1. CANLILAR VE ENERJİ
1. CANLıLıK OLAYLARı ENERJIYLE
GERÇEKLEŞIR
FOTOSENTEZ OLAYı SıRASıNDA
BITKILER, GÜNEŞ ENERJISINI KIMYASAL
ENERJIYE DÖNÜŞTÜRÜR. HAYVANLAR ALEMI
ISE YA BITKILERLE YA DA BITKI YIYEN
HAYVANLARLA BESLENIRLER. O HALDE BÜTÜN
CANLıLARıN BESINLERINDEKI ENERJININ
KAYNAĞı GÜNEŞ’TIR.
2. Yakıt olarak kullandığımız kömür ve odun bitkilerden elde edilir. Petrol ise bitki ve
hayvan artıklarından oluĢur. O halde yakıtlarımızdaki kimyasal enerjinin kaynağı da
GüneĢ’tir.
Buzdolabının, elektrikli süpürgenin, çamaĢır ve bulaĢık makinelerinin motoru
elektrik enerjisi ile çalıĢır. Otomobillerde benzin, mazot (motorin), LPG gibi petrol
ürünleri kullanılır. Sobalarda yakıt olarak genellikle kömür kullanılır. Ütü, elektrikli
fırın, radyo, televizyon, bilgisayar gibi aletleri çalıĢtırmak için elektrik enerjisi
kullanılır. Örneklerde görüldüğü gibi bir iĢin, bir düzenin sağlanmasında enerjiye
gereksinim duyulur.
Yakıtlarda bulunan kimyasal enerji ısı enerjisine çevrilerek evi iĢyeri, okul gibi
yerler ısıtılır. Barajda biriken suyun potansiyel enerjisinden yararlanarak elektrik
enerjisi üretilir.
3. Makineler çalıĢırken enerji harcar. Ġnsan vücudu birçok makineden oluĢan bir
fabrikaya benzetilebilir. Fabrikanın çalıĢması için fabrikayı oluĢturan her
makinenin çalıĢması gerekir. YaĢadığımız sürece, vücudumuzda bulunan
milyarlarca atom ve molekülü bir düzende tutmamız gerekir. Bunu da ancak
enerji harcayarak gerçekleĢtirebiliriz. Diğer canlılar da yapılarını korumak ve
hareket, beslenme, sindirim, enerjiye gereksinim duyarlar.
2. Canlıların Hücresel Yapılarını Çok Atomlu Büyük Moleküller (organik)
OluĢturur ;
Hücrenin temel yapısında çok atomlu büyük moleküller bulunur. Çok atomlu
büyük moleküllere organik moleküller denir. Hücrenin temel yapısında bulunan
organik moleküller; karbonhidrat,yağ,protein ve vitaminler olarak gruplanabilir.
Cansız varlıkların yapısını oluĢturan oksijen, su, karbondioksit, yemek
tuzu, kireç taĢı gibi maddelere inorganik maddeler denir. Cansız varlıkların
yapısında organik madde bulunmaz. Canlı varlıkların yapı birimi olan hücrenin
yapısında organik maddelerden baĢka su ve mineral gibi inorganik maddeler de
bulunur.
