Fotosentez Mekanizması

Bilindiği gibi fotosentez, bitkilerin, kimi zaman da bazı bakteri ve tek hücreli canlıların, karbondioksit ve sudan, şeker (karbonhidrat) üretmek için güneş ışınıyla gelen enerjiyi kullanmalarıdır. Bu reaksiyon sonucunda güneş ışınındaki enerji, üretilen şeker molekülünün içine depolanmış olur. Kullanılamayan güneş enerjisinin kullanılabilir kimyasal enerjiye dönüşme işleminde ise yeşil bir pigment olan klorofil önemli rol oynar. (Pigment ışığı emebilen maddelere verilen addır.)

Bütün reaksiyon aşağıdaki formülde özetlenir:

6H2O + 6CO2 ---FOTOSENTEZ---> C6H12O6+ 6O2

Kimya diline yabancı olanlar için, bu kimyasal formül şu şekilde tercüme edilebilir:

6 su molekülü + 6 karbondioksit molekülü -FOTOSENTEZ SONUCUNDA- 1 şeker molekülü + 6 oksijen molekülüne dönüşür.67

Fotosentezin genel şeması oldukça basit gözükmektedir. Fakat bu şema yalnızca başlangıçta reaksiyona giren ve reaksiyon sonucunda elde edilen maddeleri göstermektedir. Bu nihai ürünlerin elde edilmesi ise yaprakta meydana gelen ve hayranlık uyandıracak derecede kompleks işlem ve mekanizmalar sonucunda gerçekleşir.









Resimlerde fotosentezin basit bir anlatımı görülmektedir. Fotosenteze katılan karbondioksit, su gibi elemanların ışık enerjisi ile birleşmesi sonucunda açığa oksijen, glikoz gibi yan ürünler çıkar.





1- güneş ışığı
2- karbondioksit CO2



3- su H2O
4- ısı



5- glikoz
6- oksijen O2





A- ışığa bağlı reaksiyonlar
B- ışığa bağlı olmayan reaksiyonlar





Karbondioksit ve su kullanarak, günlük hayatta şeker dediğimiz karbonhidrat moleküllerinin oluşturulması için son derecede hassas ve kompleks ölçülerin ve işlemlerin gerçekleştirilmesi gerekir. Bu işlemler atomlar, hatta atomların çevresinde dönen elektronlar düzeyinde işleyen çok kompleks sistemleri içerir.

Sistem içinde farklı pigmentler, çeşitli tuzlar, mineraller, kalıntı elemanlar (ferredoksin, adenosin trifosfat gibi), alt-katalizörler, çeşitli görevler üstlenen maddeler ve diğer kimyasal etkenlerden oluşan kalabalık bir ekip vardır. Sadece "sakaroz" gibi basit bir şeker molekülünü üretmek için bile bitkilerin 30 adet farklı proteine ihtiyaçları olduğunu düşünürsek, bu işlemin genelinin ne kadar kompleks olduğu daha iyi anlaşılır.

Fotosentez İşleminde Yer Alan Parçalar

- Kloroplast: Bitki hücresiyle hayvan hücresi genel olarak aynı özellikleri taşımaktadır. Bu iki canlı türünün hücreleri arasındaki en önemli fark, bitki hücresinde artı olarak, içinde fotosentezin gerçekleştiği yeşil bir deponun (plastid) yani kloroplastın bulunmasıdır. Seyyar bir enerji santrali gibi güneş ışığını emen klorofilleri saklayan bu organizmalar bütün sistemin kalbidir. Kloroplastlar, iç içe geçmiş balonlara benzeyen yapılarıyla, doğanın yeşil rengini verirler.









Bitki hücrelerinde, içinde fotosentezin gerçekleştiği yeşil bir depo yani kloroplast bulunur. Kloroplastlar, fotosentezde kullanılacak güneş ışığını emerler. Yapıları iç içe geçmiş balonlara benzer. (en üst sağda) Resimlerde fotosentezde yer alan parçalar görülüyor. a) Grananın, kloroplastın içindeki yeri. Üst üste yığılmış disklere benzeyen granalar, tilakoid denen yassılaşmış çuval şeklindeki yapıların birleşmesi ile oluşmaktadır. b) Tilakoid zarının içerisinde yerleşik bulunan parçacıkların genel görünümü. c) Tilakoid içindeki bu parçacıkların elektron mikroskobu altındaki görünümü.





