Fotosentez en kolay anlatımıyla nebatların soluk alıp vermesi, yada nebatların karbondioksiti emip yerine oksijen üretmesidir.
Fotosentez harekâtı nebatlarda bulunan kloroplast isimli hücrede hakikatleşir.Bu hücreyi araştırmak gerekir ise:
– Kloroplast: Nebat hücresiyle hayvan hücresi genel olarak aynı özellikleri taşımaktadır. Bu iki canlı cinsinin hücreleri arasındaki en ehemmiyetli fark, nebat hücresinde artı olarak, içinde fotosentezin hakikatleştiği yeşil bir ambarın plastid başka bir deyişle kloroplastın bulunmasıdır. Portatif bir enerji santrali gibi güneş ışığını emen klorofilleri gizleyen bu organizmalar tam sistemin kalbidir. Kloroplastlar, iç içe geçmiş balonlara benzeyen yapılarıyla, tabiatın yeşil rengini verirler.
Nebat hücresinde, fotosentez harekâtı kloroplastlarda alana kazanç. Kloroplast 2-10 mikrometre kalınlığında mikrometre metrenin milyonda biridir, 0,003 milimetre milimetrenin binde üçü çapında mercimek biçiminde minik disklerden oluşmuştur. Bir hücrede 40’a yakın kloroplast vardır. Bu eksantrik üniteler bu kadar minik olmalarına karşın bulundukları civardan iki çeperle ufalamışlardır. Bu çeperlerin kalınlığı ise us almayacak kadar incedir: 60 angström, başka bir deyişle 0,000006 milimetre. milimetrenin takribî yüzbinde biri
Kloroplastın içinde “tilakoid” ismi verilen yassılaşmış çuval biçiminde yapılar vardır. Bunlar fotosentezin kimyasal üniteleri olan klorofilleri muhafaza eder ve daha ince çeperlerle korunurlar. Bu tilakoidler, “grana” ismi verilen 0,0003 milimetre büyüklüğünde ve madeni para biçiminde üst üste yığılmış diskler olarak dizilmişlerdir. Bir kloroplast içinde bu granalardan 40-60 adet bulunur. Tam bu karışık yapılar, protein ve yağların emin bir emel için biraraya gelmeleriyle oluşur. Bunlar da emin oranlarda bulunurlar. Misalin tilakoid çeperi %50 protein, %38 yağ ve %12 pigmentten oluşmuştur.
– Tilakoid: Kloroplastın içindeki ikinci düzey tilakoid ismi verilen torbalardır. Bunlar çuvala benzeyen ve içinde klorofil molekülünü gizleyen çeperlerdir. Bu torbaların içinde güneş ışığını emen yeşil pigment olan klorofil bulunur.
– Grana: Tilakoidler biraraya gelerek granaları oluştururlar.
– Klorofil: Kloroplastın içinde bulunan ve güneş ışığını emen yeşil pigmenttir. Klorofil olmasaydı, ne oksijen, ne gıda, ne de tabiatın rengi olurdu.
– Stroma lamella: Kloroplast içinde granaları bağlayan boru biçimindeki çeper.
– Stroma: Kloroplastın içindeki jele benzeyen akışkan.
3.1. FOTOSENTEZ VE IŞIK
Kloroplastların fotosentezi hakikatleştirebilmesi için güneş ışığına lüzumları vardır.
