FOTOSENTEZ ‘‘Enerjinin Bağlanması’’     

 

      Bütün canlıların enerji kaynağı güneştir. Yeryüzünde güneşsiz bir hayatı düşünmek imkansızdır. Ancak güneşten gelen enerjiyi yalnızca fotosentetik canlılar besin yapımında kullanabilir. Bunun dışındaki canlılar güneş enerjisini besin zinciriyle almak zorundadır.

      Güneş enerji, başka bir enerji şekillerine dönüştürülmesiyle kullanılabilir hale gelir. Bu dönüşüm, biyosferde fotosentezle gerçekleşir.

      Fotosentez, güneş enerjisinin organik moleküllerde kimyasal bağ enerjisine çevrilmesi işlemidir. Fotosentezi kısaca tarif edecek olursak; bitki, alg ve bazı bakterilerin su ve karbondioksiti kullanarak, güneş ışığı ve klorofil vasıtası ile besin oksijen üretmesi olayıdır.

      Yani fotosentezin gerçekleşebilmesi için; su ve CO2’nin reaksiyona girmesi, reaksiyonun gerçekleştiği yer olarak yeşil bitkilerin kloroplastları ile güneş ışığının olması gerekir.

      Dolayısıyla atmosferdeki oksijenin tek kaynağı olan fotosentez, canlılığın devam etmesi için temel gereksinimdir.

      Karmaşık reaksiyonlar dizisi olan fotosentez, aşağıdaki genel bir kimyasal tepkimeyle özetlenebilir. Su, eşitliğin her iki yanında da yer alır; çünkü 12 molekül tüketilirken, fotosentez sırasında yeniden 6 molekül oluşur.

       12H2O + 6CO2 Işık enerjisi C6H12O6 + 6O2+ 6H2O

                                 ▬▬▬▬►

                                     Klorofil

      Eşitlik, net su tüketimini gösterecek şekilde aşağıdaki gibi basitleştirilebilir.

           

          6H2O + 6CO2 Işık enerjisi C6H12O6 + 6O2

                                  ▬▬▬▬►

                                     Klorofil

      Fotosentezle ilgili ilk çalışmalar, 1772 yılında Joseph PRIESTLEY(Yosef Prestliy) tarafından yapılmıştır. Priestley fanus içerisinde yanan bir mumun havayı kirlettiğini, aynı ortamda yerleştirilen bitkinin ise kirli havayı temizlediğini gözlemlemiştir.           

      1779 yılında Jan INGENHOUSZ (Yan İngenhauz), bitkinin havayı ancak ışık varlığında temizlediğini açıklamıştır.

      1872’de ise SENEBIER (Senabier), bitkinin havaya oksijen verirken, karbondioksit kullandığını göstermiştir.

      SAUSSURE (Sasür) ise, 1804 yılında bitki ağırlığına dayanarak fotosentezde suyun da kullanıldığını bulmuştur.

      BLACKMAN (Blakman), 1905 yılında fotosentezin ışığa bağımlı ve ışıktan bağımsız reaksiyonları içerdiğini tespit etmiştir.                                  

      1937’de HILL (Hil), fotosentezde serbest kalan oksijenin CO2’den değil, H2O’dan kaynaklandığını kanıtlamıştır.

      1941’de S.RUBEN ve M. D. KAMEN, O2 kaynağının H2O olduğunu göstermiştir.

       Melvin Calvin (1911- 1997), Fotosentezin Kavlin döngüsü adı verilen ışıktan bağımsız tepkimelerini açıklamıştır. Fotosentez sonucu oluşan ürünü ve bu ürünün oluşmasını sağlayan kimyasal tepkimeleri bulmuştur.

       Uzun yıllar fotosentezde meydana gelen oksijenin kaynağının karbondioksit olduğu bilinmekteydi.

       Ancak oksijenin bir izotopu olan O18(ağır oksijen) ile yapılan çalışmalarda bu kaynağın CO2 değil, H2O olduğu ortaya çıkarılmıştır.

       Bir yeşil alg olan klorella ile yapılan deneyde, yeşil algin ortamında O18 ağır oksijenli su molekülleri ile normal CO2 bulunduğunda; fotosentez sonucu çıkan oksijenin O18 olduğu gözlenmiştir. İkinci olarak da normal su (H2O) ile CO218 izotopunun kullanılmasıyla CO218 deki O218 in glikozun yapısına girdiği tespit edilmiştir.

6H2O18 + 6CO2       Işık      C6H12O6 + 6O218

                            ▬▬▬►

 

6H2O + 6CO218     Işık      C6H12O618 + 6O2

                            ▬▬▬►

 

         Günümüzde fotosentezde kullanılan ve oluşan maddelerdeki C, H ve O atomlarının dağılımı deneysel olarak ortaya çıkarılmıştır.

         Aşağıdaki reaksiyon incelendiğinde açığa çıkan oksijenin kaynağının su olduğu görülür. Yine sudaki hidrojen atomları, üretilen glikoz ve açığa çıkan suyun yapısına katılır. Karbondioksitteki oksijen atomu, hem sentezlenen glikoz, hem de açığa çıkan suyun yapısına katılır. Karbondioksitteki karbon atomu ise glikozun yapısına girer.

       

      Tepkimeye girenler:     6CO2                  12H2O

                Üretilenler:      C6H12O6      6H2O       6O2

 

        Ancak fotosentez olayında bu maddeler ışık varlığında kullanılır. Kloroplast tilokoitlerinde ışık enerjisi; ATP ve NADPH şeklinde kimyasal enerjiye dönüştürülür. Belirtilen dönüşüm olaylarının öğrenebilmesi için ışığın bazı özelliklerini bilmemiz gerekir.

        

                                       A.BİYOSFERİN ÜRETİCİLERİ

        Tohumun çimlenip, filizlerinin toprağın yüzüne çıkmasıyla fotosentez başlar. Bitkilerde fotosentez, kloroplast olarak adlandırılan organellerde gerçekleşir.

        Kloroplastlarda fotosentezin gerçekleşmesinde rol oynayan klorofil molekülü bulunur. Klorofil molekülü güneşin ışık enerjisini soğurarak kimyasal enerjiye dönüşmesini sağlar.

       Bu olaylar sırasında besinlerin sentezi gerçekleşir. Bu şekilde besin üreten canlılar, üreticiler (ototrof) olarak adlandırılır. Bunların çoğunluğu bitkilerden meydana gelmiştir. Alg ve bazı bakteri grupları da ototrof canlılardır. Ototrof bakteriler, fotoototrof ve kemoototrof olmak üzere iki gruba ayrılır. Siyonabakterilerdeki fotosentez, bitkilerdekine benzer.

