word ödevi

Merve Soyarslan
FOTOSENTEZ
Fotosentez Nedir?
Bütün enerjilerin kaynağı Güneş’tir. Hiçbir canlı Güneş’in ışık enerjisini
doğrudan kullanamaz; ancak onu başka enerji şekillerine dönüştürerek
Güneş’in ışık enerjisinden yararlanabilir. Biyosferin en önemli enerji dönüşümü
fotosentezle gerçekleştirilir. Dünyamıza ulaşan Güneş ışığı bitkiler tarafından
emilerek fotosentezde kullanılır. Klorofil gibi özel pigmentlere sahip bitkiler,
algler, bakteriler Güneş enerjisini tutarak hücrelerin yararlanabileceği enerji
şekline dönüştürür. Yeşil bitkilerin Güneş enerjisini kullanarak inorganik
maddelerden organik besin maddesi sentezlemesi olayına fotosentez denir.
Foto: ışık; sentez ise birleşme anlamına gelir.
Fotosentezle ilgili ilk çalışmalar 1772 yılında, Joseph Priestley (Yosef
Prestliy) tarafından yapılmıştır. Priestley, fanus içinde yanan bir mumun
kirlettiği havayı aynı yerdeki bitkinin temizlediğini göstermiştir.
Bitkilerin büyük çoğunluğu ototroftur; bulunduğu ortamdan su, mineral
tuzlar, karbondioksit gibi maddeleri doğrudan alıp, fotosentez yardımıyla
organik besin maddelerine dönüştürerek yaşamını sürdürebilir. Fotosentez,
üstün yapılı bitkilerde genellikle yapraklarda gerçekleştirilmekle birlikte, kaktüs
gibi yaprağı az bitkilerde sap bölümünde de gerçekleştirilebilir. “Bitkinin kimya
fabrikası” olan yapraklar, görevlerine uygun özellikler taşır. Yaprakların
yüzeylerinin geniş olması, fotosentez için gerekli gaz alışverişlerine uygun
ortam yaratır. Yaprağın yassı biçimi, tüm hücrelerin dış ortama yakın olmasını
1
Merve Soyarslan
sağlar; böylece gaz alışverişi kolaylaşır ve Güneş ışığı fotosentez yapan bütün
hücrelere ulaşabilir. Ayrıca yaprakların birçok gözeneğe sahip olması gaz
alışverişini kolaylaştırır. Bitki büyürken, yaprakları fotosentez yapmaya uygun
biçimde düzenlenir. Evlerimizdeki çiçeklerin
yapraklarını pencereye doğru
çevirdiğini görmüşüzdür. İşte bunun sebebi; bitkilerin fotosentez yapabilmeleri
için gerekli olan Güneş ışığını alabilmeleridir.
Yaprakların birçok işlevi vardır. Yaprakların geniş olan yüzeyleri, Güneş
ışığından kaynaklanan fazla ısının atılmasını sağlar. Su kaybını önlemek için,
yaprakların Güneş’e dönük olan üst yüzü çoğunlukla “kutikula” adı verilen bir
tür su geçirmez, koruyucu cilayla örtülüdür. Yaprakların alt yüzünde ise gaz
alışverişini sağlamakla görevli özel deri hücreleri olan gözenekler
bulunur.
Gözeneklerin açılıp kapanması, karbondioksit alıp oksijen vermeye yetecek;
ancak su kaybına yol açmayacak biçimde bitki tarafından düzenlenir.
Fotosentez olayının gerçekleşmesini sağlayan yaprağı yakından tanıyalım.
Besin Kaynağı Harikası Yaprak
Bitkilerde gövde ve dallara bağlı, yeşil renkli, fotosentez yapan ve yüzeyi
geniş olan bitki organıdır. İletim demetleri açısından zengindirler.
