Elmi-kütləvi nəşr

 
151 
      Fotosintezin  üzvi  məhsulları,  məsələn,  karbohidratlar 
(СН
2
О)
n
  tam  stabildirlər.  Çünki,  bunlarda  karbon,  oksigen 
və  hidrogen  atomlarından  hər  biri  stabil  konfiqurasiyaya 
lazım  olan  elektronlarla  təmin  olunmuşdur.  Fotosintez 
prosesi  iki  çox  stabil  maddələri  СО
2
  və  Н
2
О-nu  biri  stabil 
(СН
2
О)
n
    və  digəri  О
2
  az  stabil  olan  birləşmələrə  çevirir. 
Bunun  nəticəsində  atmosferdə  külli  miqdar  oksigenin  О
2
 
toplanması  və  onun  yüksək  reaksiyaya  həssaslığı  universal 
oksidləşdirici  kimi  mövqeyini  müəyyən  edir.  Hər  hansı  bir 
element  və  ya  hidrogen  atomları  elektronlarını  verdikdə, 
deyirik  ki,  bu  element  oksidləşir.  Hidrogenlə  əlaqənin 
yaranması və yaxud elektronların birləşməsi, fotosintezdəki 
karbon  atomları  kimi  reduksiyaolunma  adlanır.  Bu 
anlayışdan istifadə edərək, fotosintezi karbon-4 oksid və ya 
digər  qeyri-üzvi  oksidlərin  reduksiya  olmaları  ilə  birgə, 
suyun oksidləşməsi kimi təyin etmək olar.  
 
Fotosintezin mexanizmi. İşıqlı və qaranlıq mərhələlər. 
 
    Hal-hazırda  müəyyən  olunmuşdur  ki,  fotosintez  iki 
mərhələdə  baş  verir:  işıqlı  və  qaranlıq  {126,132}.  İşıqlı 
mərhələ - bu suyun işığın təsirindən parçalanması ilə gedən 
proses  olub,  oksigenin  çıxması  ilə  coxlu  enerjiyə  malik 
birləşmələrin əmələ gəlməsidir. 
    Qaranlıq  mərhələ  isə  işıqlı  mərhələnin  yüksəkenerjili 
məhsullarının СО
2
-nin sadə şəkərə reduksiya olunması, yəni 
karbonun  assimilyasiyası  üçün  istifadə  olunan  reaksiyalar 
qrupudur.  Buna  görə  də  qaranlıq  mərhələni  həm  də  sintez 
mərhələsi  adlandırırlar.  “Qaranlıq  mərhələ”  termini  o 
deməkdir ki, burada işıq bilavasitə iştirak etmir. 
     Fotosintezin mexanizmi barədə müasir təsəvvürlər 1930-
1950-ci illərdə aparılmış tədqiqatlar əsasında formalaşmışdır 
{123-125}. Buna qədər ilk baxışdan sadə görünən iki yanlış 
baxış  formalaşmışdı:  birinciyə  görə,  bu  prosesdə  oksigen 

---

 
152 
(О
2
)  СО
2
-dən  yaranır  və  azad  olunan  karbon  su  Н
2
О  ilə 
reaksiyaya  girərək  nəticədə  karbohidrat  (СН
2
О)
n
  əmələ 
gəlir, ikinci növ təsəvvürlərə görə isə əvəlcə karbon qazı və 
su  birləşərək  formaldehid  СН
2
О  əmələ  gətirirlər  və  bu 
zaman  (О
2
)  СО
2
-dən  yaranır.  Sonra  isə  6  molekul 
formaldehiddən  qlükoza  və  ya  n  molekul  formaldehidin 
polimerləşməsindən  nişasta  və  ya  selüloza  meydana  gəlir. 
Sonuncu  ideyanın  müəllifi  məşhur  alman  kimyaçısı  – 
“indiqo” boyaq maddəsinin ilk sintezini verən Bayer oldu. 
Nəhayət,  1930-cu  illərdə  müəyyən  oldu  ki,  bəzi  kükürdlü 
bakteriyalarda  oksigen  fotosintezdə  alınmır.  Biokimyaçı 
K.van  Nil  müəyyən  etdi  ki,  yaşıl  bitkilərdə  fotosintez 
prosesi zamanı oksigen sudan ayrılır {130,133,134}.  
    Kükürdlü bakteriyalarda reaksiya bu istiqamətdə gedir: 
 
İşıq  +   СО
2
   +   2Н
2
S    →   (CН
2
О)  + 2S   +  Н
2
О
 
 
Oksigen О
2
 əvəzinə bu orqanizmlər kükürd əmələ gətirirlər. 
Van  Nil  bu  qənatə  gəldi  ki,  fotosintezin  ümumi  halını 
aşağıdakı tənliklə göstərmək olar: 
 
İşıq  +   СО
2
   +   2Н
2
X    →   (CН
2
О)  + 2X   +  Н
2
О 
 
burada, X = O və S-dir. 
     
