Fotosentezin Kısa Tarihçesi
Biyolojinin en önemli konularından biri olan fotosentez, canlılık için çok temel biyokimyasal bir olaydır. Fotosentez hakkında sahip olduğumuz bilgiler zaman içerisinde birçok bilim adamının katkılarıyla ortaya çıkmıştır. Fotosentezin kısa tarihçesini bu yazıda ele alacağız. Fotosentez konusunu bilmeyenler ilgili konudan fotosentezi çalışıp öğrenebilir.
Fotosentezle ilgili çalışmalar çok eski yıllara dayanmaktadır. Bilim insanları asırlar boyunca bu konuda çalışmalar yapmış ve sonuç olarak yeryüzünün en önemli biyokimyasal olayını aydınlatmışlardır. 18. Yüzyıldan önce bitkilerin bütün ihtiyaçlarını topraktan aldıklarına dair bir inanç vardı. Ancak daha sonra yapılan çalışmalarda bunun böyle olmadığı ortaya çıktı. Bitkiler topraktan su ve mineralleri alıyordu fakat buna ek olarak ışık ve karbondioksite de gereksinim vardı.
Fotosentezin aydınlatılması sürecinde yapılan ve fotosentezi anlamamızı sağlayan çalışmalardan en önemlileri ele alalım. Fotosentezin tarihçesindeki en önemli basamaklar şunlardır:
Doğa bilimlerine hemen her alanda katkı sağlayan Aristo, bitkilerin yaşayabilmesi için güneş ışığının gerekli olduğunu gösterdi.
Van Helmont 17. Yüzyılda 2,5 kg ağırlığındaki bir söğüt fidanını içerisinde 100 kg toprak bulunan bir saksıya dikti. Ardından 5 yıl boyunca bu saksıyı sadece yağmur suyuyla suladı. Beşinci yılın dolmasıyla Helmont fidanın 85 kilogramlık bir ağaca dönüştüğünü gördü. Yine beş yılın sonunda başlangıçta 100 kg olan toprağın 99,994 kg geldiğini belirledi. Arada çok az bir fark bulunuyordu. Helmont bunun deney hatası olduğunu varsayıp ağaçtaki kütle artışının sebebinin sadece su olduğunu düşündü.
1771 yılında Joseph Priestly yeşil bitkilerin yanmanın ve solunumun etkilerine ters bir şekilde havayı etkilediklerini gösterdi. Priestly yaptığı deneylerde, kapalı bir fanusun altında yeşil bir bitki ile bir fareyi birlikte bıraktığında farenin uzun süre yaşadığını tespit etti. Bunun sonucunda bitkinin kirli havayı temizlediğini ileri sürdü.
1779 yılında Jan Ingenhousz bitkilerin ancak ışıkta kirli havayı temizlediklerini ve bunu da yeşil kısımlarını kullanarak yaptıklarını ileri sürdü.
3 yıl sonra yani 1882’de Jean Senebier bitkilerin havaya oksijen verirken havadan karbondioksit aldığını tespit etti.
1804 yılında Nicolas de Saussure bitki ağırlığındaki artışı göz önünde bulundurdu ve fotosentezde suyun da kullanıldığını açıkladı.
1880’de Engelman, fotosentezde havaya O2 verenin kloroplast organeli olduğunu tespit etti.
1905’te Blackman fotosentezin ışık ve karanlık evre tepkimelerini içerdiğini tespit etti.
1930’lu yıllarda Van Niel yeşil bitkilerle bazı bakterilerin fotosentez tepkimeleri açısından benzerlik gösterdiğine dikkat çekti. Dışarıya verilen O2’nin CO2’den değil tamamen sudan kaynaklandığını söyledi. Bu durum daha sonra ağır oksijen izotoplarının kullanıldığı deneylerle de doğrulandı.
1937 yılına gelindiğinde İngiliz bitki biyokimyacısı Robin Hill, yapraklardan izole edilmiş kloroplastlarda ışık altında CO2 olmadan da ortama O2 verildiğini gösterdi. Fotoliz olarak bilinen bu olaya aynı zamanda Hill tepkimesi de denmektedir.
1941 yılında Samuel Ruben ve Martin Kamen oksijenin ağır izotoplarını içeren su ortamında yetiştirilen algde ortama salınan oksijenin kaynağının su olduğunu gösterdiler.
1955 yılında Amerikalı fizyolog Arnon ışığa bağlı tepkimelerde ATP ve NADPH2’nin elde edildiğini ve bunların ışıktan bağımsız tepkimelerde kullanıldığını gösterdi.
1954 yılında karbonun ağır izotoplarını kullanan Melvin Calvin, eskiden karanlık evre tepkimeleri ya da karbon tutma tepkimeleri olarak bilinen fotosentezin ışıktan bağımsız tepkimelerini aydınlatacak önemli çalışmalar yaptı. Bunun sonucunda 1961 yılında Nobel ödülü aldı.
Fotosentezin tarihi serüveni kısaca bu şekilde gerçekleşti. 1960'lı yıllarda fotosentez ile ilgili bugün bildiğimiz birçok şeyi öğrenmiş durumdaydık. Sonrasında mikroorganizmalarda fotosentez tepkiemelerinin detaylarını da elde edecek çalışmalar gerçekleştirilecekti.
Etiketler: