (ATP) ve nikotin adenin dinükleotid fosfat (NADPH) ile hidrojen iyonları (H+) üretilir.

Işığın etkisi olmadan gerçekleşen karanlık reaksiyon sürecinde, bu yüksek enerjili maddeler CO2’nin özümsenmesi için tekrar kullanılır. Fotosentez işleminin son ürünü heksoz veya şekerdir (C6H12O6). Tüm süreç için toplam formül, Denklem ile açıklanmaktadır.

Karbon dioksit (CO2) ve suyun (H2O) heksozlara dönüştürülmesi, yeşil, ışık emici pigment klorofil içeren kloroplastlarda gerçekleşir. CO2 bitkilerin fissür boşluklarından ve hücre boşluklarından (hücreler arası boşluklar) fotosentetik olarak aktif hücrelere yayılır ve burada ribuloz-1.5-difosfata bağlanır.

Daha sonra ayrışan 6 karbon atomlu bir molekül üretilir. Daha sonra, ATP ve NADP+ tüketerek karbonhidratların (örn. glikoz) bir bileşeni olan fosfogliserinaldehit üretilir. Bu karbonhidratlar, bitkiler tarafından metabolik süreçleri için bir enerji kaynağı ve ayrıca bitki maddesini oluşturmak için elementler olarak kullanılır.

Bu fotosentetik yol, ılıman iklim bölgelerinde yetişen bitkiler için C3 tipi olarak adlandırılan tipik bir yoldur. Adı, fotosentezin ilk ürünü olan 3 C atomundan oluşan fosfor-gliserin asidinden gelmektedir. CO2’yi bağlamaktan sorumlu C3 bitkilerinin sözde CO2 alıcısı ribuloz-1.5-difosfattır.

Mısır, şeker kamışı veya miscanthus gibi, çoğunlukla subtropikal bölgelerden gelen bazı ürünler, CO2 alıcısı olarak fosfoenol pirüvik asit kullanır. Bu madde, C3 bitkilerinin CO2 alıcısından daha fazla CO2 afinitesine sahiptir. İlk olarak, bu maddeye dayanarak 4 C atomlu bileşikler üretilir.

Ek olarak, bu tür C4-bitkileri için, ışık ve karanlık reaksiyonu birbirinden ayrı olan farklı kloroplast tiplerinde gerçekleşir. Bu, C4 bitkisinin yaprakların dış kısmındaki mezofil hücrelerinin kloroplastlarındaki CO2’yi bağlamasını ve asimilasyon için avantajlı olan iç demet bölümlerinin kloroplastlarında yüksek bir CO2 konsantrasyonu oluşturmasını sağlar.

Fotosentez işleminin verimliliği, bitkilere isabet eden radyasyonun yüzde kaçının bitkiler tarafından fotosentez yoluyla kimyasal enerji şeklinde depolanabileceğini belirtir. Genel olarak, fotosentez işlemi, asimile edilmiş karbonhidratın gramı başına 15.9 kJ kullanır.

Fotosentez ne zaman gerçekleşir
Fotosentez denklemi
Fotosentez sonucu oluşan ürünler
Fotosentez yapan canlılar
Fotosentez yapan bitkiler
Fotosentez olayı
Fotosentez özellikleri
Fotosentez nedir

Bireysel yapraklar için fotosentez yoluyla radyasyondan yararlanma, uygun koşullar altında %15’e kadar çıkabilir.

Ancak çoğu durumda verimlilik derecesi %5 ile %10 arasındadır veya daha da düşüktür. Tüm plantasyona ilişkin olarak ve mevsimsel ve yerel olarak değişen asimilasyon koşulları dikkate alındığında, farklı bitki popülasyonlarının fotosentetik etkinliği çöl alanlarında %0,04 ile yağmur ormanlarında %1,5’e kadar dalgalanmaktadır. Tarımsal ürünlerin büyüme dönemlerindeki verimleri 1 ile 3 arasındadır.

