Yeşil Mucize: Klorofil

Bir kurşun kalemin ucu bir milimetrekarelik bir yer kaplar. Bir yaprağın üzerindeki kurşun kalem ucu kadar bir alana 500 bin adet özel aygıt yani klorofil yerleştirilmiştir. Bu kompleks yapıların bu kadar küçük bir alanda sayıca bu kadar çok olması elbette Allah'ın yaratmasındaki benzersizliğin kanıtlarındandır.

Bir milimetrekarelik bir alan düşünelim. Bu alan bir kurşun kalemin ucu kadar küçük bir yer kaplar. Şimdi bu küçük alanın içine 500 bin adet özel aygıt yerleştirelim. Bu aygıtların her biri çok özel bir tasarıma ve fonksiyona sahip olsun. Ayrıca bu 500 bin aygıtı çok özel bir paket sistemiyle koruma altına alalım.

Belki bu senaryo ilk okuyuşta insana imkansız gibi gelebilir. Ancak Allah'ın yaratışı kusursuz ve ihtişamlıdır. Ve yukarıda bahsedilen örnek gerçek hayatta mevcuttur. Bir yaprağın ortasındaki bir milimetrekarede 500 bin adet klorofil bulunur.78 Küçücük bir alana sığdırılmış ve son derece kompleks bir tasarıma sahip olan klorofil molekülleri, -önceki bölümde de kısaca bahsettiğimiz gibi- insan hayatı için çok önemli bir görevi yerine getirirler.

Bir an için sizden özel bir aygıt tasarlamanızın istendiğini varsayalım. Tasarlayacağınız aygıtın görevi su molekülünü parçalamak olsun. Bilindiği gibi su, 2 hidrojen ve 1 oksijen atomunun biraraya gelmesi ile oluşur. Tasarlanacak aygıt da hidrojen molekülünü oksijenden ayırmak zorundadır.

Sudaki hidrojen ve oksijen atomlarını birbirlerinden ayırmak için çok büyük bir patlamanın gerçekleşmesi veya su moleküllerinin binlerce derecede ısıtılması gerekir. Suyun 100 derecede kaynadığı düşünülürse, ihtiyacımız olan enerjinin miktarı daha iyi anlaşılabilir. Oysa sizden öyle bir alet tasarlamanız istenmektedir ki, ne patlamaya ne de binlerce derecelik ısıya ihtiyaç duyulsun. Tek enerji kaynağı olarak da güneş ışığı kullanmanıza izin verilsin. Sizden istenilen ve tasarlayacağınız aygıtın yapması gereken zor bir görev daha vardır. Havadaki karbondioksiti, elde ettiği hidrojen ile birleştirmek.

Eğer bu işlemi gerçekleştirebilecek bir aygıt icat ederseniz bilim tarihine isminizi altın harflerle yazdırırsınız. Çünkü bilim dünyası tüm çabalara, teknolojik imkanlara ve olağanüstü bilimsel gelişmelere rağmen, hala yukarıda belirtilen işlemi gerçekleştiren bir aygıt icat edememiştir. Hatta bitkilerin, bu işlemi nasıl gerçekleştirdiğini hala bulmaya ve anlamaya çalışmaktadır. İşte "klorofil" isimli molekül, yeryüzünde söz konusu işlemi gerçekleştirebilen yegane aygıttır. Klorofilin tasarımı incelendiğinde Allah'ın herşeyi nasıl ince bir hesap ve sonsuz bir akılla yaratmış olduğu daha iyi görülür.

55 karbon, 72 hidrojen, 5 oksijen, 4 azot ve 1 magnezyum atomunun çok özel bir sıra ve çok özel bir tasarımla birleştirilmesi sonucunda klorofil molekülü meydana gelmiştir.79 Bu molekülün görevini yapabilmesi için her atomun yerli yerinde olması gerekir.

Klorifili oluşturan bu atomlar, görevlerini çok iyi bilir ve tıpkı şuurlu bir insan gibi ve bir insanın aklının alamayacağı kadar kısa bir sürede bu görevlerini tamamlarlar. Bu süre saniyenin on milyonda biri kadardır.80 İnsan bu kadar kısa bir zaman aralığını kesinlikle algılayamaz. İnsan için saniyenin binde biri ile saniyenin iki binde biri arasında bile bir fark yoktur. Her iki süre de insanın algılayamayacağı ve kavrayamayacağı kadar kısa bir süredir. Saniyenin on milyonda biri kadar bir süre ise insanın hayal gücünü dahi aşacak kadar kısadır.

Klorofilin İçinde Gerçekleşen Olağanüstü Olaylar

Fotosentez işleminin en önemli elemanlarından biri olan klorofil, bazı atomların, yukarıdaki formüle uygun olarak dizilmelerinden oluşur.)

Bir kurşun kalemin ucu bir milimetrekarelik bir yer kaplar. Bir yaprağın üzerindeki kurşun kalem ucu kadar bir alana 500 bin adet özel aygıt yani klorofil yerleştirilmiştir. Bu kompleks yapıların bu kadar küçük bir alanda sayıca bu kadar çok olması elbette Allah'ın yaratmasındaki benzersizliğin kanıtlarındandır.

