Fotosentez Nedir? Fotosentezi Etkileyen Faktörler ve Yaprakların Yeşil Olma Nedeni

Fotosentez

Fotosentez, bitkilerin ışığı emdiği, onu şeker ve oksijene dönüştürdüğü kimyasal bir reaksiyondur. Dünyadaki hemen hemen tüm organizmalar için hayati önem taşıyan oldukça karmaşık bir süreçtir.

Bitkiler ototrofik organizmalardır, yani bitkiler kendi besinlerini üretir ve diğer organizmaları desteklerler. Güneş olmadan fotosentez durur ve hiçbir yaşam sürdürülemezdi.

Fotosentez sonucu oluşan şekerler bitkiler tarafından besin enerji kaynağı olarak kullanılır. Doğal koşullar altında güneş, fotosentezi tetikleyecek enerjiyi sağlar.

Yapraklar neden yeşil olur?

Güneşte yayılan enerjinin %5’inden daha azı fotosentez için kullanılıyor. Bitkilerde fotosentez işlemi bitki hücrelerindeki kloroplastlarda gerçekleşir. Bu organ, güneşten gelen ışığı emmekle görevli klorofil (yeşil pigment) pigmentini içerir. Bitkiler hem çoğunlukla mor ve kırmızı ışığı emen klorofil a hem de mavi ve kırmızı ışığı emen klorofil b içerir.

Her iki klorofil türü de yeşil ışığı yansıtır, bu da yaprakların yeşil görünmesinin nedenidir. Klorofil b ve karotenoidlere (kloroplasttaki başka bir pigment) aksesuar pigmentler denir. Klorofil içeren kloroplastlar, thylakoid adı verilen zarlarda bulunur. Fotosentez için genel denklem:

Fotosentez çoğunlukla bitkinin yapraklarında meydana gelir; bununla birlikte, gövdelerde meydana gelebilir, ancak minimum oranda. CO2 . stomalardan

Fotosentez 2 adımlı bir süreçtir

Fotosentez süreci, ışığa bağımlı reaksiyon ve ışıktan bağımsız reaksiyon olmak üzere iki aşamada gerçekleşir. Işığa bağlı reaksiyon (ışık gereklidir) tilakoidlerde gerçekleşir ve ışığı kimyasal enerjiye dönüştürür. Işığa bağlı reaksiyonda üretilen kimyasal enerji daha sonra CO2’yi ışıktan bağımsız reaksiyon veya Calvin döngüsü olan karbonhidratlara sabitlemek için kullanılır. Calvin döngüsü, kloroplastın stromasında gerçekleşir. Bu reaksiyonların yan ürünleri, bitki tarafından kullanılan glikoz ve stoma yoluyla atmosfere salınan oksijendir.

Fotosentezi etkileyen faktörler

Işık kalitesi

Daha önce bahsedildiği gibi, bitkiler PAR radyasyonuna maruz kaldıklarında fotosentez yaparlar ve bu, ışık kalitesinde etkiye neden olur. Korofil a mor-mavi ışığı ve kırmızı ışığı daha verimli bir şekilde emer. Bu nedenle bitkilerin belirli bir yoğunlukta (enerji miktarında) bu ışık kalitesine maruz bırakılması tercih edilir. Ek aydınlatma seçerken ve özellikle yalnızca yapay ışıkla çalışırken, doğru ışık kaynağının seçilmesi önemlidir.

Örneğin, enerjinin çoğu lambayı ısıtmak için kullanıldığından akkor ampullerin verimi düşüktür. Ayrıca ışık enerjisinin çoğu kırmızı bölgede sağlanır. Yüksek Basınçlı Sodyum lambaları (HPS) ve Işık Yayan Diyotlar (LED), piyasadaki en verimli ışık kaynaklarıdır. HPS lambaları, PAR bölgesinde, biri mavi renkte küçük ve spektrumun sarı, turuncu ve kırmızı bölgelerini kapsayan daha büyük olmak üzere iki tepe noktasına sahiptir.

Işık şiddeti

Işık enerjisi kaynağından bağımsız olarak, bitkiler fotosentez sürecini tetiklemek için minimum ışık yoğunluğuna ihtiyaç duyarlar. Bu noktaya ışık kompanzasyon noktası denir. Nokta, Bu emilen CO2’nin ve CO2’ye salınan Işık şiddeti, bir ışık kaynağından gelen enerji miktarı arttıkça fotosentez hızı da artar.

Ancak bu, ışık yoğunluğunun sonsuz olabileceği anlamına gelmez. Işık yoğunluğu belirli bir seviyeye ulaştığında fotosentez hızı sabittir. Ayrıca, klorofil aşırı ışık yoğunluğundan zarar görebilir ve fotosentez hızının düşmesine neden olabilir.

Sıcaklık

Sıcaklık, Calvin döngüsündeki kimyasal reaksiyonlara yardımcı olmaktan sorumlu enzimlerin aktivitesini etkiler. Düşük sıcaklıklarda enzim aktivitesi yavaştır. Sıcaklık yükseldikçe, bu kimyasal reaksiyonlara yardımcı olan enzimler, aktivitelerini optimum sıcaklık tepkisi olan bir zirveye kadar arttırır. Bu, bitkilerin fotosentez hızının en yüksek olduğu sıcaklıktır. Sıcaklık bu noktanın üzerine çıkmaya devam ettikçe, fotosentez durana kadar enzim aktivitesi azalır.

Karbondioksit

Su ve ışığın yanı sıra fotosentez için gerekli olan diğer ana bileşen karbondioksittir (CO2). Bitki su stresi altındayken, yüksek rüzgar hızına maruz kaldığında, besin eksiklikleri yaşadığında veya buhar basıncı eksikliği çok yüksek olduğunda, stroma kapanır alışverişini ve bitki ile atmosfer arasındaki oksijen, CO2 ve su buharı… Sonuç olarak, fotosentez hızı azalır.