Herkes havadaki yüksek karbondioksit seviyesinin ve bunun küresel ısınmaya katkısının farkındadır. Ve birçoğunuz bitkilerin bu CO2'yi oksijene dönüştürebildiğini duymuşsunuzdur. Bitkiler CO2 seviyesini kontrol etmede önemlidir, ancak CO2'yi O2'ye dönüştürmezler.

Bitkilerin de tıpkı hayvanlar gibi oksijen aldığını ve karbondioksit ürettiğini biliyor muydunuz?

Tüm bunlar biraz akademik, ancak bitkileri gerçekten anlamak istiyorsanız çok ilginç.

Bitkiler Karbondioksitten (CO2) Oksijen (O2) Üretmez, Fotoğraf kaynağı: Science Sparks

Fotosentezi Anlamak

Algler ve siyanobakteriler de dahil olmak üzere tüm bitkiler fotosentez yapar. Bu, CO2 ve suyun şeker ve oksijene dönüştürüldüğü bir süreçtir. Bitki hücrelerinin içindeki küçük organlar olan kloroplast adı verilen özel hücre yapılarında gerçekleşir. Bu kloroplastların her biri, klorofil adı verilen önemli bir molekülü içeren küçük bir kimyasal üretim tesisidir.

Klorofil güneş ışığını yakalayabilir ve kullanılabilir kimyasal enerjiye dönüştürebilir. Bu enerji daha sonra CO2 ve sudan şeker üretmek için kullanılır. Klorofil, mavi ve kırmızı ışığı yakalayabilen ve yeşil ışığın çoğunu yansıtabilen özel bir moleküldür. Bitkilerin yeşil görünmesinin nedeni budur.

Şeker neden bu kadar önemlidir? Şeker, bir bitkide bulunan daha karmaşık kimyasalların çoğunu yapmak için yapı taşıdır. Aynı zamanda bir bitkide gerçekleşen her şeyi yapmak için hayati enerji kaynağıdır.

Fotosentez ışık gerektirdiğinden, sadece gündüzleri aktiftir. Bitkiler karanlıkta CO2 kullanmaz veya besin enerjisi üretmez.

Karbondioksit Oksijene Dönüştürülür mü?

Popüler basının çoğu fotosentezi çok basit terimlerle tanımlar ve bitkilerin CO2'yi O2'ye dönüştürdüğünü söyler. Bu basitleştirme yanlıştır.

Meydana gelen reaksiyon iki aşamalı bir süreçtir.

Adım 1:

1. adımda, ışık enerjisi klorofil tarafından yakalanır ve suyu serbest elektronlara, hidrojen iyonlarına (protonlar) ve oksijen gazına ayırmak için kullanılır.

2H ₂ 0 -> 4 e- + 4 H+ + O ₂

Bu oksijenin çoğu daha sonra bitkiden dışarı atılarak hayvanların kullanımına sunulur. Havadaki oksijen ve soluduğumuz oksijen CO2'den değil sudan gelir.

Adım 2:

Adım 2 aslında Calvin Döngüsü adı verilen ve elektronları adım 1'den alıp CO2 ile birleştirerek şeker oluşturan karmaşık bir dizi reaksiyondan oluşur.

Bitkiler de Hayvanlar Gibi Oksijen Kullanır

Çoğu bahçıvan bitkilerin O2 ürettiğini bilir. Pek çoğunun bilmediği şey ise bitkilerin de tıpkı hayvanlar gibi oksijen kullandığıdır.

Şekerler tüm canlılar için bir enerji kaynağıdır. Hayvanların büyümesi için temel yapı taşları olan proteinler ve karbonhidratlar gibi daha büyük molekülleri oluşturmak için enerji gerekir. Bu enerjiyi solunum adı verilen bir süreçle elde ederler.

Solunum sırasında oksijen şekerle birleşerek enerji, su ve CO2 üretir. Bu reaksiyon da çok adımlı bir süreçtir ve hayvanlarda ve bitkilerde gerçekleşir.

Yapraklar solunum yaparken ihtiyaç duydukları oksijeni iki kaynaktan birinden alırlar. Bir kısmı yaprakların stomalarından emilir, bir kısmı da fotosentezden gelir.

Kökler için gerekli oksijen çoğunlukla topraktan gelir. Bu nedenle kökler etraflarında önemli miktarda havaya ihtiyaç duyar. Aşırı sulandıklarında yeterli oksijen alamazlar ve ölürler.

Yeşil otsu gövdelerde stoma bulunur ve yapraklarda olduğu gibi solunum gerçekleşebilir. Odunsu gövdelerde gazların bitki içine ve dışına hareketini sağlayan lentisel adı verilen açıklıklar bulunur.

Huş ağacı üzerindeki mercimekler

Solunum ve fotosentez arasındaki önemli bir fark, ilkinin gece gündüz her zaman gerçekleşmesi, fotosentezin ise sadece ışıkta gerçekleşmesidir.

Bitkiler Dünyaya Nasıl Oksijen Katabilir?

Az önce bitkilerde devam eden iki süreçten bahsettim. Biri oksijen üretir, diğeri ise oksijeni kullanır. Eğer bu doğruysa, bitkiler neden havaya net miktarda oksijen ekliyor?

Fotosentez, solunumun tükettiğinden yaklaşık 10 kat daha fazla oksijen üretir. Dengede, bitkiler net oksijen üreticileridir.

Anaerobik Solunum

Yukarıda tartışılan solunum, oksijen varlığında gerçekleştiği için daha doğru bir şekilde aerobik solunum olarak adlandırılır. Oksijen gerektirmeyen, anaerobik solunum olarak adlandırılan benzer bir süreç vardır. Bu süreçte şekerler enerji, alkol ve CO2'ye dönüştürülür.

Bu tür solunum, anaerobik bakteriler tarafından bir fermantasyon sürecinde maya tarafından kullanılır ve Bokashi'de gerçekleşir. Bu süreç enerji üretiminde daha az verimlidir, ancak bazı organizmaların çok ağır killi toprak gibi düşük oksijenli ortamlarda yaşayabileceği anlamına gelir.