canlılarda solunum

Sunum ve Sistematik
1. ÜNİTE: CANLILARDA ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ
KONU ÖZETİ
Bu başlık altında, ünitenin en can alıcı bilgileri, kazanım sırasına göre en alt
başlıklara ayrılarak hap bilgi niteliğinde konu özeti olarak sunulmuştur.
1. BÖLÜM: CANLILARDA SOLUNUM
ALIŞTIRMALAR
Bu başlık altında her bölüm kazanımlara ayrılmış, kazanımlar tek tek çözümlü temel alıştırmalar ve sorular ile taranmıştır. Özellikle bu kısmın sınıf içinde
öğrencilerle işlenmesi öngörülmüştür.
1.BÖLÜM: CANLILARDA SOLUNUM
UYGULAMALI SORULAR
Bu başlıklar altında uygulamalar yaparak öğrenciye yorum, analiz, sentez
yetisinin geliştirilmesi hedeflenmiştir.
1.BÖLÜM: CANLILARDA SOLUNUM
KONU KAVRAMA TESTİ
Canlıların Enerji İhtiyacı - 1
TEST - 1
Bu başlıkla üniteler alt bölümlere ayrılmış, her bölümün içerdiği kazanım ve
alt başlıklar dikkate alınarak testler oluşturulmuştur.
CANLILARDA ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ
ÜNİTE YAZILI SORULARI
Bu başlık altında resmi ve özel okul yönetmeliklerinde öngörülen formatlar
ile ünitenin tamamını kapsayan yazılı soruları konulmuştur. Bu uygulamanın
amacı, öğrenciyi okuldaki yazılılara hazırlamak ve öğrencinin okul başarısını
arttırmaktır.
CANLILARDA ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ
ÜNİTE DEĞERLENDİRME TESTİ
Bu başlık altında ünitenin geneli sorularla taranmış, öğrencinin bu ünite ile
ilgili sınava hazır bulunulmuşluğu ölçme yoluna gidilmiştir. Bu başlık, ünitenin
finali niteliğindedir.
1. ÜNİTE: CANLILARDA ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ
KONU ÖZETİ
1. BÖLÜM: CANLILARDA SOLUNUM: ENERJİNİN AÇIĞA
ÇIKIŞI
B. OKSİJENLİ SOLUNUM (AEROBİK SOLUNUM):
F Besin yapıtaşlarındaki kimyasal bağların, enzimler yardımıyla koparılması sırasında açığa çıkan enerjiden ATP
sentezlenmesidir.
A. CANLILARIN ENERJİ İHTİYACI : TEMEL ENERJİ MOLEKÜLÜ (ATP)
F Tüm canlılarda kullanılan, metabolik olaylar için enerji sağlayan moleküldür.
F Fosforilasyon ile üretilir.
F Defosforilasyon ile yıkılır.
ADP + Pi + Enerji
fosforilasyon
defosforilasyon
F Enerji ihtiyacı fazla olan canlılarda oksijenli solunum görülür.
F Organik monomerler, inorganik moleküllere dönüşür.
Genel denklemi;
ATP
F ATP'nin yapısı;
Glikozit bağı
Ester bağı
C6H12O6 + 6O2 + 2ATP
6CO2 + 6H2O + 40 ATP+ısı
F Glikozdaki enerjinin % 40'ı ATP'ye dönüşür, % 60'ı ısı şeklinde çevreye yayılır.
Yüksek enerjili P bağları
F Solunum tepkimeleri enzimlerin kontrolünde gerçekleştiği
için, enzim çalışmasını etkileyen tüm faktörlerden etkilenir.
Adenin
organik
bazı
5 Karbonlu
riboz şekeri
F Ökaryot hücrelerde oksijenli solunum tepkimeleri sitoplazmada başlar, mitokondride devam eder. Prokaryot hücrelerde ise tamamı sitoplazmada gerçekleşir.
F Oksijenli solunum tepkimeleri üç bölümde incelenir:
3 Fosfat
F ATP hücrede depolanamaz, sürekli üretilmelidir.
F ATP üretildiği hücrede kullanılır, hücreden dışarı çıkamaz.
Püf Noktası
1. Glikoliz tepkimeleri
2. Krebs devri tepkimeleri
3. ETS tepkimeleri
Püf Noktası
F ATP sentez yolları;
Oksijenli solunum yapan prokaryotlarda hücre zarı katlanmaları ile oluşmuş mezozomlar bulunur.
a. Substrat düzeyinde fosforilasyon: Tüm canlılar tarafından yapılır.
b. Oksidatif fosforilasyon: Oksijenli solunum yapan canlılarda görülür.
c. Fotofosforilasyon: Fotosentez yapan canlılarda görülür.
d. Kemofosforilasyon: Kemosentez yapan bakterilerde görülür.
