er yüksek enerjili karbonhidratlara dönüştürülür. Karbon kullanıldıktan sonra ortaya çıkan oksijen ise havaya bırakılır. Bitki daha sonra besine ihtiyaç duyduğunda bu karbonhidratlarda depoladığı enerjiyi kullanır. Bu bitkilerle beslenen canlılar da bitkide bulunan karbonhidratlardan enerji ihtiyaçlarını karşılarlar.

Fotosentezle her yıl yaklaşık olarak 200-500 milyar ton CO dönüşüme uğratılmaktadır. Bu nedenle fotosentezin önemi yalnız kalitatif değil ayrıca kantitafitir. Fotosentezle havanın karbondioksiti ve su, karbonhidratlara dönüştürülür. Karbonhidratlar C elementine ek olarak H ve O elementlerini de içeren organik besin taşlarıdır.

Fotosentez olayının meydana gelebilmesi için gerekli olan maddeler, ışık, klorofil, karbondioksit, su, canlı organizmadır.

Fotosentezin bilim tarihindeki gelişimi şöyledir:

Aristo, bitkilerin yeşillenmesi için güneş ışığının gerekli olduğunu göstermiştir.

Van Helmont 17. yüzyılda, bitkisel materyal sentezi ile ilk araştırmaları yapmıştır. Araştırmacı 2,5 kg. ağırlığındaki bir söğüt fidanını içinde 100 kg. toprak bulunan bir saksıya dikmiş ve bunu 5 yıl süresince sadece yağmur suyuyla sulamıştır. Süre sonunda fidan 85 kg'lık bir ağaç olmuştur. deneme sonunda toprak kuru ağırlığı 99,994 kg. olarak belirlenmiştir. Aradaki 50 gramlık fark deney hatası olarak kabul edilmiş ve bitki ağırlığında oluşan 82,5 kg'lık madde artışının yalnız sudan kaynaklanndığı kanısına varmıştır.

İlk kez 1771 yılında Joseph Priestley, bitkiler tarafından dışarı verilen oksijenin hayvanlar tarafından kirletilen havayı temizlediği fikrini ortaya atmıştır.

1779'da Jan Ingenhousz havanın temizlenmesinin yeşil bitkiler tarafından ışıkta yapıldığını açıklamıştır. Fotosentezde klorofilin önemini vurgulamıştır.

1782 yılında Senebier yeşil bitkilerin havaya O vermesinin CO almalarına ve bitkiler tarafından meydana getirilen O miktarının tamamen ortamda varolan CO miktarına bağlı olduğunu göstermiştir.

1804 yılında De Saussure fotosentez esnasında eşit hacimde CO ve O alış verişi olduğu, buna benzer eşit hacimde bir gaz alış verişinin solunum esnasında da meydana geldiğini ileri sürmüştür. Bitkilerde biri ışıkta diğeri karanlıkta gelişen iki tip gaz alışverişi olduğunu, ışıkta CO alınımı ve O açığa çıkmasının ancak bitkinin yeşil kısımlarında olabildiğini göstermiştir. Ayrıca fotosentezde suyun rolüne dikkat çekmiştir.

Liebig 1840 yılında, CO'in bitkiler için C kaynağı olduğunu vurgulamıştır.

1842 yılında Robert Mayer, ışığın enerji içerdiğini, canlılar tarafından kullanılan enerji kaynağının güneş ışığı olduğunu ve fotosentezde bitkinin yakaladığı güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürdüğünü belirtmiştir.

Engelman 1880 yılında fotosentezde ortama O verilmesinin kloroplastlarca sağlandığını ortaya koymuştur.

Blackman 1905'de fotosentezin yalnızca fotokimyasal bir olay değil aynı zamanda biyokimyasal bir olay olduğunu ileri sürerek, olayın ışık gerektirmeyen bir karanlık reaksiyon safhası olduğunu da vurgulamıştır.

Willstater ve Stoll 1918 yılında CO, HO ve ışık altında meydana gelen ilk ürünün CHO ve O olduğunu ileri sürmüşlerdir.

