Konu Detayı Sayfası
Fotosentez
Konuyu PDF İndirKonuya Başlarken bölümü açıktır. Konu anlatımının ilk %30'unu okuyabilirsiniz. Etkinlik, performans görevi ve kontrol noktası çözümleri abonelikle açılır.
Ücretsiz bölümün bittiği yere git
Fotosentez Nedir?
► Fotosentez, klorofil taşıyan; bitkiler, bazı bakteriler ve bazı protistlerin (öglena ve çoğu alglerin) ışık enerjisini kullanarak inorganik maddelerden organik madde sentezledikleri bir süreçtir.
► Fotosentez, ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüşümü ile organik besin üretimini sağlayan mekanizmadır.
► Hücreler tarafından yapı ve enerji hammaddesi olarak kullanılan besinler güneş enerjisi kullanılarak üretilir.
► Besin kaynağı olarak CO₂ kullanılır.
► İnorganik maddelerden organik bileşikleri sentezleyen canlılara Üretici (Ototrof) Canlılar denir.
► Üretici canlılar fotosentez ve kemosentez yapan canlılardır.
► Organik maddesentezi için ışık enerjisini kullanan canlılara Fotosentetik Canlılar, kimyasal enerjiyi kullanan canlılara ise Kemosentetik Canlılar denir.
► Fotosentez bir yapım (anabolik ya da özümleme) olayıdır.
► İnorganik monomerlerden organik monomer sentezi gerçekleştirilir.
Fotosentez için canlıda klorofil molekülü bulunması şarttır. Klorofil sayesinde güneş ışığı absorbe edilerek önce ATP enerjisi üretilir (Fotofosforilasyon ile), sonra CO₂ özümlenerek besin üretimi (C₆H₁₂O₆) gerçekleştirilir.
► Prokaryot canlılarda (siyanobakteriler, mor kükürt bakterileri gibi) klorofil sitoplazmada bulunur.
► Ökaryot canlılarda ise (öglena, algler ve bitkiler) klorofil kloroplast organelinde bulunur.
Fotosentetik canlılar;
♦ Siyanobakteriler ve mor kükürt bakterileri
♦ Öglena
♦ Algler
♦ Bitkilerdir.
► Organik besin üretimini yapamayan, besinlerini dışarıdan hazır alan canlılara Tüketici (Heterotrof) Canlılar denir.
► Heterotrof canlılar yaşam faaliyetlerini devam ettirebilmek ve büyüyüp gelişebilmek için üretici canlıların sentezledikleri besin maddelerini direk ya da dolaylı olarak almak zorundadırlar. Tüketiciler; fotosentez ürünlerini kullanarak kendileri için gerekli olan enerjiyi elde ederler. Bu enerjiyi hücresel solunum olayları ile gerçekleştirirler. Solunum sonucunda ise CO₂, H₂O gibi metabolik ürünler oluştururlar. Bu ürünler fotosentetik canlılar tarafından tekrar alınarak fotosentez olayı için hammadde olarak kullanılır. Böylece tüketici canlılar ile üretici canlılar arasında birbirini tamamlayan dengeli bir ilişki kurulur. Bu iki olay ekosistemin sürdürülebilirliği ve canlılığın devamı açısından oldukça önemlidir.
Bu süreçte su (H₂O) ve karbondioksit (CO₂), güneş ışığı enerjisi yardımıyla glikoza (C₆H₁₂O₆) ve oksijene (O₂) dönüştürülür. Fotosentez, kloroplast adı verilen hücre organellerinde gerçekleşir.
Fotosentezin Tarihçesi
► Tarih boyunca fotosentez yoluyla organik madde üretiminin nasıl gerçekleştiği bilim insanları tarafından araştırılmıştır.
► Aristo bitkilerin yeşillenmesi için güneş ışığının gerekli olduğunu ilk savunan bilim insanlarından biridir.
► Günümüze kadar bilim insanlarının fotosentezin tarihi gelişimi ile ilgili yaptıkları bazı önemli çalışmalar tabloda belirtilmiştir.