1. Glikoliz:
F Glikozun pirüvata kadar yıkıldığı evredir.
F Bütün hücrelerde sitoplazmada gerçekleşir.
F Bütün hücrelerde aynı enzimler kullanılır.
F 2 ATP harcanarak aktivasyon sağlanır.
Canlıların Enerji İhtiyacı:
F Substrat düzeyinde fosforilasyonla 4 ATP üretilir, net 2ATP
kazanılır.
Yeryüzündeki enerjilerin kaynağı güneştir.
F 2 NAD'ın indirgenmesiyle 2 NADH + H+ oluşur.
Isı
2. Krebs Devri:
F Ökaryot hücrelerde mitokondrinin matriksinde, prokaryot
hücrelerde ise sitoplazmada gerçekleşir.
ATP
F Devir başlamadan önce, mitokondriye giren 2 pirüvat 2
asetil Co-A ya dönüşür.
Işık enerjisi
Fotosentez
yapan canlılar
(Fotosentezle)
Kimyasal
bağ enerjisi
(Besinlerde)
Canlılar
(Solunumla)
F 6CO2 üretilirken, 6H2O tüketilir.
Hücredeki
metabolik
olaylarda
kullanılır
F 8NADH+H+, 2FADH2 oluşur.
F Substrat düzeyinde fosforilasyonla 2 ATP sentezlenir.
9
10. Sınıf Biyoloji
1. ÜNİTE: CANLILARDA ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ
3. ETS:
F Ökaryot hücrelerde mitokondrinin kristasında, prokaryot
hücrelerde mezozomlarda gerçekleşir.
F Glikoliz ve krebs devrinde oluşan NADH+H ve FADH2 yükseltgenerek tekrar serbest kalırlar.
F O2'nin tepkimeye girdiği ve H2'lerle birleşerek H2O'nun
oluştuğu evredir.
F Oksidatif fosforilasyonla 34 ATP üretilir.
F Glikozdan kopan H2'ler ETS'ye NAD+ tarafından taşınırsa
3ATP, FAD tarafından taşınırsa 2ATP sentezlenir.
(Şekil l. 1)
KONU ÖZETİ
F Zarlar arasındaki boşlukta biriken protonlar elektriksel yük
farkı oluşturur.
F İç zar üzerindeki ATP sentaz enzimi bu sayede aktifleşerek
protonları (H+) içindeki kanalcıktan geçirerek matrikse taşır ve ATP sentezi gerçekleşir.
(6C) Glikoz
Şekil l. 2 Mitokondri kristasında kemiozmoz hipotez
2 (3C) Pirüvat
Besinlerin Oksijenli Solunuma Katılma Yolları
2 (2C) Asetil CoA
Yağlar
Yağ asitleri Gliserol
4C
Krebs 6C
çemberi
4C
Karbonhidratlar
Proteinler
Monosakkaritler
Aminoasitler
Glikoz
5C
NH3
PGAL
Pirüvat
ETS
Asetil CO–A
Şekil l. 1 Oksijenli solunum basamakları
Püf Noktası
Oksijenli solunum tepkimelerinde toplam 12 H2O üretilir ama
bunlardan 6'sı krebs tepkimelerinde tüketilir.
ETS
Kemiozmotik Hipotez - ETS
F Mitokondrinin kıvrımlı iç zarında elektron taşıyıcı mocleküller bulunur.
Bunlar; NADH–Q redüktaz
Ubikinon
Sitokrom redüktaz
Stokrom c
Sitokrom oksidaz ve O2'dir.
F Ubikinon haricindeki tüm ETS elemanları protein yapılıdır.
F Bu moleküller NADH+H ve FADH2'den yüksek enerjili
elektronları alır ve sistem boyunca taşırlar.
F Bu sırada enerjilerinin bir kısmını kaybederler.
F Bu enerji H atomuna ait protonların, matriksten mitokondrinin iç ve dış zarı arasındaki boşluğa pompalanmasını
sağlar.
10. Sınıf Biyoloji
CO2
H2O
Şekil l. 3 Besinlerin enerji üretiminde kullanılması sırası
F Organik bileşiklerin oksijenli solunuma öncelikli katılma sıraları; karbonhidratlar, yağlar, proteinler şeklindedir.
