Oksijen, hayatta kalmamız için en değerli şeydir. Bu nedenle oksijen ve nasıl oluştuğu bugüne kadar en çok merak edilen ve araştırılan konulardan biridir. Şans eseri, araştırmacılar, fotosentezde görünüşte değerli bir adımın, süreçte önceden inanılandan çok daha önce gerçekleşebileceğini keşfettiler. Böylece fotosentezin aslında yıllardır düşündüğümüz gibi çalışmadığı anlaşıldı. Şimdi fotosentezin nasıl çalıştığına bir göz atalım. ?
Doğadaki en değerli kimyasal süreçlerden biri olan fotosentez sandığımız gibi çalışmıyor.
Fotosentez, bitkilerin, alglerin ve bazı bakterilerin karbondioksit ve suyu oksijen ve şekere dönüştürmek için güç olarak kullandıkları bir süreçtir. Bunu yapmak için, organizmalar oksitlemek veya sudan elektron almak için güneş ışığını kullanır; ve karbondioksit moleküllerini azaltır. Bu kimyasal reaksiyonlar, farklı moleküller arasında elektronları aktarmak için fotosistemler (ışığı emen ve bitki yapraklarına yeşil rengini veren protein kompleksleri) gerektirir.
İlk kez denenen teknik, sonuçlarıyla şaşırttı.
Nature dergisinde 22 Mart’ta yayınlanan yeni çalışmada araştırmacılar, fotosentezin saniyenin dörtte biri ölçeğinde nasıl çalıştığını incelemek için ultra hızlı geçici “absorpsiyon spektroskopisi” olarak bilinen yeni bir teknik kullandılar.
Ekip başlangıçta, kimyasal süreçler sırasında elektronları etkileyen moleküller olan kinonların fotosentezi nasıl etkilediğini anlamaya çalışıyordu. Ancak bunu araştırırken, daha önce mümkün olduğuna inanmadıkları elektronların fotosistemlerden çok daha erken salınabileceğini keşfettiler.
Cambridge Üniversitesi’nde biyokimyacı olan Jenny Zhang yaptığı açıklamada;
“Zaten bildiklerimizi doğrulamak için yeni bir teknik kullandığımızı düşündük, ancak tamamen yeni bir yol bulduğumuzu fark ettik.” söz konusu.
Geçmiş araştırmalar, fotosentez sırasında protein iskelesinin çok kalın olduğunu ileri sürdü. Ancak yeni spektroskopi tekniği, protein iskelesinin beklenenden daha “sızdıran” olduğunu ve bazı elektronların, ışık fotosistemler içindeki klorofil tarafından emildikten kısa bir süre sonra kaçabildiklerini ortaya çıkardı. Bu elektronlar bu nedenle hedeflerine beklenenden daha hızlı ulaşabilirler.
Hem izole fotosistemlerde hem de siyanobakterilerin içindeki “canlı” fotosistemlerde elektron sızıntısı gözlemlenmiştir.
Fotosentez hakkında bildiklerimizi yeniden yazmanın yanı sıra keşif, gelecekteki araştırma ve biyoteknoloji uygulamaları için yeni yollar açıyor.
Ekip, bu elektronların daha fazlasını erken aşamalarda serbest bırakmak için fotosentezi ‘hackleyerek’ sürecin çok daha verimli hale gelebileceğine inanıyor. Bu, güneş ışığına daha dayanıklı bitkilerin üretilmesine yardımcı olabilir veya yenilenebilir enerji kaynakları oluşturmak için yapay olarak çoğaltılabilir.
Bu bahis hakkında ne düşünüyorsunuz?
