Bilgi Bankası

Klorofilaz

Klorofilaz (Chlase), ayçiçeğinde (Helianthus annuus) klorofil yıkımının ilk ve en önemli basamağını katalizleyen enzimdir.
Bu enzim, klorofilin fitol zincirini kopararak klorofil a veya b’yi itine dönüştürür.
Süreç, bitkide yaprak yaşlanması (senesens), stres koşulları ve meyve olgunlaşması sırasında aktifleşir.

1. Enzimin Tanımı ve Tepkimesi

Özellik Açıklama
Tam Adı Chlorophyllase (EC 3.1.1.14)
Kısaltma Chlase
Tepkime Klorofil + H₂O → Klorofilid + Fitol
Görev Klorofilin hidroliziyle itin sentezi
Lokalizasyon Kloroplast zarları, mitokondri dışı zarlar, mikrocisimler

2. Klorofil Yıkım Zinciri

Klorofil yıkımı, özellikle yaşlanma, kuraklık, azot eksikliği veya hasat sonrası depolama sırasında gerçekleşir:

Klorofil a/b → (Chlase) → Klorofilid → (Mg-dekeleraz) → Feoforbid → (Pheide oksidaz) → NCC (renksiz katabolit)

Sonuç:
Yeşil renk kaybolur → sararma (senesens) veya olgunlaşma gerçekleşir.

3. Ayçiçeğinde Klorofilaz İzotipleri

İzotip Lokalizasyon Görev
HaChlase1 Kloroplast stroması Klorofil a hidrolizi
HaChlase2 Sitoplazma / mikrocisimler Klorofil b dönüşümü
HaChlase3 Epidermal dokular Stres tepkisi ve savunma rolü

4. Fizyolojik Rolleri
Süreç Chlase Aktivitesi Etkisi
Yaprak yaşlanması (senesens) Artar Yeşil rengin kaybı ve N geri dönüşümü
Meyve olgunlaşması Artar Pigment değişimi ve estetik renk oluşumu
Kuraklık / Tuz stresi Artar Klorofil bozunumu hızlanır
Azot eksikliği Artar Klorofil azalması ve fotosentez düşüşü
Giberellin / sitokinin uygulaması Azalır Yaprak yaşlanması gecikir

5. Hormon Etkileşimleri
Hormon Etki Açıklama
Abscisik Asit (ABA) Artırıcı Stres sırasında klorofil yıkımı
Etilen (ETH) Artırıcı Olgunlaşma sürecini başlatır
Salisilik Asit (SA) Düzenleyici Antioksidan sistemle birlikte çalışır
Sitokinin (CK) Azaltıcı Yaprak yaşlanmasını geciktirir
Jasmonik Asit (JA) Artırıcı Savunma tepkisinde klorofil bozunumu tetikler

6. Enzim Özellikleri
Özellik Değer
Moleküler Ağırlık 30–35 kDa
Optimum pH 7.5–8.0
Optimum Sıcaklık 35–40 °C
Kofaktör Mg²⁺ (stabilizasyon için)
İnhibitör Metanol, Triton X-100, SDS
Aktivatör Lipidler, serbest yağ asitleri
Substrat Affinitesi (Km) 0.2–0.5 mM (klorofil-a için)

7. Moleküler Mekanizma

  • Aktif bölge: Ser–His–Asp katalitik üçlüsü

  • Hidrolitik kesim: Fitol ester zincirinin kırılması

  • Son ürün: Klorofilid (yeşil olmayan pigment)

  • Enerji kaynağı: Hidroliz (ATP bağımsız)

8. Diğer Enzimlerle Etkileşim

Enzim Etkileşim Rol
Mg-dekeleraz (MDase) Sonraki basamak Mg çıkışıyla itin oluşumu
Feoforbid oksidaz (PaO) Nihai bozunma Renk kaybı ve NCC oluşumu
SOD / POD Koruyucu etki ROS birikimini engeller
Glutamat sentetaz (GOGAT) Azot döngüsüyle bağlantı Geri kazanılan N’nin yeniden kullanımı

9. Tarımsal Önemi
Uygulama Amaç Sonuç
Depolama süresi uzatma Klorofilaz aktivitesini azaltmak Daha uzun yeşil görünüm
Erken sararma kontrolü CK uygulamasıyla Fotosentez süresi uzar
Olgunlaşma hızlandırma Etilen veya JA uygulaması Hızlı renk dönüşümü
Stres toleransı Antioksidan destekle Klorofil stabilitesi korunur

10. Özetle

  • Klorofilaz (Chlase), ayçiçeğinde klorofilin fitol zincirini koparan ilk enzimdir.

  • Yaprak yaşlanması, olgunlaşma ve stres koşullarında aktifleşir.

  • ABA, JA ve etilen aktiviteyi artırırken, sitokinin azaltır.

  • Tarımsal olarak, klorofilaz aktivitesinin kontrolü, yaprak yaşlanmasını yavaşlatma veya renk dönüşümünü hızlandırma stratejilerinde kritik öneme sahiptir.

İlaç Önerileri