Bilindiği gibi ışık fotonlardan oluşmuştur. Yeşil yaprakların içindeki suya çarpan ışık, klorofil aygıtına yüklenir. Bu yükleme klorofilde bulunan atom altı parçacıklarını harekete geçirir ve yörüngelerini değiştirir. Bu işlem, biraz önce de belirttiğimiz gibi saniyenin on milyonda biri kadar kısa bir sürede gerçekleşir ve atom altı parçacıklar o anda su molekülündeki hidrojeni oksijenden ayırırlar. Bu işlem o kadar hızlıdır ki, bilim adamları atom altı parçacıkların hidrojen ve oksijeni birbirlerinden nasıl ayırdığını halen anlayamamışlardır.

Ayrılan hidrojenler, enzim ya da katalist denilen daha büyük, spiral şekilli protein molekülleri tarafından yakalanırlar. Bu enzimler onları tutmak için özel olarak tasarlanmış bir şekle sahiptirler. Bunlar, hidrojeni, içeri alınan karbondioksitle öyle bir şekilde biraraya getirirler ki, her iki molekül birlikte çok yüksek hızda dönerek kimyasal olarak birbirlerine karışırlar. Bu da bilim adamları tarafından nasıl gerçekleştiği henüz çözülemeyen aşamalardan biridir. Çünkü bu sistemi izole ederek inceleyebilecek imkanlara henüz sahip değildirler. Sadece ortaya çıkan durumu değerlendirerek işlem sırasında neler olmuş olabileceği hakkında yorum yapmaktadırlar.81

Burada bir an durup düşünelim: Tek bir klorofil molekülünün içinde 21. yüzyılın teknolojisine sahip insanların nasıl çalıştığını dahi çözemediği kusursuz bir sistem vardır. Bu sistemin tek bir parçasında dahi olağanüstü işlemler gerçekleşir. Örneğin enzimler gelen ışıkla sudaki hidrojenin ayrılacağını sanki bilmekte ve beklemektedirler. Hidrojen atomu ayrıldığında ise hiç şaşırmadan, başka atomlarla örneğin ortama çıkan oksijen atomu ile karıştırmadan onu hemen tanımakta ve yakalamaktadırlar. Ardından da ne yapacaklarını çok iyi bilmekte ve hidrojeni götürüp karbondioksitle biraraya getirmektedirler. Burada çok basitleştirerek özetlediğimiz bu üstün şuur içeren davranışlar sayesinde dünyada canlılar yaşamlarını sürdürebilmektedir

Üstelik tüm bu olaylar saniyenin on milyonda biri kadar kısa bir süre içinde gerçekleşmektedir. İnsanoğlu, sahip olduğu bütün teknolojiye rağmen, laboratuvar ortamında klorofil molekülünün, içinde bulunan enzimlerin ve atomların başardığı işi başaramamaktadır. Şüphesiz klorofilin sahip olduğu tasarım ve yaptığı iş, Allah'ın örneksiz ve benzersiz yaratmasının delillerindendir.

İlk Aşamalar

Fotosentez aşamalarının gerçekleşme süreleri incelendiği zaman Allah'ın kudreti ve yaratmasındaki ihtişam daha açık görülecektir.

Fotosentez işleminin gerçekleşmesi için gerekli olan zaman tek kelime ile inanılmazdır: "Saniyenin milyarda biri"82

Bu süre içinde enerji transferleri ve reaksiyon merkezinde toplanmış olan enerjinin gerekli yerlere dağıtımı gerçekleşmek zorundadır. Bu kısa zaman aralığı içinde enerji transferlerinin gerçekleşmesi bir başka noktayı ortaya çıkarır. Enerji transferi gibi karmaşık bir işlem daha da kısa bir süre içinde yapılmak zorundadır. Bu zamanı hayal etmek dahi mümkün değildir;

Bir saniyenin üç yüz milyarda biri.

Sözü edilen zaman zarfı bir saniyeyi üç yüz milyar parçaya bölerek elde edilen bir zaman birimidir ki, bu gerçekten insan aklının kavrama sınırlarının çok ötesindedir.

Tehlike Kontrol Altında

Nükleer reaktörlerde güvenlik son derece önemlidir. Üretim sırasında oluşan zararlı unsurları ortadan kaldıracak özel sistemler mevcuttur. Yapraklarda da tıpkı nükleer santrallerdeki gibi güvenlik sistemleri vardır.

Fotosentez sırasında meydana gelen işlemler, gerekli önlemler alınmadığında son derece tehlikeli sonuçlar doğurabilir. Çünkü bu işlemler sırasında bir molekül parçalanmakta ve ardından bu parçalardan biri bir başka molekül ile birleştirilmektedir. Bunu yaparken ise, son derece tehlikeli bir yöntem, atom altı parçacıkların hareketleri kullanılmaktadır.

Atom altı parçacıklarının hareketleri umulmayacak kadar tehlikeli durumlar meydana getirebilir. Eğer bütün işlemler kontrol altına alınmazsa, sonuç bitki hücrelerinin parçalanmasına dahi neden olabilir. Ancak fotosentez işleminde meydana gelen her aşama için ayrı ayrı önlemler yaratılmıştır.