2
Merve Soyarslan
Yaprağın Kısımları :
a) Yaprak sapı : Yaprağı bitkiye bağlayan kısımdır. Besin, su ve mineral
maddeleri taşıyan iletim demetleri bulundurur. Bazı bitkilerin yaprak sapı
yoktur. Bunlara örnek olarak; soğan, buğday ve pırasa verilebilir.
b) Yaprak kını : Yaprak sapının dala bağlandığı şişkinleşmiş kısımdır.
c) Yaprak ayası : Yaprağın geniş ve yassı kısmıdır. Üzerinde iletim
damarları, gözenekler (stomalar), kloroplastlı hücreler bulunur. Yaprağın şekli
yaşadığı yer ve iklim şartlarına göre değişir.
Stomalar : Fotosentez için gerekli olan karbondioksiti alır ve üretilen
oksijeni dışarı atar. Solunum için gerekli oksijeni alır ve oluşan karbondioksiti
3
Merve Soyarslan
dışarı atar. Terleme sonucu oluşan suyu dışarı atarak, topraktan su ve mineral
madde alınmasını sağlar.
Damarlar : Yaprak ayasında yayılan borucuklar sistemidir. Gövde ile
yaprak arasında madde alışverişini sağlar.
Yaprak Çeşitleri :
a) Ayalarına göre yapraklar
1) Basit yaprak : Yaprak ayası tek parçadan oluşur. Örneğin; elma, armut.
2) Bileşik yaprak : Yaprak ayası birden çok parçadan oluşur. Örneğin;
akasya, at kestanesi.
b) Damar şekline göre yapraklar :
 Tüysü damarlı yaprak: Erik, kiraz, elma.
 El ayası damarlı yaprak: Asma, çınar.
 Paralel damarlı yaprak: Mısır, buğday.
c) Ayalarının kenarlarına göre yapraklar :
 Düz kenarlı yaprak
 Dişli yaprak
 Bölümlü yaprak
 Parçalı yaprak
4
Merve Soyarslan
Yaprakların şekli fotosentezi etkiler. Geniş yapraklı bitkiler, Güneş
ışığından daha çok yararlanma olanağına sahiptirler.
Yaprağın Görevleri :
a) Solunum yapmak : Yapraklar, sahip oldukları stomalar sayesinde
oksijen alır ve yaprak hücrelerindeki mitokondrilerde, ürettikleri glikozu
kullanarak solunumu meydana getirirler.
b) Fotosentez yapmak
c) Terleme yapmak: Yaprakta solunum ve fotosentez sonucu artan ısının
azaltılması amacıyla, ısının fazlasının suyun buharlaşması sonucu dışarıya
atılmasıdır. Bitkiler, solunumu sürekli gerçekleştirdiklerinden sürekli terleme
yaparlar. Terleme hızını; yaprak ayasının büyüklüğü, stoma sayısı, nem,
sıcaklık gibi faktörler etkiler. Kaktüs gibi bazı bitkilerde, terlemenin azaltılması
için yapraklar diken şeklindedir.
YAPRAĞIN İÇİNDE NELER OLUYOR?
Birkaç milimetre kalınlığındaki herhangi bir yaprak, bir fabrika kadar
büyütülseydi ve biz de onun içinde dolaşabilseydik, gördüklerimiz karşısında
şaşkınlığa düşerdik. Örneğin; küçük bir maydanoz yaprağının içinde dahi çok
gelişmiş ve her tarafı sarmış bir boru ağı, yirmiden fazla kimyasal madde
üreten ve bunları depolayan kimya merkezleri, Güneş enerjisini hiç durmadan
5
Merve Soyarslan
besine çeviren enerji santralleri, bu işi başlatan güneş kolektörleri, her noktada
karşımıza çıkan hava kontrol merkezleri, çok güçlü bir güvenlik ve haberleşme
sistemi ve daha ne işe yaradığını bilim adamlarının da anlayamadığı pek çok
bölümü içeren dev bir kimyasal tesisle karşılaşırdık.
Yapraklarda her an gerçekleşen işlemler, en son
teknoloji kullanılarak kurulan dev tesislerde bile
gerçekleştirilemeyecek kadar komplekstir.