Fotosentezin Bilim Tarihindeki Gelişimine Katkı Sağlayan Bilim İnsanları
| Adı Soyadı | Katkısı |
|---|---|
| Van Helmont | 17. yüzyılda Van Helmont, (Van Helmınt), 2,5 kg ağırlığındaki bir söğüt fidanını, içinde 100 kg toprak bulunan bir saksıya dikmiş ve bu fidanı, sadece yağmur suyuyla 5 yıl süresince sulamıştır. Sürenin bitiminde fidan, 85 kg’lık bir ağaç olmuştur. Deney sonunda kuru toprağın ağırlığı 99,994 kg olarak belirlenmiştir. Helmont, aradaki farkı deney hatası olarak kabul etmiş ve bu deneyinde, söğüt ağacının büyüme sebebinin sadece saksıdaki toprak olmadığı, bitki ağırlığında oluşan 82,5 kg’lık madde artışının yalnız sudan kaynaklandığı kanısına varmıştır. |
| Joseph Priestley | 1771 yılında İngiliz Joseph Priestley (Yosef Prestliy), karanlıkta bitkilerin dışarıya karbondioksit verdiğini ve havayı kirlettiğini saptamış; evdeki hava kirliliğini önlemek için bitkilerin geceleri ev dışına çıkarılmasını önermiştir. Işıkta yeşil bitkilerin hayvanlar tarafından kirletilen havayı temizlediğini, fotosentezde O2 molekülünün de etkisinin olduğunu ileri sürmüştür. Havanın bu şekilde temizlenmesinde ışığın gerekli olduğunu açıklamıştır. |
| Jan Ingenhousz | 1779 yılında Jan Ingenhousz (Yan İngenhauz), bitkinin havayı ancak ışık olduğunda temizleyebileceğini göstermiştir. Fotosentezde klorofilin önemini vurgulamıştır. |
| Jean Senebier | 1782 yılında Jean Senebier (Ciin Senöbiyer), bitkilerin havaya oksijen verirken CO2 kullandığını belirtmiştir. Karanlıkta bitkiler ve hayvanlar tarafından oluşturulan CO2 bileşiğinin, ışık altında bitkiler tarafından O2 üretimini teşvik ettiğini ve bitkiler tarafından meydana getirilen O2 miktarının tamamen ortamdaki CO2 miktarına bağlı olduğunu belirtmiştir. |
| Nicolas Theodore De Saussure | 1820 yılında Nicolas Theodore De Saussure (Nikolas Teodor Dö Sasür), bitki ağırlığındaki artışa dayanarak fotosentezde suyun da kullanıldığını açıklamıştır. Böylece fotosentezin ilk niceliksel ölçümünü yapmıştır. De Saussure, fotosentez esnasında eşit hacimde CO2 ve O2 alışverişi olduğunu, buna benzer eşit hacimde bir gaz alışverişinin solunum sırasında da meydana geldiğini ileri sürmüştür. Bitkilerin ışıkta CO2 alması ve O2 açığa çıkarmasının ancak bitkinin yeşil kısımlarında olabildiğini göstermiştir. |
| Theodor Wilhelm Engelmann | 1883 yılında Theodor Wilhelm Engelmann (Teodor Vilhem Engılmın), fotosentezde ortama O2 verilmesinin kloroplastlar tarafından sağlandığını ortaya koymuştur. Engelmann, fotosentezin mavi-mor ışıklarda yüksek olduğunu, en az ise yeşil ışıkta gerçekleştiğini deneylerle açıklamıştır. |
| Cornelius Bernardus Van Nie | 1930 yılında Cornelius Bernardus Van Niel (Kornelyüs Bernardus Van Niyıl), bazı bakterilerin de bitkilerdekine benzer bir fotosentez yaptığını bulmuştur. Çeşitli bakteriler, CO2 bileşiğini, ışık enerjisi ve su dışında başka bir elektron kaynağı kullanarak indirgemektedir. Van Niel, çalışmasında su yerine H2S kullanmış ve yan ürün olarak sülfür açığa çıkmıştır. |
| Robert Hill | 1937 yılında Robert Hill (Rabırt Hil), fotosentezin ışık reaksiyonu üzerinde çalışmıştır. Bu araştırmacı, izole edilen kloroplastların ve kloroplast parçalarının bile uygun bir elektron alıcısı verildiğinde, ışık altındaki ortamda CO2 olmadan, sudan elektron alarak O2 açığa çıkardığını tespit etmiştir. Suyun bu şekilde ışıkta, CO2 olmaksızın ayrışması (fotoliz) Hill reaksiyonu olarak bilinmektedir. Reaksiyon, fotosentezde O2 molekülünün ışık reaksiyonlarında oluştuğunu ve bu O2 molekülünün CO2 bileşiğinden değil de H2O bileşiğinden kaynaklandığını göstermesi yönünden önemlidir. |
| Melvin Calvin | 1954-1961 yılları arasında Melvin Calvin (Melvin Kelvin) ve arkadaşları, fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonları üzerinde çalışmışlar; bu olaydaki karbon metabolizmasını ayrıntılı bir şekilde açıklamışlardır. Bu çalışmasından dolayı Calvin’e Nobel Ödülü verilmiştir. |
Fotosentez Süreci
► Fotosentez; klorofil taşıyan prokaryot ve ökaryot canlılar tarafından gerçekleştirilen bir özümleme (yapım=anabolik) olayıdır.