Canlılar, hücrelerinde çok atomlu büyük moleküller oluĢturabilirler. Örneğin;
bitkiler yapraklarındaki hücrelerde su ile karbondioksiti birleĢtirerek glikoz
oluĢturur. Glikoz çok atomlu büyük moleküllerdendir. Bu moleküller
oluĢturulurken enerjiye ihtiyaç duyulur. Bitkiler bu enerjiyi güneĢ ıĢığından
sağlar. Hayvanlar alemindeki canlılar inorganik maddelerden organik madde
üretemezler. Fakat inorganik molekülleri kullanarak daha büyük organik
moleküller oluĢturabilirler. Örneğin; ribozomlarda aminoasit molekülleri birbirine
bağlanarak protein sentezlenir. Bu olay sırasında enerji kullanılır. Canlı
sistemlerde en fazla kullanılan enerji Ģekli kimyasal enerjidir. Kimyasal enerji, bir
5. Fotosentez olayı; ıĢık tepkimeleri ve karanlık tepkimeleri
olmak üzere iki aĢamada gerçekleĢir. IĢık tepkimeleri
aĢamasında ATP sentezlenir. IĢık enerjisi ile ATP
sentezlenmesi olayına fotofosforilasyon denir. IĢık
tepkimeleri aĢamasında bir karbondioksit molekülü
kullanılarak 2 basamakta 3 ATP sentezlenir. Bir glikoz
molekülü için 6 karbondioksit molekülü kullanılarak 18
ATP sentezlenir. Karanlık tepkimelerinde 18 ATP
kullanılarak bir glikoz molekülü üretilir. O halde glikoz
molekülünün sentezlenmesi için harcanan enerji
klorofilin güneĢ enerjisini soğurarak oluĢturduğu ATP
enerjisi ile sağlanır.
6. Bitkiler IĢıkta Glikoz Sentezlerler
Canlıların enerji kaynağı güneĢtir. Bitkiler güneĢ enerjisini baĢka
enerjilere dönüĢtürüp ürettiği besinlerde depolar. Hayvanlar ve insanlar
enerji gereksinimlerini bitkilerin ürettiği besinlerden sağlarlar. Bitkiler
besin üretebilmek için güneĢ ıĢığına gereksinim duyarlar. Bu nedenle
süs bitkilerini güneĢ ıĢığı alan yerlere koymak gerekir.
GüneĢ ıĢınları, cam gibi saydam maddelerden geçer. Ayna ıĢığı yansıtır.
Toprak, tahta, demir, bakır gibi maddeler ıĢığın bir kısmını yansıtır, bir
kısmını da yansıtır. GüneĢ enerjisinin baĢka enerjilere dönüĢmesine
ıĢığın soğurulması denir. Örneğin; yazın güneĢte duran demi, güneĢ
ıĢınlarının bir kısmını soğurarak ısınır.
Bitkiler güneĢ enerjisini inorganik moleküllerden organik moleküller
yapımında kullanır. YeĢil bitkilerin güneĢ ıĢığından yararlanarak su ile
karbondioksidi birleĢtirip glikoz üretmesi olayına fotosentez denir.
Fotosentez olayını gerçekleĢtirebilen yeĢil bitkilere ototrof (üretici)
canlılar denir. YeĢil bitkiler fotosentez olayı sırasında havadan
karbondioksit alıp havaya oksijen vererek havayı temizler. Fotosentez
olayı, ıĢık enerjisinin kimyasal enerjiye çevrilmesini sağlayan bir olaydır.
Fotosentez olayını Ģöyle ifade edebiliriz.
GüneĢin ıĢık enerjisi
Ġnorganik moleküller ——————–> Organik molekül + Oksijen
Klorofil
( 6 CO2 + 6 H2O ) ( C6H12O6 ) ( O2
7. Örneğin; bitkiler vitaminleri, karbonhidratları, yağları ve proteinleri oluĢtururken
glikozu hammadde olarak kullanır. Ayrıca bitkide görülen
büyüme, geliĢme, üreme, irkilme gibi canlılık olayları glikozun enerjisiyle
sağlanır.
Fotosentez, sadece bitkilerin değil tüm canlıların yaĢaması için gereklidir.
Heterotrof (tüketici) canlılar bitkilerin ürettiği; glikoz, protein, yağ ve vitamin gibi
besinlerle beslenir. Bu besinler tüketici canlının vücudunun
yapısını, onarımını, büyümesini ve geliĢmesini sağlar.
Canlılar karbonhidrat, protein ve vitamin gibi maddeleri aldıkları besinlerden
sentezler. Örneğin; yediğimiz besinler genellikle hücrelerimizin yapısına uymaz.
