Mikrobiyal Fotosentez
Mikrobiyal fotosentez, siyanobakterilerin oksijen üreten fotosentezini ve çeşitli bakteri gruplarının anoksijenik fotosentezini kapsamakta olup, bu süreçler erken Dünya'nın kimyasını şekillendirmiştir.
Tanım
Mikrobiyal fotosentez, mikroorganizmalar tarafından ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürülmesi olup, suyu ayrıştırarak oksijen salan oksijenik formları ve başka elektron donörleri kullanan anoksijenik formları içermektedir.
Kapsam
Bu konu, klorofiller ve bakteriyoklorofiller gibi fotopigmentleri; ışık hasadını ve fotosentetik reaksiyon merkezini; iki fotosistemli ve su ayrıştırma kimyasına sahip siyanobakterilerdeki oksijenik fotosentezi; tek bir fotosistem ve su dışındaki elektron donörlerini kullanan mor ve yeşil bakterilerdeki anoksijenik fotosentezi; ve fototrofinin evrimsel ve çevresel önemini kapsamaktadır.
Temel sorular
- Fotopigmentler ışığı nasıl yakalar ve enerji dönüşümünü nasıl başlatır?
- Oksijenik fotosentezi anoksijenik fotosentezden ayıran nedir?
- Siyanobakteriyel fotosentez erken atmosferi nasıl dönüştürmüştür?
- Anoksijenik fototroflar su yerine hangi elektron donörlerini kullanır?
Anahtar kavramlar
- Klorofiller ve bakteriyoklorofiller
- Işık hasadı ve reaksiyon merkezleri
- Oksijenik fotosentez ve su ayrıştırma
- Anoksijenik fotosentez
- Büyük Oksidasyon Olayı
Temel kuramlar
- Karşılaştırmalı fotosentez
- Cornelis van Niel, fotosentezin, bir donörden karbondioksite elektron transferini sağlamak için ışığı kullandığı, suyun ise yalnızca olası bir donör olduğu genel bir çerçeve önermiş, böylece oksijenik ve anoksijenik formları birleştirmiştir.
Mekanizmalar
Fotopigmentler ışığı absorbe etmekte ve enerjiyi reaksiyon merkezlerine aktarmaktadır; burada uyarılma elektron transferini ve ATP sentezi için bir proton hareket gücünün oluşumunu tetiklemektedir. Oksijenik fotosentezde, seri halde çalışan iki fotosistem sudan elektronları çekerek oksijen salmakta, anoksijenik fotosentezde ise tek bir fotosistem hidrojen sülfür veya organik bileşikler gibi donörleri kullanmakta ve oksijen üretmemektedir.
Klinik önem
Siyanobakteriyel fotosentez, küresel birincil üretim ve oksijen tedarikine önemli bir katkıda bulunmaktadır; oksijenik fotosentezin yükselişi Dünya atmosferini derinden değiştirmiştir ve fototrofik mikroplar biyoenerji ve karbon yakalama için artan bir ilgi odağı olmaktadır.
Tarihçe
Yirminci yüzyılın başlarında Cornelis van Niel'in bakteri ve bitki fotosentezi üzerine yaptığı karşılaştırmalı çalışmalar, oksijenik fotosentezde suyun elektron donörü olduğunu, anoksijenik bakterilerin ise başka donörler kullandığını ortaya koymuştur; bu birleştirici görüş, ışık enerjisinin nasıl kullanıldığına dair anlayışı yeniden şekillendirmiştir.
Öne çıkan isimler
- Cornelis van Niel
- Sergei Winogradsky
İlgili konular
Temel eserler
- madigan2018
- willey2020
Sıkça sorulan sorular
- Anoksijenik fotosentez nedir?
- Anoksijenik fotosentez, hidrojen sülfür gibi su dışındaki elektron donörlerini kullanan ve bu nedenle oksijen üretmeyen belirli bakteriler tarafından gerçekleştirilen, ışıkla çalışan bir enerji dönüşümü biçimidir. Oksijenik fototroflarda bulunan iki fotosistem yerine tek bir fotosistem kullanmaktadır.