Fotosentez, Sanılandan Daha Farklı İşliyor!

Bilim insanları, şimdiye kadar en çok çalışılan kimyasal süreçlerden biri olan fotosentezin sanılandan daha farklı işlediğini ortaya çıkardı.

Bitkilerin, alglerin ve bazı bakterilerin karbondioksit ve suyu, oksijen ve şekere dönüştürüp enerji olarak kullanması sürecine fotosentez deniyor. Organizmalar bunu yaparken sudan elektron almak için güneş ışığını kullanıyor. Böylece karbondioksit moleküllerini azaltoıyor.

Bu kimyasal reaksiyonlarda elektronların farklı moleküller arasında trans edilmesi için fotosistem 1 (PSI) ve fotosistem 2 (PSII) adı verilen oluşumları gerektiriyor. Bu sistemler ışığı emen ve bitki yapraklarıyla alglere yeşil rengini veren klorofil adlı pigmenti içeriyor. 

22 Mart'ta Nature adlı hakemli bilimsel dergide yayımlanan araştırmada ultra hızlı geçici absorpsiyon spektroskopisi diye bilinen yeni bir teknik kullanıldı. Fotosentezin, saniyenin katrilyonda birinde (0,000000000000001 saniye) nasıl işlediği ilk kez incelendi.

Araştırma ekibi aslında kimyasal işlemler sırasında elektronları yakalayan halka şeklindeki kinon denen moleküllerin fotosentezi nasıl etkilediğini görmek istiyordu.

Ancak bunun yerine fotosistemlerden elektronların sanılandan çok daha önce salınabildiği keşfedildi.

Önceki araştırmalarda PSI ve PSII'deki protein yapısının çok kalın olduğunu, bu durumun elektronların, ihtiyaç duyulan yere gönderilmeden önce içlerinde tutulmasını sağladığı kaydedilmişti. Ancak yeni bulgular, protein yapısının daha sızıntılı olduğunu gösterdi. Elektronların, klorofil tarafından emildikten hemen sonra fotosistemlerden kaçabildiği tespit edildi.

Uzmanlar çalışmanın, ileride yapılacak araştırma ve biyoteknoloji uygulamalarında yeni kapılar açtığını söyledi. Fotosentezin "hacklenerek" elektronların daha erken aşamalarda serbest bırakılabileceği, böylece sürecin çok daha verimli hale gelebileceği düşünülüyor.

Bulgular, yenilenebilir enerji kaynaklarında güneş ışığına daha dayanıklı ya da laboratuvar ortamında çoğaltılabilen bitkilerin üretilmesini sağlayabilir.

Araştırmanın yazarlarından biyokimyager Jenny Zhang "Yeni bir teknik kullanarak halihazırda bildiklerimizi doğrulayacağımızı düşündük. Bunun yerine tamamen yeni bir yol bulduk. Fotosentezin karakutusunu biraz daha açtık" diye konuştu. Zhang sözlerini şöyle sürdürdü:

Burada bulduğumuz yeni elektron transfer yolu çok şaşırtıcı.

Makaleye imza atan isimlerden Tom Baikie ise "Yediğimiz her şeyde ve soluduğumuz havada bitkilere bel bağlıyoruz. Belki onların elektronlarını da kullanabiliriz" dedi.