       Bazı fotoototrof bakteriler, fotosentez reaksiyonları sırasında H2O yerine H2S veya H2 kullanılır. Kemoototrof bakteriler, kendi besinlerini üretirken ışık enerjisini kullanmaz. Bu organizmalar, bazı inorganik maddeleri oksitleyerek kimyasal yollarla meydana gelen enerjiyi besin sentezinde kullanılır.

       Kendi besinini üretmeyen, dışardan hazır alan canlılara da tüketiciler (heterotrof) denir. Hayvanlar ve mantarların tamamı, protista ve bakterilerin bazı grupları tüketicilerdir.

       Bütün heterotroflar, besin ve oksijen yönüyle üreticilere bağımlı olarak yaşamak zorundadır.

       Bir önceki bölüm olan oksijenli solunum olayında da öğrendiğiniz gibi oksijen, besinlerde depo edilmiş olan kimyasal enerjinin serbest hale geçmesinde önemli rol oynar.

       Bazı canlılar ise, hem ototrof hem de heterotroftur. Bu tür canlılara örnek olarak böcekçil bitkiler verilebilir.

         

                          

                          Hem Ototrof  - Hem Heterotrof Canlılar

      

       Bazı tek hücreliler (öglena), kloroplast taşır ve fotosentez yapar. Bu canlılar, ışık varlığında fotosentez yaparlarken(ototrof), geceleyin ihtiyaçları olan besinleri yaşadıkları ortamdan sağlar (heterotrof).Görüldüğü gibi canlılarda iki türlü beslenme gerçekleşir.

       Böcekçil bitkiler de yeşil bitkiler gibi, kloroplast taşır ve fotosentez yapar. Bu bitkiler, azotca fakir topraklarda yaşadıkları için ihtiyaç duydukları azotu, böcekleri yiyerek temin eder.

       Böceklerin proteini, dışarıya salgıladıkları sindirim enzimleriyle sindirirler. Açığa çıkan amino asitleri hücrelerine alarak, metabolizmalarında kullanırlar. Örnek olarak dionea, drosera ve nepentes bitkilerini verebiliriz.

      

NOT:

       Fotosentez, ışık enerjisini kimyasal bağ enerjisine dönüştürerek organik madde üretimini sağlayan mekanizmadır. Fotosentezle havanın CO2 ve O2 dengesi korunmaktadır.

       Fotosenteze ilişkin bulgular, her yeşil bitkinin organik madde üreten bir fabrika olduğunu göstermiştir. Bu konuda yapılan araştırmaların Dünya nüfusunun gıda ihtiyaçları yönünden önemli olduğu bilinmektedir.

 

                                               GÜNEŞ IŞIĞI

 

      Yeryüzünde hayat, güneşten gelen enerjiye bağımlı olarak gerçekleşir. Bu nedenle bütün canlıların enerji kaynağı güneştir. Aslında yürürken, çalışırken, kitap okurken kullandığımız enerjinin kaynağı güneştir. Bu nedenle yemek yerken, çay içerken dolaylı yönden güneş almış oluruz. Çünkü bu besinler üretilirken fotosentez tepkimeleri sonucu güneş enerjisi, kimyasal enerjiye dönüştürülerek depolanır.

       Yirminci yüzyılın başlarında canlıların yaşamını doğrudan ilgilendiren ışığın, tanecikli yapıya sahip olduğu ve dalga hareketi yaptığı tespit edilmiştir.

       Buna göre ışık, radyasyon denilen bir enerji şekli olup parçacık ve dalga teorisi olarak incelenir. Parçacık teorisi, ışığın foton veya kuantum denilen küçük parçacıklar halinde yayıldığını ifade eder. Fotonlar, yüksek hızla hareket eden ve enerji taşıyan parçacıklardır.

       Bu teoriye göre fotonlar, tıpkı proton ve elektron gibi fiziksel parçacıklar olarak düşünülebilir. Dalga teorisinde ise ışık, tıpkı suyu atılan bir taşın yaptığı dalgalar gibi yayılan bir enerji şeklidir.

       Dalgalar halinde yayılan ışığın oluşturduğu iki ardışık tepe noktası arasındaki mesafeye ışığın dalga boyu denir. Tabiatta gördüğümüz veya göremediklerimiz farklı dalga boylarına sahip ışınlar vardır. Bunları gama veya kozmik ışınlar gibi kısa dalga boyu olanlardan, radyo dalgaları gibi uzun dalga boyu olanlarına kadar sıralamak mümkündür.

       Işığın dalga boyu nm (nanometre)’den küçük olabileceği gibi, km’den de büyük olabilir. Örneğin gama ve X- ışınlarının boyu nm’den küçük, radyo dalgalarınınki km’den büyüktür. Dalga boylarına göre yapılan bu sıralama ve dağılıma ‘‘elektromanyetik spektrum’’ denir. Bu spektruma göre, 380–750 nm arasındaki ışığındalga boyları insan gözü ile görülebilir.

       Tüm renklerin karışımı olan beyaz ışık, prizmadan geçirildiğinde; mor, mavi, yeşil, sarı, turuncu ve kırmızı renkli ışık bantları meydana gelir. Görünür ışık spektrumunda dalga boyu en uzun olan kırmızı ışık, en kısa olan ise mor ışıktır. Görülemeyen ışınlar, kısa dalga boyuna sahip olanlardır.

       Işınlardaki enerji miktarı, dalga boyları ile ters orantılıdır. Dalga boyu uzun olanların enerjileri düşük, kısa olanların ise enerjileri yüksektir. Mor renkli ışık, kırmızı ışığın sahip olduğu enerjinin iki katını taşır.

       Fotosentezin gerçekleştiği görülen ışığı emen maddeler pigment olarak isimlendirilir. Farklı pigmentler farklı dalga boyundaki ışığı soğurur; soğurulmayan ışınlar ise, yansıtılır ya da geçirilir.

       Işık bir cisme çarparsa; cisimden geçer (pencere camı), cisim tarafından yansıtılır (ayna), veya cisim tarafından emilir (siyah kumaş).Bu üç olay aynı anda da olabilir. Örneğin yaprağın yeşil görülmesinin sebebi yeşil rengin çoğunu yansıtması, fotosentez yapması da ışığı soğurmasıyla olmaktadır.

       Kloroplasta bulunan pigmentler, kırmızı ve mavi ışığı soğururken, yeşil ışığı çok az emerek, diğer kısmını geçirir ya da yansıtır. Klorofilin soğurduğu ışınlar fotosentezde kullanılır. Klorofilin yeşil ışığı geçirmesi ya da yansıtması nedeniyle yaprak yeşil renkte görülür.

