Fotosentez

Fotosentez yeşil bitkilerin ışıkta, çok basit bileşiklerden ( karbondioksit, su, nitratlar) karmaşık yapılı organik moleküller ( protitler, glüsitler, lipitler) yapması. Güneş'ten gelerek üzerinde yaşadığımız gezegene çarpan ışık enerjisinin bir kısmı yansır ( Mars'tan bakılsa Dünya da aydınlık görünür), bir kısmı emilir, ısıya dönüşür, bir kısmı da suyu buharlaştırmaya yarar (bulutların oluşu). Yalnız bu enerjinin klorofilli bitkilerin üzerine (mesela ağaçların yapraklarına) düşen çok küçük bir kısmı, bitkilerin kendine, bakterilere, hayvanlara ve insanlara besin olmaya elverişli organik maddelerin yapımında kullanılır. Fotosentezin eşsiz hayati önemi buradan ileri gelir.

Şimdiye kadar önce nişastanın sentezlendiğine inanılıyordu. Ispanaktan elde edilen kloroplastlarla yakın zamanda yapılan deneylerle laboratuvarda fotosentez sağlanmış ve öteden beri bilinenin tersine, kloroplastların önce proteinleri, belirli bir duraklama devresinden sonra da nişastayı sentezlediği görülmüştür.

Fotosentezin kimyasal süresi ve değişiklik safhaları henüz tartışmalıdır. Görüşler ne olursa olsun, Emerson'un deneylerine göre fotosentezde iki ayrı tepkime yer alır: fotokimyasal tepkime çok hızlı (l/100000 s) ve ısıdan bağımsızdır; bu tepkime esnasında klorofil birimleri yüklenir; ışıksız tepkime (Blackmann tepkimesi) daha yavaş (1/50 s kadar), ısıya bağlı, fakat ışıktan bağımsızdır; bu tepkime esnasında, klorofil taneciklerinde birikmiş olan enerji organik sentezlere harcanır.

Çeşitli dalga boyundaki ışıkların fotosentez sırasında sağladıkları enerjinin verimi karşılaştırmalı olarak incelenirse kuvanta kuramını doğrulayan bir kanıt sağlanmış olur; bu verim gerçekten de dalga uzunluğuyla orantılıdır; ışıksız tepkime sona erince her kuvantum bir klorofil birimince kullanılır.

Bugünkü durumda hem çok çeşitli ürün sağlama bakımından, hem de tarımın yerini hiç bir şey tutamaz. Çünkü tarım tekniği güneş enerjisini kullanma bakımından essiz bir tekniktir. Her gün dünyamıza düşen güneş enerjisinin yüzde l'i yeşil bitkilerce kullanılır; yeşil bitkiler bir günde 1,8 milyar ton CO2 emerek l milyar ton organik madde yapar, 1,3 milyar ton oksijen çıkarır.

Havadaki oksijenin bu şekilde baştan başa yenilenebilmesi için 20,000 yıl gerektiği hesaplanmıştır. Bitkilerce çıkarılan oksijen atomlarının dörtte üçünün suyun ayrışmasından, geri kalanının da fosforlu organik bileşiklerden geldiği sanılıyor.

Şunu da önemle belirtmek gerekir: fotosentezin özelliği, çok daha yaygın olan CO2'nin soğurulması değil oksijenin çıkarılmasıdır.
Bu konuyu tüm sitede arat