1- mezofil hücre
2- Işık mikroskobunun altında mezofil bitki hücrelerinin içini dolduran kloroplastlar görülüyor.
3- kloroplast





1- grana
2- stroma
 



3- iç zar
4- dış zar



5- temel doku lamella
6- stroma lamella



7- tilakoid
8- fotosistemler





Bitki hücresinde, fotosentez işlemi kloroplastlarda meydana gelir. Kloroplast 2-10 mikrometre kalınlığında (mikrometre metrenin milyonda biridir), 0,003 milimetre (milimetrenin binde üçü) çapında mercimek şeklinde küçük disklerden oluşmuştur. Bir hücrede 40'a yakın kloroplast vardır. Bu ilginç birimler bu kadar küçük olmalarına rağmen bulundukları ortamdan iki zarla ayrılmışlardır. Bu zarların kalınlığı ise akıl almayacak kadar incedir: 60 angström, yani 0,000006 milimetre.68 (milimetrenin yaklaşık yüzbinde biri)

Kloroplastın içinde "tilakoid" adı verilen yassılaşmış çuval şeklinde yapılar vardır. Bunlar fotosentezin kimyevi birimleri olan klorofilleri muhafaza eder ve daha ince zarlarla korunurlar. Bu tilakoidler, "grana" adı verilen 0,0003 milimetre büyüklüğünde ve madeni para şeklinde üst üste yığılmış diskler olarak dizilmişlerdir. Bir kloroplast içinde bu granalardan 40-60 adet bulunur. Bütün bu karmaşık yapılar, protein ve yağların belirli bir amaç için biraraya gelmeleriyle oluşur. Bunlar da belirli oranlarda bulunurlar. Örneğin tilakoid zarı %50 protein, %38 yağ ve %12 pigmentten oluşmuştur.69

- Tilakoid: Kloroplastın içindeki ikinci aşama tilakoid adı verilen torbalardır.  Bunlar çuvala benzeyen ve içinde klorofil molekülünü saklayan zarlardır. Bu torbaların içinde güneş ışığını emen yeşil pigment olan klorofil bulunur.

- Grana: Tilakoidler biraraya gelerek granaları oluştururlar.

- Klorofil: Kloroplastın içinde bulunan ve güneş ışığını emen yeşil pigmenttir. Klorofil olmasaydı, ne oksijen, ne besin, ne de doğanın rengi olurdu. 

- Stroma lamella: Kloroplast içinde granaları bağlayan boru şeklindeki zar.


Stroma: Kloroplastın içindeki jele benzeyen sıvı.

Fotosentez Ve Işık

Atmosfer, gerek fonksiyonları gerekse kimyasal bileşimiyle yaşam için zorunlu, mükemmel bir örtüdür. Güneş, çok farklı dalga boylarında ışığı yayar. Ancak bu dalga boylarından sadece çok dar bir aralık yaşam için gerekli olan ışığı içerir. Ve bu noktada önemli bir mucize görülür; atmosfer öyle bir yapıya sahiptir ki, sadece yaşam için gerekli olan aralıktaki ışığın geçmesine izin verirken, yaşam için zararlı olan X ışınlarını, gama ışınlarını ve diğer zararlı tüm ışınları emer ya da geri yansıtır. Yaşam için son derece önemli olan bu seçilimden sorumlu olan atmosfer tabakası ise, kimyasal formülü O3 olan "ozon tabakası"dır. Ozon tabakasının evrendeki diğer 1025 adet farklı dalga boyuna sahip ışın cinsi arasından, yalnızca yaşam için gerekli 4500 - 7500 A0 aralığındaki görünür ışığı geçirmesi bizim için özel tasarlanmış bir mucize olduğunun göstergesidir.70 Eğer atmosfer bu aralıkta bulunan ışığı geçirmeseydi veya bu ışıkla birlikte farklı dalga boylarındaki ışıkları da geçirseydi, yeryüzünde canlılık kesinlikle oluşamazdı. Bu, canlılığın oluşması için gereken yüzbinlerce koşuldan sadece bir tanesidir ve bu koşulların tamamının eksiksiz olarak oluşması, canlılığın tesadüfen meydana gelmesinin kesinlikle imkansız olduğunu gösterir.