Hücrelerimiz, bu besinleri kullanarak kendi yapısına uygun maddeleri
sentezleyerek büyür, büyüyen hücrelerimiz bölünerek çoğalır. Yeni oluĢan
8. Bitkiler fotosentez olayı ile inorganik moleküllerden, glikozu sentezler. Daha sonra
glikozu kullanarak yapılarındaki diğer organik molekülleri oluĢturur.
Heterotrof canlılar, baĢka canlıların organik yapılarını besin olarak kullanır. Ototrof
beslenen bitkilerin ise inorganik moleküllerden organik molekül sentezi yapabilmesi
için enerjiye gereksinimleri vardır. ĠĢte bitkiler hücrelerindeki klorofille güneĢ
enerjisini soğurarak bu enerjiyi sağlar.
C. HÜCRENĠN KULLANABĠLECEĞĠ ENERJĠ
1. Canlılar Hücrelerinde Kullanabileceği Enerjiyi (ATP) Nereden Sağlar ?
Canlı sistemlerde en fazla kullanılan enerji çeĢidi kimyasal enerjidir.
Kimyasal enerji, bir molekülün atomları arasındaki bağlarda depo
edilmiĢtir. Bu bağların koparılmasıyla hücre içinde enerji üretilir. ġeker ve
yağ gibi temel besin maddelerindeki enerji kimyasal enerjidir. Hücre
içinde üretilen ATP enerjisi de kimyasal enerjidir. YeĢil bitkiler fotosentezle
9. Bu besin molekülleri bitki ve hayvan hücreleri tarafından alınır ve hücrelerin
kullanabileceği yeni bir enerji Ģekli olan ATP’ye dönüĢtürülür.
Canlılar hücrelerinde herhangi bir enerjiyi kullanamazlar. Hücrede kullanılan
enerjinin, hücreyi parçalayamayacak kadar küçük olması ve her zaman
hücrenin içinde bulunması gerekir. ATP denilen özel enerji, molekülün
kimyasal bağında bulunur. ATP, hücredeki bütün enerji gerektiren olaylarda
kullanılır. Hücrede ATP kullanıldıkça bir enerji kaynağından yararlanılarak
tekrar ATP üretilir. ATP molekülünde hücre içinde kullanılabilen ve hücreye
zarar vermeyen özel bir kimyasal bağ enerjisi vardır.
Hücrelerin içinde çok büyük enerji dönüĢümleri ve enerji açığa çıkaran olaylar
oluĢtuğu halde, hücre bundan zarar görmez. Çünkü, hücrede enerji veren
olaylar basamak basamak ve kontrollü Ģekilde olur. Örneğin; bir karaciğer
hücresinde yaklaĢık 1000-1600 mitokondri ( Hücrede enerji üretimi yapan
organel) bulunur. Her mitokondrinin bir saat içinde 10 atp sentezlediğini
düĢünerek bir hesap yapılırsa karaciğerde yaklaĢık 8-12 milyon kalorilik ısı
oluĢacağı hesaplanır. Eğer bu enerji bir anda ortaya çıksaydı hiçbir hücre
canlı kalamazdı. Bu kadar büyük enerji yavaĢ yavaĢ oluĢtuğu için hücrelere
zarar vermez.
11. Üreticiler, güneĢ enerjisini dönüĢtürüp hücrelerinde tutabilen canlılardır. Bu
özellikleri sayesinde kendi besinlerini kendileri üretebilirler. Mesela bitkiler biz
insanlar gibi veya doğadaki diğer canlılar gibi besin arayıĢı içerisine girmezler.
