Bitkilerde Fotosentezin Yeri

tarafından
9
Bitkilerde Fotosentezin Yeri

Fotosentez sürecinin baştan sona kadar olup bittiği yer kloroplastlardır; bunlar önce 1937’de Hugo von Mohl tarafından göz-lemlendi; ama rolleri ancak otuz yıl kadar sonra Von Sachs’m de-neyleriyle tam olarak açıklığa kavuştu.

Kloroplastlar genel olarak 4-6 pm uzunluğunda, ama değişik biçimlerdedir: kormofit bitkilerde (üstün yapılı bitkiler) değirmi mercimek biçiminde; su yosunlarında çan, kurdele veya yıldız bi-çiminde. Bazı bakterilerde bunlara kromatofor denilen 20 ila 100 mm çapında küçük yuvarlak organitler biçiminde rastlanır. Bun¬dan başka, bitkisel hücrelerdeki kloroplast sayısı ele alman türe göre değişir: kormofit bitkilerde birden yüze kadar, hatta daha fazla.

Kloroplastları saran kılıf lipoproteinlerden yapılmış iki zardan oluşur; her birinin kalınlığı 60 Â’dır. Bu kılıfın içi stroma denen tanecikli görünüşte bir akışkanla doludur; bunun içinde karmaşık bir zar yığını (lameller halinde) görülür. Disk biçiminde olan bu lamellere tilakoit denir ve hepsi üst üste gelerek düzenli bir yapı, bir grana oluşturma eğilimindedir; granalar yer yer ve düzeysiz bir şekilde tilakoitlerle birbirine bağlanmıştır.

Tilakoitlerin dış zarı üzerinde yer alan ışık alıcı moleküller stro-ma içinde yüzer. Tilakoitlerin içi birçok fotosentez pigmentleriyle (klorofil, karotenoit ve fikobilin) ve elektron taşımakla görevlip roteinlerle doludur. Stroma fotosentezin değişik kimyasal aşa-malarının geçtiği yerdir. Kloroplastlar ayrıca kendi DNA’lanmn sağladığı gerekli genetik bilgiden yararlanarak protein de yapar.

Klorofil

Bitkilerde Fotosentezin Yeri

Klorofil üstün yapılı bitkilerde ışığı emebilen başlıca pigmenttir. Klorofil molekülleri yapı bakımından kandaki alyuvarların molekül yapısına benzerler; yani çift başlıdırlar: bir «baş» kutbu (suda erir) ve bir kutupsuz «kuyruk» (yağda erir). Başta ortasında bir magnezyum atomu olan bir porfirin tacı (tetrapirol çekirdeği) bulunur. Uzun zincirli bir alkol olan fitol, klorofilerin kuyruğunu oluşturur, b klorofili a klorofilerinden sadece CH3 (metil kökü) ye-rine bir CHO taşımakla ayrılır.

Klorofil pigmentlerinin tümü yeşildir, çünkü bu rengi yansıtırlar: görünür ışınları soğurma tayfları kırmızı ve mavide maksimum, yeşildeyse minimum değerleri gösterir. <3 ve b klorofilleri arasındaki belirgin fark, karotenoit ve ksantofil denen kırmızı, sarı ve turuncu pigmentlerin etkisiyle de takviye görerek ışık tayfının en geniş bölümünün soğurulmasma imkân verir. Karotenoit ve ksantofiller, kimyasal enerjiye dönüştürülmek üzere klorofillere ışık enerjisi taşırlar.

Fotosistem I ve II

Fotosentez pigmentleri fotosentez üniteleri halinde düzenlenmiştir; her bir ünitede 300 ila 400 molekül, hatta daha fazla bulunur. Ama her ünitede bir tek klorofil molekülü kimyasal bakımdan etkindir ve tepkime merkezini oluşturur. Diğer moleküller toplayıcı anten görevi yapan ikincil pigmentlerdir (a ve b klorofilleri, fikobilinier, karotenoitler…). Yukarıda işaret ettiğimiz gibi ardışık ve bağımsız iki ışıksal tepkime üstün yapılı bitkilerde foto¬sentez başlatır. Işık alıcı birinci sistemin yaptığı ürünler İkincisi tarafından kullanılır.

İlk harekete geçen sistem II. fotosistemdir numara sırası yalnız bunun ikinci olarak keşfedildiğini gösterir. Bunun tepkime merkezi bir a klorofili molekülünden yapılmıştır, P680 adım taşır (680 nm’lik ışığı soğuran boyar madde). Işık alıcı-ikinci sistem (I. fotosistem) de bir tepkime merkezine sahiptir ve bununkine P700 denir (700 nm’lik ışığı soğuran a klorofili).