Atmosfer, gerek işlevleri gerekse kimyevi bileşimiyle hayat için lüzumlu, müthiş bir örtüdür. Güneş, çok farklı dalga boylarında ışığı yayar. Ancak bu dalga boylarından yalnızca çok dar bir aralık hayat için zorunlu olan ışığı kapsar. Ve bu noktada ehemmiyetli bir mucize görülür; atmosfer öyle bir yapıya sahiptir ki, yalnızca hayat için zorunlu olan aralıktaki ışığın geçmesine izin verirken, hayat için hasarlı olan X ışınlarını, gama ışınlarını ve değişik hasarlı tüm ışınları emer ya da geri yansıtır. Hayat için son derece ehemmiyetli olan bu seçilimden mesul olan atmosfer katmanı ise, kimyevi yöntemi O3 olan “ozon katmanı”dır. Ozon katmanının âlemdeki değişik 1025 adet farklı dalga boyuna sahip ışın türü arasından, sadece hayat için zorunlu 4500 – 7500 A0 aralığındaki görünür ışığı geçirmesi bizim için özel planlanmış bir mucize olduğunun göstergesidir. Şayet atmosfer bu aralıkta bulunan ışığı geçirmeseydi veya bu ışıkla beraber farklı dalga boylarındaki ışıkları da geçirseydi, yeryüzünde canlılık netlikle oluşamazdı. Bu, canlılığın oluşması için gereken yüzbinlerce şarttan yalnızca bir tanesidir ve bu şartların tamamının yetersizsiz olarak oluşması, canlılığın kazara alana gelmesinin netlikle ihtimalsiz olduğunu gösterir.
Farklı dalga boyundaki ışıklar farklı renkler demektir. Gördüğümüz tam renkler emin bir dalga boyuna ve frekansa sahiptir. Misalin kırmızının dalga boyu mordan uzundur. Bizim renkleri görebilmemizin nedeni ise gözlerimizin bu alıngan dalga boylarını idrak edecek ve beynimizin de bunları açıklayacak biçimde yaratılmasından kaynaklanır.
Işığın dalga boyu “nanometre” ismi verilen bir üniteyle belirlenir. Bir nanometre ise metrenin milyarda birine denktir. Misalin kırmızının dalga boyu 770, koyu morun ise 390 nanometredir. Ancak bu o kadar minik bir ünitedir ki, insanın gözünde canlandırabilmesi netlikle ihtimalsizdir. Bu ışıkların bir de frekansları vardır. Bu frekans “hertz” veya saniyedeki devir rakamıyla ölçülür. Bir devir ise dalganın en üst ve en alt noktası arasındaki mesafedir. Işık saniyede 300.000 kilometre yol alır. Şayet dalga boyu daha minik ise fotonlar aynı zamanda daha fazla mesafe kat etmek zorunda kalırlar.
Buraya kadar anlatılan özelliklerden anlaşılacağı gibi nebatın kullandığı ışık çok özel bir yapıya sahiptir. Bu ışık, hem atmosferde alıngan bir elekten geçirilerek süzülür, hem bizim idrak edemeyeceğimiz kadar minik bir mesafe aralığında hareket eder, hem de öğrenilen en büyük sürate sahiptir. Ayrıca hem dalga olarak hem de foton denilen tanecikler biçiminde hareket ettiği için maddeleri oluşturan atomlara çarparak kimyevi tepkinlere neden olma özelliğine de sahiptir. Başka Bir Deyişle ışık süratine çıkılmış oluyor.
Bu kadar kompleks bir yapıya sahip olan ışık büyük mesafeler katedip nebata eriştiğinde, özel bir anten sistemi tarafına idrak edilir. Nebatta bulunan bu anten sistemi o kadar alıngan bir yapıya sahiptir ki, yalnızca bu çok minik bir dalga aralığında bulunan ışığı tutacak ve bu ışığı işleyecek sistemleri başlatacak biçimde yaratılmıştır. Şayet ışık rastgele başka bir bedele, sürate veya frekansa sahip olsaydı, pigment nebatın anteni bu ışığı göremeyecek ve operasyon daha başlamadan sona erecekti. Pigment ve ışık arasındaki geçim, çok sık karşılaştığımız özel yaratılış misallerindendir. Misalin kulak ve ses dalgası, göz ve ışık, gıdalar ve sindirim sistemi gibi rakamsız geçimli yaratılış misali mevcuttur. Ne ışık kendi dalga boyunu ayarlar ne de pigment idrak edebileceği ışık boyunu seçme uğruna sahiptir. Sarihtir ki, ikisi de bu sistem için özel olarak yaratılmışlardır.
3.2. RENKLİ BİR DÜNYADA YAŞAMAMIZI SAĞLAYAN MUCİZE!
Işığı emen tam maddelere pigment ismi verilir. Pigmentlerin renkleri, yansıtılan ışığın dalga boyundan, başka bir deyişle madde tarafından emilmeyen ışıktan kaynaklanır. Tam fotosentetik hücrelerde bulunan ve bir cins pigment olan klorofil, yeşil dışında, görünen ışığın tam dalga boylarını emer.