Farklı Dalga Boyundaki Işıklar Farklı Renkler Demektir

1- mor,
2- mavi,
3- yeşil,
4- sarı,
5- turuncu,
6- kırmızı

a- görünen ışık
b- kısa dalga boyları (yüksek enerji)
c- gama ışınları
d- X ışınları e- UV
f- kızıl ötesi
g- ışık emilir
h- radyo dalgaları
ı- binlerce metre
j- uzun dalga boyları (düşük enerji)
k- dalgaboyu <1nm

 

Atmosfer sadece yaşam için gerekli olan ışığın geçmesine izin verirken, canlılara zararlı olan diğer tüm ışınları emer ya da geri yansıtır. Bu seçilimden sorumlu olan atmosfer tabakası ise, "ozon tabakası"dır. mor,





Gördüğümüz bütün renkler belirli bir dalga boyuna ve frekansa sahiptir. Örneğin kırmızının dalga boyu mordan uzundur. Bizim renkleri görebilmemizin sebebi ise gözlerimizin bu hassas dalga boylarını algılayacak ve beynimizin de bunları yorumlayacak şekilde yaratılmasından kaynaklanır.

Işığın dalga boyu "nanometre" adı verilen bir birimle tanımlanır. Bir nanometre ise metrenin milyarda birine eşittir. Örneğin kırmızının dalga boyu 770, koyu morun ise 390 nanometredir.71 Ancak bu o kadar küçük bir birimdir ki, insanın gözünde canlandırabilmesi kesinlikle imkansızdır. Bu ışıkların bir de frekansları vardır. Bu frekans "hertz" veya saniyedeki devir sayısıyla ölçülür. Bir devir ise dalganın en üst ve en alt noktası arasındaki mesafedir. Işık saniyede 300.000 km yol alır. Eğer dalga boyu daha küçük ise fotonlar aynı sürede daha fazla mesafe kat etmek zorunda kalırlar.

Buraya kadar anlatılan özelliklerden anlaşılacağı gibi bitkinin kullandığı ışık çok özel bir yapıya sahiptir. Bu ışık, hem atmosferde hassas bir elekten geçirilerek süzülür, hem bizim algılayamayacağımız kadar küçük bir mesafe aralığında hareket eder, hem de bilinen en büyük hıza sahiptir.

Ayrıca hem dalga olarak hem de foton denilen tanecikler şeklinde hareket ettiği için maddeleri oluşturan atomlara çarparak kimyasal reaksiyonlara sebep olma özelliğine de sahiptir.

Bu kadar kompleks bir yapıya sahip olan ışık büyük mesafeler katedip bitkiye ulaştığında, özel bir anten sistemi tarafından algılanır.

Bitkide bulunan bu anten sistemi o kadar hassas bir yapıya sahiptir ki, sadece bu çok küçük bir dalga aralığında bulunan ışığı yakalayacak ve bu ışığı işleyecek sistemleri başlatacak şekilde yaratılmıştır. Eğer ışık herhangi başka bir değere, hıza veya frekansa sahip olsaydı, pigment (bitkinin anteni) bu ışığı göremeyecek ve işlem daha başlamadan sona erecekti.72

Pigment ve ışık arasındaki uyum, çok sık karşılaştığımız özel yaratılış örneklerindendir. Örneğin kulak ve ses dalgası, göz ve ışık, besinler ve sindirim sistemi gibi sayısız uyumlu yaratılış örneği mevcuttur. Ne ışık kendi dalga boyunu ayarlar ne de pigment algılayabileceği ışık boyunu seçme şansına sahiptir. Açıktır ki, ikisi de bu sistem için özel olarak yaratılmışlardır.

Renkli Bir Dünyada Yaşamamızı Sağlayan Mucize

Işığı emen bütün maddelere pigment adı verilir. Pigmentlerin renkleri, yansıtılan ışığın dalga boyundan, başka bir deyişle madde tarafından emilmeyen ışıktan kaynaklanır. Bütün fotosentetik hücrelerde bulunan ve bir tür pigment olan klorofil, yeşil dışında, görünen ışığın bütün dalga boylarını emer. Yaprakların yeşil olmasının sebebi yansıtılan bu ışıktır. Siyah pigmentler kendilerine çarpan ışığın bütün dalga boylarını emerler. Beyaz pigmentler ise kendilerine çarpan ışığın neredeyse bütün dalga boylarını yansıtırlar.