CO2, organik moleküllere kıyasla daha düşük bir enerji içeriğine sahiptir. Bu enerji farkı bitkiler tarafından nefes alırken, yani fotosentez (disimilasyon) sırasında üretilen karbonhidratları ayrıştırırken kullanılır.

Enerji, metabolik süreçler ve proteinler, yağlar ve selüloz gibi bitki kütlesinin farklı bileşenlerini oluşturmak için kullanılır. Artan sıcaklık seviyesi ile artan solunum, madde kaybına neden olur.

Normalde, sadece ışık varken gerçekleşebilen fotosentez sırasındaki madde kazancı, gündüz (fotosolunum) ve gece boyunca (karanlık solunum) gerçekleşebilen solunumun neden olduğu madde kaybından daha fazladır. Net fotosentez, toplam fotosentez eksi solunum kayıplarının sonucudur.

C3 bitkileri için 30’a kadar ve C4 bitkileri için 100 cm2 yaprak yüzeyi başına 50 ila 90 mg CO2 ve saat /2-27/’dir. C4-bitkileri tarafından daha yüksek organik madde üretiminin bir nedeni, C3-bitkileri ile karşılaştırıldığında daha düşük fotosolunum seviyesidir.

Bunun nedeni, CO2’nin daha etkili bir şekilde bağlanması ve farklı tipte kloroplastların tarif edilen ayrılmasıdır. Sıcaklığı fizyolojik olarak kabul edilebilir bir seviyede tutmak için uzun dalga yansımasına ve ısı salınımına yol açan su buharlaşması daha fazla enerji kaybına neden olur.

Bir gürgen ormanı örneğini kullanarak bir ekosistemin net biyokütlesindeki kazancı gösterir. Gelen güneş enerjisinin %1’i kullanılarak 24 t/(ha a) biyokütle (kuru madde) üretilir. Bu miktarın yarısı bitki solunumu ile kaybedilir.

Kalan biyokütlenin bir kısmı, yapraklar döküldükçe toprağa eklenir ve mikroorganizmalar tarafından ayrıştırılır. Hektar ve yıl başına net biyokütle depolaması yer üstünde yaklaşık 5,7 ton ve yer altında kök ve humus olarak yaklaşık 2,4 tondur.

Çeşitli Büyüme Faktörlerinin Etkisi

Biyokütle oluşumu esas olarak ışınlama, su, sıcaklık, toprak, besinler ve bitki yetiştirme önlemlerinden etkilenir. Bu parametreler tartışılır.

Işınlama. Net fotosentez, bir doyma noktasına ulaşana kadar artan ışınlama yoğunluğu seviyesiyle artar. Işınlama çok düşükse, karbondioksitin solunması asimilasyonunu aşar. Solunan CO2 miktarının asimile edilen miktara eşit olduğu ışınlama yoğunluğu seviyesi, foto kompanzasyon noktası olarak adlandırılır ve çoğu bitki için 4 ile 12 W/m2 arasında değişir.

Bir bitki üzerindeki ışınlama olayının sadece bir kısmı emilir. Gerisi bitki tarafından yansıtılır veya ona nüfuz eder. Işınlamanın bitki dokusunda soğurulması seçicidir, yani dalga boyuna bağlıdır. Özellikle 0,7 ile 1,1 μm arasındaki kızılötesi aralığında, enerjinin büyük bir kısmı emilmeden bitki gövdesine nüfuz eder.

Net olay ışınımı, yansımayan toplam ışınımın ve uzun dalga yansımasının bir sonucudur. Yansıma katsayısı, yansıyan enerjinin gelen enerjiye oranını temsil eder. Bu katsayı esas olarak geliş açısına, yüzey dokusuna ve bitkinin rengine bağlıdır. Yeşil bir bitki gövdesi için yansıma katsayısı 0,1 ile 0,4 arasındadır.

Farklı bitkilerin bireysel yapraklarının CO2 asimilasyonu, gelen ışınlama ve fotosentez tipi ile orantılı olarak artar. Aynı seviyede ışınlamada, C4 bitkilerinin asimilasyonu C3 bitkilerinden daha yüksektir.

The post Fotosentetik Sabit Enerji – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).