Fotosentez harekâtında misyon alan anten, suratlarca klorofil ve karotenoid molekülünden ve tepkin merkezi olan klorofil a molekülünden oluşur.
Yaprakların yeşil olmasının nedeni yansıtılan bu ışıktır. Siyah pigmentler kendilerine çarpan ışığın tam dalga boylarını emerler. Beyaz pigmentler ise kendilerine çarpan ışığın neredeyse tam dalga boylarını yansıtırlar.
Sanırım ufolarda da değişik tüm ışıkları yansıtan bir metal ve renk kullanılıyor. Bu renk yeşil yada beyaz olabilir. Ufo yalnızca zorunlu olan ışığı emiyor ve gerisini yansıtıyor.
Misalin nebatlardaki klorofil adı verilen pigmentler hem yeşil rengin oluşmasını sağlayan, hem de fotosentezin hakikatleştiği yerlerdir. Pigment, karbon, hidrojen, magnezyum, nitrojen gibi atomların biraraya gelerek oluşturdukları moleküllerin reelleştirdikleri bir yapıdır. İşte bu cins bir pigment olan klorofil yaşamın devamında çok ehemmiyetli bir role sahip olan fotosentezi, hiç durmaksızın reelleştirir. Klorofil pigmentinin ebatlarını düşündüğümüzde mevzunun ne kadar ince ve alıngan hesaplar üzerine heyeti olduğu daha iyi anlaşılacaktır.
250-400 kadar klorofil molekülü gruplar biçiminde organize olarak, “fotosistem” ismi verilen ve çok hayati operasyonlar reelleştiren bir yapı oluştururlar. Bir fotosistem içindeki tam klorofil molekülleri, ışığı emme özelliğine sahiptirler; ama her fotosistemde yalnızca bir klorofil molekülü gerçekten ışıktan elde edilen kimyevi enerjiyi kullanır. Enerjiyi kullanan molekül, fotosistemin ortasına yerleşerek, sistemin tepkin merkezini tespit eder. Değişik klorofil molekülleri “anten pigmentler” olarak adlandırılırlar. Klorofil a olarak adlandırılan tepkin merkezinin etrafında anten eşi bir ağ oluşturarak tepkin merkezi başka bir deyişle klorofil a için ışık toplarlar. Tepkin merkezi 250’den fazla anten molekülünün birinden enerji aldığında, elektronlarından biri daha yüksek bir enerji seviyesine çıkarak bir akdikeni moleküle transfer olur. Başka Bir Deyişle klorofil a’ya ait olan bir elektron, çevrede dizilmiş bulunan değişik klorofil moleküllerine geçer. Bu sayede zincirleme bir tepkin ve elektron akışı dolayısıyla fotosentez de başlamış olur. Bu surattan pigment dediğimiz uzuvlar fotosentez işlevi içinde hayati bir rol oynamaktadırlar. Bu çok özel yapılı moleküller aynı zamanda etrafımızdaki yeşil nebat dünyasını oluşturmaktadırlar.
Not: İleride tarif edilen ufolarda reaktör merkezi olarak üst üste dizilmiş madeni para biçimindeki turuncu plakaların burada tarif edilen granaların olduğunu düşünmekteyim.
3.3. IŞIĞIN SÜRESİ VE ŞİDDETİ
Fotosentez, ışığın şiddeti ve müddetine bağlı olarak değişir. Ayrıca, ışığın doğrudan ya da bölmüş olarak gelmesi de fotosentez açısından ehemmiyetlidir. Doğrudan veya dolaysız ışık ile bulut, sis ve değişik cisimlere çarparak dağılan ışık arasında ehemmiyetli farklar bulunur. Doğrudan gelen ışınlar toplam ışığın %35’ini, dağılan ışık ise %50-60’ını oluşturur. Dağılan ışığın fizyolojik niteliği daha yüksek olduğu için nebatların lüzumu olan ışık sarihi karşılanmış olur.