Örneğin bitkilerdeki klorofil ismi verilen pigmentler hem yeşil rengin oluşmasını sağlayan, hem de fotosentezin gerçekleştiği yerlerdir. Pigment, karbon, hidrojen, magnezyum, nitrojen gibi atomların biraraya gelerek oluşturdukları moleküllerin gerçekleştirdikleri bir yapıdır. İşte bu tür bir pigment olan klorofil hayatın devamında çok önemli bir role sahip olan fotosentezi, hiç durmaksızın gerçekleştirir. Klorofil pigmentinin boyutlarını düşündüğümüzde konunun ne kadar ince ve hassas hesaplar üzerine kurulu olduğu daha iyi  anlaşılacaktır.









a) Güneş enerjisi listelenen türlere göre sınıflandırılmıştır.
b) Klorofil a ve klorofil b'nin emme spektrumu, bu iki pigmentin en iyi mor-mavi ve kırmızı-turuncu renkteki ışığı emdiğini göstermektedir.
c) Yapraklar bize yeşil gibi görünürler, çünkü yeşil ışık klorofil vasıtasıyla iletilir ya da yansıtılır.





250-400 kadar klorofil molekülü gruplar şeklinde organize olarak, "fotosistem" adı verilen ve çok hayati işlemler gerçekleştiren bir yapı oluştururlar. Bir fotosistem içindeki bütün klorofil molekülleri, ışığı emme özelliğine sahiptirler; ama her fotosistemde sadece bir klorofil molekülü gerçekten ışıktan elde edilen kimyasal enerjiyi kullanır. Enerjiyi kullanan molekül, fotosistemin ortasına yerleşerek, sistemin reaksiyon merkezini tespit eder. Diğer klorofil molekülleri "anten pigmentler" olarak adlandırılırlar. Klorofil a olarak adlandırılan reaksiyon merkezinin çevresinde anten benzeri bir ağ oluşturarak reaksiyon merkezi (yani klorofil a) için ışık toplarlar. Reaksiyon merkezi 250'den fazla anten molekülünün birinden enerji aldığında, elektronlarından biri daha yüksek bir enerji seviyesine çıkarak bir alıcı moleküle transfer olur. Yani klorofil a'ya ait olan bir elektron, etrafta dizilmiş bulunan diğer klorofil moleküllerine geçer. Bu sayede zincirleme bir reaksiyon ve elektron akışı dolayısıyla fotosentez de başlamış olur.73









Kloroplastı oluşturan parçalar incelendiğinde hassas hesaplamalar üzerine kurulmuş, detaylı bir sistemin olduğu görülecektir. Gözle görülmeyecek kadar küçük alanlara böyle detaylı tasarımları yerleştiren yüce Allah'tır.





1- bir granum
2- granum



3- ışığı emen pigmentler
4- tilakoid



5- ATP sentezi
6- lümen



7- temel doku
8- tilakoidin yeniden inşası





Bu yüzden pigment dediğimiz organlar fotosentez işlevi içinde hayati bir rol oynamaktadırlar. Bu çok özel yapılı moleküller aynı zamanda çevremizdeki yeşil bitki dünyasını oluşturmaktadırlar.









Kloroplastlardaki ışık toplama kompleksinin modeli. (a) Her bir ışık toplama kompleksi çok sayıda klorofil a, klorofil b ve karotenoid moleküllerini içermektedir. (b) Molekül kompleksi tarafından emilen ışık enerjisi reaksiyon merkezine geçirilir. Burada klorofil a tarafından emilir.





A- ışık toplama kompleksi
B- reaksiyon merkezine iletilen ışık enerjisi





1- karotenoid
2- klorofil a ve b
3- klorofil a



4- reaksiyon merkezi
5- protein
6- P680 veya P700



7- ışık
8- feofitin
9- harekete geçirilen elektron dışarı atılır





 











(sol resim) Fotosentez işleminde görev alan anten, yüzlerce klorofil ve karotenoid molekülünden ve reaksiyon merkezi olan klorofil a molekülünden oluşur.





