Ekosistemdeki fotosentetik canlılar, güneş enerjisini fotosentez yoluyla kimyasal enerjiye çevirerek besinlerin yapısında depo eder. Üretici canlılar besin zincirinin ilk halkasını oluşturur.
Kendi besinini üretemeyen canlılar üreticilerden sağladıkları besinlerde depolanmış enerjiyi hücresel solunumla mitokondrilerinde açığa çıkararak güneş enerjisinden dolaylı olarak yararlanmış olur.
Fotosentez ve solunum tepkimeleri arasında birbirlerini tamamlayıcı bir ilişki bulunmaktadır.
Fotosentez ile oluşturulan besin ve oksijen solunumda kullanılır. Mitokondri bunları kullanarak oksijenli solunum yapar ve ATP üretir.
Solunumun yan ürünleri olan karbondioksit ve su fotosentezin ham maddesidir. Fotosentez ürünleri olmadan solunum, solunum ürünleri olmadan da fotosentez gerçekleşemez. Bitkiler gece gündüz solunum yaparken sadece gündüzleri fotosentez yapar.
Genellikle gündüzleri fotosentez hızı solunum hızından fazla olduğu için bitkiler solunum sonucu ürettikleri karbondioksit ve suyu atmosfere vermeden fotosentezde kullanır. Bunun sonucunda atmosfere karbondioksit salınımı geceye göre gündüzleri azdır. Atmosferdeki karbondioksitin büyük bir kısmı canlıların solunumu sonucunda oluşur.
Ayrıca ısınmak için kullanılan odun, kömür ve doğal gazın, taşıtlarda kullanılan petrol ürünlerinin yanması sonucu da çok miktarda karbondioksit atmosfere salınır.
Atmosferde biriken bu gaz yine üreticiler tarafından tutularak besin sentezinde kullanılır. Bu da doğadaki madde döngülerinin devamlılığını sağlar.
Fosil yakıtların aşırı tüketimi atmosferde karbondioksit artışına yol açarak sera etkisi yaratmakta ve küresel ısınmaya yol açmaktadır. Küresel ısınma iklim ve canlı türleri üzerinde etkili olmaktadır.
Bazı türler yok olurken bazıları yok olma tehlikesiyle karşı karşıya kalmaktadır. Atmosferdeki karbondioksit miktarını dengede tutmak için ormanlar korunmalı ve çoğaltılmalıdır. Şimdi fotosentez ve oksijenli solunumu kıyaslayalım.
Fotosentez ökaryot canlılarda kloroplastta, prokaryot canlılarda ise sitoplazmada ve hücre zarı kıvrımlarında gerçekleşir. Oksijenli solunum ökaryot canlılarda sitoplazma ve mitokondride, prokaryotlarda sitoplazmada ve hücre zarı kıvrımlarında gerçekleşir.
Bu hücre zarı kıvrımlarına mezozom adı da veriliyor.
Fotosentezde reaksiyona giren maddeler karbondioksit ve su; karbondioksit ve hidrojen sülfür; karbondioksit ve hidrojendir.
Oksijenli solunumda reaksiyona giren maddeler organik besinler ve oksijendir. Fotosentezde güneş enerjisi kimyasal bağ enerjisine dönüştürülür.
Oksijenli solunumda kimyasal bağ enerjisi ATP'ye dönüştürülür. Fotosentez sonucunda ağırlık artışı olur, solunum sonunda ağırlık azalması olur.
Her ikisinde de enzimatik tepkimeler gerçekleşir ve ETS elemanları görev alır.
Fotosentezde inorganik maddeler kullanılır ve organik maddeler oluşturulur.
Oksijenli solunumda ise tam tersi organik maddeler parçalanır ve açığa inorganik maddeler çıkar.
Fotosentezde fotofosforilasyonla ATP üretilir ve sonra tüketilir.
Oksijenli solunumda substrat düzeyinde fosforilasyon ve oksidatif fosforilasyonla ATP üretilir. Aynı zamanda glikoliz evresinde ATP tüketimi de vardır.
Fotosentezde ATP üretimi ışığa bağlı reaksiyonlarda gerçekleşirken ATP tüketimi ışıktan bağımsız reaksiyonlarda gerçekleşiyordu.
Kendi besinini üretemeyen canlılar üreticilerden sağladıkları besinlerde depolanmış enerjiyi hücresel solunumla mitokondrilerinde açığa çıkararak güneş enerjisinden dolaylı olarak yararlanmış olur.
Fotosentez ve solunum tepkimeleri arasında birbirlerini tamamlayıcı bir ilişki bulunmaktadır.
Fotosentez ile oluşturulan besin ve oksijen solunumda kullanılır. Mitokondri bunları kullanarak oksijenli solunum yapar ve ATP üretir.
Solunumun yan ürünleri olan karbondioksit ve su fotosentezin ham maddesidir. Fotosentez ürünleri olmadan solunum, solunum ürünleri olmadan da fotosentez gerçekleşemez. Bitkiler gece gündüz solunum yaparken sadece gündüzleri fotosentez yapar.
Genellikle gündüzleri fotosentez hızı solunum hızından fazla olduğu için bitkiler solunum sonucu ürettikleri karbondioksit ve suyu atmosfere vermeden fotosentezde kullanır. Bunun sonucunda atmosfere karbondioksit salınımı geceye göre gündüzleri azdır. Atmosferdeki karbondioksitin büyük bir kısmı canlıların solunumu sonucunda oluşur.
Ayrıca ısınmak için kullanılan odun, kömür ve doğal gazın, taşıtlarda kullanılan petrol ürünlerinin yanması sonucu da çok miktarda karbondioksit atmosfere salınır.
Atmosferde biriken bu gaz yine üreticiler tarafından tutularak besin sentezinde kullanılır. Bu da doğadaki madde döngülerinin devamlılığını sağlar.
Fosil yakıtların aşırı tüketimi atmosferde karbondioksit artışına yol açarak sera etkisi yaratmakta ve küresel ısınmaya yol açmaktadır. Küresel ısınma iklim ve canlı türleri üzerinde etkili olmaktadır.
Bazı türler yok olurken bazıları yok olma tehlikesiyle karşı karşıya kalmaktadır. Atmosferdeki karbondioksit miktarını dengede tutmak için ormanlar korunmalı ve çoğaltılmalıdır. Şimdi fotosentez ve oksijenli solunumu kıyaslayalım.
Fotosentez ökaryot canlılarda kloroplastta, prokaryot canlılarda ise sitoplazmada ve hücre zarı kıvrımlarında gerçekleşir. Oksijenli solunum ökaryot canlılarda sitoplazma ve mitokondride, prokaryotlarda sitoplazmada ve hücre zarı kıvrımlarında gerçekleşir.
Bu hücre zarı kıvrımlarına mezozom adı da veriliyor.
Fotosentezde reaksiyona giren maddeler karbondioksit ve su; karbondioksit ve hidrojen sülfür; karbondioksit ve hidrojendir.
Oksijenli solunumda reaksiyona giren maddeler organik besinler ve oksijendir. Fotosentezde güneş enerjisi kimyasal bağ enerjisine dönüştürülür.
Oksijenli solunumda kimyasal bağ enerjisi ATP'ye dönüştürülür. Fotosentez sonucunda ağırlık artışı olur, solunum sonunda ağırlık azalması olur.
Her ikisinde de enzimatik tepkimeler gerçekleşir ve ETS elemanları görev alır.
Fotosentezde inorganik maddeler kullanılır ve organik maddeler oluşturulur.
Oksijenli solunumda ise tam tersi organik maddeler parçalanır ve açığa inorganik maddeler çıkar.
Fotosentezde fotofosforilasyonla ATP üretilir ve sonra tüketilir.
Oksijenli solunumda substrat düzeyinde fosforilasyon ve oksidatif fosforilasyonla ATP üretilir. Aynı zamanda glikoliz evresinde ATP tüketimi de vardır.
Fotosentezde ATP üretimi ışığa bağlı reaksiyonlarda gerçekleşirken ATP tüketimi ışıktan bağımsız reaksiyonlarda gerçekleşiyordu.