Fotosentezde Kullanılan ve Üretilen Maddeler

Nişasta testiyle başlangıçta yapraklarında nişasta bulunmadığı doğrulanan bir saksı bitkisinin sağlıklı bir yaprağının bir bölümü, gaz alışverişini belirgin etkilemeyecek biçimde ışık geçirmeyen bir kapakla gölgelenir. Diğer bölümü ışık alır. Işık dışında koşulların değişmediği kabul edilir. Birkaç saat sonra yaprak öğretmen tarafından uygun biçimde renksizleştirilip iyot çözeltisiyle test edilir. İyot, nişasta varsa mavi-siyah, yoksa sarı-kahverengi görünür. Sonuçlar tabloda verilmiştir.

Deney gözlemleri ölçme amacıyla kurgulanmıştır. Deneyin öğrenci tarafından uygulanması istenmez.

a) Deneyde değiştirilen etkeni ve ölçülen/gözlenen sonucu yazınız.

b) Gözlemlerden hareketle ışık ile fotosentez ürünü oluşumu arasındaki ilişkiyi açıklayınız.

c) Başlangıçta nişasta bulunmadığının doğrulanması neden önemlidir?

d) Bu deney tek başına fotosentezde çıkan oksijenin kaynağının su olduğunu kanıtlar mı? Gerekçelendiriniz.

Eşit hacimli kaplarda başlangıç çözünmüş oksijen derişimi aynıdır. K ve L’de aynı tür ve kütlede sağlıklı su bitkisi vardır; M’de bitki yoktur. Işık dışında sıcaklık ve diğer koşullar eşittir. Bir saatlik net oksijen değişimi sensörle ölçülmüştür. K ışık alır, L karanlıktadır, M ışık alır.

a) K, L ve M’de oksijen nasıl değişmiştir? K ile L arasındaki değişim farkını mg/L olarak bulunuz.

b) K’daki artışı fotosentezle, L’deki azalmayı hücresel solunumla ilişkilendiriniz.

c) K’nın net 3 mg/L artışı toplam fotosentetik oksijen üretimine eşit midir? Ayrıca M’nin kontrol işlevini yazınız.

Van Helmont’un deneyinde başlangıçtaki söğüt fidanı 2,5 kg, kuru toprak 80 kg’dır. Beş yıl sonra bitkinin tartılan kısımları 75 kg, kuru toprak 79,9 kg bulunmuştur. Bu tarihsel değerleri kullanın.

a) Bitkinin kütle artışını ve toprağın kütle azalışını hesaplayın. İki değeri karşılaştırarak hangi açıklamanın yetersiz kaldığını belirtin.

b) “Kütle artışının tamamı yalnızca sudan gelir.” sonucu neden eksiktir? Fotosentezde çevreden alınan başka bir maddeyi ve katkısını açıklayın.

c) Karbondioksitin organik besin üretimindeki etkisini sınamak için iki benzer bitkiyle karşılaştırma tasarlayın. Değiştirilecek etkeni, iki sabit koşulu ve ölçülebilir sonucu yazın.

Bir sınıf modeli için fotosentezin tam denklemi kullanılıyor: 6CO₂ + 12H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O. Öğrenciler giren ve ürün taraflarındaki atomları sayarak madde dengesini inceliyor.

Tabloyu ve deney düzeneğini inceleyerek soruları yanıtlayınız.

I. Tablodaki karbon, hidrojen ve oksijen sayılarını karşılaştırınız. Her element için iki taraftaki sayılar eşit midir?

II. Denklemdeki karbon atomları hangi maddeden gelir ve ürünlerden hangisinin yapısında bulunur?

III. Suyun denklemde hem girenler hem ürünler tarafında yer alması, suyla ilgili hangi iki durumu gösterir?

IV. Denklemde atom sayılarının korunması ne anlama gelir? Denklem, atomların tepkime sırasında izlediği bütün basamakları da gösterir mi?