Fotosentez

Yaprak, bitkilerde fotosentezin gerçekleştiği başlıca yerdir.
bitkiler,sadece kloroplast bulunan bölgelerinde fotosentez gerçekleşir
bitkiler

Fotosentez ya da ışılbileşim, klorofil (kloroplastlarda) taşıyan canlılarda ışık enerjisi kullanılarak organik bileşiklerin üretilmesi olayı. Bu yolla besin üreten canlıların tümüne fotosentetik organizmalar denir ve bunların büyük bir çoğunluğunu planktonlar ve bitkiler oluşturur.

Fotosentetik organizmalar, ışık enerjisinden yararlanarak enerjiyi depolarlar ve organik bileşikler üretebilirler. Bitkiler de diğer canlılar gibi yaşamsal etkinlikleri için gerekli enerjiyi organik maddelerin kimyasal enerjisinden sağlarlar. Bunun için de güneş ışığını kullanarak havanın karbondioksitini indirgeyerek organik besinlerini sentez ederler. Bu işlem CO2'in indirgenmesi ve ancak güneş enerjisiyle gerçekleştiriliğinden "fotosentez" olarak anılır. Bu yolla güneşin ışık enerjisi kimyasal enerjiye dönüştürülür ve organik madde sentezi yapılmış olur.

Yeryüzündeki her canlı, metabolizma etkinlikleri için gerekli olan enerjiyi temelde üç yoldan sağlar. Fotosentez bir özümleme faaliyetidir ve bu yüzden özümleme ya da asimilasyon gibi genel isimlerle de anılır.

Yapraklar, bitkilerin besin üretim merkezidir. Bitki yapraklarını oluşturan hücrelerin içinde kloroplast denilen, çok küçük yapılar vardır. Bu yapıların içindeki yeşil renkli boyar madde ( pigment) olan klorofil maddesinin görevi ışık yakalamaktır. Kloroplastlar güneş ışınlarını bir panel gibi toplayıp, kollektör gibi enerjiye dönüştürerek besin üretirler. Üretilen besin yapraklardan, bitkinin beslenmesi gereken diğer bölümlerine götürülür.

Havadaki karbondioksit, güneş enerjisi kullanılarak, nişasta ve diğer yüksek enerjili karbonhidratlara dönüştürülür. Karbon kullanıldıktan sonra ortaya çıkan oksijen ise havaya bırakılır. Bitki daha sonra besine ihtiyaç duyduğunda bu karbonhidratlarda depoladığı enerjiyi kullanır. Bu bitkilerle beslenen canlılar da bitkide bulunan karbonhidratlardan enerji ihtiyaçlarını karşılarlar.

Fotosentezle her yıl yaklaşık olarak 200-500 milyar ton CO2 dönüşüme uğratılmaktadır. Bu nedenle fotosentezin önemi yalnız kalitatif değil ayrıca kantitafitir. Fotosentezle havanın karbondioksiti ve su, karbonhidratlara dönüştürülür. Karbonhidratlar C elementine ek olarak H ve O2 elementlerini de içeren organik besin taşlarıdır.

Fotosentez olayının meydana gelebilmesi için gerekli olan maddeler, ışık, klorofil, karbondioksit, su, canlı organizmadır.

Tarihsel süreç

Fotosentezin bilim tarihindeki gelişimi şöyledir:

Aristo, bitkilerin yeşillenmesi için güneş ışığının gerekli olduğunu göstermiştir.

Van Helmont 17. yüzyılda, bitkisel materyal sentezi ile ilk araştırmaları yapmıştır. Araştırmacı 2,5 kg. ağırlığındaki bir söğüt fidanını içinde 100 kg. toprak bulunan bir saksıya dikmiş ve bunu 5 yıl süresince sadece yağmur suyuyla sulamıştır. Süre sonunda fidan 85 kg'lık bir ağaç olmuştur. deneme sonunda toprak kuru ağırlığı 99,994 kg. olarak belirlenmiştir. Aradaki 50 gramlık fark deney hatası olarak kabul edilmiş ve bitki ağırlığında oluşan 82,5 kg'lık madde artışının yalnız sudan kaynaklanndığı kanısına varmıştır.

İlk kez 1771 yılında Joseph Priestley, bitkiler tarafından dışarı verilen oksijenin hayvanlar tarafından kirletilen havayı temizlediği fikrini ortaya atmıştır.

1779'da Jan Ingenhousz havanın temizlenmesinin yeşil bitkiler tarafından ışıkta yapıldığını açıklamıştır. Fotosentezde klorofilin önemini vurgulamıştır.

1782 yılında Senebier yeşil bitkilerin havaya O2 vermesinin CO2 almalarına ve bitkiler tarafından meydana getirilen O2 miktarının tamamen ortamda varolan CO2 miktarına bağlı olduğunu göstermiştir.

1804 yılında De Saussure fotosentez esnasında eşit hacimde CO2 ve O2 alış verişi olduğu, buna benzer eşit hacimde bir gaz alış verişinin solunum esnasında da meydana geldiğini ileri sürmüştür. Bitkilerde biri ışıkta diğeri karanlıkta gelişen iki tip gaz alışverişi olduğunu, ışıkta CO2 alınımı ve O2 açığa çıkmasının ancak bitkinin yeşil kısımlarında olabildiğini göstermiştir. Ayrıca fotosentezde suyun rolüne dikkat çekmiştir.

Liebig 1840 yılında, CO2'in bitkiler için C kaynağı olduğunu vurgulamıştır.