Üretici (ototrof) olan bu canlılar inorganik maddelerden fotosentez yaparak, organik
madde (basit Ģeker=besin= glikoz) ve oksijen üretirler. Besin üretmeyen ve besinini
dıĢarıdan hazır olarak alan canlılara tüketici (heterotrof) denir. Örnek: Koyun,
köpek, kaplumbağa. Tüketici olan canlı grupları da besin aldıkları kaynağa ve besin
alma Ģekline göre gruplara ayrılırlar. Sadece çevrelerindeki üretici canlıları yiyerek
bitkisel kaynaklı olarak beslenen canlı grubuna otoburlar denir. Örnek: TavĢan,
Maymun, Koyun, EĢek. Çevrelerindeki hayvansal organizmaları yiyerek beslenen
canlı grubuna ise etoburlar denir. Örnek: Timsah, kertenkele, baykuĢ.
Çevrelerindeki bitkisel ve hayvansal kaynaklı organizmaları yiyerek beslenen canlı
grubuna ise hem etçil hem otçul (hepçiller) denir. Örnek: Ġnsan, tavuk, ayı. Bir de
toprağa düĢen bitki ve hayvan artıklarını çürüterek, toprağa karıĢmasını sağlayan
canlılar vardır. Bu canlı grubuna da ayrıĢtırıcılar denir. AyrıĢtırıcıların etkinlikleri
sonucunda canlı vücudunu oluĢturan organik ve inorganik maddeler toprağa
geçmiĢ olur. Mantarları (küf mantarı, maya mantarı, Ģapkalı mantarlar) ve
bakterilerin büyük bir kısmını ayrıĢtırıcılara örnek olarak verebiliriz. AyrıĢtırıcılar
besin zincirinin her basamağında bulunabilir. Bu anlatılan canlı grubundan doğada
en çok bulunan bitkiler yani üreticilerdir. Çünkü üreticiler güneĢ enerjisini doğrudan
kullanabildikleri için daha fazla sayıda bulunurlar. Tüketiciler ise üreticilerden veya
diğer otoburlardan dolaylı olarak güneĢ enerjisinden yararlandıkları için sayıları
giderek azalır. Aynı Ģekilde üreticiler güneĢ enerjisini doğrudan kullanabildikleri için
sahip oldukları enerji besin zincirinin diğer halkasındaki canlılara göre daha fazladır.
Doğada birbiriyle iliĢkili birçok besin zinciri vardır. Birbiri içine alan bu besin
12. Fotosentez ve Fotosentez Hızına Etki Eden Etkenler
Tüm canlılar büyümek, hareket edebilmek ve yaĢamsal iĢlevlerini sürdürebilmek
için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Bu enerjinin kaynağı ise güneĢtir.
Üreticiler, hücrelerinde güneĢten gelen ıĢık enerjisini, klorofil pigmenti sayesinde
soğurup, topraktaki su (H2O), havadaki karbondioksit (CO2) kullanılarak basit
Ģeker (glikoz) ve oksijenin oluĢmasını sağlar. Bu olaya fotosentez denir.
Klorofilli bakteriler, bitkiler, mavi-yeĢil algler, öglena(kamçılı hayvan) fotosentez
yapan canlılardır. Bakteriler ve alglerde çekirdeksiz (prokaryot) hücre yapısında
olduklarından tüm fotosentez tepkimeleri sitoplâzmada bulunan klorofiller ile
gerçekleĢtirilir. Bir bitkinin ise tüm hücrelerinde fotosentez yapılmaz. Sadece
yeĢil olan yani kloroplast bulunduran hücreleri fotosentez yapar. (bitkilerde
klorofiller, kloroplastlar içinde bulunur) Bitkinin klorofilli kısımları yeĢil görünür.
•Klorofil, fotosentez için neden gereklidir?Bitkilerde, fotosentez sırasında güneĢ
ıĢığı yaprağın üzerine düĢerek yaprak hücrelerindeki kloroplastlarda bulunan
klorofillere ulaĢır. Klorofiller bu ıĢığın enerjisini, hayatsal faaliyetlerde
kullanılması için kimyasal enerjiye çevirir. Bu kimyasal enerjiyi üreticiler glikoz
elde etmekte kullanılır.•Fotosentez sadece güneĢ ıĢığında mı gerçekleĢir?
