Fotosentez Nedir, Fotosentez Nasıl Meydana Gelir?

Fotosentez Nedir, Fotosentez Nasıl Meydana Gelir?

Fotosentez

Fotosentez

Bu makalemizde sizlere Fotosentez nedir, Fotosentez nasıl meydana gelir, bunu anlatmaya çalışacağız. Klorofil taşımakta olan bitkilerin ışığın  enerjisinden yararlanıp besin bireşimi yapmasıdır.

Bir diğer adı ise karbon özümlemesidir.

Doğada canlılar beslenme bakımından iki gruba ayrılmaktadır. Bunlar ise kendi besinini dışarıdan hazır alanlar  heterotroflar  ve kendi besinini, kendi yapabilenler  ototroflar.

Ototrof bitkiler de güneş enerjilerini kimyasal enerjilere çevirebilecek bir sisteme ihtiyacı vardır.

Bu, bitkilerde güneş enerjilerini  sadece soğuran değil, bunun yanı sıra gelişmekte olan ototrofun kullanabileceği kimyasal enerjilere dönüştürebilen bir yapının gelişmiş olabilmesi gerekir.

Aynı zamanda enerjilerin seçimli şekilde soğurulması da ihtiyaç arasında yer alır. Bitkilerde enerjilerin soğurulup dönüştürülmesi radyoların çalışmasına benzer.

Bir istasyona ayarlı radyo alıcısı belli başlı bir dalga uzunluğunu seçer  ve  alır.

Alıcı olan radyonun lambaları radyo dalgalarını ses enerjilerine dönüştürmektedir. Bugün yaşamakta olan ototrofların çözümlemesi  analizi  bir radyonun alıcısındaki lambalar gibi iş gören bir grup kimyasal bileşiğinin gelişmiş olduğunu gösterir. Fotosentez hususunda araştırma yapmak oldukça zordur.

Bu güne kadar yapılmış olan çalışmalar, bu olayı detayları ile açıklayabilecek bilgileri sağlayabilmiş değildir. Bununla beraber tüm araştırmaların birleştikleri husus, fotosentezin çok karmaşık bir vaka olduğudur.

Fotosentez hususunda en eski bilgilerden biri de, birden çok karmaşık tepkimeleri özetleyen alt taraftaki denklemdir.

6 CO+ H,0 + Işık + Klorofil – CHu>0i + 60> Bu denklemde görüldüğü üzere yeşil yaprakların soğurduğu ışık enerjisi, karbondioksit ve suyu  ham maddeler, karbonhidratlara ayrıca oksijene  ürünler  çevirmek için, kullanılmaktadır.

Oluşan karbon hidratlar, daha da sonrasında bir ototrofun amino asitleri, yağları proteinleri,  ayrıca hücrelere gerekli diğer maddeleri sentezlemeyebilmesi için, hem hammadde, hem ise enerji kaynağı şeklinde kullanılabilir. Fakat bu formül olayın karmaşık basamakları konusunda herhangi bir bilgi vermemektedir.

Fotosentez konusunun hızı ve ayrıca ölçüsü bir den fazla etkenin denetimi altındadır. Fotosentezin hızını ölçebilmek için, en aktif yöntem, kullanılmış olan C0, ölçüsünün yada dışarıya verilen oksijen ölçüsünün saptanmasıdır. Fotosentezde ışık enerjilerinin artırılması olayı daha da hızlandırmaktadır. Bir bitkinin üzerine giderek artmakta olan şiddette ışık enerjisi verildiğinde fotosentezde açığa çıkan oksijenin giderek fazlalaştığı fakat bir noktadan sonrasında ışık şiddeti ne kadar fazlalaşırsa fazlalaşsın oksijen ölçüsünün fazlalaşmadığı görülür. Buna benzer deneyler ortamdaki karbondioksit ölçüsünü fazlalaştırarak da yenilenebilir. Artan karbondioksit ölçüsü ile fotosentez hızı arasındaki ilişki de ışık etkisi ile benzerlik göstermektedir. Karbondioksit oranı fazlalaştıkça. fotosentez hızı da bir noktaya kadar fazlalaşır, bir noktadan sonrasında değişme gerçekleşmemektedir.

Karbondioksit ve ışık oranlarının fotosentez üzerine etkileri ayrı ayrı bir birlerine benzemekle beraber ortamda her ikisi beraber faşlalaşırsa fotosentezde elde edilecek ürün öncekilere göre daha çok olur.

Işık şiddetinin yanında farklı dalga boylarında ki ışıklarında olaya etkileri değişiktir. Çünkü klorofil tüm renkleri  farklı dalga boyundaki ışıkları  benzer oranda soğurmaz.

Mesela, klorofil fazla büyük oranda bu ışığı yansıttığı için en az yeşil ışığı soğurur. Gerçekte klorofil taşıyan bitki dokularının yeşil görünmesinin sebebi de budur.