F Enerji verme oranlarına göre organik bileşiklerin sıralanışı; yağlar, proteinler, karbonhidratlar şeklindedir.
Püf
Noktası
Kullanılan besin değiştikçe solunum sonucunda üretilen ATP,
CO2, H2O sayısı ve harcanan O2 sayısı değişir.
10
CANLILARDA SOLUNUM:
ENERJİNİN AÇIĞA ÇIKIŞI
UYGULAMALI SORULAR
1.
Aşağıda bulunan yapılandırılmış karelemedeki numaralandırılmış kutucuklarda oksijenli solunum ile ilgili çeşitli kavramlar verilmiştir.
Kutucuk numaralarını kullanarak aşağıdaki soruları yanıtlayınız.
1
CO2 oluşumu NAD+
5
Pirüvat
FAD
9
Mitokondri
2
3
SDF ile ATP üretimi Glikoz
6
7
Sitoplazma
b. Ökaryotlarda oksijenli solunum sitoplazmada başlar
ve sonlanır.
8
ETS
c. Oksijenli solunumda son elektron alıcısı
oksijendir.
10
11
12
Asetil Co-A OF ile ATP üretimi NH3 oluşumu
(SDF: Substrat düzeyinde fosforilasyon, OF: Oksidadif fosforilasyon)
a. Yukarıdakilerden hangileri aminoasitlerin oksidasyonu
sonucu açığa çıkan son ürünlerdir?
b. Yukarıdakilerden hangileri oksijenli solunumda elektron
tutucudur?
f. Oksijenli solunumun glikoliz ve krebs döngüsü
reaksiyonlarında H2O çıkışı gözlenir.
g. Proteinlerin oksijenli solunum reaksiyonlarında
kullanılması sonucunda yan ürün olarak amonyak,
karbondioksit ve su oluşur.
d. Oksijenli solunumda indirgenme yükseltgenme reaksiyonları hangi yapı sayesinde gerçekleşir?
e. Oksijenli solunumda krebs çemberinin başlangıç maddesi yukarıdakilerden hangisidir?
f. Yukarıdakilerden hangileri glikoliz evresinin son ürünüdür?
g. Yukarıdakilerden hangileri oksijenli solunumda gerçekleşen ATP üretim şekillerindendir?
h. Hangileri oksijenli solunumun glikoliz evresinde gerçekleşir?
ı. Yukarıdakilerden hangileri oksijenli solunumda görev
alan koenzimlerdir?
h. Elektronlara ilgisi en az olan ETS elemanı
ubikinondur.
i. Glikoliz evresinde üretilen ATP molekülleri hidroliz
olayında kullanılmaz.
j. Oksijensiz solunumun glikoliz evresinde SDF ile
4 ATP üretilir.
k. Oksijensiz solunum bakteri, insan ve bazı
tohumlarda görülür.
i. Oksijenli solunumda glikoliz evresinin başlangıç maddesi ve glikolizin gerçekleştiği hücresel kısım neresidir?
10. Sınıf Biyoloji
FAD koenzimi görev yapar.
e. Bir molekül maltozun oksijenli solunum olayında
kullanılmasından net 76 ATP kazanılır.
c. Oksijenli solunum reaksiyonlarının gerçekleştiği yerler
yukarıdakilerden hangileridir?
d. Krebs döngüsünde elektron alıcısı olarak yalnız
Aşağıdaki ifadelerden doğru olanın yanına (D), yanlış
olanın yanına (Y) harfi koyunuz.
a. Krebs döngüsü reaksiyonlarında sadece substrat
düzeyinde fosforilasyon ile ATP üretilir.
4
2.
l. Oksijensiz solunum, her hücrede gerçekleşir.
m. Tüm fermantasyon çeşitleri ortam pH’ını düşürür.
n. Fermantasyon çeşitlerinde farklı ürünlerin oluşma
sebebi enzim farklılığıdır.
24
CANLILARDA SOLUNUM: ENERJİNİN
AÇIĞA ÇIKIŞI
KONU KAVRAMA TESTİ
Canlıların Enerji İhtiyacı - 1
TEST - 1
1.
ATP sentezi yapmak isteyen bir hücrenin sitoplazmasında aşağıdakilerden hangisinin bulunmasına gerek yoktur?
A) ATP sentezinden sorumlu enzim
B) Riboz şekeri
C) Serbest inorganik fosfat molekülleri
D) Adenin bazı
E) Zarla çevrili özel bir organel
2.