► Tüm canlılar fotosentez olayında karbon kaynağı olarak CO₂'yi kullanırlar. Ancak hidrojen kaynağı her canlı için H₂O değildir.
► Örneğin; H₂S (mor kükürt bakterileri) hidrojen kaynağı olarak H₂S kullanırlar. Sonuçta O₂ yerine S (kükürt) oluştururlar. Denklemi aşağıdaki gibidir.
Fotosentezde hidrojen kaynağı olarak H₂O kullanan canlılar yan ürün olarak O₂ oluşturarak bunu atmosfere verirler.
Bu canlılar;
Prokaryotlardan; mavi yeşil algler (siyanobakteriler)
Ökaryotlardan; öglena, algler ve bitkilerdir.
6 CO2 + 12 H2O + I
Ücretsiz önizleme burada bitti
Konu anlatımının kalan %70’i kilitli
Asıl konu anlatımının ilk %30’unu okudunuz. Konu metninin devamını okumak ve etkinlik, performans görevi ile kontrol noktası çözümlerini görmek için abone olun.
Konu anlatımının tamamını açÖğrenci Plus
1. Etkinlik (Laboratuvar)
Bu çalışmanın açıklamalı çözümüne Öğrenci Plus ile erişebilirsiniz.
Paketleri inceleKonuya Ait Çıkmış Sorular
Soru 3.
Kloroplast organelinin iç yapısına ait görsel aşağıda verilmiştir.
Buna göre numaralandırılmış yerler aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
(AYT Tarama Testi-13)
Çıkmış sorular bölümündeki tüm sorulara erişmek için abonelik paketlerini inceleyebilirsiniz.
Konu İle İlgili Çalışma Soruları
Soru 1.
Bir saksı bitkisinin yaprağından sabah erken saatte bir kesit alınıp tartılmış daha sonra akşam saatlerinde aynı büyüklükte bir kesit alınıp tartılmıştır. İki kesit karşılaştırıldığında akşam alınanın daha ağır olduğu saptanmıştır.
Bu araştırmayı yapan kişinin amacı aşağıda verilenlerden hangisidir?
Soru 2.
ATP molekülü ile ilgili,
I. Yapımı ekzergoniktir.
II. Deoksiribonükleotit yapılıdır.
III. Yapısındaki yüksek enerjili fosfat bağlarının kopması ile enerji üretilir.
İfadelerinden hangileri doğrudur?
Soru 3.
Fotosentez ile ilgili,
I. Klorofil bulunduran prokaryot ve ökaryot canlılarda gerçekleşir.
II. Organik besin üretiminde karbon ve oksijen kaynağı CO2'dir.
III. Kullanılan hidrojen kaynağına bağlı olarak açığa çıkan madde değişiklik gösterir.
İfadelerinden hangileri doğrudur?
Soru 4.
Mert, kısa dalga boylu mor ışığın kırmızı ışıktan daha fazla enerji taşıdığını öğrenir. Bu durumun fotosentezde nasıl bir etkisi olduğunu merak eder.
Mor ışığın taşıdığı yüksek enerji fotosentez sürecini nasıl etkiler?
Çalışma soruları bölümündeki tüm sorulara erişmek için abonelik paketlerini inceleyebilirsiniz.