       Görülmeyen dalga boyundaki ışınların önemli bir bölümü (X- ışınları, UV ışınları) atmosferde süzülerek canlıların zarar görmesi önlenmiş olur.

      

  NOT:

       Atmosferdeki karbondioksit, seradaki camların yaptığı gibi ısıyı yakalar ve havayı ısıtır. Yapılan araştırmalar, odun ve fosil yakıtların yakıt olarak kullanılmasıyla havaya verilen karbondioksit molekülünün küresel sıcaklıkta tehlikeli bir boyuta ulaştığı sonucuna varılmıştır.

       Tropikal yağmur ormanları küresel ölçekte fotosentezin %20’sinden daha fazlasını gerçekleştirmektedir. Bu nedenle ormanda yapraklanmanın artması küresel ısınmayı önemli derecede azaltacaktır. Bu ve benzeri bitki örtülerinin tahrip olmasının ne gibi sonuçlarının olacağını aranızda tartışınız.

         

 

                     B:FOTOSENTEZİN GERÇEKLEŞTİĞİ YAPILAR

 

 

       Kloroplast, bitkilerde fotosentezin gerçekleştiği organeldir. Yaprak hücrelerinde yoğun olarak bulunur. Ancak bazı genç bitkilerin ve kaktüsün gövdesinde kloroplastlar gözlenir.

       Şekilde yaprağın enine kesiti görülmektedir. Yaprak epidermis, iletim dokusu ve mezofil olmak üzere üç ana bölümden meydana gelir.

       Epidermis yaprağın üst ve alt yüzeyinde tek sıralı hücre tabakası olarak bulunur. Hücrelerin yüzeyi kütikula adı verilen cansız ve hücresiz mumsu bir tabakayla örtülüdür.

       Bu tabaka saydam olup, ışığın yaprağa geçişini sağlar. Kütikula, yapraktan su kaybını engeller. Bu nedenle bitkinin yaşadığı ortamına bağlı olarak kalınlığı değişir.

       Epidermis hücreleri arasında terleme ve gaz alış verişini sağlıyan stoma adı verilen gözenekler bulunur.

       İletim dokusu ise, yaprağa su ve mineral getirir; yaprakta meydana gelen besinleri ise, bitkinin besin gerekli olan bölgelerine taşımada görev yapar.

       Mezofil hücrelerinde yoğun olarak kloroplast bulunur. Mezofil tabakası palizat ve sünger parankiması hücrelerinden meydana gelmiştir. Palizat hücreleri arasında fazla boşluk yoktur. Sünger parankiması hücrelerine göre daha çok kloroplast bulunur. Sünger parankiması hücreleri ise, aralarında boşluk bulunan gevşek bir yapıya sahiptir. Bu boşluklar, yaprak içinde maddelerin difüzyonunda önemli rol oynar.

       Fotosentezde rol oynayan yapılar; kloroplast, klorofil ve bazı pigmentler moleküllerinden oluşur.

       

                  1. Kloroplast

 

       Hücre ünitesinde de öğrendiğiniz gibi kloroplast, hücrede fotosentezin meydana geldiği organeldir. Bitki hücrelerinde bulunur. Alglerde spiral şekilde 1- 2 adet olan kloroplastlar, nişasta depo eder. Yaprak hücrelerinde ise, sayıları 20- 100 arasında değişir.

       Yapısı disk şeklinde olup stroma ve granalardan meydana gelmiştir. Kloroplast çift zarlı bir yapıya sahiptir. Bu zarlardan dıştaki, plazma zarı yapısında olup kloroplastı plazmadan ayırır.

       İç zardan tomurcuklanıp tilakoid kesecikler yassılaşarak lamelleri, lameller de üst üste gelerek ‘‘grana’’ denilen yapıları oluşturur. Granalar, stroma içerisinde uzanan ara lameller ile birbirleri ile bağlantılıdır. Bu lamelli yapı, ışığın tutulması ve ekonomik şekilde kullanılmasını, ayrıca daha çok klorofil ve fotosentez enziminin yer almasını sağlar. Granalar, kloroplastın suda çözünmeyen kısmını oluşturur.

       Tilakoid zarda; klorofil, karoten, ksantofil gibi pigment molekülleri, çeşitli enzimler, enzim aktivatörleri, ETS elemanları, fosfolipidler ve diğer bazı organik moleküller bulunur. Tilakoid zarın ortasında kalan alana tilakoid boşluk denir. Prokaryotlarda klorofil molekülü hücre zarı kıvrımlarında bulunur.

       Kloroplastta granalarının bulunduğu sıvıya ‘‘stroma’’ denir. Stroma içerisinde; ribozom, DNA, RNA, çeşitli enzimler, mineraller ve granüller bulunur.

 

                                  2.Fotosentez Pigmentleri   

 

       Kloroplastlara yeşil rengi veren klorofil molekülü, fotosentezde çok önemli bir role sahiptir. Bu molekül, ışık enerjisini emip, elektronları vasıtasıyla diğer moleküllere aktararak kimyasal bağ enerjisine dönüşümü sağlar. Klorofilin yapısında karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N) ve magnezyum (Mg) atomları bulunur.

       Klorofil molekülünde ortadaki Mg atomunun, etrafında 4 pirol halkası görülür ve bunların bir tanesine de uzun yan zincirli bir alkol olan fitol bağlanmıştır. Klorofilin 20 kadar çeşit olup, en önemlileri klorofil-a ve klorofil-b molekülleridir.

       İki klorofil molekülü arasındaki fark, klorofil-a’da bir oksijen atomunun eksik, 2 hidrojen atomunun fazla olmasıdır. Ayrıca klorofil-a mavimsi-yeşil, klorofil-b ise sarımsı-yeşil renktedir. İki molekül farklı spektrumdaki ışıkları emer ve eriyebilme ortamları farklıdır. Klorofil-a için en iyi eritici ortam petrol eteri iken, klorofil-b metil alkol içinde erir.

 

Klorofil-a: C55H72O5N4Mg

Klorofil-b: C55H70O6N4Mg

 

      Bitkilerde klorofilden başka pigment moleküleri de bulunur. Bunların bazıları çiçek ve meyvelerin renklerini oluşturur; bazıları da değişik dalga boyundaki ışıkları emerek klorofile aktarır. Fakat bunlar ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüşümünü doğrudan sağlayamaz. Bunlara örnek olarak turuncu renkli karoten, sarı renkli ksantofil, kırmızı renkli likopin pigmentlerini verebiliriz. Bitkilerde plastitlerde bunlar sarı, turuncu renk veren pigment grubuna karotenoidler denir.

