Fotosentez İçin Gerekli Koşullar ve Fotosentez Hızı

0
Advertisement

Fotosentezin gerçekleşebilmesi için gerekli koşullar neledir? Fotosentez hızını neler etkiler, açıklaması, hakkında bilgi.

Fotosentez İçin Gerekli Koşullar ve Fotosentez Hızı

Fotosentez, gerekli koşulların tümünün hiç olmazsa minumum olarak bulunması halinde yapılabilir. Koşulların hepsi en uygun olsa dahi, biri minumum değerde ise fotosentezin hızı da minumum olur.

1— Işık şiddeti : Herhangi bir bitki, ışık alamazsa fotosentez yapamaz. Fotosentez yapan bir bitkinin ışıkla teması kesilirse, fotosentez derhal durur. Bir yaprağın bir bölümünün güneş ışığını alması önlenirse, bu bölümün fotosentez yapmadığı görülür. Işık şiddeti artarsa, fotosentezin hızı da belirli bir düzeye dek artar. Bundan sonra ışık şiddeti artsa da fotosentezin hızı artmaz. Fotosentezin koşullarından en önemlisi ışıktır. Işık, fotosentezi başlatmak ve durdurmakta kolayca kullanılır.

Fotosentez her ışıkta aynı hızla mı yapılır? Fotosentez hızı, ışığın cinsine bağlı mıdır? Bu soruları, 1882 yılında ENGELMANN, oksijen seven bakterilerle yaptığı deneyle yanıtlamıştır. Engelmann, ışığı bir prizmadan geçirerek değişik renklerde (kırmızı, sarı, yeşil, mavi, mor) ışıklar meydana getirdi. Bu ışıkları yanyana dizili yeşil alglerin üzerine gönderdi. Üretilen oksijenin hangi ışıkta daha çok oluştuğunu anlayabilmek için de ortama oksijen seven bakteriler bıraktı. Oksijen hangi ışığın bulunduğu bölgede daha sa çok çıkarsa, oksijen seven bakteriler o bölgede daha çok toplanacaklardı. Sonuçta; bakterilerin büyük çoğunluğu kırmızı ışığın, öteki büyük çoğunluğu da mor ışığın geldiği bölgede kümelenmişlerdi. Bu deneye, göre, en çok oksijenin kırmızı ve mor ışıkların geldiği bölgelerde üretildiğini söyleyebiliriz. Öyleyse fotosentez en hızlı (iyi) kırmızı mor ışıklarda yapılmaktadır.

Fotosentez, en az yeşil ışıkta yapılır. Çünkü klorofil yeşil ışığı yansıtır.

Advertisement

2— Karbondioksit miktarı : Karbondioksit olmadan fotosentez olmaz. Ortamdaki karbondioksit miktarı arttıkça fotosentezin hızı da artar. Ancak bu artma da belirli bir düzeye kadar olur. Bu düzeyden sonra karbondioksit miktarı artsa da fotosentezin hızı artmaz.

3— Sıcaklık : Enzimlerin katalizlediği tepkimeler 0°C ile 30°C arasında, sıcaklığın her 10°C yükselmesi ile iki kat hızlanır. Bununla birlikte, sıcaklığın değişmesi fotosentezin ışık tepkimelerini genellikle etkilemez. Etkilenen karanlık reaksiyonlardır. Çünkü karanlık tepkimeler, enzimatik reaksiyonlardır.

Fotosentezin hem fotokimyasal ve kısmen de enzimatik (hızı sıcaklığa bağlı olarak değişen reaksiyon) olması nedeniyle, düşük ışık şiddetlerinde sıcaklığın artması fotosentezin hızını hemen hiç arttırmaz. Ancak yüksek ışık şiddetinde sıcaklığın artması, enzimatik olan karanlık reaksiyonu hızlandırdığından fotosentezi de hızlandırır. Fotosentez hızındaki artma, belli bir sıcaklığa değin sürer. Bu sıcaklıktan sonra, fotosentezin hızı azalır. Çünkü, bitkinin enzimleri bozulur.