1- alıcı molekül
2- reaksiyor merkezi
3- pigment molekülü



4- anten
5- ışık enerjisi





Bir bahçeye girdiğimizde insanı etkileyen parlak renklere ve desenlere sahip çiçeklerle karşılaşırız. Mesela bir kırmızı gülle karşılaştığımızda gülün rengi hoşumuza gider; gülün asıl renginin ne olduğunu  bilmeden hayranlıkla seyrederiz. Aslında gülün koyu kırmızı rengi, gülün içindeki pigmentlerin bu dalga boyundaki ışınları bir ayna gibi  yansıtmasından kaynaklanır. Gülün yapraklarında bulunan pigmentler gelen ışığın tamamını emerek, sadece kırmızı rengi temsil eden dalga boyundaki ışığı yansıtırlar ve biz bu yansıyan dalgaboyunu kırmızı olarak görürüz.





1- güneş ışığı
2- kırmızı

Pigmentler Ve Evrimcilerin Akıl Dışı Senaryoları

Görünür ışık, pigmentlerin ortaya çıkardığı renkler ve bu milyonlarca tondaki renkleri algılayan gözlerimiz, Allah tarafından sonsuz bir ilim ve sanatla yaratılmıştır. Birisi olmadan diğerinin anlamını yitireceği bu sistemde renkler, ışık ve göz mükemmel bir uyum içindedir.

Bitkilerdeki pigmentin yaratılışında kullanılan malzeme insan gözündeki pigment olan retina için de kullanılmıştır. Ama aynı malzeme bitkide fotosentezi başlatırken, insan gözünde görüntüyle ilgili mesajları beyne iletmekle görevlendirilmiştir. Birkaç atomun birleşmesinden meydana gelen bir maddenin, bulunduğu yere göre farklı özelliklere ve görevlere sahip olabilmesi olağanüstü bir durumdur. Saatte 500 km hızla beyne mesaj ileten 600 bin sinirle beyne bağlı olan göz, aynı anda 1,5 milyon mesaj alıp bunları düzenler ve beyne gönderir.74 İnsan gözündeki kompleks sistem gibi pigmentlerin bitkide yaptıkları görev de çok karmaşık bir yapıya sahiptir. Evrimciler pigmentle ilgili sistemleri açıklarken sistemin kompleks yapısını ve her bir parçasının aynı anda yaratılmış olması gerektiğini hiç gündeme getirmezler. Klasik evrim senaryosuna göre bitkiler güneş enerjisini kullanma ihtiyacı duymuş, bunun için de -her nasılsa- pigmentleri üretmişlerdir. Burada unutulmaması gereken, bu bitkilerin daha önceden pigment gibi bir yapıdan haberdar olmamaları ve pigment görevini gören bir sistemi de bilmiyor olmalarıdır. Evrimcilerin neyi savundukları burada açık bir biçimde ortaya konduğunda teorinin sahip olduğu mantık hezimeti de daha net karşımıza çıkar.









(Üstte) mikroskop altındaki resmi görülen tek hücreli bir canlıdır. Evrimciler buna benzer bir tek hücreliden bitkilerin, hayvanların, insanların, kısacası tüm canlıların evrimleştiğini öne süren hayali bir senaryoya sahiptirler.





Evrimcilere göre, hayatta kalmak için bir enerji kaynağı arayan, bir bilince ve akla sahip olmayan tek hücreli bir canlı nasıl olmuşsa Güneş'in ekonomik ve sürekli bir enerji kaynağı olduğunu tespit etmiştir. Sonra, bu enerjiyi nasıl kullanılır hale getirebileceğini 'düşünmüş' ve günümüzün bilim adamlarının dahi çözemediği sorunları çözerek, güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürebilecek bir anten sistemi planlamıştır. Bunun için Güneş'in uygun dalga boylarını, elektron akışını sağlayacak kimyasal formülleri çözdükten sonra üretim işine başlamış ve belirli kimyasalları hassas oranlarda biraraya getirerek pigmenti üretmiştir. İşte evrimcilerin akıl almaz senaryosu budur.

Bu senaryo akıl dışı olmasının yanında, birçok açıdan da çıkmaza girmektedir. Herşeyden önce, son zamanlarda yapılan çalışmalarda bitkilerin ortak bir atadan evrimleşmedikleri kesin olarak ortaya çıkmıştır. Evrimcilerin gerçek dışı iddialarına göre bunun bir anlamı da şudur: her bitki türü fotosentez sistemini ayrı ayrı, diğerlerinden bağımsız olarak geliştirmiştir. Bu hayal dünyasının sınırlarını iyice zorlayan bir senaryodur. Çünkü, tek bir bitkinin dahi fotosentez gibi, günümüzün ileri teknoloji ve bilim seviyesi ile taklit dahi edilemeyen kompleks bir sistemi tesadüfen elde etmesi imkansızdır.