Bu durumu modern atom santrallerindeki nükleer reaktörlerin tasarımına benzetebiliriz. Nükleer reaktörlerde atomların parçalanması sonucunda ortaya çıkan enerji, elektrik enerjisi üretmek için kullanılmaktadır. Atomun parçalanması sonrasında enerjinin yanı sıra son derece tehlikeli radyoaktif unsurlar da (örneğin gama ışınları) ortaya çıkmaktadır. Reaktör, atomun parçalanması sonucunda ortaya çıkan enerjiyi faydalı bir hale getirirken, zararlı parçacıkları da etkisiz hale getirecek şekilde tasarlanmıştır. Bu nedenle reaktörün içine zararlı parçacıkların etkilerini durduracak özel sistemler yerleştirilmiştir.

Çalışma sistemleri ve üretim şekli birbirlerinden farklı olsa da fotosentez mekanizmasında da, nükleer reaktörlerde de ortak bir nokta vardır.

Beta karoten pigmentinin moleküler yapısı

Fotosentez mekanizmaları da tıpkı nükleer reaktörler gibi, üretim sırasında ortaya çıkacak zararlı unsurları ortadan kaldıracak güvenlik sistemlerine sahiptir. Bu arada özellikle belirtmek gerekir ki, fotosentez mekanizmaları, insanoğlunun inşa ettiği nükleer reaktörlerden hem çok daha ileri bir teknolojiye hem de çok daha üstün bir tasarıma sahiptir. Ayrıca, asıl düşündürücü olan nokta, nükleer reaktörlerin yüzbinlerce metrekarelik alana kurulmuş dev tesisler olmaları ve fotosentezin ise gözle görülmeyecek kadar küçük bir hücrenin içinde gerçekleşmesidir.

Fotosentez sırasında meydana gelebilecek her türlü tehlike hesaba katılmıştır. Örneğin elektron transferi yapan alt sistemlerin birbirlerine olan mesafeleri dahi çok özel bir plan dahilinde ayarlanmıştır. Söz konusu mesafe en gelişmiş mikroskopların altında dahi görülemeyecek kadar küçüktür.

Ayrıca fotosentez işlemi sırasında adeta birer robot gibi görev yapan protein-pigment bileşikleri devreye girerler. Bunların hangisinin hangi aşamada devreye gireceği ve hangi tehlikeyi ortadan kaldıracağı yine kusursuz bir plan ile belirlenmiştir.

Bu konu hakkında inceleyeceğimiz birkaç teknik ayrıntı bizlere mevcut tasarımın mükemmelliğini daha iyi gösterecektir:

Işığın yoğun olduğu zamanlarda klorofil "üçlü durum" (triplet) adı verilen kimyasal bir duruma yükselir. Bu ise bitki içinde büyük zararlar meydana getirebilir. Çünkü, üçlü durumda klorofilin dış halkasındaki iki elektronun yörüngeleri karşıt olacağına aynı yöndedir.

Bu üçlü klorofil, hemen oksijenle reaksiyona girerek proteinlere zarar verecek bir tekli oksijenin oluşmasına yol açar. Bu zarara engel olan ise klorofillerin çok yakınında yerleşmiş olan karotenlerdir. Yine bir pigment çeşidi olan birçok karoten, biraraya gelerek klorofilin üçlü durumunu yatıştırarak tekli oksijen oluşumunu engellerler. Yani klorofilde yüklenmiş olan fazla miktardaki enerjiyi paylaşarak klorofilin zararlı bir hale gelmesini önlerler.83 Fotosentezde meydana gelen yüzlerce planlı aşama ve kurulu sistemleri bir kenara bırakarak, yalnızca yukarıda bahsedilen son teknik ayrıntı düşünüldüğünde dahi, Allah'ın yaratmasındaki kusursuzluk açıkça görülmektedir. Klorofil molekülü tehlikeli bir duruma geldiği anda, klorofildeki fazla enerjinin ortadan kaldırılmasını sağlayacak ve klorofili zararsız hale getirecek olan "karoten" isimli molekülün;

- tam olarak olması gereken yerde,

- tam olarak olması gereken anda,

- tamamen doğru bir tasarıma sahip olarak bulunması, bu sistemin çok üstün bir akıl tarafından, yani Allah tarafından var edilmiş olduğunu göstermektedir. Hiçbir tesadüf bu kadar detaylı, kompleks ve kusursuz sistemi, her türlü önlemi ile birlikte ortaya çıkaramaz. Hiçbir akıl sahibi insan da, kör tesadüflerin böyle bir sistemi meydana getirdiğini kabul edemez.

Fotosentezin Gizemli Dünyası

Fotosentez işlemi taklit edilerek kurulan enerji üretim sistemleri büyük problemlerle karşılaşmıştır. Bu problemlerden en önemlisi, devamlı tekrarlayan bir reaksiyon zinciri oluşturulamadığından, reaksiyonu başlatmak için her seferinde yeni bir enerji kullanmak zorunda kalınmasıdır. Ayrıca emilen ışığı ihtiyaca göre transfer edecek veya başka bir enerji şekline dönüştürüp depolayacak sistem kurulamadığı için, Güneş'ten gelen ışığın büyük bir kısmı ya geri yansıtılarak ya da dağıtılarak harcanır. Güneş enerjisini kullanmaya çalışan bütün araçlar bu problemle karşı karşıyadır. Yeşil yapraklar ise ilk yaratıldıkları günden itibaren sahip oldukları üstün sistem sayesinde bu sorunlarla hiç karşılaşmamışlardır.