       Bu pigment molekülleri, klorofilin tek başına soğurduğu ışından daha farklı dalga boyundaki ışınları soğurarak bu ışınların klorofile aktarılmasını sağlar. Bununla birlikte bazı karotinoitler, klorofile zarar verecek olan fazla ışığı emerek, klorofilin zarar görmesi önlenmiş olur.

 

                                          C.FOTOSENTEZ REAKSİYONLARI

 

       Yukarıda fotosentezi açıklarken fotosentezin özet denklemini vermiştik. Fakat fotosentez olayı bu kadar basit olmayıp, bir dizi reaksiyonlar sonucu meydana gelir.

        Bu reaksiyonlarda; ışık enerjisi tutarak ATP sentezlenir, su parçalanır, karbondioksit kullanılır, oksijen ve organik moleküller üretilir.

        Yukarıda saydığımız olayların bir kısmı ışık varlığında gerçekleşirken, bir kısmının oluşumunda ışığa doğrudan gerek duyulmaz. İşte bu durum göz önüne alınarak, fotosentez reaksiyonları ışığa bağımlı tepkimeler ve ışıktan bağımsız tepkimeler olmak üzere iki grupta incelenir.

 

                           1.Klorofilin Işık Tarafınsan Etkileştirilmesi

                             (Fotosentezin Işığa Bağımlı Tepkimeleri)

 

        Fotosentezde ışığı, pigment moleküllerinin tuttuğunu öğrenmiştiniz. Işığın pigment moleküllerine değil de bir metale çarptığını düşünelim. Bu çarpma ile metal atomlarından bir veya daha fazla elektron, doğal yörüngesinden daha dıştaki bir yörüngeye geçer.

         Bu olayda, fırlatılan elektron sayısı ve fırlatıldığı yer, gelen ışık şiddetine bağlıdır. Çünkü negatif yüklü elektronların pozitif yüklü çekirdekten uzaklaşması için yüksek bir enerjiye ihtiyaç vardır.

         Klorofil çözeltisine ışık gönderildiğinde çözeltinin turuncu-kırmızı renk aldığı gözlenir. Bu durum, yörüngesinden ayrılan elektronların tekrar yörüngelerine dönerken çevrelerinde yaymış olduğu ısı ve ışık enerjisinden kaynaklanır. Bu olaya fluoresans denir.

         Spektrofotometre, farklı dalga boyundaki ışığın, bir pigment çözeltisi tarafından emilme ve geçirme oranını ölçer. Beyaz ışık spektrofotometrede bir prizmayla renklerine ayrıştırılır. Çözeltisinden geçen ışık, fotoelektrik tüpe gönderilerek elektrik enerjisine dönüştürülür.

         Bu şekilde meydana gelen elektrik akımı galvanometre ile ölçülür. Galvanometrede okunan değerin yüksek olması pigment çözeltisinin üzerine düşürülen ışığa geçirgenliğinin fazla olduğunun göstergesidir. Şekilde görüldüğü gibi pigment içeren çözeltiye yeşil ışık düşürüldüğünde galvanometredeki sapma fazla olur; mavi ışık düşürüldüğünde ise az gerçekleşir.

         Bu ölçümlerden de anlaşılacağı gibi yeşil ışığın çoğu klorofil tarafından geçirilmekte, mavi ışığın ise çoğu emilmektedir. Kırmızı ışığın da emilim değeri yüksektir.

         İşte ışığın klorofil tarafından emilmesiyle başlayan fotosentez olayı da bu esasa dayanır. Ancak fotosentez reaksiyonlarından elektronlardaki enerji, fotosentezde reaksiyona giren diğer kimyasal maddelere aktarılır.

         Işıklı devre; ışık varlığında, kloroplastların granalarında gerçekleşir. Bu reaksiyonlarda klorofil, ETS elemanları görev yapar; ışık ve su kullanılır; sonuçta ATP, NATPH2 ve oksijen oluşur.

         Bir foton, bir pigment molekülüne çarptığında enerji tepkime merkezine ulaşıncaya kadar bir molekülden diğerine geçer. Tepkime merkezindeki klorofilden ayrılan uyarılmış bir elektron, özelleşmiş bir molekül tarafından yakalanır. Bu molekül ilk elektron alıcı olarak adlandırılır. Elektron aktarımı enerji dönüşümlerinin başlangıcıdır.

         Böylece yüksek enerjili elektronlar, klorofili terk ederek elektron taşıma sistemine geçer. Bu sistem; ilk elektron alıcı, ferrodoksin, sitokromlar ve plastokinon adı verilen bazı moleküllerden meydana gelir.

         Ferrodoksin, yapısında demir bulunduran bir protein molekülüdür. Bu molekül fotosentezde, klorofil sentezinde ve redoks reaksiyonlarında aktif rol oynar. Bu nedenle fotosentez için mutlaka gereklidir. Fotosentezde etkili olan sitokromlar ise, sitokrom b ve sitokrom c’dir. Bunlardan da proteine bağlı demir atomu bulunur.

         Elektron taşıma sistemini oluşturan moleküller, elektron çekme özelliklerine göre dizilmişlerdir. Bu sistemde, klorofilden ayrılan elektronlar, oksidasyon - redüksiyon kuralarına göre akarken elektronlardaki güneş enerjisi, ATP sentezinde kullanılır (ışık enerjisinin kimyasal enerjiye çevrilişi).

                         ADP+Pi    ışık enerjisi   ATP   

                                             ▬▬▬►

                                                                                               

          Işık enerjisinde ATP’nin sentezlendiği reaksiyonlara fotofosforilasyon denir. Tilakoid zarda (granalarda) meydana gelen ışık tepkimeleri, iki ayrı reaksiyon merkezinde meydana gelir.

          Işığı emen pigmentler, proteinler ve diğer moleküller, tilakoid zarda fotosistem adı verilen birimler halinde düzenlenmiştir. Fotosistemler, ışığın emildiği ve kimyasal enerjiye dönüştürdüğü birimlerdir.

         Her fotosistemde anten kompleksi ve tepkime merkezi bulunur. Anten kompleksi, çok sayıda klorofil ve karotenoid pigmenti içerir. Bu kompleksteki pigmentler, ışığı toplayıp tepkime merkezine iletir. Tepkime merkezinde klorofil a ve ilk elektron alıcı moleküller bulunur.

