1. Zeytin ağacı yaşamı için gerekli besini nereden alır?

Zeytin ağacı kendi besinini fotosentez yaparak üretir. Yapraklarındaki klorofil sayesinde güneş ışığını kullanır, havadan aldığı karbondioksit (CO₂) ve topraktan aldığı su (H₂O) ile besin (glikoz) üretir. Yani ağacın asıl besin kaynağı güneş ışığı + karbondioksit + su birleşiminden oluşan fotosentezdir. Topraktan aldığı su ve mineraller ise ağacın gelişimi için destek olur ama besin dediğimiz enerji kaynağını kendi üretir.

2. Zeytin ağacının tüm hücrelerinde fotosentez gerçekleşir mi?

Hayır, gerçekleşmez. 🌱

Fotosentez sadece kloroplast taşıyan hücrelerde olur.

Zeytin ağacında bu organel özellikle yeşil yaprak hücrelerinde bulunur.

Gövde, kök ve odun kısımlarında kloroplast olmadığı için buralarda fotosentez gerçekleşmez.

Kısacası: Fotosentez = sadece yeşil kısımlarda!

3. Bitkilerin kütlesi nasıl artar?

Bitkilerin kütlesi esas olarak fotosentez sonucu üretilen organik maddelerden artar.

Fotosentezle üretilen glikoz, nişasta, selüloz gibi maddeler bitkinin yapısına katılır.

Yaprak, gövde, meyve ve köklerin büyümesi bu şekilde olur.

Ayrıca topraktan alınan su ve mineraller de bu kütle artışına destek olur.

Yani bir ağacın gövdesi kalınlaşıyor, dalları uzuyor, yaprakları çoğalıyorsa bunun temel nedeni fotosentez ürünlerinin bitki dokularında birikmesidir.

✅ Özet:

Zeytin ağacı güneş ışığını kullanarak kendi yemeğini (besinini) yapar. Ama sadece yaprakları bu işi yapar, gövde ve kök yapamaz. Ağaç büyüdükçe aslında fotosentezle yaptığı maddeleri üst üste ekler, bu yüzden kütlesi artar.

Bitkiler yaşamlarını sürdürmek için suya ve güneş ışığına ihtiyaç duyar (Görsel 1.12 a, b, c, ç). Çevrenizde, okul bahçenizde veya evinizde bulunan bitkilerin ışık, sulama, yağmurun yağması gibi faktörlerden nasıl etkilendiğini gözlemleyiniz. Gözlemleriniz ve verilen görsellerden yola çıkarak bitkilerin ışık alma/almama, sulanma/sulanmama, yağmurun yağması/yağmaması gibi durumlardan nasıl etkilenebileceğini fotosentez ile ilişkilendiriniz. Çıkarımlarınızı sözlü olarak sınıf arkadaşlarınızla paylaşınız.

Süper bir gözlem sorusu! Bitkiler enerjilerini fotosentez ile üretir: ışık + su + CO₂ → besin (şeker) + O₂. Işık ve su aksarsa, fotosentez yavaşlar; bu da büyüme, çiçeklenme ve yaprak sağlığını direkt etkiler. Görseller ve günlük gözlemler üzerinden ayrıntılı inceleyelim.

1) Işık durumu → fotosentez → bitkinin hâli

Yetersiz ışık (Görsel c: yeterli ışık almayan orkide)

Gözlem: Yapraklar açık/hafif sarı-yeşil, yapraklar uzamış/ince, bitki ışığa doğru eğiliyor; çiçeklenme zayıf ya da yok.

Neden? Işık az → kloroplastlar yeterince çalışamaz → şeker üretimi düşer. Bitki, yaşamı sürdürmek için depo nişastayı harcar; yeni doku yapamaz.

Sonuç: “Etiyolasyon” belirtileri (ince-uzun gövde, soluk renk), geç/az çiçek.

Yeterli (doğru) ışık (Görsel ç: pencere önündeki orkideler)

Gözlem: Yapraklar dolgun, orta-yeşil; çiçek açmış/sağlıklı.