IĢık, fotosentez olayının vazgeçilmez bir öğesidir. IĢık klorofili uyarır.
IĢık Ģiddeti arttıkça fotosentezin hızı bir noktaya kadar artar sonra sabit hızla
devam eder
13. Üreticiler, bunun için sadece güneĢ ıĢığını kullanmazlar. IĢık
Ģiddetinin yeterli olduğu yapay ıĢık kaynakları da fotosentezin
gerçekleĢmesini sağlar. IĢık Ģiddeti arttıkça fotosentez hızı da
artar.
•Işık rengi fotosentez hızını etkiler mi?
Bitkiler yeĢil ıĢıkta en az, en fazla mor ve kırmızı ıĢıkta fotosentez
yapar. Bitkinin klorofilli kısımlarının yeĢil görünmesi, yeĢil ıĢığın
yansıtıldığını gösterir.
•CO2 (karbondioksit) miktarı fotosentez hızını etkiler mi?
14. Karbondioksit bulunmayan bir ortamda fotosentez gerçekleĢmez.
•Fotosentez olayı, su miktarı, topraktaki mineral düzeyi ve hava sıcaklığı gibi
faktörlerden de etkilenir.
Ek Bilgiler:
• Ġyot, niĢastanın ayıracıdır. NiĢastanın bulunduğu bölgeyi mavi-mor
renge boyar.
• Kireç suyu, bulunduğu ortamdaki CO2’i tutar. Ve kireç suyu bulanık
görüntü oluĢturur
15. CANLILAR VE ENERJİ İLİŞKİLERİ İLE İLGİLİ SORULAR VE
CEVAPLARI
1- ATP ile ilgili olarak aĢağıdakilerden hangisi söylenemez
?
A) Yapısında iki tane yüksek enerjili fosfat bağı bulunur.
B) Sentezi sırasında dört molekül su çıkar.
C) Yapısında dört çeĢit bağ bulunur.
D) 1 molekül ATP nin sentezi sırasında üç molekül
fosforik asit kullanılır.
Cevabı görmek için tıkla
16. ÇÖZÜM 1 : ATP bir Adenin bazı bir riboz Ģekeri üç de fosfat grubundan
oluĢur.Fosfatlar arasındaki bağlar yüksek enerjili fosfat bağlarıdır.Enerjinin
depolanmasını sağlar.
Sentez tepkimelerinde bağ sayısı,açığa çıkan su sayısını verdiğinden
ATP sentezi sırasında kurulan 4 moleküle karĢılık 4 molekül su çıkar.
ATP nin yapısında ancak 3 çeĢit bağ bulunur .CEVAP: C
17. 2-Elodea (yeĢil su bitkisi ) ıĢık altında bir süre bekletildiğinde cam
tüpte gaz kabarcıkları meydana gelir.
Musluk açılıp yanan kibrit yaklaĢtırıldığında alevin parlaklığı
artıyorsa bu deneyle aĢağıdakilerden hangisi kanıtlanır ?
A)Fotosentez sonucu oksijen açığa çıktığı
B)Solunum sırasında su açığa oluĢtuğu
C)Farklı ıĢık Ģiddetlerinde fotosentez hızının farklı olduğu
D) Su bitkilerinin de solunumda oksijen tükettiği
Cevabı görmek için tıkla
18. ÇÖZÜM 2: YeĢil su bitkisi aydınlık ortamda fotosentez
yapar.Fotosentez tepkimelerinde ortamdaki karbondioksit ve su
tüketilirken besin ve oksijen üretilir.Oksijen yakıcı bir gaz
olduğundan yanan alevin parlaklığını arttırır.
Buna göre hazırlanan deney düzeneği fotosentez sonucunda
açığa çıkan gazın oksijen olduğunu kanıtlar.
CEVAP:A
Buket Eryentür 200610004