Bu imkansızlık açıkça ortada olmasına rağmen evrimciler, bu imkansızlığın defalarca tekrarlandığını iddia edecek kadar akıl ve mantığa aykırı düşünmektedirler. Oysa daha ileride de göreceğimiz gibi fotosentezin önemli bir parçası olan pigmentlerin oluşturduğu antenler ve onlara bağlı olarak çalışan sistemlerin tasarımı tesadüfle izah edilemeyecek kadar olağanüstü bir yapıyı ortaya koymaktadırlar.

 Fotosentezi Etkileyen Faktörler

İleriki bölümlerde de göreceğimiz gibi fotosentez çok karmaşık ve hassas bir süreçtir. Fotosentezi yapan bitkinin her parçası bu iş için özel yapılara sahiptir. Ancak fotosentezin gerçekleşmesi için gerekli olan unsurlar bitkinin yapısıyla sınırlı değildir. Bitkinin yapısı dışında ihtiyaç duyulan faktörlerin en önemlilerinden biri de kuşkusuz ışıktır. Daha önce gördüğümüz gibi, Dünya'ya gelen ışığın dalga boyu ile bitkilerdeki anten ve pigment sistemi birbirleriyle mükemmel bir uyum içinde yaratılmışlardır. Ancak ışığın dalga boyu yanında, fotosentezi etkileyen başka dengeler de vardır.

1. Işığın Şiddeti ve Süresi

Fotosentez, ışığın şiddeti ve süresine bağlı olarak değişir. Ayrıca, ışığın doğrudan ya da dağılmış olarak gelmesi de fotosentez açısından önemlidir. Doğrudan veya direkt ışık ile bulut, sis ve diğer cisimlere çarparak yayılan ışık arasında önemli farklar bulunur. Doğrudan gelen ışınlar toplam ışığın %35'ini, yayılan ışık ise %50-60'ını oluşturur. Yayılan ışığın fizyolojik kalitesi daha yüksek olduğu için bitkilerin ihtiyacı olan ışık açığı karşılanmış olur.

Bitkiler de bu iki ışık türüne duydukları ihtiyaca göre, "güneş bitkileri" ve "gölge bitkileri" olarak ikiye ayrılırlar. Güneş bitkileri, doğrudan güneş ışığını alarak maksimum verim elde edecek şekilde yaratılmışken, gölge bitkileri orman gibi gölgeli alanlarda veya soğuk-bulutlu iklimlerde, dolaylı olarak gelen ışıkla maksimum fotosentez yapacak şekilde yaratılmışlardır.

Gürgen, ıhlamur, karaağaç, dişbudak, sedir ve ardıç ağaçları ise iki ortamda da yaşayabilecek şekilde yaratılmışlardır. 









Güneş ışığını direkt alarak fotosentez yapabilen çiçekli bitkilerin yanısıra, gölge alanlardaki kısıtlı ışıkla fotosentez yapabilecek özelliklere sahip olan bitkiler de vardır. Ihlamur (altta sağda) ve karaağaç (üstte sağda) bu türdeki ağaçlardandır.





 









Kasımpatı, sonbahar başlarında, gündüzün kısa olduğu zamanlarda çiçek açar. Kısa zamanda çok süratli bir büyüme gösterir.





a- uzun gün
b- kısa gün

2. Işığın Miktarı Ve Yoğunluğu

Yılın belli mevsimlerinde ekvatordan kuzeye ve güneye doğru gidildikçe aydınlanma ve buna bağlı olarak fotosentez süresi artar. Bu aydınlanmanın süresi, bitkilerde büyük değişiklikler yaşanmasına sebep olur. Fotosentezin artmasıyla bitkilerdeki büyüme, çiçeklenme, yapraklanma gibi gelişim süreçleri değişir. Bu durumda kısa sürede süratli bir büyüme gerçekleşir. Bu ışık özelliği nedeniyle çiçekler uzun ve kısa gündüz bitkileri olarak ikiye ayrılır. Örneğin, kısa gündüz bitkisi olan kasımpatı, sonbahar başlarında, gündüzün kısa olduğu zamanlarda çiçek açar, uzun günlerde ise çiçeksiz olarak büyür. Ancak ışık şiddeti ne kadar artarsa artsın fotosentez sadece belirli sınırlar içerisinde faaliyetine devam eder.75

