8. Sınıf Fen ve Teknoloji Dersi

Enerji Dönüşümleri Konusu ve alt başlıkları

Ders : Fen ve Teknoloji

Enerji Dönüşümleri

                                       CANLILARDA ENERJİ DÖNÜŞÜMLERİ

                                                        FOTOSENTEZ

  Fotosentez: Klorofil taşıyan canlıların, ışık enerjisini kullanarak; karbondioksit ve su yardımıyla kendi besinlerini üretmelerine fotosentez denir.

 Fotosentezin genel denklemi:

Global Bilgiler

 

                                                                                                   

Fotosentez denkleminin formüllerle gösterilmesi:

 

  • Fotosentez; yeşil bitkilerde, öglenada, alglerde, bazı bakterilerde ve mavi-yeşil alglerde gerçekleşir.[ SPOT 1 ]
  • Fotosentez sonucunda atmosfere oksijen gazı verilir.
  • Fotosentezde ışık kullanıldığından; sadece gündüz gerçekleşir (yapay ışık ile gece de gerçekleşebilir).
  • Fotosentez; bitkilerde, öglenada ve alglerde kloroplast organelinde gerçekleşir.

 Kloroplastın yapısı:

 

  • Bakterilerde ve mavi yeşil alglerde ise kloroplast bulunmaz.
  • Bu canlılarda klorofil molekülü sitoplazmada bulunur.
  • Bu nedenle bu canlılarda fotosentez tepkimeleri sitoplazmada gerçekleşir.[ SPOT 1 ]

 Fotosentez hızını etkileyen faktörler:

Fotosentez hızını etkileyen faktörler; bitkisel ve çevresel faktörler olmak üzere iki gruba ayrılır.

 

 Fotosentez hızını etkileyen çevresel faktörler:

 Işığın dalga boyu:

 

 

  • Klorofil molekülü en çok mor ve kırmızı ışığı soğururken, yeşil ışığı daha çok yansıtır.
  • Bu nedenle fotosentez; mor ve kırmızı ışıkta çok hızlı gerçekleşirken, yeşil ışıkta ise çok yavaş gerçekleşir.[ SPOT 2]

 

  Engelman deneyi:

  • Engelman, öncellikle ışık prizması kullanarak ışığı renklerine ayırdı.
  • Daha sonra ortama, fotosentez yapan yeşil ipliksi alg ile oksijenli solunum yapan bakteriler koydu.
  • Bir süre sonra; bakterilerin en çok mor ve kırmızı ışıkta, en az ise yeşil ışıkta toplandığını gördü.
  • Engelman yaptığı bu deney ile fotosentez hızının en çok mor ve kırmızı ışıkta; en az ise yeşil ışıkta gerçekleştiğini  ispatlamış oldu.

 Işık şiddeti:

 

  • Işığın şiddetinin artması fotosentez hızını belli bir dereceye kadar hızlandırır.
  • Daha sonra fotosentez hızı sabit kalır.[ SPOT 3]

 CO2 miktarı:

 

  • CO2 miktarının artması fotosentez hızını belli bir dereceye kadar hızlandırır.
  • Daha sonra fotosentez hızı sabit kalır.[ SPOT 4]

 Sıcaklık:

 

  • Fotosentez 0 ºC’ nin altında ve 55 ºC’ ’nin üstünde gerçekleşmez.
  • Bitkilerde fotosentez hızı ortalama olarak: 25-35 ºC  sıcaklıkta en hızlı bir şekilde gerçekleşir.[ SPOT 5]

 Su oranı (%):

  • Hücre içinde %15' in altında su varsa, fotosentez gerçekleşmez.
  • Su oranı % 15' ten %70' e kadar artarsa, fotosentez hızlanır.
  • %70' ten sonra fotosentez hızı sabit kalır.[ SPOT 6]

 Mineraller:

 

  • Topraktaki mineral miktarının artması, fotosentez hızını belli bir dereceye kadar arttırır.
  • Daha sonra fotosentez hızı sabit kalır.

 

 OKSİJENSİZ  VE OKSİJENLİ SOLUNUM

Hücresel solunum:

  • Besinlerin parçalanarak ATP sentezlenmesine, hücresel solunum denir.
  • Solunum tüm canlılarda gece-gündüz kesintisiz devam eder.

 Hücresel solunum; oksijensiz ve oksijenli solunum olmak üzere iki gruba ayrılır.

 Oksijensiz solunum (fermantasyon):

  • Besinlerin enzimler yardımıyla parçalanarak ATP sentezlenmesine fermantasyon denir.
  • Fermantasyon sitoplazmada gerçekleşir.
  • Fermantasyonda besinler tam olarak parçalanmadığından fazla miktarda ATP üretilmez.

 Fermantasyon; laktik asit ve etil alkol fermantasyonu olmak üzere iki gruba ayrılır.

 

Laktik asit fermantasyonu:

  • Yoğurt bakterilerinde ve insanların çizgili kaslarında gerçekleşir.
  • Laktik asit fermantasyonu, çizgili kaslara yeteri kadar oksijen gitmediğinde gerçekleşir.
  • Oluşan laktik asit, kas yorgunluğuna yol açar.

Etil alkol fermantasyonu:

  • Bazı bakterilerde ve maya mantarlarında (bira mayası, hamur mayası, şarap mayası...) görülür.

