|
|
FOTOSENTEZ
|
Aydınlık evre |
Bitkilerin fotosentez işleminde kullanacakları
tek enerji kaynağı olan güneş ışığı değişik
renklerin birleşimidir ve bu renklerin enerji
yükü birbirinden farklıdır. Güneş ışığındaki
renklerin ayrıştırılması ile ortaya çıkan
ve tayf adı verilen renk dizisinin bir ucunda
kırmızı ve sarı tonları, öbür ucunda da mavi
ve mor tonları bulunur. En çok enerji taşıyanlar
tayfın iki ucundaki bu renklerdir. Bu enerji
farkı bitkiler açısından çok önemlidir çünkü
fotosentez yapabilmek için çok fazla enerjiye
ihtiyaçları vardır. Bitkiler en çok enerji
taşıyan bu renkleri hemen tanırlar ve fotosentez
sırasında güneş ışınlarından tayfın iki ucundaki
renkleri, daha doğrusu dalga boylarını soğururlar,
yani emerler.
Buna karşılık tayfın ortasında yer alan yeşil
tonlardaki renklerin enerji yükü daha az olduğu
için, yapraklar bu dalga boylarındaki ışınların
pek azını soğurup büyük bölümünü yansıtırlar.
Bunu da kloroplastların içinde bulunan klorofil
pigmentleri sayesinde gerçekleştirirler. İşte
yaprakların yeşil gözükmesinin nedeni de budur.1Fotosentez
işlemi bitkilerin yeşil görünmesine neden
olan bu pigmentlerin güneş ışığını soğurmasından
kaynaklanan hareketlenme ile başlar. Acaba
klorofiller bu hareketlenme ile fotosentez
işlemine nasıl başlamaktadırlar? Bu sorunun
cevabının verilebilmesi için öncelikle kloroplastların
içinde bulunan ve klorofilleri içinde barındıran
Thylakoid'in yapısının incelenmesinde fayda
vardır. |
| |
| Güneş,
dünyanın enerji kaynağıdır. ve devamlı olarak
ışın yayar. Bu ışınlardan, canlıların "görünür
ışık" olarak algılayabildiği ışın aralığı
bitkiler tarafından kullanılır. Resimde görülen
kısa dalga boyları (mavi ışık), uzun dalga
boylarından (kırmızı ışık) daha yüksek enerjilidir.
Bitkiler de fotosentez yaparken daha yüksek
enerjiye sahip olan uzun dalga boyuna sahip
olan ışık aralığını kullanırlar. |
"Klorofiller, "klorofil-a"
ve "klorofil-b" olarak ikiye ayrılırlar.
Bu iki çeşit klorofil güneş ışığını soğurduktan
sonra elde ettikleri enerjiyi fotosentez işlemini
başlatacak olan fotosistemler içinde toplarlar.
Thaylakoid'in detaylı yapısının anlatıldığı
resimde de görüldüğü gibi fotosistemler kısaca,
thylakoid'in içinde yer alan bir grup klorofil
olarak tanımlanabilir.
Yeşil bitkilerin tamamına yakını bir fotosistem
ile tek aşamalı fotosentez gerçekleştirirken,
bitkilerin %3'ünde fotosentezin iki aşamalı
olmasını sağlayacak iki farklı fotosistem
bölgesi bulunur. "Fotosistem I",
ve "Fotosistem II" olarak adlandırılan
bu bölgelerde toplanan enerji daha sonra tek
bir "klorofil-a" molekülüne transfer
edilir. Böylece her iki fotosistemde de reaksiyon
merkezleri oluşur. Işığın emilmesiyle elde
edilen enerji, reaksiyon merkezlerindeki yüksek
enerjili elektronların gönderilmesine, yani
kaybedilmesine neden olur. Bu yüksek enerjili
elektronlar daha sonraki aşamalarda suyun
parçalanıp oksijenin elde edilmesi için kullanılır.
Bu aşamada bir dizi elektron değiş tokuşu
gerçekleşir.
"Fotosistem I" tarafından verilen
elektron, "Fotosistem II" den salınan
elektron ile yer değiştirir. "Fotosistem
II" tarafından bırakılan elektronlar
da suyun bıraktığı elektronlarla yer değiştirir.
Sonuç olarak su, oksijen, protonlar ve elektronlar
olmak üzere ayrıştırılmış olur.2 |
| |
| Yapraklardaki
klorofil maddesi, kloroplastlardaki thylakoid
adı verilen yapının içine bulunur. Üstte şematik
anlatımı görülen thylakoidler incelenirken,
bu yapının milimetrenin binde biri büyüklüğünde
bir organel olan kloroplastın çok küçük bir
parçası olduğu unutulmamalıdır. Thylakoidlerdeki
bu detaylı tasarımın tesadüfen oluşması elbette
ki imkansızdır. Evrendeki her şey gibi yapraklar
da, Allah tarafından yaratılmıştır. |
|
Ortaya çıkan protonlar thylakoid'in iç kısmına
taşınarak hidrojen taşıyıcı molekül olan NADP
(nikotinamid adenin dinükliotid fosfat) ile
birleşirler. Neticede NADPH molekülü ortaya
çıkar. Suyun ayrışmasından sonra ortaya çıkan
protonlardan bazıları ise thylakoid zarındaki
enzim kompleksleri ile birleşerek ATP molekülünü
(hücrenin işlemlerinde kullanacağı bir enerji
paketçiği) meydana getirirler. Bütün bu işlemler
sonucunda bitkilerin besin üretebilmesi için
ihtiyaç duydukları enerji artık kullanılmaya
hazır hale gelmiştir. Bir reaksiyonlar zinciri
olarak özetlemeye çalıştığımız bu olaylar
fotosentez işleminin sadece ilk yarısıdır.
Bitkilerin besin üretebilmesi için enerji
gereklidir. Bunun temin edilebilmesi için
düzenlenmiş olan "özel yakıt üretim planı"
sayesinde diğer işlemler de eksiksiz tamamlanır.
|
|
| NOTLAR: |
 1.
Temel Britannica Cilt 7, s. 16 |
| 2.
Milani, Bradshaw, Biological Science,
A molecular Approach, D.C.Heath and Company,
Toronto, s.166 |
|
|
|
|