Klorofil, en fazla  mor ve kırmızı ışıkları soğurduğundan, en çok enerjiyi bu dalga boyunda almış olur. Bunun neticesinde  fotosentez mor ve kırmızı ışıkta en çoktur. Fotosentezin hızını etkilemekte olan bir diğer etmen de, ortamın sıcaklığıdır. Bu sıcaklık fazlalaştıkça fotosentezi hızlanır,  40 derece civarı en çoktur.

50 dereceden yüksek sıcaklıklarda ise fotosentez giderek düşer ve sıfıra iner.

sıcaklığın olayı bu ölçüde etkilemesinin sebebi fotosentezde enzimlerin görev almasından kaynaklanır. Yüksek ısı enzimlerin etkenliğini bozarak onların işlevlerini yapmalarını engellemektedir.

Fotosentez birden çok ayrı tepkimelerin karmaşık bir biçimde bir birlerini izlemesi olayıdır. Karbon, karbondioksit durumunda bir ototrofa girdiğinde, çok karmaşık bir yol izlemektedir.

Bu yolu detaylı şekilde ortaya çıkarılması ile ilgili çalışmaların büyük bir bölümü Kaliforniya Üniversitesinde, tek hücreli yeşil algler üstünde çalışmakta olan ayrıca başında  Melvin Calvin  isimli bilim adamının bulunduğu bir araştırıcı grubu tarafından yapılmıştır.

Calvin  ayrıca grup ile ele alınan esas problem, ototrofların aldığı karbondioksit molekülü ile, olayın sonrasında meydana gelen karbonhidrat molekülünün arasındaki ana hatlarını izlemekti. Bu çalışmalarından ötürü Dr.Calvin’e 1961’de Nobel ödülü verilmiştir.

Calvin, fotosentezdeki karbonun geçtiği yolları radyo aktif karbon kullanarak saptamıştır. Bu usüller ile fotosentezde ilk oluşan bileşiğin foglisenkosit  PGA  olduğunu çözdüler. Fotosentez esnasında karbondioksiti yakalayan molekül beş karbonlu biri de şeker olan ribüloz difosfattır. Ribuloz difosfata karbondioksitin ilave edilmesi ile ortaya çıkaran ara bileşik kararsızdır, ayrıca hemen 2 molekül PGA’’ya bölünür. Dahada sonrasında PGA, üç karbonlu şeker fosfat olan Triozfosfata dönüşmektedir. Triozfosfatın oluşabilmesi karbonhidratların sentezinde çok kıymetli bir basamaktır. Bunu izlemekte olan tepkimeler esnasında triozfosfat moleküllerinin bir bölümü ikişer, ikişer birleşip hegsoz difosfatları oluşturmaktadırlar. Bu hegsozdi fosfatlardan hegroslar bir diğer anlatımla 6 karbonlu şekerler oluştuğu sırada ayrılan fosfatlardan da hücre enerjileri yani ATP  Adenosüntrifosfat  sentezlenir.

Klorofilin ışık enerjilerini soğurması fotosentezin çok kıymetli bir bölümüdür.

Klorofil molekülünde olan elektronlar bir birim ışık enerjisi soğurduklarında molekülden ayrılmaktadır. Elektrotların klorofil moleküllerinden ayrılması, gerçekte bir diğer maddenin moleküllerince alınması anlamına gelir.

Bu elektronlar ışık enerjilerini soğurdukları için yüksek enerjili hal alırlar. Elektronunu kaybeden klorofil molekülü ise elektron alıcı bir molekül durumuna gelir. Klorofilden ayrılmış olan yüksek enerjili elektronların ara bileşikler yolu ile tekrardan klorofile dönerken ATP sentezlerler. Burada elektronları taşımakta olan bir sistem var. Başlangıç da yüksek olan enerjili elektronlar, elektron taşıma sistemi vasıtası ile tekrardan klorofile döndüğü zaman eski enerji düzeyine iner. Bazen klorofilden ayrılmış olan yüksek enerjili elektronlar klorofile geri dönmemektedir. Bu da elektronu diğer moleküller alır. Bu durum da klorofilin kaybettiği elektronları bir diğer kaynaktan sağlanması zorunlu haldedir.

Tüm bu vakalar bitkilerde klorofilin içinde yer aldığı kloroplastlarda gelişmektedir. Fotosentez olayı doğa üzerindeki tüm canlıları ilgilendiren en kıymetli durumdur. Canlıların evrimlerin ilk dönemlerinde de çağımızda da fotosentez olayı ayrıca onun ürünleri hayatı belirleyen bir etki göstermiştir. Yapılmış olan çalışmaların neticesinde ileri sürülen varsayıma göre Dünyanın ilk zamanında atmosferde su buharı, metan, amonyak ve hidrojen vardı. Buna karşılık atmosferde serbest oksijen de yoktu.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.