3. Isı

Bitkilerin fotosentez yapabilmeleri ve hayatlarını sürdürebilmeleri için ısıya ihtiyaçları vardır. Belirli bir sıcaklıkta tomurcuklarını patlatarak çiçek açan, yapraklanan bitkiler, ısı belli bir sıcaklığın altına düştüğünde yaşamsal faaliyetlerini sona erdirirler. Örneğin, genelde ısı 10 derecenin üzerinde olduğunda orman ağaçları büyüme devresine girerler. Tarımda ise bu sınır 5 derecedir. Isı arttıkça kimyasal işlemler de iki ya da üç misli artar. Ancak ısı, 38-45 dereceyi aştığında, bitkinin büyümesi türüne göre yavaşlar, hatta durur.76

Bir bütün olarak fotosentezin aşamalarına, fotosentez yapan organizmalara, bu işlemi yapmak için ihtiyaç duydukları özel koşullara bakıldığında yaratılışın önemli delilleri görülür. Hassas ve muntazam ölçülerin biraraya gelmesiyle bir anlam kazanan bu sistem herşeyin yaratıcısı, sonsuz ilim sahibi Allah tarafından yaratılmış ve insanın emrine verilmiş bir nimettir.

4. Gece Olması

Fotosentezin meydana gelmesi için birarada bulunması gereken koşullar oldukça fazladır ve bunlardan biri olmadığında fotosentez de olmaz. Bu koşullardan biri de gecedir. Bitkilerin yaşama ve büyüme faaliyetleri, gece ve gündüz arasındaki sıcaklık farklarıyla yakından ilgilidir. Bazı bitkiler gündüz fazla sıcaklığa ihtiyaç duyarken geceleri düşük sıcaklık isterler. Bazıları ise bu farkı istemezler.









Güneş ışınları, bitkiler için yapraklarda terlemenin dolayısıyla fotosentezin başlaması demektir. Alchemilla adlı bitkide gece ile birlikte terleme yavaşlar ve bitki dinlenmeye geçer.





Güneş'in doğmasıyla birlikte, yaprakta terleme ve buna bağlı olarak fotosentez artmaya başlar. Öğleden sonra ise bu olay tersine döner; yani fotosentez yavaşlar, solunum artar, çünkü sıcaklığın artmasıyla birlikte terleme de hızlanmaktadır. Geceleyin ise sıcaklığın azalmasıyla birlikte terleme yavaşlar ve bitki rahatlar. Eğer geceyi sadece bir gün yaşamasak, bitkilerin çoğu ölürdü. Gece, aynı insanlar için olduğu gibi, bitkiler için de bir dinlenme ve dinçleşme anlamına gelir.77

Allah Kuran'da gece ile gündüzü, Ay ile Güneş'i ve tüm bitkileri insanların hizmetine verdiğini şöyle bildirmiştir:


Geceyi, gündüzü, Güneş'i ve Ay'ı sizin emrinize verdi; yıldızlar da O'nun emriyle emre hazır kılınmıştır. Şüphesiz bunda, aklını kullanabilen bir topluluk için ayetler vardır. Yerde sizin için üretip-türettiği çeşitli renklerdekileri de (faydanıza verdi). Şüphesiz bunda, öğüt alıp düşünen bir topluluk için ayetler vardır.
(Nahl Suresi, 12-13)


Başka ayetlerde ise, geceyi yaratanın Allah olduğu, O'nun dışında başka hiçbir varlığın buna güç yetiremeyeceği şöyle haber verilir:


De ki: "Gördünüz mü söyleyin, Allah kıyamet gününe kadar gündüzü sizin üzerinizde kesintisizce sürdürecek olsa Allah'ın dışında size içinde dinleneceğiniz geceyi getirecek ilah kimdir? Yine de görmeyecek misiniz? Kendi rahmetinden olmak üzere O, sizin için, dinlenmeniz ve O'nun fazlından (geçiminizi) aramanız için geceyi ve gündüzü var etti. Umulur ki şükredersiniz.
(Kasas Suresi, 72-73)

5. Karbon çevrimi

Bitkiler, atmosfer ve okyanuslardaki karbondioksiti tüketip, organik bileşikler ürettikleri için birer karbon fabrikası ve çevreyi temizleyen bir arıtma tesisi olarak düşünülebilir. Solunum yoluyla az miktarda karbondioksit üretirler ve bunu hemen fotosentez için kullanırlar. Bitkilerin ve tek hücrelilerin karbondioksit tüketimi, insanların ve hayvanların karbondioksit üretimi arasındaki denge, okyanuslarda karbonatların üretilmesiyle eşitlenmiştir. Bu süreçte hava ve suda bulunan fazla miktardaki karbondioksit tüketilir.