Aşağıdaki fosforilasyon çeşitlerinden hangisinde inorganik maddelerin oksidasyonu sonucunda açığa çıkan
enerjiyle ATP üretimi gerçekleşir?
A) Substrat düzeyinde fosforilasyon
B) Kemofosforilasyon
C) Fotofosforilasyon
D) Defosforilasyon
E) Oksidatif fosforilasyon
3.
Bir bitki hücresinde gerçekleşen aşağıdaki fosforilasyon çeşitleri ve gerçekleştiği hücre yapılarıyla ilgili eşleştirmelerden hangisi doğrudur?
(SDF: Substrat düzeyinde fosforilasyon, OF: Oksidatif fosforilasyon, FF: Foto fosforilasyon)
Bir hücrede üretilen ATP miktarı aşağıdakilerden hangisine bağlı olarak değişkenlik göstermez?
A) Mitokondri sayısı
B) Sindirimde kullanılan besin çeşidi
C) Metabolizma hızı
D) Bulunduğu dokunun çeşidi
E) Hücresel solunumda kullanılan besin çeşidi
6.
I
SDF
OF
FF
A)
Sitoplazma
ve mitokondri
Mitokondri
Kloroplast
B)
Sitoplazma
Mitokondri
Kloroplast
C)
Mitokondri
Sitoplazma
Kloroplast
D)
Mitokondri
Sitoplazma
Klorofil
E)
Sitoplazma
Sitoplazma
Sitoplazma
4.
I. Endergonik bir tepkimedir.
II. Ekzergonik bir tepkimedir.
III. Reaksiyon sonunda su oluşur.
IV. Yüksek enerjili fosfat bağı kopar.
Yukarıda verilenlerden hangileri ATP sentezi için doğrudur?
A) Yalnız I
II
III
Yukarıda bir ATP molekülünün yapısı verilmiştir.
Şekilde numaralandırılmış kısımlarla ilgili olarak;
I. I ve II organik, III inorganik yapıdadır
II. I azotlu organik baz, III 5C’lu pentoz şekeridir.
III. Yüksek enerji II ve III nolu kısım arasındaki bağda saklıdır.
IV. I ve II nolu kısımların birleşmesiyle oluşan yapıya nükleozit adı verilir.
yargılarından hangileri söylenebilir?
A) Yalnız III
B) I ve II C) II ve III
D) I ve IVE) I, II ve IV
B) I ve II C) I ve III
D) II ve IVE) I ve IV
10. Sınıf Biyoloji
5.
7.
Aşağıdaki organik moleküllerden hangisi, bitki hücresinde enerji üretiminde doğrudan kullanılamaz?
A) Glikojen
B) Glikoz
C) Yağ asidi
D) GliserinE) Amino asit
26
ÜNİTE YAZILI
ÜNİTE
YAZILISORULARI
SORULARI-1
CANLILARDA
ENERJİ
ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ
1.
Aşağıdaki cümlelerin başına doğru ise D, yanlış ise Y
harfi koyunuz.
3.
Fermantasyonla ilgili aşağıdaki grafikleri tamamlayınız.
a.
c. Fermantasyon hızı
a. Glikolizin her basamağında aynı enzim kullanılır.
b. İskelet kaslarında üretilen laktik asit oksijen
varlığında pirüvata dönüştürülür.
Sıcaklık
c. ATP den iki fosfat kopmasıyla ADP oluşur.
d. ETS elemanları tüm solunum çeşitlerinde kullanılır.
e. Etil alkol fermantasyonunda diğer
f. Fotosentez endotermik bir reaksiyondır.
g. Bitki fotosentezinde elektron kaynağı olarak su
b.
Fermantasyon hızı
Son ürün
miktarı
d. Sitoplazmadaki NAD+
miktarı
fermantasyonlardan çok ATP kazanılır.
Fermantasyon hızı
Glikoz miktarı
kullanılır.
h. Kemosentetik bakterilerde pigment bulunmaz.
i. Kloroplast ve ribozom birbirine zıt çalışan iki
organeldir.
Fermantasyon
süresi
4.
Devirli ve devirsiz fotofosforilasyon arasındaki farklar
nelerdir?
5.
Işığın dalga boyu ile fotosentez hızı arasındaki ilişkiyi T. Engelman’ın deneyi ile açıklayınız.
j. Fotosentez için en uygun yapılar yapraklardır.
2.
Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun şekilde tamamlayınız.
6.
Fotosentez hızını etkileyen genetik faktörleri yazarak birini açıklayınız.
a. Fotosentezin ışığa
................... yapılır.