Burada çalışanları durdurup bilgi almak ise mümkün değildir. Çünkü yağ,
karbon ve hidrojen gibi maddelerden oluşmuş işçilerin ne konuşacak ağızları,
ne bizi görecek gözleri, ne söylediklerimizi kavrayıp anlayacak beyinleri, ne de
durup bize cevap verecek vakitleri vardır. İlk bakışta hiçbir tereddüte yer
bırakmadan anlaşılan ise bu sistemin mükemmel bir şekilde işlediğidir.
Bu sistemi kontrol eden bir beyin yoktur. Bu yüzden bitkinin her parçası
bir diğerinden bağımsız olarak gelişir, buna rağmen her parça ve her doku
inanılmaz bir uyum ve işbirliği sergilemektedir. Bitki içinde hücrelerin nasıl
haberleştiği, hücrelerin neden farklı dokular oluşturduğu henüz tam olarak
6
Merve Soyarslan
çözülememiştir. Bu farklı yapıları oluştururken ortaya çıkan emir komuta zinciri
ise bir sır olmaya devam etmektedir.
Yaprakta görülen kusursuz tasarımın temel elemanları hücrelerdir. Aslında
biz bitkinin özelliklerinden ve faaliyetlerinden söz ederken, bitki hücrelerinin
özellik ve faaliyetlerini anlatırız. Bitkinin yapısını oluşturanlar da hücrelerdir.
Bitkiyi meydana getiren bu hücreler, zamanı geldiğinde
farklı
dokular
oluşturmaya başlarlar. Bazıları bir araya gelerek yaprak ve yaprak damarlarını,
bazıları bitkiyi ayakta tutan odunsu yapıyı, bazıları ise kimyasal işlemleri
gerçekleştiren dokuları oluştururlar. Her doku belirli bir tasarıma, belirli bir
göreve ve yapıya sahiptir.
Yaprağı oluşturan dokular güneş ışığını maksimum toplayacak, her türlü
dış etkiye dayanabilecek, en az malzemeyle en fazla işlem yapabilecek şekilde
tasarlanmıştır. Ayrıca yaprak bir kağıt inceliğinde olmasına rağmen içine
sığdırılmış olan milyonlarca özel hücreyi koruyacak ve içindeki kompleks ve
yoğun trafiği kontrol edecek yapılarla donatılmıştır.
FOTOSENTEZ NASIL GERÇEKLEŞİR ?
Yeşil bitkiler, topraktan aldıkları madensel tuz ve suyu odun borularıyla
yapraklara kadar taşır. Yapraklardaki klorofiller, Güneş ışığını emerler ve
kloroplastlarda
fotosentez
reaksiyonları
gerçekleşir.
Bu
reaksiyonlar
sonucunda besin (glikoz) oluşur ve oksijen açığa çıkar. Bu olay aşağıdaki
şekilde gösterilir :
7
Merve Soyarslan
GÜNES
ISIGI
KARBONDIOKSIT
BESIN
SU
OKSIJEN
KLOROFIL
Fotosentez İçin Gerekli Olanlar
İçeride Üretilenler
Dışarıdan Alınanlar
Karbondioksit
Enzim
Su
Klorofil
Işık
Madensel tuzlar
Bu kimyasal fabrikada her şey olup biterken, işlemler sırasında
kullanılacak enerjinin özellikleri de ayrıca tespit edilmiştir. Fotosentez işlemi bu
yönüyle incelendiğinde de, gerçekleşen işlemlerin ne kadar büyük bir
hassasiyetle tasarlanmış olduğu görülecektir. Çünkü Güneş’ten gelen ışığın
enerjisinin özellikleri, tam olarak kloroplastın kimyasal tepkimeye girmesi için
ihtiyaç duyduğu enerjiyi karşılamaktadır.
Güneş'in ışığı fotosentez için özel olarak mı ayarlanmıştır? Yoksa bitkiler,
gelen ışık ne olursa olsun, bu ışığı değerlendirip ona göre fotosentez
yapabilecek bir esnekliğe mi sahiptirler?