Fotosentezin Aşamaları

Bilim adamları kloroplastların içinde gerçekleşen fotosentez olayını uzun bir kimyasal reaksiyon zinciri olarak tanımlamaktadırlar. Ancak, önceki sayfalarda da belirtildiği gibi, bu reaksiyonun olağanüstü hızlı gerçekleşmesi nedeniyle, bazı aşamaların neler olduğunu tespit edememektedirler. Anlaşılabilen en açık nokta, fotosentezin iki aşamada meydana geldiğidir. Bu aşamalar "aydınlık evre" ve "karanlık evre" olarak adlandırılır. Sadece ışık olduğu zaman meydana gelen aydınlık evrede fotosentez yapan pigmentler güneş ışığını emerler ve sudaki hidrojeni kullanarak kimyasal enerjiye dönüştürürler. Açıkta kalan oksijeni de havaya geri verirler. Işığa ihtiyaç duymayan karanlık evrede, elde edilen kimyasal enerji şeker gibi organik maddelerin üretilmesi için kullanılır.

Aydınlık Evre

Fotosistem parçalarının organizasyonu. a) Tilakoid zarlarındaki Fotosistem I ve Fotosistem II'nin dağılımı ve ATP sentezi gelişigüzel değildir. Fotosistem I ve ATP sentezi sıkı bir şekilde istiflenmiş olan bölgelerin tamamen dışında bırakılmışlardır. Buna rağmen Fotosistem II sıkı bir şekilde istiflendiği için, bu bölgede bolca bulunmaktadır. Fotosistem I ve II'nin bu şekilde ayrımı, Fotosistem II tarafından emilen enerjinin direkt olarak Fotosistem I'e iletilmesini önler. b) Reaksiyon merkezini, klorofil antenlerini ve yardımcı pigmentlerini gösteren bir fotosistemin büyütülmüş hali bu bölümde gösterilmektedir. Tüm bunlar bitki hücresinin çok küçük bir parçasının içine yerleştirilmiş olağanüstü özelliklere sahip sistemlerdir. Bu detaylı ve kusursuz tasarım Allah'ın yaratışının delillerinden biridir. 1- kloroplast 2- sitokrom bf 3- Fotosistem II 4- Fotosistem I 5- ATP sentezi 6- ışık 7- proteinlere bağlanan klorofil antenleri 8- karotenler, diğer yardımcı pigmentler 9- Bu moleküller ışık enerjisini emerler, ve onu reaksiyon merkezine ulaşana kadar moleküllerin arasına iletirler. 10- reaksiyon merkezi

Fotosentezin ilk aşaması olan aydınlık evrede, yakıt olarak kullanılacak olan NADPH ve ATP ürünleri elde edilir.

Fotosentezin ilk aşamasında görev yapan ve ışığı tutmakla görevli olan anten grupları büyük bir öneme sahiptirler. Daha önce de gördüğümüz gibi, kloroplastın bu görev için tasarlanmış bir parçası olan bu antenler, klorofil gibi pigmentlerden, protein ve yağdan oluşur ve "fotosistem" adını alır. Kloroplastın içinde iki adet fotosistem vardır. Bunlar 680 nanometre ve altında dalga boyundaki ışıkla uyarılan Fotosistem II ve 700 nanometre ve üstünde dalga boyuyla uyarılan Fotosistem I'dir. Fotosistemlerin içinde ışığın belirli bir dalga boyunu yakalayan klorofil molekülleri de P680 ve P700 olarak adlandırılmışlardır.

Işığın etkisiyle başlayan reaksiyonlar bu fotosistemlerin içinde gerçekleşir. İki fotosistem, yakaladıkları ışık enerjisiyle farklı işlemler yapmalarına rağmen, iki sistemin işlemi tek bir reaksiyon zincirinin farklı halkalarını oluşturur ve birbirlerini tamamlarlar. Fotosistem II tarafından yakalanan enerji, su moleküllerini parçalayarak, hidrojen ve oksijenin serbest kalmasını sağlar. Fotosistem I ise NADP'nin hidrojenle indirgenmesini sağlar.

Bu üç aşamalı zincirde ilk olarak suyun elektronları Fotosistem II'ye, daha sonra Fotosistem II'den Fotosistem I'e son olarak da NADP'ye taşınır. Bu zincirin ilk aşaması çok önemlidir. Bu süreçte tek bir fotonun (ışık parçası) bitkiye çarptığı anda meydana gelen olaylar zincirini inceleyelim. Söz konusu foton bitkiye çarptığı anda, kimyasal bir reaksiyon başlatır. Fotositem II'nin reaksiyon merkezinde bulunan klorofil pigmentine ulaşır ve bu molekülün elektronlarından birini uyararak daha yüksek bir enerji seviyesine çıkartır. Elektronlar, atom çekirdeğinin etrafında belirli bir yörüngede dönen ve çok az miktarda elektrik yükü taşıyan son derece küçük parçacıklardır. Işık enerjisi, klorofil ve diğer ışık yakalayan pigmentlerdeki elektronları iterek yörüngelerinden çıkartır. Bu başlangıç reaksiyonu fotosentezin geri kalan aşamalarını devreye sokar; elektronlar bu sırada saniyenin milyonda biri kadar bir zamanda yankılanma veya sallamadan kaynaklanan bir enerji verirler. İşte ortaya çıkan bu enerji, bir sıra halinde dizili bulunan pigment moleküllerinin birinden diğerine doğru akar. (bkz. 178. sayfadaki şekil)

