Fotosentez pigmentleri konusunu sizlere ifade etmeden önce bazı terimler ve güneş ışığı hakkında bilgi vermemiz gerekmektedir. Daha önceki yazılarımızda ifade ettiğimiz gibi bütün canlılar enerji kaynağı olarak güneş ışığını kullanmaktadırlar. Güneş ışınları direkt olarak enerji olarak kullanılamadığı için bitkiler güneş enerjisini diğer canlıların kullanabileceği bir enerji formuna çevirirler. Bitkiler güneş ışınlarından aldıkları enerjiyi soğurarak fotosentez ile besinlerin yapısındaki kimyasal enerjiye dönüştürürler.
Canlılarda Enerji Dönüşümü Hakkında detaylı bilgi almak için diğer yazımızı okuyunuz…
Işık enerjisi dalgalar halinde yayılan bir elektro manyetik enerji biçimidir. bir diğer ifadeyle ışık, uzayda ışık hızı ile yayılan bir tür dalga biçimidir. Bir dalganın frekansı ile dalga boyunun çarpımı o dalganın uzaydaki yayılma hızını vermektedir. Işık ışınları için bu hız saniyede yaklaşık 300.000 kilometredir. Işığın enerjisi frekansı ile doğru orantılı, dalga boyu ile ters orantılıdır.
Dalgalar halinde yayılan ışığın oluşturduğu ardışık tepe noktası arasında bir mesafa oluşmaktadır. Bu iki nokta arasındaki mesafeye ışığın dalga boyu denilmektedir. Işık dalga boyu nanometre olarakda görünebilir kilometre olarakta görülebilir. Bu şekilde ışığın ışığın dalga boylarına göre sıralanması sonucu elektromanyetik spektrum oluşur.
Spektrumda yer alan ışığın yaklaşık 380 nanometresi ile 750 namometre arasındaki dalga boylarını biz insanlar gözümüzle görebiliriz. Bu tür dalga boylarındaki ışıklara görünür ışık denilmektedir.
Engelman deneyinde olduğu gibi tüm renkler beyaz ışığın karışımından oluşmaktadır. beyaz ışık plazmadan geçirildiğinde mor, mavi, yeşil, sarı, turuncu ve kırmızı gibi renkli ışık bantlarını meydana getirmektedir. Dalga boyu en uzun olan ışık kırmızı ve en kısa olanı ise mor ışıktır.
Mor rengin nerjisi kırmızı ışığın enerjisinin neredeyse iki katıdır. Yukarıdaki tabloyu dikkatli incelediğinizde renkler arasında dalga boyu net bir biçimde görülmektedir.
Bitkiler fotosentez olayını gerçekleştirdiği sırada spektrumdaki görünür ışığı kullanmaktadırlar. görünmeyen diğer ışık ise klorofil tarafından kullanılmaz.
ışığın yapısı içerisinde yüksek hızla hareket eden ve enerji yüklü tanecikler bulunmaktadır. Bu taneciklere foton denilmektedir.
Görünür ışık içerisinde yer alan fotonlar fotosentez olayında kullanılmaktadır.
FOTOSENTEZ VE PİGMENT
380 nanometre ile 750 nanometre arasındaki dalga boylarının görünür ışk olduğunu ifade etmiştik. Görünür ışığı emen maddelere pigment denilmektedir.
Farklı pigmentler farklı dalga boyundaki ışığı absorbe etmektedir. Absorbe edilmeyen ışınlar ise ışığı geçirir yada yansıtır.
Eğer bir pigmente beyaz ışık verirseniz pigment tarafından yansıtılan veya geçirilen ışık gözümüzün alabileceği rengi oluşturur ve cismi o şekilde ve o renkte görürürüz. Bu olayı bir örnek ile ifade edecek olursak, kloroplastlarda yer alan pigmentler mavi ve kırmızı ıışığı emerken yeşil ışığı geçirir yada yansıtır. klorifilin absorbe ettiği ışık ışınları fotosentez olayında kullanılmaktadır. Yaprları yada bitki yeşil olan kısımlarını yeşil göremizdeki nedeni, klorofilin yşil ışığı yansıtması yada geçirmesi nedeniyle olmaktadır.
FOTOSENTEZ PİGMENTLERİ
Fotosentez olayında görev alan pigmentler klorofil ve karatenoit olmak iki adettir. Fotosentez pigmentlerini başlık şekilde tek tek ele alacağız.
A. KLOROFİL
Farklı dalga boylarındaki ışınları absorbe ederek bitkide fotosentez reaksiyonunun gerçekleşmesini sağlayan yeşil renkli pigmente klorofil denilmektedir.
Klorofil pigmenti ökaryotik hücrelerin kloroplastın tilakoit denilen yapısında yer almakla beraber, prokaryot hücrelerin ise sitoplazmasında yer almaktadır.
Klorofil yapısı içerisinde bulunan atomlar karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N) ve magnezyum (Mg)‘dur.
Klorofil molekülünün 20 adet çeşidi bulunmaktadır. Bu klorofil çeşitleri a, b, c, d… şeklinde adlandırılmaktadır. 20 adet klorofil çeşidi arasında en yaygın olarak kullanılanları Klorofil a ve b‘dir
Klorfil a, ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürme görevinde önemli rol oynamaktadır. Bu nedenle klorofil a fotosentez reaksiyonunda çok önemli bir pigmenttir.
Klorofil b, güneş ışınlarından emdiği enerjiyi klorofil a’ya aktarma görevini üstlenmektedir. Son bilgi olarak ise klorofil a tüm yeşil bitkilerde bulunmasına karşın klorofil b ise bazı yeşil bitkilerde ve bazı alglerde bulunmaktadır.
KARATENOİTLER
Kareton (turuncu), ksantofil(sarı), likopin(kırmızı) renkli pigmentlere genel olarak karatenoitler denilmektedir.
Karatenoitler çiçeklere ve meyvelere rengini veren pigmenttir.
Karatenoitler klorofilin absorbe edemediği farklı dalga boylarındaki ışık enerjisini soğurabilme özelliği bulunmaktadır. Bu özelliği sayesinde elde edilen enerji klorofile aktarılarak fotosentez olayında kullanılmaktadır.
Bu pigmentler yüksek dalga boylarındaki ışınları emerek ışıkların bitkiye zarar vermesini engeller.
ÖNEMLİ NOTLAR :
- Fotosentez reaksiyonunun başlamsı için öncelikle pigmentlerin ışığı absorbe etmesi gerekmektedir.
- Klorofil sentezi için ışık olmazsa olmazdır.
- Demir (Fe) klorofil yapısında yer almamasına karşın klorofil sentezinde demir bulunması gerekmektedir. Çünkü demir (Fe) sentez esnasında enzimin kofaktörüdür.
- Fotosentez olayı 380 ila 750 nanometre dalga boyları arasında gerçeşir. Yani görünür ışıkta fotosentez gerçekleşir.
Biyoloji ders konuları ve biyoloji notları hakkında detaylı bilgi diğer yazılarımızda yer almaktadır.