8
Merve Soyarslan
Bitkiler hücrelerindeki klorofil maddelerinin ışık enerjisine karşı duyarlı
olmaları sayesinde fotosentez yapabilirler. Buradaki önemli nokta klorofil
maddelerinin çok belirli bir dalga boyundaki ışınları kullanmalarıdır. Güneş tam
da klorofilin kullandığı bu ışınları yayar. Yani güneş ışığı ile klorofil arasında
tam anlamıyla bir uyum vardır :
Fotosentezi gerçekleştiren molekül, klorofildir... Fotosentez mekanizması,
bir klorofil molekülünün Güneş ışığını absorbe etmesiyle (emmesiyle) başlar.
Ama bunun gerçekleşebilmesi için, ışığın doğru renkte olması gerekir. Yanlış
renkteki ışık, işe yaramayacaktır. Bu konuda örnek olarak televizyonu
verebiliriz : Televizyonun bir kanalın yayınını yakalayabilmesi için, doğru
frekansa ayarlanmış olması gerekir. Kanalı başka bir frekansa ayarlayın,
görüntü elde edemezsiniz. Aynı şey fotosentez için de geçerlidir. Güneş'i
televizyon yayını yapan istasyon olarak kabul ederseniz, klorofil molekülünü de
televizyona benzetebilirsiniz. Eğer bu molekül ve Güneş birbirlerine uyumlu
olarak ayarlanmış olmasalar, fotosentez oluşmaz.
9
Merve Soyarslan
FOTOSENTEZİ ETKİLEYEN ETMENLER
Fotosentezi etkileyen etmenler, çevresel ve genetik faktörler olmak üzere
ikiye ayrılır.
1) Çevresel Faktörler : Karbondioksit miktarı, ışık şiddeti, sıcaklık ve
mineral tuzları.
2) Genetik Faktörler : Kloroplast sayısı, su miktarı, yaprak genişliği,
stomaların yapısı ve sayısı, kutikula kalınlığı ve enzim miktarı.
1) Çevresel Faktörler:
2) Genetik Faktörler :
 Karbondioksit miktarı :
Karbondioksit miktarı artınca
fotosentez hızı belli bir seviyeye
kadar artmakta, sonra sabit
kalmaktadır.
 Işık şiddeti : Işık şiddeti arttıkça,
fotosentez hızı da bir süre artar,
sonra sabit kalır. Karbondioksit
ve ışığın etkisi birlikte incelenirse
daha farklı bir durum ortaya
çıkar. Düşük karbondioksit
yoğunluğunda, fotosentezin
hızını yalnız karbondioksit
belirlerken, karbondioksit bol
olduğu zaman fotosentezin hızı,
ışık şiddetine göre değişir.
Fotosentez, mavi-mor ışıkta en
hızlı; yeşil ışıkta en yavaş
gerçekleşir. Bu olay, klorofilin
ışığı alma oranının farklı
ışıklarda, farklı olmasından
kaynaklanır.
 Sıcaklık : Sıcaklık, fotosentezde
görev yapan enzimleri
etkilediğinden önemlidir.
Sıcaklık, 400C’nin üzerine çıkarsa
fotosentez hızı düşer.
 Mineral tuzları: Bitkiler, mineral
tuzlarını suda çözünmüş olarak
topraktan alırlar. Bu tuzların
eksikliği klorofil eksikliğine yol
açar. Klorofil eksikliği de
fotosentez hızını düşürür.
 Kloroplast sayısı : Bitki
hücrelerindeki kloroplast
sayısı 20-100 arasında değişir.
Fotosentezi gerçekleştiren bu
organellerin sayısı arttıkça,
fotosentez hızı da artar.
Yaprağı koyu yeşil olan
bitkilerde kloroplast çok, açık
yeşil olanlarda azdır.
 Su miktarı : Su, fotosentezin
ham maddesidir. Bitkide su
miktarı %18’in altına düşerse
fotosentez durur.
 Yaprak genişliği : Yeşil
bitkilerin yaprak yüzeyi ne
kadar genişse, ışıktan
yararlanma oranı o kadar fazla
olur. Yaprak sayısı arttıkça
fotosentez hızı da artar.
 Stomaların yapısı ve sayısı :
Bitkideki stoma ne kadar fazla
olursa fotosentez de o kadar
hızlı gerçekleşecektir.