Neden? Yeterli ışık → fotosentez hızı yüksek → glikoz/ATP üretimi artar → yeni yaprak, kök, çiçek dokuları yapılır.

Not: “Çok sert güneş” bazı bitkilerde yaprak yakar; “çok az ışık” ise çiçek kaybına yol açar. Türün ışık isteğine göre yer seçmek gerek.

Kısacası: Işık = fotosentezin motoru. Az ışık → düşük üretim; uygun ışık → güçlü büyüme ve çiçek.

2) Su durumu → stomalar → fotosentez

Susuzluk (Görsel a: sulanmamış mısır)

Gözlem: Yapraklar sarkık/kurumuş, kenarlar içe kıvrılmış, bitki kısa kalmış.

Neden?: Su azalınca hücrelerin turgoru düşer → yapraklar solar. Bitki su kaybını azaltmak için stomaları kapatır → CO₂ girişi azalır → fotosentez düşer.

Su; hem reaktant (ışık tepkimelerinde elektron kaynağı) hem de mineralleri kökten yapraklara taşıyan çözücüdür. Az su → klorofil yapımı ve enzimler de aksar.

Sonuç: Büyüme durur, verim/çekirdek doluluğu azalır.

Yeterli sulama (Görsel b: sulanmış mısır)

Gözlem: Yapraklar dik, parlak yeşil; hızlı büyüme.

Neden? Yeterli su → stomalar açık → CO₂ alımı rahat → fotosentez ve maddesel birikim (nişasta/selüloz) artar.

Not: Aşırı sulama da zararlı: kökler oksijensiz kalır → kök çürümesi, besin alımı bozulur → fotosentez yine düşer.

Kısacası: Su = hem hammadde hem taşıyıcı. Azı da çoğu da sıkıntı; dengeli sulama en verimli fotosentez demek.

3) Yağmurun etkisi (yağması/yağmaması)

Yağmur yağarsa: Toprak suyla dolar → stomalar daha çok açık kalır → CO₂ alımı ve fotosentez artar. Yaprak yüzeyindeki toz pislik yıkanır → ışık yaprağa daha iyi ulaşır.

Havadaki nem artar → terleme (transpirasyon) kontrollü olur, bitki daha az su kaybeder.

Uzun, kapalı ve yağışlı günler ışığı azalttığı için kısa süreliğine fotosentez hızı düşebilir; ama su kazanımı çoğu tür için net faydadır.

Yağmur yağmazsa (uzun kuraklık): Toprak suyu azalır → stomalar kapanır → CO₂ alamayan yapraklarda fotosentez düşer. Bitki önce büyümeyi yavaşlatır, sonra yaşlı yapraklarını “masraf” olmasın diye dökebilir. Aşırı kuraklıkta klorofil parçalanır → sararma/yanıklık görülür.

4) Görsellerden çıkarımlar (özet)

a (sulanmamış mısır): Su eksikliği → stomalar kapalı → düşük fotosentez → yaprak solması, kısa boy, verim kaybı.

b (sulanmış mısır): Su dengede → stomalar açık → yüksek fotosentez → canlı yeşil, hızlı büyüme.

c (az ışık alan orkide): Işık yetersiz → düşük fotosentez → soluk, uzun yaprak; çiçeklenme zayıf.

ç (yeterli ışık alan orkideler): Uygun ışık → güçlü fotosentez → sağlıklı yapraklar ve çiçeklenme.

5) Ev/okul için mini gözlem planı (pratik)

Aynı türden iki bitki seç (iki fasulye, iki sardunya, iki sukulent…).

Değişkeni belirle: “Işık” deneyi: Biri pencere önü (dağılmış ışık), diğeri odanın içi. “Su” deneyi: Biri düzenli sulama, diğeri 1–2 hafta daha seyrek. Her gün aynı saatte şu verileri yaz:

Yaprak rengi (koyu yeşil–açık–sarı), yaprak duruşu (dik–sarkık), boy/uzama (cm), çiçek durumu.