         Bunlar fotosistem I (FS I) ve fotosistem (FS II) olarak isimlendirilir. Bu sistemlerin tepkime merkezlerinde birbirinin aynı olan klorofil a molekülü bulunur. Ancak FS I ve FS II deki klorofil a molekülleri farklı proteinlerle birleştiğinden ışık emme özelliklerinde farklılıklar görülür. FS I’in tepkime merkezindeki klorofil, P 700 olarak adlandırılır. Çünkü pigment 700 nm dalga boyundaki ışığı en iyi soğurur. FS II’nin tepkime merkezindeki klorofil ise 680 nm dalga boyundaki ışığı en iyi soğurduğu için P 680 olarak isimlendirilir.

               

 Fotosentezde fosforilasyon reaksiyonları:

             -Devirli Fotofosforilasyon

             -Devirsiz Fotofosforilasyon

     olmak üzere iki şekilde meydana gelir.  

                   

                                                  Devirli Fotofosforilasyon

                  

           Devirli fotofosforilasyon reaksiyonlarında sadece ATP sentezlenir.

           Işık enerjisi ile FS I’in tepkime merkezindeki klorofilin uyarılan elektronları ilk alıcı tarafından tutulur. Buradan ayrılan elektronlar önce ferrodoksine, oradan da sonra sitokromlar ve plastosiyanin üzerinden tekrar klorofile döner. Sonuçta klorofil, kaybettiği elektronunu tekrar geri alır ve elektronların enerjisinden ATP sentezlenir.

            Elektron klorofilden ayrıldığında klorofil oksitlenir, elektronu alan ferrodoksin ise redüklenir. Elektron, oksitlenme ve redüklenme reaksiyonları sonucunda, ışıktan kazandığı enerjisini sisteme bırakır ve bu enerjiden ATP sentezlenir. Böylece ışık enerjisi kimyasal enerjiye çevrilmiş olur.          

                                                   Devirsiz Fotofosforilasyon

 

        Devirsiz fotoforforilasyonda klorofilden ayrılan elektronlar geriye dönmez. Bu reaksiyonlarda ATP, NADPH2 ve O2 oluşur.

        Devirsiz fotofosforilasyondan farklı olarak, FS I ve FS II birlikte görev yapar.

        FS II’nin ışığı soğurmasıyla tepkime merkezinde yer alan klorofildeki uyarılmış (enerji kazanmış elektronlar) elektronlar, ilk alıcı tarafından tutulur. Daha sonra elektronlar; ETS (plastokinon, sitokromlar, plastosiyonin) den geçerek FS I’e gelir. Bu durumda FS II, FS I’e elektron verdiği için yükseltgenmiş olur. Elektronların taşınması sırasında açığa çıkan enerji, tilokoid zarda bulunan ATP sentaz enziminin yardımıyla ATP’nin sentezlenmesinde kullanılır. FS I’deki ilk alıcı, ışık tarafından uyarılan elektronları ferrodoksine aktarır. İndirgenen ferrodoksin, yüksek enerjili elektronları stroma bulunan bir enzim yardımıyla NADP+’ye vererek yükseltgenir. Böylece FS I’in elektronlarını NADP’de tutulmuş olur.

        FS I’in kaybettiği elektronlarını, FS II’den sağlanır. FS II ise, görüldüğü gibi, kaybettiği elektronları, suyun; elektron, proton (H+) ve O2’ye ayrışması sonucu kazanılır. Tilakoid boşlukta parçalanan suyun elektronları FS II’ye ve ETS’ye aktarılır.

        Böylece eksilen elektronlar tamamlanmış olur. Protonlar, (H+) ise, NADP+ tutar ve NADPH sentezlenir. Moleküler oksijen (O2) serbest bırakılarak atmosfere verilir. Sonuçta, hidroksil iyonları kendi aralarında birleşerek su moleküllerini ve moleküler oksijeni oluşturur.

             4H2O   ▬▬▬►  4OH-  +   4H+  +  2 e-

             4OH-  ▬▬▬►  2H2O  +  O2

        

       Suyun parçalanma olayına fotoliz denir. Tilakoid boşlukta parçalanan suyun hidrojenleri ise ortama verilir.

       Sonuç olarak devirsiz fosforilosyonda ATP, NADPH2 ve O2 meydana gelir.

       Fotosentezin ışığa bağlı tepkimelerinde sentezlenen ATP ve NADPH2 molekülleri, ışıktan bağımsız tepkimeler aktarılarak reaksiyonlarda kullanılır. Bitkinin ATP ihtiyacına göre devirli fotofosforilasyon da gerçekleşebilir.

       Kemiozmotik hipoteze göre, mitokondrilerde ATP sentezi sırasında protonlar (H+) zarlar arası boşlukta birikirken kloroplastlarda tilokoid boşlukta birikir. İkisi arasındaki fark budur.

        Bu hipoteze göre, ışığa bağımlı tepkimelerde elektronların tilakoid zarda bulunan ETS’den geçişi, stromada var olan protonların tilakoid boşluğa pompalanmasını sağlar. Ayrıca tilakoid boşlukta suyun ayrıştırılması sonucu protonlar meydana gelir.

        Her iki olayda tilakoid boşluktaki proton (H+) derişimini arttırır. Protonlar derişimlerinin yüksek olduğu tilakoid boşluktan ATP sentez enzimiyle stromaya aktarılırken ATP sentezi gerçekleşir.

       

                              2.Fotosentezin Işıktan Bağımsız Tepkimeleri

 

         Işıktan bağımsız tepkimeler, kloroplastın stromasında meydana gelir. Tepkimeler, fotosentezde CO2’in kullanıldığı (redüklendiği) reaksiyonlardır. CO2 ise, fotosentezle oluşan besinlerdeki karbon ve oksijenin kaynağıdır. Yine ışıklı devrede üretilen ATP ve NADPH2 burada kullanılır.

         Tepkimelerde; karbondioksit, (CO2), kloroplasta girer girmez 5C’lu ribuloz difosfatla birleşir (RDP); daha sonra altı karbonlu (6C) kararsız bir arabileşik oluşur. Bu bileşik suyun tepkimeye girmesiyle kısa sürede parçalanarak 2 molekül fosfogliserik asite (3C) dönüşür. Fotosentezin ışıktan bağımsız tepkimelerinde ilk kararlı bileşik PGA’dır. 3C’lu PG asit de 2 molekül ATP ve 2 molekül NADPH2’den hidrojen alarak 3C’lu DPGAL (difosfogliseraldehit)’e dönüşür.