Nebatların fotosentez yapabilmeleri ve yaşamlarını sürdürebilmeleri için ısıya lüzumları vardır. Emin bir sıcaklıkta tomurcuklarını patlatarak çiçek açan, yapraklanan nebatlar, ısı muhakkak bir sıcaklığın altına düştüğünde hayatsal faaliyetlerini sona erdirirler. Misalin, genelde ısı 10 derecenin üzerinde olduğunda orman ağaçları sihrime devresine girerler. Tarımda ise bu hudut 5 derecedir. Isı çoğaldıkça kimyevi harekâtlar da iki ya da üç misli çoğalır. Ancak ısı, 38-45 dereceyi aştığında, nebatın gelişmesi cinsine göre yavaşlar, hatta durur.
3.4. FOTOSENTEZİN SAFHALARI
Bilim adamları kloroplastların içinde reelleşen fotosentez vakasını uzun bir kimyevi tepkin zinciri olarak belirlemektedirler. Ancak, evvelki sayfalarda da belirtildiği gibi, bu tepkinin inanılmaz süratli reelleşmesi sebebiyle, bazı evrelerin neler olduğunu tespit edememektedirler. Anlaşılabilen en sarih nokta, fotosentezin iki düzeyde alana geldiğidir. Bu safhalar “aydınlık aşama” ve “karanlık aşama” olarak adlandırılır. Yalnızca ışık olduğu zaman alana gelen aydınlık safhada fotosentez yapan pigmentler güneş ışığını emerler ve sudaki hidrojeni kullanarak kimyevi enerjiye dönüştürürler. Sarihte kalan oksijeni de havaya geri verirler. Işığa lüzum dinlemeyen karanlık safhada, elde edilen kimyevi enerji şeker gibi organik maddelerin üretilmesi için kullanılır.
3.4.1. AYDINLIK AŞAMA
Fotosentezin ilk düzeyi olan aydınlık safhada, yakıt olarak kullanılacak olan NADPH ve ATP mahsulleri elde edilir.
Fotosentezin ilk evresinde misyon yapan ve ışığı yakalamakla vazifeli olan anten grupları büyük bir ehemmiyete sahiptirler. Daha evvel de gördüğümüz gibi, kloroplastın bu misyon için planlanmış bir parçası olan bu antenler, klorofil gibi pigmentlerden, protein ve yağdan oluşur ve “fotosistem” ismini alır. Kloroplastın içinde iki adet fotosistem vardır. Bunlar 680 nanometre ve altında dalga boyundaki ışıkla uyarılan Fotosistem II ve 700 nanometre ve üstünde dalga boyuyla uyarılan Fotosistem I’dir. Fotosistemlerin içinde ışığın emin bir dalga boyunu tutan klorofil molekülleri de P680 ve P700 olarak adlandırılmışlardır.
Işığın tesiriyle başlayan tepkinler bu fotosistemlerin içinde hakikatleşir. İki fotosistem, tuttukları ışık enerjisiyle farklı operasyonlar yapmalarına karşın, iki sistemin harekâtı tek bir tepkin zincirinin farklı halkalarını oluşturur ve birbirlerini bitirirler. Fotosistem II tarafından tutulan enerji, su moleküllerini bölerek, hidrojen ve oksijenin hür kalmasını sağlar. Fotosistem I ise NADP’nin hidrojenle indirgenmesini sağlar.
Bu üç safhalı zincirde ilk olarak suyun elektronları Fotosistem II’ye, daha sonra Fotosistem II’den Fotosistem I’e son olarak da NADP’ye taşınır. Bu zincirin ilk düzeyi çok ehemmiyetlidir. Bu süreçte tek bir fotonun ışık parçası nebata çarptığı anda alana gelen hadiseler zincirini araştıralım. Mevzubahisi foton nebata çarptığı anda, kimyevi bir tepkin başlatır. Fotositem II’nin tepkin merkezinde bulunan klorofil pigmentine erişir ve bu molekülün elektronlarından birini uyararak daha yüksek bir enerji seviyesine çıkartır. Elektronlar, atom çekirdeğinin çevresinde emin bir yörüngede dönen ve çok az ölçüde elektrik yükü taşıyan son derece minik parçacıklardır. Işık enerjisi, klorofil ve değişik ışık tutan pigmentlerdeki elektronları iterek yörüngelerinden çıkartır. Bu başlangıç tepkini fotosentezin geri kalan düzeylerini devreye sokar; elektronlar bu sırada saniyenin milyonda biri kadar bir zamanda yankılanma veya sallamadan kaynaklanan bir enerji verirler. İşte ortaya çıkan bu enerji, bir gizeme halinde dizili bulunan pigment moleküllerinin birinden değişiğine doğru akar.
Bu düzeyde, bir elektronunu kaybeden klorofil, pozitif elektrik yüklü hale kazanç, elektronu kabul eden akdikeni molekül ise olumsuz yük taşımaktadır. Elektronlar, elektron transfer zinciri ismi verilen ve taşıyıcı moleküllerden oluşan bir zincire geçmiş olur. Elektronlar bir taşıyıcı molekülden değişiğine, alt doğru ilerlerler. Her elektron taşıyıcısı bir evvelkinden daha düşük bir enerji seviyesine sahiptir, netice olarak elektronlar zincir süresince bir molekülden değişiğine akarken kademeli olarak enerjilerini hür vazgeçerler.
Sistemin çalışabilmesi için suyun, tilakoidlerin iç tarafındaki alanda bölünmesi gerekmektedir. Bu sayede elektronlarını çeper süresince ileterek stromaya eriştirecek ve orada NADP+’ye nikotinamid adenin dinükleotid fosfat fotosentez sırasında, Fotosistem I için elektron alan yüksek enerji yüklü bir molekül indirgenecektir Ancak su basit basit dağılınmadığı için bu bölgede eforlu bir organizasyon ve işbirliğine lüzum vardır. Bu operasyon için zorunlu olan enerji, yol süresince iki noktada devreye giren güneş enerjisinden sağlanır. Bu düzeyde suyun elektronları iki fotosistemden de birer “itme” hareketine maruz kalırlar. Her bir itişin ardından, elektron taşıma sisteminin bir hattından geçerler ve bir parça enerji kaybederler. Bu kaybedilen enerji fotosentezi beslemek için kullanılır.
3.4.1.1. FOTOSİSTEM I VE NADPH YARADILIŞI
Fotosistem I’e çarpan bir foton, P700 klorofilinin bir elektronunu daha yüksek bir enerji seviyesine çıkartır. Bu elektron, elektron taşıma sisteminin NADPH hattı tarafından kabul edilir. Bu enerjinin bir kısmı, stromadaki NADP+’nın NADPH’ye indirgenmesi için kullanılır. Bu harekâtta NADP+ iki elektron kabul ederek sistemden çıkar ve stromadan bir hidrojen iyonu alır.
3.4.1.2. FOTOSİSTEM 2 – FOTOSİSTEM 1
Elektronun yörüngesinden çıkması, elektron müşterisine erişmesi ve bunu takip eden bir hayli operasyon, fotosentez için zorunlu olan enerjiyi sağlar. Fakat bu harekâtın bir defa reelleşmesi tek başına yeterli değildir. Fotosentezin devamı için bu harekâtın, her an, tekerrür tekerrür reelleşmesi gerekmektedir. Bu gidişatta ortaya büyük bir mesele çıkmaktadır. İlk elektron yörüngesinden çıktığı zaman, onun yeri boş kalmıştır. Buraya yeni bir elektron yerleştirilmeli, sonra gelen foton bu elektrona çarpmalı, yerinden fırlayan elektron akdikeni tarafından tutulmalıdır. Her keresinde de fotonu karşılayacak bir elektrona lüzum vardır.