Robert Hill 1937 yılında fotosentezin ışık reaksiyonu üzerinde çalışarak ortamda ışık, su ve uygun bir hidrojen yakalayıcısı bulunduğunda, izole kloroplastların bile ortamda CO olmadan O oluşturabildiklerini görmüştür. Ayrıca yapraklarda doğal bir hidrojen yakalayıcısı maddenin bulunduğunu ortaya koymuştur. Güncel bilgilere göre bu maddeler Ferredoksin ve NADP'dır. Hill reaksiyonu adını verdiği bir denklemle olayı açıklamıştır.
Reaksiyon, fotosentezde O'nin ışık reaksiyonlarında oluştuğu ve bunun kökeninin CO değil de HO olduğunu göstermesi yönünden önemlidir.

Fotosentezin karanlık reaksiyonları üzerinde çalışan (1954-1961) Calvin ve arkadaşları ise olaydaki C metabolizmasını tüm ayrıntılarıyla açıklamışlardır. Bunun üzerine Calvin'e Nobel ödülü verilmiştir.

1966'da Hatch ve Slack, bazı bitkilerde fotosentezin karanlık reaksiyonlarında oluşan ilk kararlı ürünün 3C değil de 4C olduğunu bulmuşlar ve söz konusu bitkilerin tamamen farklı bir C metabolizması olduğunu göstermişlerdir.

Yirminci yüzyılın başlarında tek hücreli yeşil su yosunlarında ("Chlorella vulgaris") fotosentezle ilgili araştırmalar Warburg tarafından yapılmıştır.

Fotosentez, ışık enerjisini kimyasal bağ enerjisine dönüştürerek ilk basamaktaki organik madde üretimini sağlayan mekanizmadır.
Bitkiler besin zincirinin ilk halkasını oluşturduğundan, diğer tüm canlıların var olabilmesi ve yaşamlarını sürdürebilmeleri için gerekli enerji fotosentez olayı sırasında elde edilir.

Fotosentezle havanın CO ve O dengesi korunmaktadır.

Fotosenteze ilişkin bulgular, her yeşil bitkinin organik madde üreten bir fabrika olduğu, bu süreçte güneş enerjisini kullanan aygıtların kloroplastlar olduğunu göstermiştir. Yeryüzüne ulaşan güneş ışınlarının yalnızca yarısı fotosentezde kullanılmaktadır. Bu konuda yapılan araştırmaların dünya nüfusunun gıda ihtiyaçları yönünden önemli olduğu bilinmektedir.

Fotosentezde en önemli olgu güneş enerjisini yakalayıp onu kimyasal bağ enerjisine dönüştürebilme yeteneğidir. Bu işlevi bitkilerin kloroplastlarında veya kromatoforlarında bulunan pigmentler yapmaktadır. Bunların başlıcaları şöyledir:


Işığa bağlı tepkimeler, canlının ışıklı ortamda ışığa bağımsız tepkimeler için gereken ATP ve NADPH'yi ürettiği bir dizi tepkime zinciridir. Bu tepkimeler tilakoit zar üzerinde gerçekleşir. Işığı soğuran klorofil molekülünden serbest kalan elektronlar elektron taşıma sistemi (ETS) elemanlarından geçer. Bu sırada ATP ve NADPH çıkışı olur.

Klorofile sahip canlıların ADP ve inorganik fosfat (Pi) kullanarak ATP üretmesine fotofosforilasyon denir. Bu olay devirli fotofosforilasyon ve devirsiz fotofosforilasyon olmak üzere iki yolla gerçekleşir. Devirsiz fotofosforilasyonda, devirliden farklı olarak su, fotolize uğrar. Tepkime şu şekildedir.

Bu tepkimeler sonucu oluşan O'nin bir kısmı mitokondrilere gönderilir, artanı ise atmosfere verilir. Oluşan ATP ve NADPH molekülleri stroma sıvısına girer, artık canlı ışıktan bağımsız tepkimeleri gerçekleştirmeye hazırdır.

Bu tepkimeler stroma bölgesinde gerçekleşir. Stromalar protein yapılıdır. Bu tepkimeler aydınlıkta da karanlıkta da olabilir. CO’nin devreye girmesiyle başlar. Hidrojen ile CO birleşerek karbonhidratları meydana getirir.







Plasenta

Plasenta (döleşi), anne ve fetüse ait iki dolaşım sistemini birbirinden ayıran bir organdır.

"Plasenta" kelimesi, Latince "kek", Yunanca πλακόεντα/πλακοῦντα "plakóenta/plakoúnta", πλακόεις/πλακούς "plakóeis/plakoús", "düz, levha benzeri ", kökeninden gelir. Türkçede "Umay" sözcüğü plasenta anlamına gelir.