         Daha sonra reaksiyonlarda ise PGAL’in bir kısmı, altı karbonlu karbonhidratlardan fruktoz ve glikoz molekülleri sentezlenir. Fosfogliseraldehitlerin bir kısmından da 5C’lu ribuloz monofosfat (RMP) meydana gelir. Ribuloz monofosfata ATP ’den bir fosfat katılarak ribuloz difostat (RDP) oluşur. Bu molekül yeniden fotosentezin karanlık devre reaksiyonlarını başlatır.

         Fotosentezin karanlık devre reaksiyonlarında bir molekül CO2 için 3 ATP ve 2 NADPH2 kullanılır. Bir glikoz molekülü için ise, 18 ATP ve 12 NADPH2 harcanır. Çünkü bir glikoz molekülünün sentezi için 6CO2 molekülü gereklidir. Besinlerin sentezinde kullanılan ATP ve NADPH2 ışıklı devrede sentezlenir, karanlık devrede aktarılır. Ayrıca ATP glikozdan sonraki besinlerin sentezinde kullanılır.

           

 6CO2+18ATP+12NADPH2    ▬▬► C6H12O6+18ADP+P+12NANADP+6H2O                        

                          

                             D.ORGANİK MOLEKÜLLERİN SENTEZİ

           

        Fotosentezin genel denkleminde son ürün olarak glikoz gösterilmesine rağmen, bitki hücrelerinde çok az miktarda glikoz bulunur. Şekilde gösterildiği gibi 6CO2 ’in Kalvin çemberinde kullanılmasıyla 3C’lu 12 PGAL üretilir.

        Kavlin çemberinden ayrılan iki adet PGAL ise diğer bileşiklere (sükroz, nişasta gibi) dönüştürülerek hücre aktivelerinde kullanılır.

        Bitkiler de canlılar gibi hayatlarını devam ettirebilmek, gelişip büyüyebilmek için, besin ve enerjiye ihtiyaç duyar. Bitkilerin besin ihtiyacı, karanlık devreden elde edilen ürünlerden karşılanır. Işıktan bağımsız tepkimelerden elde edilen PGAL’lerden sentezlenen en önemli bileşikler sükroz ve nişastadır.

       Yaprak hücreleri enerjilerini sükrozdan sağlar ve fazlasını iletim damarlarıyla bitkinin besin üretilmeyen diğer kısımlarına ileterek büyüme ve gelişme olaylarında kullanılır. Bu yönüyle bitkilerdeki sükrozun fonksiyonunu, hayvanlardaki glikozun fonksiyonuna benzetebiliriz.

        Sükrozun iletim damarlarıyla bitkilerinin diğer kısımlarına iletilmesi, hayvanlarda dolaşım sistemi vasıtasıyla glikozun hücrelere iletilmesine benzemektedir. Nişasta, ışık altında sentezlenip biriktirilir. Karanlık ortamlarda, sentezlenen nişasta, hücreye enerji sağlamak ve hücrenin karbon iskeletini oluşturmak için monomerlerine yıkılır.

        Fotosentez sonucu oluşan PGAL ve şeker-fosfat bileşiklerinden; yağ asiti, gliserol,   amino asit, vitamin ve hormon gibi organik maddeler sentezlenir. Bu işlemler, kloroplastlarda gerçekleşmektedir. İnsan ve hayvanlar bitkilere, sadece oksijen yönüyle değil, aynı zamanda besin yönüyle de bağımlı olarak yaşar.

         Fotosentez besin ihtiyacının karşılanmasının yanında, hayatımızı doğrudan etkileyen birçok ürünün de üretiminde rol oynar. Pamuk, kağıt, ağaç, sıvı yağlar ve ilaç hammaddeleri bunlardan bazı örneklerdir.

         Yine doğal gaz, petrol ve kömür gibi fosil yakıtlar geçmişte fotosentez yapan canlılar çürümesiyle meydana gelmiştir. Ancak fosil yakıtlarının kullanımıyla yüksek oranda karbondioksit meydana gelir.

     

      NOT:

Devirsel olmayan fosforilasyonda yaklaşık olarak eşit miktarda ATP ve NADPH tüketilir. Ancak Kavlin döngüsünde NADPH’dan daha çok ATP tüketilir. Kloroplasttaki NADPH konsantrasyonu, kullanılacak ATP molekülünün, devirsel fosfarilasyondan mı yoksa devirsel olmayan fosfarilasyondan mı karşıladığını belirler. NADP konsantrasyondaki artış, devirsel fosforilasyondan ATP karşılanmasını teşfik edebilir.

                                                                     

 

 

10. ETKİNLİK Eşleştirme:(sayfa:85)

 

Işık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürüldüğü olaydır.     ▬▬► FOTOSENTEZ

Bitki hücrelerinde fotosentezin meydana geldiği organeldir.  ▬▬►  KLOROPLAST

Fotosentezin meydana gelmesi için mutlaka gereklidir.   ▬▬►  IŞIK       

Normal değerin üzerinde olması fotosentezin durmasına neden olur.  ▬▬►SICAKLIK

Fotosentezde; elektron, oksijen ve hidrojen kaynağı olarak görev yapar. ▬▬► SU

Fotosentez ürünü olup, insan ve hayvan enerji kaynağı olarak kullanılır. ▬▬► BESİN

 

 

 

11. ETKİNLİK Boşluk Doldurma:(sayfa:85)

 

1. Üreticiler güneş enerjisini besin olarak depolayabilen, klorofil bulunduran bakteri, protista ve bitkilerdir.
2. Fotosentez güneş enerjisinin ATP molekülünde kimyasal enerjiye çevrilerek depolanmasını sağlar.
3. ATP ve NADPH molekülleri ışıktan bağımsız reaksiyonlarda kullanılır.
4. Işıktan bağımsız reaksiyonlar ATP ve NADP yönüyle ışığa bağımlı olarak gerçekleşir.
5. Işıklı devre reaksiyonları kloroplastın grana bölgesinde meydana gelir.
6. Kloroplast hücrede fotosentezin meydana geldiği yerdir.
7. Fotosentez bakterilerde kloroplast organeli bulunmaz.
8. Kemosentezde fotosentezden farklı olarak ışık enerjisi kullanılmaz.