Bu düzeyde P700’ün kaybettiği elektronun yerine yenisi konur ve stromada bulunan hidrojen iyonu H+ tilakoidin içine taşınır. Bir foton Fotosistem II’de P680’in bir elektronuna çarparak enerji seviyesini çoğaldırır. Bu elektron değişik elektron taşıma sistemine geçer ve Fotosistem I’de P700’e kadar erişerek kaybedilen elektronun yerini alır. Elektron bu taşıma zinciri süresince hareket ederken, fotondan aldığı enerji, hidrojen iyonunun stromadan, tilakoidin içine taşınması için kullanılır. Bu hidrojen daha sonra ATP yapımında kullanılacaktır. Tam canlıların yaşamda kalmak için kullandıkları yakıt olan ATP, ADP’ye adenozin difosfat – canlılarda bulunan bir kimyevi bir fosfor atomu ilave edilmesiyle elde edilir. Neticede elektron, elektron transferini reelleştiren taşıyıcı moleküller, Fotosistem II’nin elektronlarını Fotosistem I’e eriştirerek, P700’ün elektron lüzumunu karşılar ve sistem müthiş bir biçimde işlemeye devam eder.
3.4.1.3. SU-FOTOSİSTEM 2
Ancak bu karışık tablo burada bitmez. Elektronlarını P700’e veren P680 bu düzeyde elektronsuz kalmıştır. Ancak onun lüzumu olan elektronun karşılanması için de ayrı bir sistem kurulmuştur. P680’in elektronları, köklerden yapraklara taşınan suyun, hidrojen, oksijen iyonları ve elektronlar biçiminde dağılınmasıyla elde edilecektir. Sudan gelen elektronlar Fotosistem II’ye akarak P680’nin noksan elektronlarını bitirirler. Hidrojen iyonlarının kimileri, elektron taşıma zincirinin sonunda NADPH üretmek için kullanılır, oksijen ise hür kalarak atmosfere geri döner. Bu kompleks ve üstün tasarım sayesinde kloroplast ve hücrelerin hasarlı ölçüdeki ısı çoğalışından korunması sağlanmış, ayrıca nebatın NADPH ve ATP gibi reel mahsulleri oluşturması için zorunlu olan zaman kazanılmış olmaktadır. Fotosentezin ilk düzeyi olan aydınlık aşama, bu kadar üstün sistemlerle çalışmasına karşın gerçeğinde bir hazırlık safhasıdır. Bu düzeyde üretilen yakıt kalitesindeki maddeler reel harekâtların hakikatleştiği karanlık safhada kullanılacak, böylece bu tasarım şahanesi sistem bitirilecektir.
3.4.2. KARANLIK AŞAMA
Aydınlık aşama neticesinde ortaya çıkan enerji yüklü ATP ve NADPH molekülleri, karanlık safhada kullanılan karbondioksiti, şeker ve nişasta gibi gıda maddelerine dönüştürürler.
Karanlık aşama dairesel bir tepkindir. Bu devre, sürecin devam edebilmesi için tepkinin sonunda yine üretilmesi gereken bir molekülle başlar. Kelvin devri de denilen bu tepkinde NADPH’yle bitişik olan elektronlar ve hidrojen iyonları ve ATP’yle bitişik olan fosfor kullanılarak glikoz üretilir. Bu operasyonlar kloroplastın “stroma” diye adlandırılan akışkan bölgelerinde hakikatleşir ve her düzey farklı bir enzim tarafından hakimiyet edilir. Karanlık aşama tepkini gözenekler yoluyla yaprağın içine girerek stromada ayrılan karbondiokside lüzum dinler. Bu karbondioksit molekülleri stromada, 5-RuBP ismi verilen şeker moleküllerine bağlandıklarında balanssız 6-karbon molekülü oluştururlar ve böylece karanlık aşama başlamış olur. Kelvin dairesel tepkinini araştıralım:
Karbondioksitin stromaya girmesiyle Kelvin devri başlar. 1 Karbon molekülleri, 5-RuBP ismi verilen şeker moleküllerine bağlandıklarında balanssız 6-karbon molekülü oluştururlar. 2 Bu 6-karbon molekülü hemen ayrılır ve ortaya iki tane 3-fosfogliserat 3PG molekülü çıkar. 3 Her iki moleküle de ATP tarafından fosfat eklenir ve bu operasyona fosforilasyon denir. Fosforilasyon neticesinde iki bifosfogliserat BPG molekülü oluşur. 4 Bunlar NADPH tarafından ayrılınır ve ortaya iki gliseral-3-fosfat G3P molekülü çıkar. 5 Bu son mahsulün bir kısmı kloroplastı terk ederek sitoplazmaya gider ve glikoz yapımına katılır. 7-8 Değişik kısmı ise Kelvin devrine devam eder ve tekerrür fosforilasyona uğrar. Böylece devrin en başındaki 5-RuBP molekülüne dönüşür.