 

Laktik asit fermantasyonu ile etil alkol fermantasyonu arasındaki farklar:

 

 Oksijenli solunum:

  • Besinlerin oksijen yardımıyla parçalanarak ATP sentezlenmesine oksijenli solunum denir.
  • Oksijenli solunum, mitokondri organelinde gerçekleşir.
  • Oksijenli solunumda besinler tam parçalandığından, fermantasyondan daha fazla ATP üretilir.

Mitokondrinin yapısı:

mitokondri ile ilgili görsel sonucu

 

Fermantasyon ile oksijenli solunum arasındaki farklar:

Not :

  • Tüm solunum çeşitleri sonucunda ısı açığa çıkar.
  • Bakterilerde mitokondri bulunmadığından, oksijenli solunum sitoplazmada gerçekleşir.

ATP (Adenozin Tri Fosfat):

  • Canlılarda enerji gerektiren tepkimelerde, enerji aktarımında kullanılan organik bir moleküldür.
  • Bütün canlılar ATP molekülünü sentezler.
  • ATP yüksek miktarda enerji depolar.
  • Canlılar enerjiye gereksinim duyduğunda, ATP molekülünü parçalar ve açığa çıkan enerjiyi yaşamsal olaylarda kullanır.

ATP' nin yapısı:

ATP molekülü; adenin bazı, riboz şeker ve üç fosfattan oluşmuştur.

 

  • Canlılar öncelikle ADP molekülüne fosfat bağlamak için 7300 kalori harcar.

  • Böylece ATP' nin her bir fosfat bağında 7300 kalori depolanmış olur.
  • Canlılar enerjiye gereksinim duyduğunda ise ATP molekülünü parçalar.
  • Böylece depolanmış olan 7300 kalorinin serbest kalması sağlanır.
  • Serbest kalan bu enerji, yaşamsal olaylarda kullanılır.

Not:

  • ATP' nin yapısında 3 fosfat olmasına ramen; sadece 2 fosfat bağında yüksek enerji depolanır.

 ATP’ nin kullanıldığı olaylar:

  • Kasların kasılması     
  • Sinirsel iletim
  • Tüm sentez olayları (yağ sentezi, protein sentezi...)
  • Hücre bölünmesi
  • Büyüme ve gelişme
  • Madde taşınması

 Not:

  • Sindirim olayında ATP kullanılmaz.
  • ATP depolanamaz.
  • Bir hücreden, başka bir hücreye taşınmaz.
  • Sadece hücre içinde kullanılır.
  • Bütün canlı hücreler kendisi ATP' sini kendisi üretir.

 ATP' nin üretildiği olaylar:

  • Oksijenli solunum
  • Oksijensiz solunum (fermantasyon)

 

 

 

 

8. Sınıf Fen ve Teknoloji Dersi

Enerji Dönüşümleri alt başlıkları

Konunun Spot Bilgisi

[SPOT-1] fotosentez kloroplast organeli ya da klorofil pigmenti tüm canlılar tarafından gerçekleştirilebilir.

[SPOT-2] Fotosentez hızını ışık rengi etkiler.

[SPOT-3] Fotosentez hızını ışık şiddeti etkiler.

[SPOT-4] Fotosentez hızını karbondioksit miktarı etkiler.

[SPOT-5] Fotosentez hızını sıcaklık etkiler.

[SPOT-6] Fotosentez hızını su oranı etkiler.

[SPOT-7] Fermantasyon sitoplazmada gerçekleşir. Fermantasyonda besinler tam olarak parçalanmadığından fazla miktarda ATP üretilmez.

[SPOT-8] Laktik asit fermantasyonu, çizgili kaslara yeteri kadar oksijen gitmediğinde gerçekleşir. Oluşan laktik asit, kas yorgunluğuna yol açar.

[SPOT-9] Oksijenli solunum, mitokondri organelinde gerçekleşir. Oksijenli solunumda besinler tam parçalandığından, fermantasyondan daha fazla ATP üretilir.

[SPOT-10] Tüm solunum çeşitleri sonucunda ısı açığa çıkar. Bakterilerde mitokondri bulunmadığından, oksijenli solunum sitoplazmada gerçekleşir.

[SPOT-11] Sindirim olayında ATP kullanılmaz. ATP depolanamaz. Bir hücreden, başka bir hücreye taşınmaz. Sadece hücre içinde kullanılır. Bütün canlı hücreler kendisi ATP' sini kendisi üretir.

Konunun Önemli Terimleri

  • FOTOSENTEZ: Klorofil taşıyan canlıların, ışık enerjisini kullanarak; karbondioksit ve su yardımıyla kendi besinlerini üretmelerine fotosentez denir.
  • SOLUNUM: Besinlerin parçalanarak ATP sentezlenmesine, hücresel solunum denir.
  • OKSİJENSİZ SOLUNUM (FERMANTASYON): Besinlerin enzimler yardımıyla parçalanarak ATP sentezlenmesine fermantasyon denir.
  • OKSİJENLİ SOLUNUM: Besinlerin oksijen yardımıyla parçalanarak ATP sentezlenmesine oksijenli solunum denir.
  • ATP: Canlılarda enerji gerektiren tepkimelerde, enerji aktarımında kullanılan organik bir moleküldür.