 

 

 

14. ETKİNLİK Doğru Yanlış:(sayfa:88)

 

1. D: Bütün canlıların temel enerji kaynağı güneştir.
2. D: Güneş enerjisi, yalnızca fotosentetik canlılar tarafından başka enerji şekillerine dönüştürülmesiyle kullanılabilir hale gelir.
3. D: Fotosentez, güneş enerjisinin organik moleküllerde kimyasal bağ enerjisine çevrilmesi işlemidir.
4. Y: Fotosentezde meydana gelen oksijenin kaynağı karbondioksittir.
5. Y: Bitkilerde solunum ve fotosentez gece gündüz gerçekleşir.
6. D: Fotosentez sayesinde havanın CO2 ve O2 dengesi korunmaktadır.
7. D: Kloroplast, hücrede fotosentezin meydana geldiği organeldir.
8. D: Klorofil molekülü; ışık enerjisini emip, elektronları vasıtasıyla diğer moleküllere aktararak kimyasal bağ enerjisine dönüşümünü sağlar.
9. D: Klorofilin yapısında karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N) ve magnezyum (Mg) atomları bulunur.
10. Y: Bitkilerde klorofil başka pigment molekülü bulunmaz.
11. D: Elektron taşıma sistemini oluşturan moleküller, elektron çekme özelliklerine göre dizilmişlerdir.
12. Y: Işık enerjisinden ATP’nin sentezlendiği reaksiyonlara ‘‘hidroliz’’ denir.
13. D: Devirli fotofosforilasyon reaksiyonlarında sadece ATP sentezlenir.
14. D: Devirsiz fosforilasyon reaksiyonlarında ATP, NADPH2 ve O2 oluşur.
15. Y: Fotosentezin ışığa bağlı olmayan reaksiyonları mitokondrinin stromasında meydana gelir.
16. D: Fotosentezin ışığa bağlı olmayan reaksiyonlarında CO2 kullanılır.
17. D: Işığa bağlı olmayan reaksiyonlarında 12NADPH2 ve 18ATP yardımıyla 6CO2 kullanılarak glikoz molekülü sentezlenir.
18. D: Fotosentez besin ihtiyacının karşılanmasını yanında, hayatımızı doğrudan etkileyen birçok ürünün de üretilmesinde rol oynar.
19. D: Fotosentezin normal hızda olabilmesi için fotosentezde etki eden faktörlerin farklı düzeyde olması gerekir.
20. D: Fotosentezin hızı, etki eden faktörlerden en düşük olanına göre belirlenir.
21. D: Karbondioksit, fotosentezde sentezlenen besinlerin karbon ve oksijen kaynağı olarak iş görür.
22. D: Fotosentezde ışık varlığında; karbondioksit ve besin sentezlenir.
23. Y: Sıcaklık, fotosentezin en çok ışıklı devre reaksiyonlarını etkiler.
24. D: Bazı canlıların güneş enerjisi kullanmadan, inorganik maddelerden organik maddeleri sentezlemelerine ‘‘kemosentez’’ denir.
25. D:Kemosentetik bakteriler, doğada biyolojik dengenin korunması için oldukça önemlidir.

 

 

 

 

15. ETKİNLİK Kavram ve Terimler (sayfa:89)

 

 

FOTOSENTEZ: Fotosentetik canlıların güneş enerjisiyle CO2 ve H2O’dan besin üretilmesi olayıdır.

KLOROFİL a: Yüksek spektrumlu ışıkta faaliyet gösteren klorofildir.

KLOROFİL b: Düşük spektrumlu ışıkta faaliyet gösteren klorofildir.

KLOROPLAST: Fotosentezin gerçekleştiği organeldir.

IŞIĞA BAĞIMLI TEPKİMELER: Işık reaksiyonlarında gerçekleşen tepkimelerdir.

DEVİRLİ FOTOFOSFARİLASYON: Elektronun tekrar tekrar klorofile dönme olayıdır.

FOTOSİSTEM SİSTEMİ I: P700 emilimli fotosistemdir.

FOTOSİSTEM SİSTEMİ II: P680 emilimli fotosistemdir.

DEVİRSİZ FOTOFOSFORİLASYON: Elektronun bir kez kullanıldıktan sonra fotosisteme gitmesi olayıdır.

IŞIKTAN BAĞIMSIZ TEPKİMELER: Işık olmayan reaksiyonlarında gerçekleşen tepkimelerdir.

KEMOSENTEZ: İnorganik maddelerin okside edilip, açığa çıkan kimyasal enerjiyle yapılan çözümlenmesi olayıdır.

NİKOTİNAMİT ADENİN DİNÜKLEOTİT FOSFAT (NADP): Bir fosfat grubunun NAD ’a eklenmesiyle oluşan koenzimdir.

FOSFARİLASYON: ATP üretimi.

GÖZENEK: hücreler arasındaki deliklerden her biri.

 

 

                                       BULMACA

 

1. Bakterilerin bitkilerden farklı olarak hidrojen ve elektron kaynağı olarak kullandıkları molekül: HİDROJENSÜLFÜR
2. Bakterilerde klorofil molekülünün bulunduğu yer: STOPLAZMA
3. Yapraktan alınan ve fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonlarında kullanılan molekül: KARBONDİOKSİT
4. Suyun parçalanma olayında rol oynayan faktör: FOTOLİZ
5. Fotosentezde güneş enerjisinin besinlerin bağlarında depolanma şekli: KİMYASAL
6. Stromada gerçekleşen fotosentez reaksiyonları: KALVİNÇEMBERİ
7. Saprofil bakterilerin faaliyetleri sonucu meydana gelen ve azot içeren molekül: AMONYAK
8. Biyolojik olaylarda ATP nin sentezlendiği olaylara verilen ad: FOSFARİLASYON
9. Bazı canlıların güneş enerjisi yerine, inorganik maddelerin oksidasyonu ile açığa çıkan kimyasal enerjiyi kullanarak, inorganik maddelerden organik maddeleri sentezlemeleri olayı: KEMOSENTEZ
10. Güneş enerjisinin organik molekülerde kimyasal bağ enerjisine çevrilmesi işlemi: FOTOSENTEZ
11. Fotosentezde meydana gelen oksijenin kaynağı: SU
12. Fotosentezin gerçekleştiği organel: KLOROPLAST
13. Canlılarda gece gündüz gerçekleşen enerji üretimi: SOLUNUM
14. Klorofil molekülünün yeşil olmasında rol oynayan element: MG
15. Devirli ve devirsiz fosfarilasyonda gerekli olan pigment molekülü: KLOROFİL A
16. Fotosentez ETS sinde görev yapan, klorofilin sentez için gerekli olan ve demir içeren molekül: FERRODOKSİN
17. Fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonlarında üretilir: GLİKOZ
18. Fotosentezin ışığa bağlı reaksiyonlarının meydana geldiği ortam: GRANA
19. Işık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştüren molekül

 

 

                          ÇÖZÜMLÜ TEST

  

1. Aşağıdaki grafikte, diğer koşulların uygun olduğu bir ortamda, fotosentezin hızını iki

 farklı ışık şiddetinde sıcaklık ile olan ilişkisi gösterilmiştir.