 Kutikula kalınlığı : Kutikula
kalınlığı fazla olan bitkiler,
ışıktan daha az yararlanacağı
için fotosentez daha az
gerçekleşecektir.
 Enzim miktarı : Fotosentez
enzimleri ne kadar fazla ise,
fotosentez de o kadar fazla
olacaktır.
10
Merve Soyarslan
FOTOSENTEZ İLE SOLUNUMUN KARŞILAŞTIRILMASI
FOTOSENTEZ
SOLUNUM
Enzimler görev yapar.
Enzimler görev yapar.
Gerçekleştiği yer olan kloroplast çift zarlıdır.
Gerçekleştiği yer olan mitokondri çift zarlıdır.
Besin ve oksijen üretilir.
Besin ve oksijen tüketilir.
Su ve karbondioksit kullanılır.
Su ve karbondioksit açığa çıkar.
Işık gereklidir.
Işık gerekmez.
Işık enerjisi, kimyasal enerjiye çevrilir.
Kimyasal bağ enerjisi, ATP enerjisine çevrilir.
Isı alan bir olaydır.
Isı veren bir olaydır.
FOTOSENTEZİN YERYÜZÜNDEKİ HAYAT İÇİN ÖNEMİ
Fotosentez,
yaprak,
çiçek,
tohum,
meyve
gibi
ölen
organların
yenilenmesini, bitki kütlesinin artmasını ve hayvanlarla insanların tükettiği
besin maddelerinin oluşumunu sağlar. Hayvan ve insanlarca tüketilen besinler,
bitki için bir kayıp olsa da, hayatın devamı açısından çok önemlidir.
Ekosistemde var olan bütün canlıların kökeninde yeşil bitkilerin ürettiği besin
maddeleri vardır.
Bitkiler, Güneş’ten aldığı enerji ile besin üretir. Ürettikleri besinden elde
ettikleri enerjinin bir kısmını, kendi hayatsal faaliyetleri için kullanır. Geri
kalanını depo eder. Bitkilerle beslenen hayvanlar (otçullar) bu depo edilmiş
enerjiden faydalanırlar. Otçullar, enerjinin bir kısmını harcarken, bir kısmını da
hücrelerinde depo eder. Otçullarla beslenen etçiller, bu depo edilmiş enerjiden
11
Merve Soyarslan
faydalanır. Yani, canlılığın devamı için, yeşil bitkilerin fotosentezle besin
üretmeleri şarttır.
Yeşil bitkilerin bütün canlıların beslenmesindeki rolünün yanı sıra, yeşil
bitkiler, petrol, kömür, doğal gazın da kaynağını oluşturur. Kireç taşlarının
yapısına dolaylı olarak katkıda bulunur ve özellikle tüm canlıların solunumu için
vazgeçilmez olan “oksijeni” üretir. Milyonlarca yıldan beri bütün canlılar,
solunum için oksijen alıp, karbondioksit verir. Buna karşın atmosferde bulunan
gaz oranlarında büyük değişimler gerçekleşmemiştir. Bu oranların sabit
kalmasını sağlayan bitkilerdir.
12
Merve Soyarslan
KAYNAKÇA
 Özer BULUT, Davut SAĞDIÇ, Selim KORKMAZ; Lise BİYOLOJİ 3; 3.
Baskı, Milli Eğitim Basımevi, İstanbul-2000
 Liselere Hazırlık Eliften Dergisi; Elit Yayıncılık
 ÖSS’ye Hazırlık Biyoloji; Fem Yayınları; İzmir-2001
 Banu GÜNGÖR, Dr. İlbilge DÖKME, Salim ÜLKER, F. Nadan YILDIRAN,
Dr. Raziye AYDINLI, Z. Bilge BAŞ; İlköğretim Fen Bilgisi 6 Ders Kitabı;
Milli Eğitim Basımevi, İstanbul-2002
 Tematik Ansiklopedi Thema Larousse; 3. Cilt; Milliyet Yayınları; İstanbul1993
 http://www.bilgilerdunyası.com.tr
 http://www.harunyahya.org.tr
 http://www.esselam.net
13