Fotosentez Kemosentez, tanımı itibariyle bazı organik madde elde etmek için canlıların yapmış olduğu sentez sonucunda meydana gelen reaksiyonlar olarak bilinmelerinin yanı sıra aralarındaki en temel fark ise birinin ışık enerjisi yardımıyla diğerinin ise ışık enerjisine ihtiyaç duymadan organik bir madde üretiminin sağlanmasıdır. Fotosentezin gerçekleşebilmesi için ışık enerjisine ihtiyaç duyulurken kemosentezde böyle bir durum söz konusu değildir.
Organik olarak doğada bulunan maddelerin sentezinin gerçekleşebilmesi için güneş ışığından faydalanmak yerine kimyevi olan bazı reaksiyonlardan oluşan bir enerji kullanılacak ise bu durumda oluşan reaksiyona kemosentez denilmektedir. Kemosentez için gerekli olan enerjiyi; Hidrojen, kükürt, demir ya da azot gibi inorganik olan bileşiklerin yardımıyla ya da metanın oksitlenmesi sonucu meydana gelmektedir.
Fotosentezde, klorofil bulunduran canlılar, hammadde bakımından su elementi ile karbondioksit ya da su yerine H2O ya da yalnızca su kullanarak da karbonhidratların sentezlenme işleminde rahatlıkla kullanılmaktadır. Fotosentez, enerjinin ortaya çıkarılmasına ihtiyaç sağlayan bir tepkimedir. Fotosentez için gerekli olan enerji klorofil sayesinde absorbe edilmiş olan güneş ışınlarından elde edilir. Ancak bazı bakterileri türleri için ise ışık enerjisine ihtiyaç duymadan kimyevi enerji sayesinde organik maddeleri kolaylıkla sentezi sağlar. İşte tam da burada kemosentezden bahsedebiliriz.
Misal olarak demir, hidrojen ve kükürt gibi elementleri bakterileri içermediği için klorofile sahip olmamasına rağmen bahsetmiş olduğumuz kemosentez sayesinde kemoototrof geçirmeleri sağlanabilir. Açıkladığımız biçimde kendi kendine besinlerini üreten bakteri türlerine genel olarak“kemosentetik bakteriler” denir. Kemosentetik türden olan bu bakteriler inorganik haldeki maddeleri oksitlemek suretiyle elde edilmiş olan kimyevi enerjiyi de kullanarak karbondioksit ile sudan kendilerine karşılık olarak karbonhidratlar adlı besini yarattıkları görülmektedir.
Bitkiler havada bulunan karbondioksidi birleştirerek organik haldeki bileşikleri meydana getirmektedir. Ancak bitkilerin, havada yer alan azot gazını doğrudan bir şekilde kullanmaları söz konusu değildir. Gelişim göstermeleri adına oldukça önemli bir konuma sahip olan azot elementini bitkiler azotlu bileşikler doğrultusunda yerden yani topraktan alırlar. Toprakta yer alan azot elementinin de kullanılabilir bir hale ulaşabilmesiyle birlikte doğada bilinen azot devimini sağlanmış olur.
Azot, toprakta organik halde yer alan azot elementleri amonyum tuzları ile nitratlar şeklinde yer alırlar. Azotlu bu bileşikler, bakterilerin yardımıyla ile oksit edilmiş olur. Bu sayede de adına nitrifikasyon denilen süreç işlemiş olur. Nitrifikasyon gerçekleştiren bakteriler yoluyla da kemosentez yapılması daha kolaydır.
Aristo, bitkilerin yeşillenmesi işleminin gerçekleşebilmesi için güneşin ışınlarından faydalanmamız gerektiğini belirtmiştir.
Fotosentez veya diğer adıyla ışılbileşim, klorofil barındıran canlılarda ışık enerjisi sayesinde organik bileşiklerin ortaya çıkmasında yardımcı olan durumu belirtir. Bu olayı gerçekleştirmiş olan canlıların hepsine genel olarak fotosentetik organizmalar adı verilir ve bu organizmaların ekseriyeti bitkiler ile planktonlardan meydana gelmiştir.
Fotosentetik olan bu organizmalar, ışık enerjisinden faydalanarak enerjinin büyük bir kısmını depolarlar. Bu sayede organik bileşikler meydana getirirler. Bitkilerin de diğer canlı türleri gibi yaşamsal faaliyetlerini gerçekleştirebilmeleri için alması gereken enerjiyi organik maddelerin sağlamış olduğu kimyasal değerli enerjilerden elde ederler. Bu gerçekleştirebilmeleri için de güneş ışığını alarak havanın karbondioksitini en az seviyeye indirerek organik ürünlerini sentezleme işlemine geçerler.
Fotosentez olayında Çevresel etkenler
- Karbondioksit miktarı: Karbondioksit yüksek seviyelere ulaştığı zaman fotosentez hızı da belli bir noktaya kadar artış gösterir sonrasında ise sabit kalır.
- Işığın şiddeti: Eğer ışığın şiddeti artarsa fotosentez hızı da belli bir noktaya kadar artış gösterip ardından da sabit kalır.
- Işığın rengi: Fotosentez genellikle kırmızı ve mor ışıkta meydana gelir. En düşük düzeyde rastlanılan rengi ise yeşildir.
- Sıcaklık: Enzimlerin etkin hale geldiği ortalama sıcaklık değeri 25-35 derece civarında ise fotosentez hızı en üst düzeyde olduğunu söyleyebiliriz. Eğer bahsedilen sıcaklığın daha da artması durumunda ise enzimlerde birtakım bozulmalar meydana gelebilir. Bunun tam tersi olarak da verilmiş olan sıcaklık değeri aşırı derecede düşer ise enzim oluşumu durur.
- Su miktarı: Kullanılan su yaklaşık olarak %15'in altına düştüğü zaman enzimler inaktif durumda olacağından fotosentez olayı gerçekleşmez yani durur. Su düzeyinin belli bir noktadan sonra artması hali ise fotosentez hızını pek etkilediği söylenemez.
Fotosentez olayında Genetik etkenler
- Yaprak sayısı ile yaprağın yapısı
- Klorofil sentezleme gen
- Kloroplast sayısı
- Kütikula kalınlığı
- Stoma sayısı
