Klorofil ve kloroplastların hikayesi

Yuvarlak yeşil kloroplastlar bir bitki hücresinin ortasını doldururlar. Görsel : Kristian Peters.

Kloroplastlar bitki hücrelerinin içinde küçük fabrikalardır. Ayrıca fotosentez yapan diğer canlıların da hücrelerinde bulunurlar. Kloroplastlar enerjisini güneş ışığından alır ve bunu bitki besinlerini üretmek için kullanır. Bu besinler hücrelere hem enerji vermek üzere hemen kullanılabilir hem de şeker veya nişasta olarak depo edilebilir. Eğer depo edilirse daha sonra yeni bir dal ya da çiçek oluşturma gibi işlerde kullanılır.

Yakın kloroplastlar

Kloroplastların içinde yassı şekilli özel yığınlara tilakoid adı verilir. (Yunanca tilakoid = kese veya cep)  Tilakoidler lümen denilen iç alanı çevreleyen bir dış zara sahiptir. Işığa bağımlı reaksiyonlar tilakoidin içinde gerçekleşir.

Hücrelerimiz enerji üreten yapılarımız olan mitokondriye (Yunanca mitos = iplik  ve  khondrion = küçük granül) sahiptir. Ancak kloroplast bulunmaz. Bitkiler ise hem mitokondri hem de kloroplasta sahiptir.

Bu kloroplast modeli tilakoid yığınlarını gösterir. Tilakoid içindeki boşluğa lümen denir. Görsel : Guillermo Estefani (artinad.com).

Mitokondri ve kloroplastın ikisi de hücrelerin kullanabileceği enerjinin bir formunu başka bir forma çevirir. Peki bitkiler kloroplastları nasıl edindi? Kloroplastlar bir zamanlar serbest yaşayan bakterilerdi! Kloroplastlar günümüzde sahip olduğumuz bitki hücrelerine yol açan bir başka hücre ile simbiyotik ( Yunanca = syn ve bios = yaşam)  ilişki kurdu.

Yeşil rengi

Kloroplastlarda bulunan yeşil bir pigment olan klorofil, ışığa bağımlı reaksiyonlarının önemli bir parçasıdır. Klorofil güneş ışığından gelen enerjiyi emer. Bitkilerin yeşil olma sebebi de budur. Renklerin ışığın  farklı dalga boylarından oluştuğunu hatırlarsınız. Klorofil kırmızı ve mavi dalga boylarını yakalar, yeşil dalga boylarını yansıtır. 

Kışın yapraklarını yitiren bitkiler sonbaharda klorofili yıkmaya başlar. Bu da yapraklarda yeşil rengini ortadan kaldırır. Görsel : John Fowler.

Bitkiler klorofil dışında farklı pigment çeşitlerine sahiptir. Bazıları da ışık enerjisini absorbe etmeye yardımcı olur. Bu farklı pigmentler sonbaharda en dikkat çekici olanlardır. Bu süre boyunca bitkiler daha az klorofil üretir ve diğer renkler yeşilin altında daha fazla saklanmaz. 

Peki bitkilerde neden ışığın tüm dalga boylarını yakalamasına izin veren pigmentleri yoktur? Eğer güneş yanığına maruz kalırsanız, doğrudan zarar göreceğinizi bilirsiniz. Bitkiler ayrıca aşırı ışık enerjisinden de zarar görebilir. Neyse ki bitkilerde klorofil dışında güneşe karşı koruyucu pigmentler vardır.

Ek resimler : Wikimedia Commons. Alg : Leonardo Ré-Jorge.