1842 yılında Robert Mayer, ışığın enerji içerdiğini, canlılar tarafından kullanılan enerji kaynağının güneş ışığı olduğunu ve fotosentezde bitkinin yakaladığı güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürdüğünü belirtmiştir.

Engelman 1880 yılında fotosentezde ortama O2 verilmesinin kloroplastlarca sağlandığını ortaya koymuştur.

Blackman 1905'de fotosentezin yalnızca fotokimyasal bir olay değil aynı zamanda biyokimyasal bir olay olduğunu ileri sürerek, olayın ışık gerektirmeyen bir karanlık reaksiyon safhası olduğunu da vurgulamıştır.

Willstater ve Stoll 1918 yılında CO2, H2O ve ışık altında meydana gelen ilk ürünün CH2O ve O2 olduğunu ileri sürmüşlerdir.

Robert Hill 1937 yılında fotosentezin ışık reaksiyonu üzerinde çalışarak ortamda ışık, su ve uygun bir hidrojen yakalayıcısı bulunduğunda, izole kloroplastların bile ortamda CO2 olmadan O2 oluşturabildiklerini görmüştür. Ayrıca yapraklarda doğal bir hidrojen yakalayıcısı maddenin bulunduğunu ortaya koymuştur. Güncel bilgilere göre bu maddeler Ferredoksin ve NADP+'dır. Hill reaksiyonu adını verdiği bir denklemle olayı açıklamıştır. Reaksiyon, fotosentezde O2'nin ışık reaksiyonlarında oluştuğu ve bunun kökeninin CO2 değil de H2O olduğunu göstermesi yönünden önemlidir.

Fotosentezin karanlık reaksiyonları üzerinde çalışan (1954-1961) Calvin ve arkadaşları ise olaydaki C metabolizmasını tüm ayrıntılarıyla açıklamışlardır. Bunun üzerine Calvin'e Nobel ödülü verilmiştir.

1966'da Hatch ve Slack, bazı bitkilerde fotosentezin karanlık reaksiyonlarında oluşan ilk kararlı ürünün 3C değil de 4C olduğunu bulmuşlar ve söz konusu bitkilerin tamamen farklı bir C metabolizması olduğunu göstermişlerdir.

Yirminci yüzyılın başlarında tek hücreli yeşil su yosunlarında (Chlorella vulgaris) fotosentezle ilgili araştırmalar Warburg tarafından yapılmıştır.

En otros idiomas
Afrikaans: Fotosintese
Alemannisch: Photosynthese
aragonés: Fotosintesi
العربية: تركيب ضوئي
asturianu: Fotosíntesis
azərbaycanca: Fotosintez
تۆرکجه: فوتوسینتز
башҡортса: Фотосинтез
žemaitėška: Fuotėsintezė
беларуская: Фотасінтэз
беларуская (тарашкевіца)‎: Фотасынтэз
български: Фотосинтеза
brezhoneg: Fotosintezenn
bosanski: Fotosinteza
буряад: Фотосинтез
català: Fotosíntesi
čeština: Fotosyntéza
Deutsch: Photosynthese
Zazaki: Fotosenteze
Ελληνικά: Φωτοσύνθεση
Esperanto: Fotosintezo
español: Fotosíntesis
euskara: Fotosintesi
estremeñu: Fotosíntesi
فارسی: فتوسنتز
français: Photosynthèse
Nordfriisk: Photosynthees
Gàidhlig: Foto-cho-chur
galego: Fotosíntese
Avañe'ẽ: Tesapemoñanga
Fiji Hindi: Photosynthesis
hrvatski: Fotosinteza
Kreyòl ayisyen: Fotosentèz
Հայերեն: Ֆոտոսինթեզ
interlingua: Photosynthese
Bahasa Indonesia: Fotosintesis
Ilokano: Potosintesis
íslenska: Ljóstillífun
日本語: 光合成
Basa Jawa: Fotosintèsis
ქართული: ფოტოსინთეზი
қазақша: Фотосинтез
한국어: 광합성
Kurdî: Fotosentez
Кыргызча: Фотосинтез
Limburgs: Fotosynthees
lietuvių: Fotosintezė
latviešu: Fotosintēze
македонски: Фотосинтеза
монгол: Фотосинтез
Bahasa Melayu: Fotosintesis
Plattdüütsch: Photosynthees
Nedersaksies: Fotosyntese
नेपाल भाषा: फोटोसिन्थेसिस
Nederlands: Fotosynthese
norsk nynorsk: Fotosyntese
occitan: Fotosintèsi
Kapampangan: Photosynthesis
polski: Fotosynteza
پنجابی: چانن پکائی
português: Fotossíntese
Runa Simi: Inti wayllay
română: Fotosinteză
русский: Фотосинтез
русиньскый: Фотосінтеза
संस्कृतम्: प्रभासंयोगः
саха тыла: Фотосинтез
srpskohrvatski / српскохрватски: Fotosinteza
Simple English: Photosynthesis
slovenčina: Fotosyntéza
slovenščina: Fotosinteza
српски / srpski: Фотосинтеза
Basa Sunda: Potosintésis
svenska: Fotosyntes
Kiswahili: Usanisinuru
Tagalog: Potosintesis
татарча/tatarça: Фотосинтез
ئۇيغۇرچە / Uyghurche: فوتوسىنتېز رولى
українська: Фотосинтез
oʻzbekcha/ўзбекча: Fotosintez
vèneto: Fotosintexi
vepsän kel’: Fotosintez
Tiếng Việt: Quang hợp
Winaray: Fotosintesis
吴语: 光合作用
ייִדיש: פאטאסינטעז
中文: 光合作用
Bân-lâm-gú: Kong-ha̍p-sêng
粵語: 光合作用