Bir sperm tarafından döllenen yumurta hücresi (zigot) ikiye, dörde ve sonra sekize bölünerek hızla büyümeye başlar. Bunun için yüklü miktarda besine ihtiyaç duyar. Besin maddelerini anneden alabilmek için, embriyo hücrelerinden bir kısmı plasentayı oluştururlar. Plasenta anneyle bebek arasındaki besin, oksijen ve diğer maddelerin alışverişini sağlayan yapıdır. Plasenta yeni hücre gruplarının yani dokuların oluşması için gerekli olan besinleri ve oksijeni özenle seçer ve bunları bebeğe taşırken, atık maddeleri ayırarak onları da annenin vücuduna gönderir.

Rahmin içi, fetüsü koruyan amniyon sıvısı ile kaplıdır. Amniyon sıvısı olmadan bir bebeğin anne karnında gelişmesi mümkün değildir. Bu sıvı sayesinde, hem anne ve bebek birbirlerinden faydalanırlar hem de korunmuş olurlar. 12 haftalık olduğunda ceninin kendi kan dolaşım sistemi gelişmiştir. Ancak oksijen ve besinlerin alımı, karbondioksit ve atıkların gönderilmesi için halen annesine bağımlıdır. İki dolaşım sistemi arasındaki değiş tokuş kanlar karışmadan gerçekleşmelidir, yoksa sonuç ölümcül olabilir.

İnsanlarda, plasenta yaklaşık olarak 22 cm uzunluğunda ve 2–2.5 cm kalınlığında, en kalın kısmı ortası ve kenarlara doğru incelen geçici bir organdır.

Genellikle 500 gram ağırlığındadır ve koyu kırmızımsı-mavi veya açık kırmızı bir renge sahiptir. Fetüse 55–60 cm uzunluğundaki kordon ile bağlıdır. Kordonda iki umbilikal arter ve bir ven bulunur.

Umbilikal kordon, koryonik plağın içerisine diskodial bir şekilde bağlanır.

Plasentanın yüzeyinden dallanan damarlar, hücrelerin kalın olduğu bir tabakayla kaplı bir ağ içerisine bölünerek girerler. Bunun sonucunda villöz ağaç yapıcıkları oluşur. Anne tarafında bu villöz ağaç yapıları "Kotiledon" denilen loblara dönüşür. 
İnsan plasentası disk şeklindedir ancak bu biçim diğer memeliler arasında farklılık gösterir.

Plasentanın kendine has olan dallanması, açılarak incelendiğinde "Hayat Ağacı"na benzer bir görünüm bazı mistik düşünceleri mümkün kılabilir. Plasentanın kağıda bastırılması sonucu değişik biçimlerde ağaç desenleri elde edilebilmektedir.

Plasenta anne ve bebeğe ait iki dolaşım sistemini iyi bir şekilde ayırır. Gazlar, besin maddeleri ve atıklar anne ve ceninin kanları arasında değiş tokuş edilir. Fakat amniyon sıvısı ve ayrı dolaşım sisteminden oluşan bu fiziksel bariyerler bebeğin hayatta kalması için yeterli değildir. Bunlar ancak kısmen başarılı olabilir.

Plasenta, fetomaternal bir organ olarak iki bileşenden meydana gelmiş bir sistemdir

Plasentanın yapısına daha yakından bakıldığında, bu duvarı oluşturan trofoblast hücrelerinin kan için özel olarak tasarlanmış bir bariyer oluşturdukları görülür. Embriyo, annenin dokularıyla çok yakın bir bağlantı içindedir. Bir yandan anneden gelen kanın içindeki maddelerle beslenirken, bir yandan da annenin savunma hücrelerinin tehdidi altındadır. Çünkü embriyo annenin vücudunda düşman kabul edilebilecek yabancı bir madde gibidir. Dolayısıyla besinlerle birlikte anne kanındaki savunma hücrelerinin embriyoya ulaşmaması son derece önemlidir. Ancak plasenta, annenin kanında bulunan savunma hücrelerinin fetüsün tarafına geçmesini engelleyen özel bir tasarıma sahiptir. Annenin kanından alınan oksijen, besin maddeleri ve mineraller bu ince aralıklardan geçerek fetüse ulaşır. Ama savunma hücreleri daha büyük oldukları için bu aralıklardan geçmeyi başaramazlar.