      Van Nil fərz etdi ki, bu proses iki mərhələni əhatə edir: 
işıq  və  sintez  mərhələsini.  Bu  hipotezi  fizioloq  R.Hill-in 
kəşfi  təsdiqlədi.  O,  aşkar  etdi  ki,  dağılmış  və  ya  tam 
inaktivləşməmiş  hüceyrələr  oksigenin  əmələ  gəlməsi  ilə 
işığa  həssasdırlar,  lakin  bu  zaman  СО
2
  reduksiya  olunmur 
(bu  Hill  reaksiyası  adlandırıldı).  Bu  reaksiyanın  getməsi 
üçün  reaksiya  mühitinə  elə  bir  oksidləşdirici  əlavə  etmək 
lazımdır  ki,  elektronları  və  ya  hidrogen  atomlarını  özünə 
birləşdirib suyun oksigeninə verə bilsin. Belə reagentlərdən 

---

 
153 
biri  xinondur  ki,  hidrogen  atomunu  özünə  birləşdirib 
hidroxinona  çevrilir.  Hillin  digər  reagentləri  üçvalentli 
dəmir  ionları  (Fe
3+
)  olan  birləşmələrdir  ki,  suyun 
oksigeninin  bir  elektronunu  birləşdirərək  ikivalentli  dəmir 
(Fe
2+
)  ionlarına  çevrilirlər.  Belə  göstərildi  ki,  suyun 
oksigenindən hidrogen atomlarının karbona keçidi hidrogen 
ionlarının və elektronların qeyri-ixtiyari hərəkət formasında 
baş verə bilər. İndi müəyyən olunmuşdur ki, enerji ehtiyatı 
üçün elektronların bir atomdan digərinə keçidi məhz mühüm 
şərtdir,  bu  zaman  hidrogen  ionları  su  məhluluna  keçə 
bilərlər və lazım gələrsə yenidən ondan geri qayıda bilərlər 
{130-132}.  Hillin  reaksiyasında  işıq  enerjisi  elektronların 
oksigendən  oksidləşdiriciyə  (elektronların  akseptoru) 
keçirilməsi  məqsədi  ilə  istifadə  olunur  və  bu  təcrübə  işıq 
enerjisinin  kimyəvi  enerjiyə  keçməsinin  ilk  nümayişi  və 
fotosintezin  işıq  mərhələsinin  modeli  oldu.  Oksigenin 
fasiləsiz  olaraq  fotosintez  vaxtı  sudan  əmələ  gəlməsi 
hipotezi  oksigenin  nişanlanmış  ağır  izotopunun  (
18
О)  su 
molekulunda  istifadəsi  ilə  təsdiqini  tapdı.  Oksigenin 
izotopları (adi - 
16
О və ağır - 
18
О) kimyəvi xassələrinə görə 
eyni olduğundan, bitki hər ikisini eyni qaydada mənimsəyir. 
Aydın  oldu  ki,  çıxan  oksigendə 
18
О  iştirak  edir.  Digər  bir 
təcrübədə  bitkinin  fotosintezi  Н
2
16
О  və  С
18
О
2
  ilə  aparıldı. 
Bu zaman əmələ gələn oksigendə 
18
О aşkar edilmədi. 
     1950-ci  illərdə  bitki  fizioloqu  D.Arnon  və  başqa 
tədqiqatçılar  isbat  etdilər  ki,  fotosintez  işıqlı  və  qaranlıq 
mərhələləri 
özündə 
birləşdirir 
{133,135}. 
Bitki 
hüceyrələrindən  bütün  işıq  mərhələsini  həyata  keçirən 
preparatlar alındı. Onlardan istifadə edərək müəyyən olundu 
ki,  işıqda  sudan  elektronların  fotosintetik  oksidləşdiriciyə 
keçidi  baş  verir  və  sonuncu  da  fotosintezin  sonrakı 
mərhələsinə  hazırlanan  karbon-4  oksidin  reduksiyası  üçün 
elektronların donoruna çevrilir. Elektronların keçirici rolunu 
nikotinamidadenindinukleotidfosfat 
oynayır. 
Onun 

---