Bu aşamada, bir elektronunu kaybeden klorofil, pozitif elektrik yüklü hale gelir, elektronu kabul eden alıcı molekül ise negatif yük taşımaktadır. Elektronlar, elektron transfer zinciri adı verilen ve taşıyıcı moleküllerden oluşan bir zincire geçmiş olur. Elektronlar bir taşıyıcı molekülden diğerine, aşağı doğru ilerlerler. Her elektron taşıyıcısı bir öncekinden daha düşük bir enerji seviyesine sahiptir, sonuç olarak elektronlar zincir boyunca bir molekülden diğerine akarken kademeli olarak enerjilerini serbest bırakırlar.

Bu olayı daha kolay anlamak için sistemi bir hidroelektrik santraline benzetebiliriz. Bu santralde bir şelaleden düşen su bir elektrik jeneratörünü beslemektedir. Suyun seviye farkı ne kadar fazla olursa elde edilecek enerji de o kadar fazla olacaktır. Ancak suyun yüksek bir seviyeden akması için iki adet pompa kullanılmaktadır. Bu pompalar ise su akışına göre iki stratejik noktaya yerleştirilmiş olan ve bütün sistemi devreye sokan, güneş enerjisini toplayan paneller tarafından hareket ettirilmektedir. Elbette ki bu, çok basitleştirilmiş bir örnektir. Bu sistemi kurmayı başarsak dahi, güneş panellerinin elde ettiği enerjiyi, pompaları çalıştıracak elektrik enerjisine çevirmek bile ilk aşamada karşılaşacağımız büyük bir problemdir. Ancak bitkiler fotosentez yaparken, bu işlemi üstün bir tasarımla, mükemmel bir şekilde yerine getirmektedir.

Sistemin çalışabilmesi için suyun, tilakoidlerin iç tarafındaki alanda parçalanması gerekmektedir. Bu sayede elektronlarını zar boyunca ileterek stromaya ulaştıracak ve orada NADP+'ye (nikotinamid adenin dinükleotid fosfat fotosentez sırasında, Fotosistem I için elektron alan yüksek enerji yüklü bir molekül) indirgenecektir Ancak su kolay kolay parçalanmadığı için bu bölgede güçlü bir organizasyon ve işbirliğine ihtiyaç vardır. Bu işlem için gerekli olan enerji, yol boyunca iki noktada devreye giren güneş enerjisinden sağlanır. Bu aşamada suyun elektronları iki fotosistemden de birer "itme" hareketine maruz kalırlar. Her bir itişin ardından, elektron taşıma sisteminin bir hattından geçerler ve bir parça enerji kaybederler. Bu kaybedilen enerji fotosentezi beslemek için kullanılır.

Fotosistem I ve NADPH oluşumu:

Fotosistem I'e çarpan bir foton, P700 klorofilinin bir elektronunu daha yüksek bir enerji seviyesine çıkartır. Bu elektron, elektron taşıma sisteminin NADPH hattı tarafından kabul edilir. Bu enerjinin bir kısmı, stromadaki NADP+'nın NADPH'ye indirgenmesi için kullanılır. Bu işlemde NADP+ iki elektron kabul ederek sistemden çıkar ve stromadan bir hidrojen iyonu alır. (bkz. s. 178 ve s. 179'daki şekiller)

Fotosistem II - Fotosistem I

Hidroelektrik santrallerindeki sistem ile bitkilerin fotosentez yaparken kullandıkları sistem karşılaştırıldığında, bitkilerin, işlerini insan ve yüksek teknoloji ile yapılan santrallerden çok daha kusursuzca yaptıkları görülecektir.

Elektronun yörüngesinden çıkması, elektron alıcısına ulaşması ve bunu takip eden birçok işlem, fotosentez için gerekli olan enerjiyi sağlar. Fakat bu işlemin bir defa gerçekleşmesi tek başına yeterli değildir. Fotosentezin devamı için bu işlemin, her an, tekrar tekrar gerçekleşmesi gerekmektedir. Bu durumda ortaya büyük bir sorun çıkmaktadır. İlk elektron yörüngesinden çıktığı zaman, onun yeri boş kalmıştır. Buraya yeni bir elektron yerleştirilmeli, sonra gelen foton bu elektrona çarpmalı, yerinden fırlayan elektron alıcı tarafından yakalanmalıdır. Her defasında da fotonu karşılayacak bir elektrona ihtiyaç vardır.

Bu aşamada P700'ün kaybettiği elektronun yerine yenisi konur ve stromada bulunan hidrojen iyonu (H+) tilakoidin içine taşınır. Bir foton Fotosistem II'de P680'in bir elektronuna çarparak enerji seviyesini arttırır. Bu elektron diğer elektron taşıma sistemine geçer ve Fotosistem I'de P700'e kadar ulaşarak kaybedilen elektronun yerini alır. Elektron bu taşıma zinciri boyunca hareket ederken, fotondan aldığı enerji, hidrojen iyonunun stromadan, tilakoidin içine taşınması için kullanılır. Bu hidrojen daha sonra ATP üretiminde kullanılacaktır. Bütün canlıların hayatta kalmak için kullandıkları yakıt olan ATP, ADP'ye (adenozin difosfat – canlılarda bulunan bir kimyasal) bir fosfor atomu eklenmesiyle elde edilir. Sonuçta elektron, elektron transferini gerçekleştiren taşıyıcı moleküller, Fotosistem II'nin elektronlarını Fotosistem I'e ulaştırarak, P700'ün elektron ihtiyacını karşılar ve sistem mükemmel bir şekilde işlemeye devam eder.