Yorumla: Değişken → fotosentez hızındaki fark → büyüme/çiçek farkı.

Beklenen: Çok su/çok az ışık = sorun; uygun ışık + dengeli su = en iyi fotosentez ve büyüme.

6) Sınıfta sözlü paylaşım için hazır metin (kısa)

“Arkadaşlar, yaptığım gözlemlerde ışık ve suyun fotosentezi doğrudan etkilediğini gördüm. Az ışıkta orkide yaprakları uzayıp soluklaştı ve çiçek azaldı; çünkü kloroplastlar yeterli ışık alamadı, şeker üretimi düştü. Düzenli sulanan mısır ise dik ve koyu yeşildi; stomaları açık kaldığı için CO₂ alıp daha çok fotosentez yaptı. Susuz kalan mısırda yapraklar büzüşüp kurudu; su eksikliğinde stomalar kapanıyor ve fotosentez yavaşlıyor. Sonuç olarak bitkilerin sağlıklı büyümesi için türe uygun ışık ve dengeli sulama şart; bu ikisi doğru olunca fotosentez maksimuma yaklaşıyor, kütle ve verim artıyor.”

1. Deneyin Adı

Fotosentezde Kullanılan ve Üretilen Maddelerin Belirlenmesi:

Karbon dioksit ve ışığın su bitkisinin oksijen üretimine etkisi

2. Amaç

• Bitkilerin fotosentez sırasında hangi maddeleri kullandığını (CO₂, H₂O, ışık)

• Fotosentez sonucunda hangi maddeleri ürettiğini (O₂ ve organik besinler) gözleme dayalı olarak ortaya koymak ve bu maddelerin varlığı/yokluğunda fotosentez hızındaki değişimi incelemek.

3. Kuramsal Bilgi – Tarihsel Çalışmalarla İlişki

• van Helmont bitki kütlesinin büyük kısmının sudan geldiğini göstermiştir.

• Priestley kapalı kaptaki bitkinin havayı temizleyerek tekrar solunabilir (oksijence zengin) hâle getirdiğini bulmuştur.

• Ingenhousz bu “havayı temizleme” olayının yalnızca ışıkta ve yeşil kısımlarda gerçekleştiğini göstermiş, böylece fotosentezin ışığa bağlı olduğunu ortaya koymuştur.

• Hill ışığa bağımlı tepkimelerde suyun parçalanmasıyla oksijenin oluştuğunu göstermiştir.

• Calvin ise ışığa bağımsız evrede CO₂’nin organik maddelere (glikoza) dönüştürüldüğünü açıklamıştır.

Bu bilgilerden yola çıkarak; fotosentezde CO₂ ve H₂O kullanılır, ışık enerjisi gerekir; O₂ ve organik besinler üretilir hipotezini deneysel olarak sınamak amaçlanmıştır.

4. Hipotez

1. Ortamdaki CO₂ miktarı arttıkça, yeterli ışık altında su bitkisinin ürettiği oksijen miktarı (kabarcık sayısı) artar.

2. Işık olmadığında, ortamda CO₂ bulunsa bile oksijen üretimi gözlenmez.

5. Değişkenler

• Bağımsız Değişkenler:

o Ortamdaki CO₂ miktarı (saf su / sodyum bikarbonatlı su)

o Işık varlığı (ışık / karanlık)

• Bağımlı Değişken:

o 5 dakikada gözlenen oksijen kabarcığı sayısı (fotosentez hızının göstergesi)

• Kontrol Edilen Değişkenler:

o Kullanılan bitki türü ve büyüklüğü (aynı tür su bitkisinden eşit uzunlukta dallar)

o Su miktarı ve sıcaklığı

o Kapların büyüklüğü

o Deney süresi

o Işık kaynağının uzaklığı (ışıklı düzenekler için)

6. Yöntem / Deney Basamakları

1. Üç beherin de içine eşit miktarda su konur.

