Fotosentez Hızına Etki Eden Çevresel Faktörler

Fotosentez Hızını Etkileyen Faktörler

Fotosentez reaksiyonlarının hızı; ışığın şiddeti, ışığın dalga boyu, CO₂ miktarı, sıcaklık, su miktarı, mineraller ve pH gibi faktörlere bağlı olarak değişebilir.

Bu faktörlerden miktarı en az olan, fotosentez hızını belirler. Buna minimum kuralı denir.

Fotosentez hızını etkileyen faktörlerden birinin yetersiz olması durumunda fotosentez hızı yavaşlar veya tamamen durur.

1. Işık Şiddeti

Fotosentez, ışık enerjisi olmadan gerçekleşmez. Işık şiddeti arttıkça fotosentez hızlanır. Ancak ışık şiddetinin sürekli artırılması, fotosentez hızını aynı oranda artırmaz. Miktarı sabit kalan diğer faktörler fotosentez hızını sınırlandırır.

2. Işığın Dalga Boyu

Fotosentez, 380-750 nm dalga boyu aralığında bulunan görünür ışıkta gerçekleşir. Klorofil; mor, mavi ve kırmızı dalga boyundaki ışıkları daha çok soğurduğu için fotosentez bu dalga boylarındaki ışıklarda daha hızlıdır.

Klorofil tarafından çok az miktarda soğurulan yeşil ışıkta fotosentez en düşük hızda gerçekleşir. Fotosentez hızı; kızılötesi, morötesi, radyo dalgaları ve X ışınlarında sıfırdır.

3. Karbondioksit (CO₂) Miktarı

Karbondioksit, fotosentezin ışıktan bağımsız evresinin gerçekleşmesi için gereklidir. Atmosferdeki CO₂ oranı yaklaşık %0,03'tür. CO₂ miktarı arttığında fotosentez hızı belirli bir değere kadar artar, daha sonra sabit kalır.

CO₂ tutucuları: Ca(OH)₂, KOH, NaOH, Ba(OH)₂ gibi bileşikler CO₂ ile tepkimeye girer. Bu bileşiklerin ortamda bulunması fotosentez hızını düşürür.

4. Sıcaklık

Fotosentetik reaksiyonların birçoğu enzimler aracılığı ile gerçekleşir. Enzimlerin en iyi görev yaptığı sıcaklık değerine optimum sıcaklık denir. Optimum sıcaklığa kadar olan artışlar fotosentezi hızlandırır.

Fotosentezin ideal sıcaklık derecesi yaklaşık 33 °C'tur. Sıcaklık 35 °C'nin üstüne çıktığında genellikle enzim yapısı bozulacağından fotosentez hızı düşer ya da fotosentez durur.

Yüksek ışık şiddeti altındaki sıcaklık artışı, fotosentezi belirli bir değere kadar hızlandırır. Düşük ışık şiddeti altındaki sıcaklık artışında ise fotosentez hızında belirgin bir artış olmaz.

5. Su Miktarı

Fotosentezde su; oksijen, elektron ve hidrojen kaynağı olarak kullanılır. Su miktarının belirli oranda artışı fotosentez hızını artırır. Fakat yeterli suyun bulunduğu ortamda su miktarının artması tek başına fotosentez hızını etkilemez.

Su miktarı azaldıkça fotosentez hızı azalır. Su miktarının belli bir değerin altında olması fotosentezle ilişkili enzimlerin yapısını ve işlevini bozarak fotosentez sürecini yavaşlatabilir veya durdurabilir.

6. Mineraller

Fe, Mg, Ca, Na, P, N, S, K gibi mineraller bitki gelişiminde ve fotosentezde etkilidir:

• Demir (Fe): Klorofil sentezinde rol oynar, ETS elemanlarının yapısına katılır
• Magnezyum (Mg): Klorofilin yapısında bulunur
• Fosfor (P): ATP'nin ve nükleik asitlerin yapısına katılır
• Azot (N): Amino asitlerin, nükleik asitlerin ve vitaminlerin yapısına katılır
• Kükürt (S), Potasyum (K): Enzim yapısında kofaktör olarak görev alır

7. Ortamın pH Değeri

Fotosentez reaksiyonları enzim varlığında gerçekleşir. Her enzim belli bir pH aralığında görev yapabildiğinden pH, enzimlerin çalışmasını da etkiler. Toprağın yapısı, çevre kirliliği, asit yağmurları bitkinin pH değerini dolayısıyla fotosentezi etkiler.