Fotosentez nasıl çalışır?
Bitkiler güneş ışığını nasıl besine ve oksijene çevirir? Fotosentezin aşamalarını sekiz kısa kartta keşfet.
- 11 / 8
Güneş ışığından besin üretmek
Fotosentez, bitkilerin güneş ışığını, suyu ve karbondioksiti kullanarak oksijen ve şeker biçiminde enerji ürettiği süreçtir. Bunu yalnızca bitkiler değil, algler ve bazı bakteriler de yapar. Üretilen enerji glikoz adlı bir şekerde depolanır. Otçullar bu enerjiyi bitkileri yiyerek, etçiller de otçulları yiyerek alır. Yani Dünya'daki yaşamın büyük kısmı, dolaylı da olsa, fotosenteze dayanır.
Kaynak: National Geographic Education - 22 / 8
Girenler ve çıkanlar
Fotosentez sırasında bitki havadan karbondioksit, topraktan da su alır. Bitki hücresinin içinde su elektron kaybeder, karbondioksit ise elektron kazanır. Bu dönüşümün sonunda sudan oksijen, karbondioksitten de glikoz oluşur. Bitki oksijeni havaya geri bırakır, enerjiyi ise glikoz moleküllerinde saklar. Kısacası soluduğumuz oksijen, bitkinin işine yaramayan bir yan ürün olarak dışarı çıkar.
Kaynak: National Geographic Education - 33 / 8
Yapraklar neden yeşil?
Bitki hücrelerinin içinde kloroplast adı verilen küçük organeller bulunur. Kloroplastların tilakoit zarlarında ışığı soğuran bir pigment vardır: klorofil. Klorofil, fotosentez sırasında ışığın mavi ve kırmızı dalgalarından enerji soğurur, yeşil dalgaları ise geri yansıtır. Gözümüze ulaşan da bu yansıyan yeşil ışıktır. Bitkilerin yeşil görünmesinin nedeni tam olarak budur.
Kaynak: National Geographic Education - 44 / 8
Birinci aşama: ışığa bağlı tepkimeler
Fotosentez iki ana aşamaya ayrılır. İlki ışığa bağlı tepkimelerdir ve kloroplastın tilakoit zarında gerçekleşir. Adından da anlaşılacağı gibi bu aşama sürekli bir güneş ışığı akışına ihtiyaç duyar. Klorofil ışıktan enerji soğurur ve bu enerji, ATP ile NADPH adlı moleküllerde kimyasal enerjiye dönüştürülür. Bu moleküller, ikinci aşamada kullanılacak birer enerji paketi gibidir.
Kaynak: National Geographic Education - 55 / 8
İkinci aşama: Calvin döngüsü
Işıktan bağımsız aşama, Calvin döngüsü olarak da bilinir. Kloroplastın içinde, tilakoit zarlarıyla kloroplast zarı arasındaki stroma adlı bölgede gerçekleşir ve doğrudan ışık gerektirmez. Bu aşamada ilk adımda üretilen ATP ve NADPH'deki enerji kullanılır. Bu enerjiyle karbondioksitten glikoz gibi karbonhidrat molekülleri kurulur. Yani ışık enerjisi burada gerçek bir besine dönüşür.
Kaynak: National Geographic Education - 66 / 8
Herkes aynı yolu izlemiyor: C3 ve C4
Fotosentezin tek bir türü yok. Bitkilerin çoğu C3 fotosentezi kullanır: Calvin döngüsünde üç karbonlu bir bileşik üretilir ve bu bileşik sonunda glikoza dönüşür. C4 fotosentezinde ise önce dört karbonlu bir ara bileşik oluşur. Bu yöntemin avantajı, bitkilerin suyun az olduğu ortamlarda da gelişebilmesine yardım etmesidir. Yani bitkiler, yaşadıkları koşullara göre farklı stratejiler geliştirmiştir.
Kaynak: National Geographic Education - 77 / 8
Havadaki oksijenin kaynağı
Britannica'ya göre atmosferdeki oksijenin neredeyse tamamı fotosentez sayesinde var. Fotosentez, Dünya'nın çevresini ve canlılar dünyasını kökten dönüştürmüş bir süreç. Eğer bir gün tamamen dursaydı, canlıların çoğu ortadan kalkardı ve atmosfer zamanla neredeyse hiç oksijen içermeyen bir hâle gelirdi. Yani her nefesinde, milyonlarca yıldır süren bu sürecin bir ürününü soluyorsun.
Kaynak: Britannica - 88 / 8
Oksijenin büyük kısmı okyanustan
Fotosentez denince aklına ağaçlar gelebilir ama NOAA'ya göre Dünya'daki oksijenin en az yarısı okyanuslarda üretiliyor. Bu üretimin çoğunu suda sürüklenen planktonlar, yani fotosentez yapabilen küçük bitkiler, algler ve bazı bakteriler yapıyor. Prochlorococcus adlı minik bir bakteri, tek başına biyosferdeki oksijenin yüzde 20'sine kadarını üretebiliyor. Öte yandan okyanustaki canlılar da üretilen oksijenin yaklaşık aynı miktarını tüketiyor.
Kaynak: NOAA