2. 1. kap: Sadece musluk suyu + su bitkisi (ışıkta).

3. 2. kap: Musluk suyuna bir miktar NaHCO₃ eklenir, karıştırılır. Aynı büyüklükte su bitkisi eklenir (ışıkta).

4. 3. kap: NaHCO₃’lü su + su bitkisi kullanılır, ancak kap folyo ile tamamen sarılarak karanlıkta bırakılır.

5. Birinci ve ikinci kaplar lambadan eşit uzaklıkta olacak şekilde yerleştirilir.

6. Bitkilerin oksijen kabarcığı çıkarması için 5 dakika beklenir; her kap için üste doğru çıkan kabarcıklar sayılır.

7. Gözlemler tablo hâlinde kaydedilir.

8. Aynı işlem isteğe bağlı olarak birkaç kez tekrarlanıp ortalama değerler alınır.

7. Gözlemler ve Veriler

Örnek ölçüm (5 dakikada gözlenen kabarcık sayıları):

• 1. kapta az sayıda,

• 2. kapta belirgin şekilde fazla,

• 3. kapta ise hiç kabarcık oluşmadığı gözlenmiştir.

8. Verilerin Analizi

• 1. ve 2. kap karşılaştırıldığında:

o Her iki kapta da ışık vardır, bitki türü aynıdır.

o Tek fark, 2. kapta çözeltinin CO₂ bakımından zengin olmasıdır.

o 2. kapta kabarcık sayısının çok daha fazla olması, CO₂ miktarı arttığında fotosentez hızının (O₂ üretiminin) arttığını göstermektedir.

• 2. ve 3. kap karşılaştırıldığında:

o Her iki kapta da CO₂ bakımından zengin çözelti ve aynı bitki kullanılmıştır.

o Tek fark, 3. kapta ışığın olmamasıdır.

o 3. kapta hiç kabarcık oluşmaması, ışık olmadığında fotosentezin gerçekleşmediğini, dolayısıyla O₂ üretilemediğini gösterir.

9. Sonuç

Bu deneyden elde edilen bulgulara göre:

1. Bitkiler fotosentez sırasında CO₂ ve H₂O’yu kullanır, ışık enerjisi yardımıyla bu maddeleri organik besinlere (glikoz ve diğer organik moleküllere) dönüştürür.

2. Bu süreçte oksijen (O₂) yan ürün olarak açığa çıkar. Su bitkilerinin ışık altında çıkardığı kabarcıklar bu oksijendir.

3. Ortamdaki CO₂ miktarı artınca fotosentez hızı artar; CO₂ fotosentezin kullanılan maddelerinden biridir.

4. Işık bulunmadığında, ortam CO₂ bakımından zengin olsa bile fotosentez gerçekleşmez; bu da ışığın fotosentez için zorunlu olduğunu gösterir.

10. Tartışma ve Hata Kaynakları

• Kabarcık sayma sırasında insan hatası (bazı kabarcıkları kaçırma) olabilir.

• Işık şiddeti deney süresince tamamen sabit tutulamamış olabilir.

• Bitki dallarının fotosentez kapasitesi tam olarak eşit olmayabilir.

Bu hataları azaltmak için;

• Deney birkaç kez tekrarlanıp ortalama değerler alınmalı,

• Işık kaynağı sabitlenmeli,

• Mümkün olduğunca aynı büyüklükte ve sağlıklı bitki parçaları kullanılmalıdır.

11. Fotosentez Olayı ile İlişkilendirme

Deney sonuçları; van Helmont, Priestley, Ingenhousz, Hill ve Calvin’in çalışmalarından elde edilen bilgilerle uyumludur:

• Suyun ve CO₂’nin kullanıldığı,

• Işığın zorunlu olduğu,

• Oksijenin açığa çıktığı ve

• CO₂’nin organik maddelere dönüştürüldüğü bir süreç olarak fotosentez deneysel olarak desteklenmiştir.