Bu grafikteki bilgilere dayanarak,   

                 I.    Farklı ışık şiddetlerinde fotosentezin hızı değişir.

                 II.  Yaklaşık 30 ºC de, ışık şiddeti düşük de olsa, yüksek de olsa fotosentezin hızı en     

       yüksek değere çıkar.

                 III.   30 ºC ile 40 ºC arasında, ışık şiddeti düşük de olsa, yüksek de olsa fotosentezin hızı, hızla azalır.

            Yorumlarından hangileri yapılabilir?

A) Yalnız I          B) Yalnız II          C) Yalnız III          D) I ve III          E) II ve III    

 

(1998- ÖSS)

 

 

2. Bir bitkiye işaretli karbondioksit verilip izlendiğinde, işaretli karbon önce yapraktaki

 glikoz ve nişastada, daha sonrada gövdenin bir hücresindeki bir enzim molekülünün

 yapısında bulunmuştur.

Buna göre, işaretli karbondioksit bitki tarafından alınıp, glikoz sentezlendikten

       sonra, işaretli karbonun enzim yapısına girebilmesini sağlayan;

I.                    Amino asit yapımı

II.                 Nişasta sindirimi

III.               Protein yapımı

IV.              Nişasta yapımı

          Olayları, aşağıdakilerin hangisinde verilen sıraya göre gerçekleşir?

A)IV-III-I-II          B)IV-II-I-III          C)III-IV-II-I          D)II-IV-III-I          E)II-I-III-IV

 

(1995-ÖSS)

   

 

3. Fotosenteze uygun bir ortamda bir saksı bitkisiyle şekildeki gibi bir düzenek

 hazırlanmıştır.

Düzenekte, a hunisi dışarıdan hava almayacak şekilde yaprağın üzerine konmuş; CO2

       tutucu, düzeneğe şekildeki gibi yerleştirilmiş; b musluğu açılmış; sistemdeki hava

       emilerek c kabındaki boyalı suyun 1 numaralı düzeye kadar yükselmesi sağlandıktan

       sonra musluk kapatılmıştır. Bir süre sonra boyalı suyun 2 numaralı düzeye belirli bir

       hızla indiği gözlenmiştir.

Deney koşullarında,

I.                    deney ortamının karanlık hale getirilmesi,

II.                 ortam sıcaklığının fotosentez için en uygun (optimum) değere getirilmesi,

III.               bitkinin sulanması

            değişikliklerinden hangilerinin yapılması, boyalı suyun 2 numaralı düzeye daha   

      büyük                                                                              

            bir hızla inmesine neden olur?

A) Yalnız I          B) Yalnız II          C) Yalnız III          D) I ve II          E) II ve III

 

(2003-ÖSS)

 

      

      4.    Hücrelerdeki;

              I.       Hidrojenin elektron enerjisinin aktarılması

              II.      Suyun ayrışması

              III.    ATP enerjisinin kullanılması

      olaylarından hangileri, hem fotosentezde hem de oksijenli solunumda gerçekleşir?

A) Yalnız I          B) Yalnız II          C) Yalnız III          D) I ve III          E) II ve III

 

(1998-ÖSS)

      

5. Kapalı bir sistemde, fotosentez yapan iki tür canlı ile heterotrof beslenen ve oksijensiz

solunum yapan bir tür canlı bulunmaktadır.

            Bu ortamdaki, ışık şiddetinde, CO2 miktarında ve O2 miktarında yirmi dört saat                                                

      boyunca meydana gelen değişmeler grafikte X, Y ve Z eğrileriyle gösterilmiştir.

            Buna göre, ışık şiddetindeki, CO2 miktarındaki ve O2 miktarındaki değişimler,  

      grafikte X, Y ve Z eğrilerinden hangisiyle gösterilmiştir?

          

                 Işık şiddeti           CO2 miktarı              O2 miktarı

             A)       X                          Z                               Y

             B)       Y                          Z                               X

             C)       X                          Y                               Z

             D)       Y                          X                               Z

             E)       Z                           Y                               X

 

(1999-ÖSS- ipt.)

 

6. Klorofilli bir hücre, ağağıdaki olayların gerçekleşmesine uygun koşulların olduğu bir

      ortamda bırakılmıştır.

I.                    Fotosentez

II.                 Fermantasyon

III.               Oksijenli solunum

IV.              Terleme

            Bu ortamdaki gazların miktarlarının günün belirli bir zaman aralığında değişmediği

      gözlenmiştir.

             Bu durumun, bu olaylardan hangilerinin birlikte gerçekleşmesi sırasında, 

      aralarındaki ilişki nedeniyle, ortaya çıkacağı düşünülebilir?

A) I ve II          B) I ve III          C) II ve III          D) II ve IV          E) III ve IV

 

(1993-ÖSS)

 

7. Fotosentez hızını etkileyen bir etken fotosentez için en yüksek değerin üzerine   

 çıktığında ya da fotosentez için en yüksek değerin üzerine çıktığında ya da fotosentez

 için en düşük değerin altına düştüğünde fotosentez süreci durur. Bu etken, fotosentez

 için en uygun değerde olduğunda, fotosentez sürecinin hızı en yüksektir.

      Aşağıdaki grafiklerde, bitkilerde fotosentez hızını etkileyen ışık şiddeti ve sıcaklığın bu

      değerleri, numaralarla gösterilmiştir.

      Buna göre aşağıdakilerin hangisinde verilen değişme yönlerinin her ikisi de fotosentez hızının artmasına neden olur? (Işık şiddeti ve sıcaklığın, fotosentez hızına etkilerinin birbiriyle ilişkisi olmadığı varsayılacaktır.)

    

 

       

            Işık şiddetindeki                      Sıcaklıktaki

             değişme yönü                         değişme yönü

        A)   4 ten 5 e                                  1 den 2 ye

        B)   1 den 2 ye                                2 den 3 e

        C)   2 den 3 e                                  3 ten 2 ye

        D)   5 ten 6 ya                                 4 ten 5 e

        E)    3 ten 2 ye                                5 ten 6 ya

 

(1999-ÖSS)

 

8. Bitkinin bir yaprağında, belirli bir zaman aralığında sentezlenen glikoz miktarını, yaprağın aşağıdaki yapısal özelliklerinden hangisi en çok etkiler?

                    A) Stoma sayısı

              B) Yaprak kalınlığı

              C) Kloroplast miktarı

              D) Yaprağın şekli

              E) Damarlanma biçimi

 

(1994-ÖSS)