Fotosentez, yeşil bitkiler ve bazı bakterilerde meydana
gelen, güneş ışığı enerjisiyle organik olmayanlardan organik substansların
üretildiği kimyasal prosestir.
Fotosentez, pigmentlerle (bitkilerde klorofiller,
bakterilerde bakteriyoklorofil) ilgilidir. Fotosentez, redoks reaksiyonlarına
dayanır; elektronların donörden (CH2O, H2S) alıcıya (CO2)
transfer edilmesiyle indirgenmiş bileşikler (karbonhidratlar, CH2O)
oluşumu ve O2'nin serbest bırakılmasıdır.(H2S'den S
çıkar).
Fotosentez reaksiyonu,
CO2 + 2H2A + hn
®
CH2O + 2A + H2O
eşitliğyle verilir.
Burada H2A, A'ya yükseltgenen indirgeyicidir.
Daha yüksek bitkilerde, algler ve siyanobakterilerde su indirgendir ve
fotosentez ürünü oksijendir; buna oksijenik fotosentez denir.
Fotosentez prosesi, enerji ve süre açısından farklı birçok aşamayı
içerir. Fotosentetik ünitelerin yapısı ve fotosentez aşamaları farklı
organizmalar için farklıdır; bununla birlikte, üç temel temel proses vardır:
·
Fotoanten tarafından ışığın absorbe edilmesi ve
antenden reaksiyon alanına (sitesine) elektronik uyarma enerjisinin aktarılması
·
Reaksiyon sitesinde elektron transferi ve yük
ayrıştırılmış durum
·
Substansların sentezine yol açan kimyasal
reaksiyonlar birincil olanlar (nikotinamid adenin dinükleotid fosfatın indirgenmiş
formu – NADP ve adenosin trifosfat - ATP) ve nihai fotosentez ürünleri
Fotosentezdeki enerji, bir formdan diğerine dönüştürülür:
ışık enerjisi → elektron enerjisi
→ elektrik enerjisi → kimyasal enerji
Doğal fotosentetik aygıtların tüm bileşenleri (fotoantenler, reaksiyon sitesi
gibi) protein nanoyapılardır.
Fotosentez, dünyadaki en önemli proseslerden biridir;
karbon, oksijen ve diğer elementlerin doğal bir döngüsünün altında işler.
Fotosentez gezegendeki tüm yaşamın maddi ve manevi temelini oluşturur.
Fotosentez, organik madde olarak yaklaşık 8 1.010 ton karbonun
bağlanmasını sağlar ve yıllık 1.011 ton selüloz oluşturur.
Fotosentez yoluyla, kara bitkileri yılda yaklaşık 1.8.1.011 ton kuru
biyokütle üretir ve okyanuslarda her yıl kabaca aynı miktarda bitki biyokütle
üretilir. Yağmur ormanlarının katkısı, toplam kara fotosentezi üretiminin % 29'una
ve ormanların % 68'ine varan oranlarda katkıda bulunur. Atmosferik O2'nin
tek kaynağı, yüksek bitkiler ve alglerin fotosentezidir.