7.
Kemosentez ve fotosentezin benzer özellikleri nelerdir?
b. İnorganik maddelerin oksidasyonuyla oluşan kimyasal enerji yardımıyla ATP sentezlenmesine
.............................. denir.
8.
Oksijenli solunumda bir glikoz molekülü kullanıldığı zaman,
bağımlı
evreleri
kloroplastın
c. Oksijenli ve oksijensiz solunumda ortak olarak görülen
evreye ................................. denir.
– Ortamdan alınan ADP
d. ................................... oksijenli solunumda CO2 çıkışının olduğu evredir.
– Üretilen CO2
– Üretilen H2O
e. Oksijenli solunumda substrat düzeyinde fosforilasyon ve
.................................. ile ATP üretliir.
f. Çizgili kaslarda egzersiz sırasında oluşan ......................
yorgunluğa sebep olur.
g. Suyun ışıkla iyonlarına ayrılmasına ......................... denir.
h. Fotosistemlerde ...................... ve .................... bulunur.
i. NADPH+H’nin yükseltgenmesi ......................... reaksiyonlarda yapılır.
j. Bakterilerde fotosentez ............................ yapılır.
sayısını, çoktan aza doğru sıralayın.
9.
Oksijensiz solunumda kullanıldığında 240 ATP lik enerji kazancı sağlayan glikoz moleküllerinin, fotosentezin
ışıktan bağımsız evresinde üretilebilmesi için kaç ATP
ve NADPH+H harcanmalıdır?
10. Fotosentez reaksiyonlarında ağır oksijen molekülünün
oluşabilmesi için bitkiye ağır oksijen içeren su molekülü mü, yoksa ağır oksijen içeren karbondioksit molekülü
mü vermek gerekir? Nedeni açıklayınız.
91
10. Sınıf Biyoloji
ÜNİTE DEĞERLENDİRME TESTİ - 1
CANLILARDA ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ
1.
3.
Tabloda numaralarla gösterilen fermantasyon, oksijenli solunum ve fotosentez olayları bazı özellikleri bakımından kaşılaştırılmıştır.
Olaylar
I
II
III
Işık enerjisinin
kullanılması
Var
Yok
Yok
Son hidrojen
alıcısı
Organik
İnorganik
Organik
Su
harcanması
Var
Var
Yok
Özellikler
Oksijenli Solunum
_______________
III
I
II
I
II
Fotosentez
_________
I
II
I
III
III
Farklı canlılar tarafından gerçekleştirilen laktik asit ve
etil alkol fermantasyonlarında;
I. Glikozun pirüvik aside yıkılması
II. Aktivasyon için 2 ATP’nin harcanması
III. Sitoplazmadaki enzimlerin kullanılması
IV. Son ürün oluşumu sırasında CO2 açığa çıkması
reaksiyonlarından hangileri ortak olarak gerçekleşir?
A) Yalnız I
B) I ve IV
C) II ve III
D) I, II ve IIIE) II, III ve IV
Yukarıda verilen özellikler fotosentez veya oksijenli
solunuma ait oluşlarına göre ayrılırsa aşağıdakilerden
hangisi doğru olur?
Fotosentez
_________
A) II - III - IV
B) II - IV
C) I - III - IV
D) III - IV - V
E) IV - V
Buna göre; tablodaki olayları gösteren numaralar aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir?
____________
Fermantasyon
A)
II
B)
III
C)
III
D)
II
E)
I
2.
I. Kimyasal bağ enerjisinin ATP ye dönüştürülmesi
II. Suyun iyonlarına parçalanması
III. Hem ökaryot hem de prokaryot hücreler tarafından yapılabilmesi
IV. Elektronların taşındığı bir sistemin kullanılması
V. Organik moleküllerin inorganik moleküllere dönüştürülmesi
4.
Fotosentezin ışığa bağımlı evre reaksiyonlarında, ışıktan
bağımsız evre için gerekli olan ........I........ ve ........II........
molekülleri sentezlenir.
Yukarıdaki cümlede boş bırakılan numaralı yerlere sırasıyla gelmesi gerekenler aşağıdakilerden hangisinde
doğru verilmiştir?
I
_________
A) ADP
B) ATP
C) ADP
D) CO2
E) ATP
95
Oksijenli solunum
______________
I - III - IV - V
I - IV - V
II - III - V
I - II - III
I - III - IV
II
________
NADH
NADPH
H2O
ATP
NADH
10. Sınıf Biyoloji