Yeryüzünde birçok etmen atmosfere karbondioksit bırakılmasına neden olur. Örneğin canlıların nefes alıp vermesi, ölü canlılar, fosiller veya ağaçların yakılması hep karbondioksit üretir. Bu yoğun karbondioksit üretimine karşı ise bitkiler atmosferdeki karbondioksiti alarak, atmosfere canlılık için gerekli olan oksijeni bırakırlar. Eğer bitkiler böyle bir özelliğe sahip olmasaydı, kısa sürede dünya atmosferi karbondioksitle dolar, canlıların yaşamı için gerekli olan oksijen ise tükenirdi. Bu çevrim yeryüzündeki kusursuz uyum ve dengenin örneklerinden sadece biridir.





1- sudaki çözülmemiş karbondioksit
2- hava karbondioksit CO2
3- solunum
4- yanma
5- solunum
6- ayrışma



7- bitki artıkları
8- yer altından elde edilenve yakıt olarak kullanılan metanlı gaz
9- denize ait plankton artıkları
10- kaya kireç taşı
11- petrol
12- fotosentez





İnsan yaşamı havadaki karbondioksit oranını büyük miktarda artırır. Bu artış ise küresel ısınma olayına ve bunun bir sonucu olarak sera etkisi denilen hava sıcaklığının artışına yol açar. Karbondioksit ve diğer zararlı kimyasalların kullanımı aynı zamanda asit yağmurlarına da yol açar. Bütün bu zararlı etkilere karşı en güçlü silah, fotosentez yapan canlılardır. Eğer yeryüzünde böyle bir denge kurulmamış olsaydı, canlılık hiçbir zaman varlığını sürdüremez, kısa bir süre içinde oksijen yetersizliğinden ve karbondioksit zehirlenmesinden yok olurdu. Böyle bir sorunla asla karşılaşmayız çünkü, herşeyi belli bir ölçü ile takdir edip belirleyen üstün ilim ve akıl sahibi Rabbimizin yaratışında hiçbir kusur ve eksiklik yoktur:


Göklerin ve yerin mülkü O'nundur; çocuk edinmemiştir. O'na mülkünde ortak yoktur, herşeyi yaratmış, ona bir düzen vermiş, belli bir ölçüyle takdir etmiştir.
(Furkan Suresi, 2)


 

Dipnotlar

67 http://gened.emc.maricopa.edu/Bio/BIO181/BIOBK/BioBookPS.html
68 Kingsley R. Stern, Introductory Plant Biology, Wm.C.Brown Publishers, USA, 1991, s.38
69 Kingsley R. Stern, Introductory Plant Biology, Wm.C.Brown Publishers, USA, 1991, s.38
70 Solomon-Berg- Martin-Villee, Biology, Harcourt Brace, USA,1993, s.190,
71 "From Photons to Chlorophyll", Some Observations Regarding Color in the Plant World, C.J. Horn, Botany Column-Kasım, 1997, http://photoscience.la.asu.edu/photosyn/education/photointro.html
72 http://www.life.uiuc.edu/govindjee/paper/gov.html#52
73 Kingsley R. Stern, Introductory Plant  Biology, Wm.C.Brown Publishers, USA, 1991, s.167-168
74 "From Photons to Chlorophyll", Some Observations Regarding Color in the Plant World, C.J. Horn, Botany Column-Kasım, 1997
75 Malcolm Wilkins, Plantwatching, Facts  on File Publications, 1988, s.154
76 Kingsley R. Stern, Introductory Plant Biology, Wm.C.Brown Publishers, USA, 1991, s.174, http://aggie-horticulture.tamu.edu/greenhouse/ornamentals/light.html
77 http://aggie-horticulture.tamu.edu/greenhouse/ornamentals/light.html