Elbette elektron sarfiyatının karşılanması için bir elektron deposunun tasarlanmış ve en doğru yere yerleştirilmiş olması, bu sistemin bütün detaylarının yaratılmış olduğunun bir başka delilidir.

Su - Fotosistem II

Ancak bu karmaşık tablo burada bitmez. Elektronlarını P700'e veren P680 bu aşamada elektronsuz kalmıştır. Ancak onun ihtiyacı olan elektronun karşılanması için de ayrı bir sistem kurulmuştur. P680'in elektronları, köklerden yapraklara taşınan suyun, hidrojen, oksijen iyonları ve elektronlar şeklinde parçalanmasıyla elde edilecektir. Sudan gelen elektronlar Fotosistem II'ye akarak P680'nin eksik elektronlarını tamamlarlar. Hidrojen iyonlarının bazıları, elektron taşıma zincirinin sonunda NADPH üretmek için kullanılır, oksijen ise serbest kalarak atmosfere geri döner.

Enerji ve ısının böyle aşamalı olarak serbest bırakılmasını sağlayacak, son derece kompleks ve en basit haliyle anlatıldığında dahi anlaşılması çok zor olan bir zincir sisteminin kurulması üstün bir tasarımın ve sonsuz bir aklın göstergesidir. Bu kompleks ve üstün tasarım sayesinde kloroplast ve hücrelerin zararlı miktardaki ısı artışından korunması sağlanmış, ayrıca bitkinin NADPH ve ATP gibi asıl ürünleri oluşturması için gerekli olan vakit kazanılmış olmaktadır.

Fotosentezin tasarımında ortaya çıkan bir başka mucize ise özellikle dikkat çekicidir.

Fotosistem I'e çarpan foton, P700 klorofilinin bir elektronunun yörüngesinden çıkmasına neden olur (7) ve bu, fotosentez için gerekli olan enerjiyi sağlayan işlemin başlangıcıdır. İşlemin kesintisiz devam edebilmesi için, P700'ün eksilen elektronunun yerine yenisi getirilmelidir. Bunun için, kusursuz bir işlem devreye girer: Fotosistem II'de, P680'in bir elektronuna çarpan ışık (1), onu, elektron taşıma sistemine geçirir (2) ve bu elektron, Fotosistem I'de P700'e ulaşarak kaybedilen elektronun yerini alır (6). Bu sefer de P680 elektronsuz kalmıştır. P680'in elektronları, köklerden yapraklara taşınan suyun, hidrojen, oksijen iyonları ve elektronlar şeklinde parçalanmasıyla elde edilecektir. (3-4-5) Akıl sahibi her insan, bu olağanüstü zincirleme işlemlerin tesadüflerin eseri olamayacağını düşünmeli ve Allah'ın sonsuz kudretini kavramalıdır.
1- enerji seviyesi 2- ışık 3- elektron alıcısı 4- Fotosistem II	5- elektron taşınma zincirine geri dönen elektron 6- ADP 7- devirli elektron akışı 8- elektron	9- ışık 10- Fotosistem I 11- su 12- oksijen

Yukarıda da bahsettiğimiz gibi Fotosistem I ve II'nin antenleri P700 ve P680 olarak ikiye ayrılır, bu iki antenin yakaladıkları ışık dalga boyu arasındaki 20 nanometrelik fark bütün sistemin işlemesinde özel bir anahtar görevi görmektedir. Aslında iki anten de aynı kimyasal yapıya ve şekle sahiptir ancak "Kla" adı verilen ve ışığı yakalayan birer tuzak görevi gören özel moleküllerin varlığı, aralarındaki farklılığı ortaya çıkartmaktadır. Bu akıl almayacak kadar küçük sayılar ve oranlar üzerine kurulu sistemde 20 nanometre (1 nanometre, 1 metrenin milyarda biridir.) gibi hayal edilmesi bile güç bir mesafe aralığını elde edecek özel sistemleri tasarlayan ise sonsuz ilim sahibi bir Yaratıcıdan başkası değildir.

Fotosentezin ilk aşaması olan aydınlık evre, bu kadar üstün sistemlerle çalışmasına rağmen aslında bir hazırlık aşamasıdır. Bu aşamada üretilen yakıt niteliğindeki maddeler asıl işlemlerin gerçekleştiği karanlık evrede kullanılacak, böylece bu tasarım harikası sistem tamamlanacaktır.