Bu 6-karbon molekülü hemen ayrılır ve ortaya iki tane 3-fosfogliserat 3PGmolekülü çıkar. Her iki moleküle de ATP tarafından fosfat eklenir ve bu operasyona fosforilasyon denir. bkz. yukarıyadaki biçim, 2. düzey Fosforilasyon neticesinde iki bifosfogliserat BPG molekülü oluşur. Bunlar NADPH tarafından ayrılınır ve ortaya iki gliseral-3-fosfat G3P molekülü çıkar. bkz. yukarıyadaki biçim, 3-4. safhalar Bu son mahsul artık kavşak noktasındadır ve bir kısmı sitoplazmaya giderek glikoz yapımına katılmak için kloroplastı terk eder. bkz. yukarıyadaki biçim, 5. düzey Değişik kısmı ise Kelvin devrine devam eder ve tekerrür fosforilasyona uğrar. Böylece devrin en başındaki 5-RuBP molekülüne dönüşür. bkz. yukarıyadaki biçim, 7-8. safhalar Bir glikoz molekülü oluşturmak için zorunlu olan G3P molekülünün üretilebilmesi için bu devrin 6 kere yinelenmesi gerekir.
Fotosentezin her evresinde olduğu gibi bu düzeyinde de enzimler ehemmiyetli misyonlar üstlenmişlerdir. Bu enzimlerin ne kadar hayati ehemmiyete sahip olduklarını kavramak için bir misal verelim. Fotosentezin özellikle bu evresinde tesirli olan karboksidismütaz ribuloz 1,5 difostaz karboksilaz isimli enzim 0,00000001 milimetre milimetrenin yüzmilyonda biri büyüklüğünde olmasına karşın asitleri ayrıştırır, oksitleme işlerini katalize eder.
Bu ne işe verim? Şayet karbonhidratlar trioz-heksoz moleküller hücre içinde emin bir oranda ve emin bir yapıda depolanmazlarsa, hücre içi tazyiki artırır ve en sonunda hücrenin bölünmesine yol açarlar. Bu surattan bu depolama, akışkanlardan kaynaklanan iç tazyiki etkilemeyen nişasta makromolekülleri biçiminde hakikatleşir. Bu ise enzimlerin 24 saat süresince yaptıkları sıradan işlerden biridir.
Daha evvel de belirtildiği gibi geriye kalan 5 RuBP molekülü ise sistemi yine başlatmak için zorunlu olan madde lüzumunu karşılayarak, devamlı bir tepkin zincirinin kurulmasını sağlamış olur. Karbondioksit, ATP ve NADPH mevcut olduğu sürece bu tepkin tam kloroplastlarda kesintisiz olarak yinelenir. Bu tepkin sırasında üretilen binlerce glikoz molekülü nebat tarafından oksijenli solunum ve yapısal malzeme olarak kullanılır ya da depolanır.
3.4.3. ATP ADENOZİN-TRİFOSFAT NEDİR?
Hücre içinde bulunan çok işlevli bir nükleotittir. İngilizce Adenosine Triphosphate’dan ATP olarak kısaltılır, en ehemmiyetli işlevi hücre içi biyokimyasal tepkinler için gereken kimyevi enerjiyi taşımaktır. Fotosentez ve hücre solunumu respirasyonu sırasında oluşur. ATP, bunun yanısıra RNA birleşiminde gereken dört monomerden biridir. Ayrıca ATP, hücre içi sinyal mesajımında protein kinaz tepkini için gereken fosfatın kaynağıdır.
Not: ATP ile yaşayan bir organizma olduğunu düşündüğüm ufonun İngilizce de critter sınıyor heryerinde, aygıtın çalışmasını sağlayan sinyallerin aktarıldığını düşünmekteyim.