Advertisement

4— Klorofil miktarı : Bitkilere renk veren, ışığı şiddetli olarak kırabilen maddelere “plastit” denir. Üç türlüdür:

a) Kloroplast
b) Kromoplast
c) Lökoplast

a) Kloroplast : Kloroplastlar, yeşil renklidirler. Bunun nedeni içlerinde çok sayıda klorofil taşımalarıdır. Klorofiller, merkezinde Mg bulunan oldukça büyük organik bileşiklerdir. Bunların da klorofil a (\displaystyle {{C}_{55}}{{H}_{72}}{{O}_{5}}{{N}_{4}}Mg) ve klorofil b (\displaystyle {{C}_{55}}{{H}_{70}}{{O}_{6}}{{N}_{4}}Mg) gibi çeşitleri vardır. Klorofiller sadece yeşil ışığı yansıttığından,klorofil taşıyan yapraklar yeşil renkli görünürler.

Bir hücrede klorofil ne kadar çoksa fotosentez de o kadar çok yapılır. Klorofiller monerlerde (bakterilerin ototrof olanları ve mavi—yeşil su yosunları),sitoplazma içinde dağınık olarak bulunur. Protist (öglena, suyosunları) ve bitkilerde kloroplastlarda yer alır.

Advertisement

Kloroplastların çevresinde bir çift zar vardır. Bu zarın içinde bir sıvı ve lameller bulunur. Lameller, gruplar halindedirler. Lamel gruplarına granum denir. Fotosentezin ışık reaksiyonlarında görev yapan klorofiller ve E.T.S. bileşikleri granumlarda bulunur.

Lameller arasındaki sıvı ise karanlık tepkimeleri katalizleyen enzimleri taşır. Bu sıvıya stroma denir.

Bir hücrede kloroplast ne kadar çoksa, klorofil de o kadar çoktur. Bu yüzden kloroplastı çok olan hücrelerde fotosentez de çok yapılır.

Advertisement

Kloroplastların yapısını proteinler, karbonhidratlar ve yağlar kurar. Kloroplastların yapısında ayrıca DNA da vardır. DNA taşıdıklarından bölünerek çoğalabilirler.

Kloroplastlarda fotosentez yapıldığını öğrendik. Fotosentezde “inorganik maddelerden organik madde, yani besin sentezi” yapıldığından, kloroplastlar için, “yeryüzünde yatın devamını sağlayan organel”dir, denir.

b) Kromoplastlar : Kromoplastlar bitkilerin meyvelerine renk veren plastitlerdir. Karotin (turuncu), ksantofil (sarı), likopin (kırmızı) gibi değişik kromoplastlar vardır. Bunlardan karotinle, karaciğerimizde A vitamini sentezleriz. Bu yüzden karotine A vitamini öncüsü de denir.

Bitkilerin çiçeklerine ise antokyan denilen boya maddeleri renk verir. Antokyanlar, çiçek hücrelerinin kofullarındaki koful öz suyunda bulunurlar. Bunlar kromoplast çeşidi değildirler.

Advertisement

c) Lökoplastlar: Lökoplastlar renksiz plastitlerdir. Değişik şekillerde olanları vardır. Işıkla karşılaşırlarsa, kloroplastlara dönüşürler. Lökoplastlar, fotosentezle oluşan glikozları nişastaya dönüştürüp depo ederler.

Su yosunlarında plastitlerin dışında fıkosiyanin (mavi—yeşil alglerde), fikoeritrin (kırmızı alglerde) pigmenti bulunur. Bunlardan fikoeritrin ışığın mavi ve mor renklerini klorofile göre daha iyi soğurur. Güneş ışığı suya girdiği zaman sırasıyla kırmızı, turuncu, sarı ve yeşil renkleri süzülür. Suyun derinliklerine mavi ve mor ışınlar iner.

Fikoeritrin, mavi ve mor ışınları çok iyi soğurup klorofile aktarır. Bu yüzden kırmızı algler 100 metre derinlikte de yaşayabilirler. Bu derinliklerde sadece klorofil taşıyan ototrofların yaşayamadığını belirtelim.

5— Su miktarı : Fotosentez yapan bir bitkiye yavaş yavaş su verilirse fotosentezin hızı da artar. Su miktarı, fotosentezin hızını belirli bir büyüklüğe kadar arttırır. Bu büyüklükten sonra su miktarı artsa da fotosentezin hızı sabit kalır.

Advertisement

6— Madensel tuzlar : Kloroplast yapımında kullanıldığından ve suyun parçalanması sırasında katalizörlük yaptıklarından fotosentez hızını etkilerler.


Leave A Reply