Elektron, P680'den P700'e doğru hareket ederken, ışıktan aldığı enerji, hidrojen iyonunun stromadan, tilakoidin içine taşınması işleminde kullanılır. Bu hidrojen daha sonra ATP üretiminde kullanılır. Yukarıda hidrojen iyonunun tilakoidin içine girişi görülmektedir. Tüm bu olayların ve yapıların gözle görülmeyecek kadar küçük bitki hücresinin çok daha küçük bir köşesine sığdırılmış olması bir mucizedir. Üstelik tüm bunların bahçenizdeki herhangi bir bitkide mevcut olması ve her bitkinin milyonlarca yıldır bunu yapıyor olması ise olağanüstü bir olaydır.
1- granum 1a- tilakoid 2- foton	3- tilakoidin iç kısmı 4- fotosistemler 5- proton tulumbası 6- + Pi	7- ATP sentezi 8- tilakoidin iç kısmı (düşük pH) 9- stroma (yüksekpH)

Karanlık Evre

Aydınlık evre sonucunda ortaya çıkan enerji yüklü ATP ve NADPH molekülleri, karanlık evrede kullanılan karbondioksiti, şeker ve nişasta gibi besin maddelerine dönüştürürler.

Karanlık evre dairesel bir reaksiyondur. Bu devre, sürecin devam edebilmesi için reaksiyonun sonunda yeniden üretilmesi gereken bir molekülle başlar. Kelvin devri de denilen bu reaksiyonda NADPH'yle bitişik olan elektronlar ve hidrojen iyonları ve ATP'yle bitişik olan fosfor kullanılarak glikoz üretilir. Bu işlemler kloroplastın "stroma" diye adlandırılan sıvı bölgelerinde gerçekleşir ve her aşama farklı bir enzim tarafından kontrol edilir. Karanlık evre reaksiyonu gözenekler yoluyla yaprağın içine girerek stromada dağılan karbondiokside ihtiyaç duyar. Bu karbondioksit molekülleri stromada, 5-RuBP adı verilen şeker moleküllerine bağlandıklarında dengesiz 6-karbon molekülü oluştururlar ve böylece karanlık evre başlamış olur. (bkz. s. 185'deki şekil, 1. aşama)

(A) Elektron, P680'den P700'e doğru hareket ederken, ışıktan aldığı enerji, hidrojen iyonunun stromadan, tilakoidin içine taşınması işleminde kullanılır. Bu hidrojen daha sonra ATP üretiminde kullanılır. Yukarıda hidrojen iyonunun tilakoidin içine girişi görülmektedir. Tüm bu olayların ve yapıların gözle görülmeyecek kadar küçük bitki hücresinin çok daha küçük bir köşesine sığdırılmış olması bir mucizedir. Üstelik tüm bunların bahçenizdeki herhangi bir bitkide mevcut olması ve her bitkinin milyonlarca yıldır bunu yapıyor olması ise olağanüstü bir olaydır.
1- Fotosistem II 2- Fotosistem I 3- TEMEL DOKU	4- biyokimyasal indirgeme reaksiyonunu katalize eden NADP enzimi 5- LÜMEN 6- + 1/2 O2	7- H2O 8- reaksiyon merkezi 9- ışık toplama kompleksi

Bu 6-karbon molekülü hemen ayrılır ve ortaya iki tane 3-fosfogliserat (3PG)molekülü çıkar. Her iki moleküle de ATP tarafından fosfat eklenir ve bu işleme fosforilasyon denir. (bkz. s. 185'daki şekil, 2. aşama) Fosforilasyon sonucunda iki bifosfogliserat (BPG) molekülü oluşur. Bunlar NADPH tarafından parçalanır ve ortaya iki gliseral-3-fosfat (G3P) molekülü çıkar. (bkz. s.185'daki şekil, 3-4. aşamalar) Bu son ürün artık kavşak noktasındadır ve bir kısmı sitoplazmaya giderek glikoz üretimine katılmak için kloroplastı terk eder. (bkz. s.185'daki şekil, 5. aşama) Diğer kısmı ise Kelvin devrine devam eder ve tekrar fosforilasyona uğrar. Böylece devrin en başındaki 5-RuBP molekülüne dönüşür. (bkz. s 185'daki şekil, 7-8. aşamalar) Bir glikoz molekülü oluşturmak için gerekli olan G3P molekülünün üretilebilmesi için bu devrin 6 kez tekrarlanması gerekir.

Fotosentezin her aşamasında olduğu gibi bu aşamasında da enzimler önemli görevler üstlenmişlerdir. Bu enzimlerin ne kadar hayati öneme sahip olduklarını anlamak için bir örnek verelim. Fotosentezin özellikle bu aşamasında etkili olan karboksidismütaz (ribuloz 1,5 difostaz karboksilaz) adlı enzim 0,00000001 milimetre (milimetrenin yüzmilyonda biri) büyüklüğünde olmasına rağmen asitleri ayrıştırır, oksitleme işlerini katalize eder.

Bu ne işe yarar? Eğer karbonhidratlar (trioz-heksoz moleküller) hücre içinde belirli bir oranda ve belirli bir yapıda depolanmazlarsa, hücre içi basıncı artırır ve en sonunda hücrenin parçalanmasına yol açarlar. Bu yüzden bu depolama, sıvılardan kaynaklanan iç basıncı etkilemeyen nişasta makromolekülleri şeklinde gerçekleşir. Bu ise enzimlerin 24 saat boyunca yaptıkları sıradan işlerden biridir.