Kimyevi Özellikleri
ATP, adenozin ve üç fosfat grubundan oluşur. Adenozinden itibaren sayınca ikinci ve üçüncü fosfat grupları arasındaki bağın enerjisi çok yüksektir. Bu bağın kırılmasıyla ATP, ADP’ye dönüştüğü zaman alan gelen enerji başkalaşımı, hücre içinde -12 kCal/mol, labortuvar koşullarında ise -7,3 kcal/mol’dür. Sarihe çıkan bu büyük enerji ölçüyü, biyokimyasal tepkinlerde ATP’nin bir kimyevi enerji ambarı olarak kullanılmasına verim.
3.4.4. FOSFOR NEDİR? NERELERDE KULLANILIR?
Fotosentez harekâtı sırasında da ATP’de kullanılan fosfat, suni gübre ve bazı ilaçların üretiminde kullanılan fosforik asidin tuzu veya esterine sınıyor.Atom numarası 15, atom ağırlığı 30.97 olan fosfor, periyodik tablonun 5. grubunda bulunmaktadır. Oksijene olan afinitesinin çok yüksek olması sebebiyle litofil bir elementtir. Ayrıca C, H, N, O gibi canlı bünyelerin ehemmiyetli bir yapı elementi olması sebebiyle de biyolojik ehemmiyeti vardır. Bu sebeplerle tabiatta asla hür halde bulunmaz; fosforik asidin tuzu ve esterleri alinde bulunur. Acele alev alan, karanlıkta parlayan kolay cisimdir. Yunanca «phos», ışık ve «phoros», taşıyan kelimelerinden. Beyaz fosfor, çok şiddetli bir zehirdir; balmumu gibi yumuşak olan bu madde suda erimez ve açıkhavada öylesine acele alev alır ki, su içinde gizlemek lüzumluluğu vardır. Kırmızı fosfor, beyaz fosforun ısıtılmasıyla elde edilir. Daha az riskli olduğundan kibrit ve havai fişek üretiminde kullanılır. Canlı organizmaların işlemesinde ehemmiyetli bir rol oynayan fosfor, özellikle kemiklerde, asap dokusunda ve beyinde bulunur. Fosforun eczacılık, metalürji, tıp ve nükleer fizik alanlarında kullanımı daha sonra başladı.
Fosforışı Fosforesans
Beyaz fosfor havada vazgeçilecek olursa, hafif bir mavi ışık çıkartır. Bu vaka, oksijenden hemen etkilenen fosforun, ışık çıkartarak ağır ağır yanmasından ileri kazanç: fosforışı denilen işte budur. Bu terim, yaygınlaştırılarak, cılız bir ışık çıkartan tam cisimler hattâ suyosunları, deniz anaları ve ateşböcekleri için kullanılmıştır.
Günümüzde floresan lambaların içinde kullanılan fosfor, gaz sayesinde olur.içinde bulunan civa gazının Flamanlarca ısıtılarak buğulaştırılması neticeyi oluşan gözle görülmez ışımanın sırçanın iç yüzeyine kaplanmış olan floresan ismi verilen madde sayesinde parlak, gözle görülebilir bir ışık üretiyor.
Floresan lambalarda, elektrik düğmesine basıldığında, trans-formerden geçen elektrik, tüpün bir ucundaki elektrottan değişiğine bir ark oluşturur. Bu arkın enerjisi tüpün içindeki cıvayı bu-harlaştırır. Bu buğu elektrik yüklenerek gözle görülmeyen ült-raviyole ışınları absürte başlar. Bu ışınlar da tüpün iç yüzeyine kaplanmış olan fosfor tozlarına çarparak görülen parlak ışığı oluşturur.18 Watt’lık bir floresan lamba, 75 Watt’lık bir ampul kadar ışık verebilir. Başka Bir Deyişle floresanlar daha az enerji tüketip, daha çok ışık verirler, takribî yüzde 75 enerji tasarrufu sağlarlar. Işık tek bir noktadan değil de tüpün her tarafından geldiği için daha fazla parçalar. Mavimsi ışıkları daha yumuşaktır ve gözleri yormaz. İleride fosforun ve floresan lambanın ufolarla ne gibi bir alakası olduğu üzerinde kuramlar yapacağız.
Yaftalar : Bunları Öğreniyor musunuz?
