Fotosentez, bitkilerin enerji ihtiyacını karşılamak için gerçekleştirdikleri kimyasal bir işlemdir. Bu işlem, ışığa bağımlı ve bağımsız reaksiyonlar olarak iki aşamadan oluşur. Bu makalede, ışığa bağımlı reaksiyonlar hakkında detaylı bilgi verilecektir.
Işık reaksiyonları, kloroplastın granumlarında gerçekleşir ve ışıksız bir ortamda gerçekleşemez. Bu evre, güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürerek ATP ve NADPH molekülleri şeklinde depolayan bir dizi reaksiyon basamağından oluşur.
Bu reaksiyonlarda, klorofil tarafından soğurulan ışık sayesinde su molekülleri parçalanır (fotoliz) ve açığa çıkan hidrojenler NADP+ koenzimleri tarafından NADPH şeklinde ileriki kademelerde kullanılmak üzere taşınırken, atmosfere oksijen verilir. Bu reaksiyonlar sonucu üretilen ATP molekülleri, fotosentezin ileriki aşamalarında enerji kaynağı olarak kullanılır.
Elektronların iki yolla akabildiği bu reaksiyonlarda, devirsel ve devirsel olmayan yollar kullanılır. Devirsel olmayan yol, fotosistem II tarafından absorbe edilen ışık sayesinde fotoliz yoluyla su moleküllerinin parçalanmasıyla gerçekleşir. Bu yolda fotosistem II’den ayrılan elektronlar, elektron taşıma zinciri tarafından fotosistem I’e aktarılır. Burada elektronlar, gittikçe daha düşük enerji seviyelerine doğru aktarılırken serbest kalan enerji tilakoid zarında ATP sentezlenmesinde kullanılır.
Devirsel elektron akışında ise sadece fotosistem I kullanılır ve buradan kopan elektronlar son olarak yine buraya aktarılır. Bu yolda ise ATP sentezi gerçekleşir ancak NADPH sentezi gerçekleşmez.
Elektronların düşük enerji seviyesine doğru hareket etmesi neticesinde açığa çıkan enerji, tilakoid zarın protonları iç kısma pompalamasında kullanılır. Bu protonlar stromaya akabilmek için ATP sentaz enzimini kullanır ve böylece ATP sentezlenir.
Sonuç olarak, fotosentez kendi ATP molekülünü üreten ve bu molekülleri ileriki reaksiyon basamaklarında tüketen bir kimyasal olaydır. Işığa bağımlı reaksiyonlar, bitkilerin enerji ihtiyacını karşılamak için hayati öneme sahiptir.