Daha önce de belirtildiği gibi geriye kalan 5 RuBP molekülü ise sistemi yeniden başlatmak için gerekli olan madde ihtiyacını karşılayarak, kesintisiz bir reaksiyon zincirinin kurulmasını sağlamış olur. Karbondioksit, ATP ve NADPH mevcut olduğu sürece bu reaksiyon bütün kloroplastlarda devamlı olarak tekrarlanır. Bu reaksiyon sırasında üretilen binlerce glikoz molekülü bitki tarafından oksijenli solunum ve yapısal malzeme olarak kullanılır ya da depolanır.84

Burada kısaca özetlenen ve anlamak için ciddi bir dikkat verilmesi gereken bu reaksiyon zincirini kaba hatlarıyla çözebilmek bile bilim adamlarının yüzyıllarını almıştır. Yeryüzünde başka hiçbir şekilde üretilemeyen karbonhidratlar ya da daha geniş anlamda organik maddeler, milyonlarca yıldır bitkiler tarafından bu son derece kompleks sistem sayesinde üretilmektedir. Üretilen bu maddelerse diğer canlılar için en önemli besin kaynaklarıdır.

Fotosentezi, bu karmaşık ve bugün dahi insanlar tarafından tam olarak anlaşılamamış haliyle, milyarlarca yıldır gerçekleştiren bitkiler, bakteriler ve diğer tek hücreli canlılar ne yaptıklarının bile farkında olmayan, aklı, beyni, gözü ve kulağı bulunmayan varlıklardır. Bu varlıkların, fotosentez sistemine kendi kendilerine sahip olduklarını iddia etmek, bu varlıkların enerji sağlamak için Güneş'i, suyu ve havayı kullanmak yönünde bir karar aldıklarını, bu kararlarını uygulamak için kimya, fizik, matematik, optik ve genetik bilgilerine sahip olduklarını iddia etmek kadar mantıksızdır.

(B) Işığın harekete geçirdiği elektron P680'den dışarı atılır. Bu elektronun yerine, suyun ayrıştırılmasından elde edilen bir elektron konur. (C) Harekete geçirilen elektron, kendisini hücre kompleksine götürecek olan PQ isimli taşıyıcıya geçer.
1- Fotosistem II 2- P680 3- 1/2 O2	4- H2O 5- reaksiyon merkezi 6- ışık toplayan antenler	7- Fotosistem II 8- P680 9- 1/2 O2	10- LÜMEN 11- H2O 12- LÜMEN

D) Elektron, hücre kompleksine ulaştıktan sonra bir başka taşıyıcı olan PC'ye aktarılır. Daha sonra, P700'den bırakılan ve ışık tarafından harekete geçirilen elektronun yerine geçer. E) P700 elektronu NADP kompleksinin üzerine geçer. Burası P700'deki 2 elektron ve temel dokudaki 2 protonun NADP+'yi NADPH'ye çevirdiği yerdir.
1- Fotosistem I 2- P700 3- PC 4- LÜMEN	5- TEMEL DOKU 6- Biyokimyasal indirgeme reaksiyonunu katalize eden NADP enzimi 7- P700 8- LÜMEN

Bitkiler şöyle dursun, dünyanın bütün araştırmacıları ve bilim adamları biraraya gelseler ve sadece organik maddeleri kullanarak fotosentez yapan bir klorofil üretmeye kalksalar yine bunu başaramazlar. Çünkü bu sistemi kurmaları için önce sistemin nasıl çalıştığını çözmeleri gerekir; ancak bugünkü bilim ve teknoloji düzeyi bu son derece kompleks ve esrarengiz sistemin işleyişini ana hatları dışında çözmeye yetmemektedir.

Kaldı ki bir gün bu sır çözülse dahi, bir kurşun kalem ucuna 500 bin tanesi sığdırılmış klorofil molekülünün bir benzerini üretmek dahi şu anda insan aklı ve yeteneklerinin çok ötesinde bir durumdur. Dolayısıyla insan aklı ve imkanlarının gerçekleştiremediğini, bitkilerin içindeki şuursuz atomların ve kör tesadüflerin gerçekleştirdiğini iddia etmek son derece akıl dışıdır.

Karbondioksitin stromaya girmesiyle Calvin devri başlar. (1) Karbon molekülleri, 5-RuBP adı verilen şeker moleküllerine bağlandıklarında dengesiz 6-karbon molekülü oluştururlar. (2) Bu 6-karbon molekülü hemen ayrılır ve ortaya iki tane 3-fosfogliserat (3PG) molekülü çıkar. (3) Her iki moleküle de ATP tarafından fosfat eklenir ve bu işleme fosforilasyon denir. Fosforilasyon sonucunda iki bifosfogliserat (BPG) molekülü oluşur. (4) Bunlar NADPH tarafından parçalanır ve ortaya iki gliseral-3-fosfat (G3P) molekülü çıkar. (5) Bu son ürünün bir kısmı kloroplastı terk ederek sitoplazmaya gider ve glikoz üretimine katılır. (7-8) Diğer kısmı ise Kelvin devrine devam eder ve tekrar fosforilasyona uğrar. Böylece devrin en başındaki 5-RuBP molekülüne dönüşür.
1- CO2 2- fosfogliserik asit 3- 2 molekül 4- 2 molekül 5- 2 molekül 6- 2 molekül 7- 2 molekül	A- karboksilasyon (CO2 eklenir) B- fosforilasyon (fosfat eklenir) C- yıkım (hidrojen eklenir) D- ürün (glikoz üretilir) E- yeniden başlama (devir devam eder)