Fotosentez

Bitkiler, hayvanların tersine besin aramaya gerek duymaz ve besinlerini kendilerini üretirler. Fotosentez bitkilerin besin yapımı işlemindeki en önemli bölümüdür. Bitkisel organizmalar içinde besin üretebilenler kemosentez yapanlardır. Ancak oluşturdukları besin miktarı çok azdır. Dünya besin zinciri incelendiğinde en altta bitkilerin olduğu görülür. Zincirin diğer halkalarında ise ot yiyiciler, onun üstünde et yiyiciler, en üstteyse bizlerin hem ot hem de et yiyiciler yer alır. Tüm bu olayların sonucu doğadaki bitkilerin ve onların yaptıkları fotosentezin ne kadar önemli olduğu ispatlanmış olur.

Işık ve karbondioksit oranları aynı anda artarsa fotosentez olayı fazla olur. Işık oranlarının artmasının yanında değişik dalga boylarındaki ışıkların da fotosenteze etkisi değişiktir. Çünkü klorofil tüm renkleri aynı oranda içine çekmez. Örneğin, klorofil çok büyük oranda yeşil ışık yansıttığından en az yeşil ışığı emer. Gerçekte klorofil taşıyan bitki dokularının yeşil görülebilmesinin nedeni de budur. Klorofil, en fazla kırmızı ve mor renk şıkları emdiği için en fazla enerjiyi bu dalga boylarından alır. Bunun sonucu olarak da fotosentez en fazla kırmızı ve mor ışıklarda gerçekleşir. Fotosentezin hızını etkileyen bir başka etmende, ortamın ısısıdır. Bu ısı artıkça fotosentezi hızlanır. Fotosentez ısı olarak da en fazla 40 derece civarında gerçekleşir. 50 dereceden yüksek ısılarda ise fotosentez giderek düşmeye başlar. Yüksek ısı enzimlerin etkenliğini bozup onların işlevlerini yapmasını engellediği için fotosentez olayı bir noktadan sonra sıfır noktasını bulur. Aynı zamanda geniş yapılı yapraklarda ve gözenekleri bol olan bitkilerde fotosentez olayı artar.

Fotosentez sayesinde havanın oksijen ve su dengesi korunmaktadır. Buna bağlı olarak fotosentezde iki önemli olay yaşanır. Bunlardan birincisi aydınlık evrede gerçekleşen ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüşmesidir. İkinci olay ise karanlık evrede gerçekleşen oksijenin organik bileşiklere dönüşmesidir. Fotosentez iki evrede incelenir.

Işık Evresi: Fotosentez ışık varlığında gerçekleşir. Klorofil molekülleri yeşil renkte taneciklerdir. Güneşten gelen ışığı emer ve hareketlenir. Elektron kaybederek elektron alıcı konumuna geçerler. Klorofil, emdiği enerjiyi diğer moleküllere iletmeye başlar böylece katalizör oluşur. Oluşan bu kimyasal enerji su ile parçalanır ve oksijen ortaya çıkar. Suyun parçalaması ile ortaya çıkan hidrojen iyonları, hidrojen taşıyıcı NADP tarafından tutulur. Hidrojenin tutulmasıyla ortaya NADPH2 molekülü çıkar. Klorofilden ayrılan elektronlar ortaya çıkan enerji ile NADPH2 moleküllerinde depolanır.

Karanlık Evre: Bu evrede ışığın direkt olarak kullanılmasına ihtiyaç olmadığı için karanlık evre adını almıştır. Fotosentez protein yapısında var olan stromalarda sonuçlanır. Oksijenin hidrojen ile birleşmesi organik besinleri oluşturur. Birçok sentezleme olayı sonrası glikoz ortaya çıkar. Aydınlık evrede sentezlenen NADPH2'ler ve oksijenlerin bir kısmı karanlık evrede tüketilir. Bu evrede aynı zamanda ışık enerjisi kimyasal enerjiye dönüştürülür.