Karbondioksitin Fotosentezde Çift Rolü: Öncü Bulgular

Araştırmacılar, fotosentez olayında  karbondioksitin ( iyonik formda bikarbonat olan) su molekülünün ayrışmasında düzenleyici bir rolü olduğunu keşfettiler. Bunun anlamı şeker oluşumunda karbon dioksitin ilave bir rol üstlenmesidir. 

Bu öncü çalışma Ulusal Bilimler Akademisi yayınlarının son sayısında yayınlanmıştır.

Bilindiği üzere karbondioksit içerisinde bulunan inorganik karbon, fotosentez gibi ışık odaklı (fotokimyasal) proseslerde kloroplastlar vasıtasıyla organik karbona dönüşür. Az bilinen diğer bir durum ise inorganik karbonun ayrıca fotosentetik elektron transfer hızını ve bundan dolayı fotosentetik oksijen üretim hızını etkilemesidir. Bu durum ilk olarak Nobel ödüllü Otto Warburg ve ortakları tarafından 50li yılların sonuna doğru yayımlandı. Karbon dioksitin bitkilerin ürettiği oksijenin kaynağı olması önerisiyle birlikte bu uyarıcı etkinin açıklaması o dönemde akla yatkındı.  Yıllar sonra bu fikrin yanlış olduğu ve atmosferdeki oksijenin kaynağının su olduğu kanıtlanmış oldu.

Fotosentetik elektron transferi üzerine inorganik karbonun uyarıcı etkisinin gözlenmesi, fotosentetik araştırmacılar arasında süregelen bir tartışmaya ve bu konu hakkında yüzlerce bildirinin yayınlanmasına neden olmaya devam etmektedir.

Umeå Üniversitesi (İsveç) Kimya Anabilim dalı Profesörü Johannes Messinger: ‘’Sonuçlarımız bu tartışmalara bir son verecektir.’’

Araştırma grubu, fotosentetik örneklerde gaz üretimlerini ölçmek için kullanılabilecek analitik kontrol koşulları altında ‘Membran inlet Kütle Spektroskopisi’’ ne dayanan çok hassas bir teknik geliştirdi. Ekip, bu duyarlı sistem yardımıyla önceden bir hipotez olan bikarbonatin fotosistem II basamağında suyun ayrışmasıyla üretilen protonları alıcı görevi üstlenmesini test etmeyi başardı. Bu durumdan yola çıkarak oksijene ilaveten karbon dioksitin fotokimyasal üretimi tespit edilebilir.

Takdir edilir ki, bilim adamları oldukça büyük miktardaki karbon dioksiti kütle spektroskopi deneyleri vasıtasıyla tespit edilebilir.

Johannes Messinger:

‘’ Böylece, sistem içerisinde her biri karbonik asit döngüsünden elde edilen, uygun kimyasal özelliklere sahip farklı iki karbon türü varmış gibi görünüyor: Fotosentetik reaksiyonun sonlarında yer alan merkezi elektron alıcısı (CO2) ve aynı zamanda fotosentetik reaksiyonun başında yer alan proton alıcısı (HCO3-).’’

Bu öncü çalışma, araştırmacılara karbondioksitin ikili rolünün olası biyolojik ve ekolojik etkilerini araştıracağı yeni bir araştırma alanı açıyor.

Yardımcı Sergey Koroidov yeşil ışık altında kütle spektroskopisi ile çalışırken.

Yardımcı Sergey Koroidov yeşil ışık altında kütle spektroskopisi ile çalışırken.

Kaynak : sciencedaily.com

Yazar Hakkında

Yücel Gider

İstanbul Üniversitesi FBE Fiziksel Kimya Anabilim Dalı Yüksek Lisans Öğrencisi

Bir Yorum Yaz