Glikoz, C6H12O6 formülüne sahip bir şeker molekülüdür. Bitkiler fotosentez yoluyla su ve karbondioksitten glikoz üretirler. Glikoz bitkilerin enerji kaynağıdır. Bitkiler glikozu solunum yoluyla parçalayarak enerji elde ederler.
Krebs döngüsü, hücresel solunumun ikinci aşamasıdır. Bu aşamada, glikozdan elde edilen asetil-CoA molekülleri bir dizi reaksiyona girerek karbondioksit, su ve enerji taşıyan moleküller (ATP, NADH, FADH2) üretirler. Krebs döngüsü mitokondrinin matriks adı verilen iç sıvısında gerçekleşir.
Stoma, bitki yapraklarının epidermis tabakasında bulunan küçük gözeneklerdir. Stomalar fotosentez için gerekli olan karbondioksit alımını ve solunum için gerekli olan oksijen salımını sağlarlar. Ayrıca stomalar su buharının bitki yüzeyinden uzaklaşmasına da izin verirler.
Stroma, kloroplastın içinde bulunan sıvıdır. Stroma fotosentezin ışıksız evresinin gerçekleştiği yerdir. Bu evrede, ışıklı evrede üretilen ATP ve NADPH molekülleri kullanılarak karbondioksit sabitlenerek glikoz molekülüne dönüştürülür. Bu sürece Calvin döngüsü denir.
Calvin döngüsü, fotosentezin ışıksız evresidir. Bu evrede, stromada bulunan enzimler aracılığıyla karbondioksit molekülleri ribuloz-1,5-bisfosfat (RuBP) adı verilen bir şekerle birleştirilir. Bu reaksiyon sonucunda oluşan 3-fosfogliserat (3-PGA) molekülleri daha sonra ATP ve NADPH kullanılarak glikoz molekülünün yapı taşı olan gliseraldehit-3-fosfat (G3P) molekülüne dönüştürülür.
Bu kavramları açıkladıktan sonra, sorunun cevabını şu şekilde yazabiliriz:
Hücrelerimizde tükettiğimiz glikoz molekülündeki karbon atomu, bitkiler tarafından tekrar glikoz molekülüne dönüştürülür. Bu dönüşüm sürecinde şu işlemler gerçekleşir:
-
Hücrelerimizde glikoz molekülü oksijen ile reaksiyona girerek solunum yapar. Solunumda ATP, su ve karbondioksit üretilir.
-
Karbondioksit atmosfere salınır veya bitki hücrelerine girer.
-
Bitki hücreleri karbondioksiti stomalar aracılığıyla alır ve kloroplastlara taşır.
-
Kloroplastlarda karbondioksit stromada bulunan RuBP ile birleştirilerek Calvin döngüsünün başlatılır.
-
Calvin döngüsünde ATP ve NADPH kullanılarak karbondioksit sabitlenir ve G3P molekülüne dönüştürülür.
-
G3P molekülünden glikoz molekülünün sentezlenmesi için gereken karbon atomları alınır.
-
Glikoz molekülündeki karbon atomları böylece tekrar kullanılır.
