Fotosentez ile İlgili Bilgilerin Tarihsel Gelişimi



Fotosentez, klorofil (kloroplastlarda) taşıyan canlılarda ışık enerjisi kullanılarak organik bileşiklerin üretilmesi olayıdır. 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 Kemosentez ve Solunum) Fotosentez bir özümleme faaliyetidir ve bu yüzden özümleme ya da asimilasyon gibi genel isimlerle de anılır.

Fotosentez ile İlgili Bilgilerin Tarihsel Gelişimi

M.Ö. Aristoteles (M.Ö. 384-M.Ö. 322) bitkilerin besin maddelerini kökleri aracılığıyla topraktan aldıklarını ileri sürmüştür.
1640 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.
1771 İlk kez 1771 yılında Joseph Priestley, bitkiler tarafından dışarı verilen oksijenin hayvanlar tarafından kirletilen havayı temizlediği fikrini ortaya atmıştır.
1779 Jan Ingenhousz (1730-1799) havanın temizlenmesinin yeşil bitkiler tarafından ışıkta yapıldığını açıklamıştır. Fotosentezde klorofilin önemini vurgulamıştır.
1782 1782 yılında Senebier (1742-1804) yeşil bitkilerin havaya O2 vermesinin CO2 almalarına ve bitkiler tarafından meydana getirilen O2 miktarının tamamen ortamda varolan CO2 miktarına bağlı olduğunu göstermiştir.
1804 De Saussure (1767-1843), bitkinin besin üretiminde karbondioksit ve su kullandığını göstermiştir.
1840 Liebig (1803-1875) CO2‘in bitkiler için C kaynağı olduğunu vurgulamıştır.
1842 Robert Mayer, ışığın enerji içerdiğini, canlılar tarafından kullanılan enerji kaynağının güneş ışığı olduğunu ve fotosentezde bitkinin yakaladığı güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürdüğünü belirtmiştir.
1883 Theodor Wilhelm Engelman (1843-1909), ışığın dalga boyunun fotosentez hızına etkisini “Engelman deneyi” olarak ifade edilen basit bir düzenekle açıklamıştır. Deney sonucunda en çok fotosentezin mor-mavi daha sonra da kırmızı ışığın dalga boylarında olduğunu, en az ise yeşil ışığın dalga boyunda gerçekleştiğini açıklamıştır.
1905 F. F. Blackman (1872-1967), fotosentezin yalnızca fotokimyasal bir olay değil aynı zamanda biyokimyasal bir olay olduğunu ileri sürerek, olayın ışık gerektirmeyen bir karanlık reaksiyon safhası olduğunu da vurgulamıştır. Ayrıca Blackman fotosentezde minimum yasasını bulmuştur. (Minimum yasası: Fotosentez hızı, fotosenteze etki eden etmenlerden miktarı en düşük olanına göre belirlenir.)
1915 Richard Martin Willstätter (1872-1942) Alman kimyager. Klorofil de dahil olmak üzere bitki pigmentlerinin yapısı hakkındaki çalışmaları nedeniyle 1915 yılında Nobel Kimya Ödülü’nü kazanmıştır.
1931 C.B. Van Niel (1897-1985), fotosentezin, yükseltgenebilir bir maddeden açığa çıkan hidrojen ile karbondioksitin indirgenerek besinin üretildiği ışığa bağımlı bir olay olduğu saptanmıştır. Atmosfere verilen oksijenin sudan kaynakalandığını ileri sürmüştür.
1937 Robert Hill (Rabırt Hiyıl, 1899-1991), 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. Bugünkü bilgilere göre bu maddeler Fereodoksin 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.
1960 Peter Dennis Mitchell (1920-1992), ATP sentezi (fotofosforilasyonun kemioozmoz) mekanizmasının keşfi ile 1978 yılında Nobel Kimya Ödülüne layık görülmüştür.
1961 Melvin Calvin (1911-1997), fotosentezin karanlık reaksiyonları üzerinde çalışan Calvin ve arkadaşları, olaydaki C metabolizmasını (Calvin Döngüsünü) tüm ayrıntılarıyla açıklamışlardır. Bunun üzerine Calvin’e Nobel Ödülü verilmiştir.
1966 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.
1919 Mikroalg kültürü modern biyoteknolojilerden biridir. İlk kez tek hücreli alglerden Chlorella vulgaris Beijerink (1890) tarafından üretimi gerçekleştirilmiştir. Bitki fizyolojisini detaylı incelemek için tek hücreli alg kültürleri kullanımı Warburg tarafından geliştirilmiştir.


Atatürk Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Biyoloji Bölümü Mezunu.

Yorum Bırak:

E-posta adresiniz burada yayımlanmayacak.

Site Footer