CANLILAR VE ENERJİ 1. Canlılık Olayları Enerjiyle Gerçekleşir

ENERJİ VE YAŞAM
1
NEJLA ADA
2010282058
CANLILAR VE ENERJİ
GÜNEŞ
2
 Yakıt olarak kullandığımız kömür ve odun
bitkilerden elde edilir. Petrol ise bitki ve
hayvan artıklarından oluşur. O halde
yakıtlarımızdaki kimyasal enerjinin kaynağı
da GÜNEŞ’tir.
3
4
 Yakıtlarda bulunan kimyasal enerji ısı
enerjisine çevrilerek ev, işyeri, okul gibi
yerler ısıtılır. Barajda biriken suyun
potansiyel
enerjisinden
yararlanarak
elektrik enerjisi üretilir.
 Makineler çalışırken enerji harcar. İnsan
vücudu birçok makineden oluşan bir
fabrikaya benzetilebilir. Fabrikanın çalışması
için fabrikayı oluşturan her makinenin
çalışması gerekir. Yaşadığımız sürece,
vücudumuzda bulunan milyarlarca atom ve
molekülü bir düzende tutmamız gerekir.
5
GÜNEŞ ENERJİSİNİ CANLILAR NASIL KULLANIR ?
6
Fotosentez olayı; ışık tepkimeleri ve karanlık
tepkimeleri olmak üzere iki aşamada
gerçekleşir. Işık tepkimeleri aşamasında ATP
sentezlenir. Işık enerjisi ile ATP sentezlenmesi
olayına
fotofosforilasyon
denir.
Işık
tepkimeleri aşamasında bir karbondioksit
molekülü kullanılarak 2 basamakta 3 ATP
sentezlenir. Bir glikoz molekülü için 6
karbondioksit molekülü kullanılarak 18 ATP
sentezlenir.
7
Fotosentez ve Fotosentez Hızına Etki Eden Etkenler
Tüm canlılar büyümek, hareket edebilmek ve yaşamsal
işlevlerini sürdürebilmek için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Bu
enerjinin kaynağı ise güneştir. Üreticiler, hücrelerinde
güneşten gelen ışık enerjisini, klorofil pigmenti sayesinde
soğurup, topraktaki su (H2O), havadaki karbondioksit
(CO2) kullanılarak basit şeker (glikoz) ve oksijenin
oluşmasını sağlar. Bu olaya fotosentez denir.
8
Klorofilli bakteriler, bitkiler, mavi-yeşil algler, öglena(kamçılı hayvan)
fotosentez yapan canlılardır. Bakteriler ve alglerde çekirdeksiz
(prokaryot) hücre yapısında olduklarından tüm fotosentez tepkimeleri
sitoplâzmada bulunan klorofiller ile gerçekleştirilir. Bir bitkinin ise tüm
hücrelerinde fotosentez yapılmaz. Sadece yeşil olan yani kloroplast
bulunduran hücreleri fotosentez yapar. (bitkilerde klorofiller,
kloroplastlar içinde bulunur) Bitkinin klorofilli kısımları yeşil görünür.
9
•Klorofil,
fotosentez
için
neden
gereklidir?Bitkilerde, fotosentez sırasında güneş
ışığı
yaprağın
üzerine
düşerek
yaprak
hücrelerindeki kloroplastlarda bulunan klorofillere
ulaşır. Klorofiller bu ışığın enerjisini, hayatsal
faaliyetlerde kullanılması için kimyasal enerjiye
çevirir. Bu kimyasal enerjiyi üreticiler glikoz elde
etmekte kullanılır. Fotosentez sadece güneş
ışığında mı gerçekleşir?
Işık, fotosentez olayının vazgeçilmez bir öğesidir.
Işık klorofili uyarır.
Işık şiddeti arttıkça fotosentezin hızı bir noktaya
kadar artar sonra sabit hızla devam eder.
10
Üreticiler, bunun için sadece güneş ışığını kullanmazlar.
Işık şiddeti fotosentez hızını etkiler mi?
Bitkiler yeşil ışıkta en az, en fazla mor ve kırmızı ışıkta
fotosentez yapar. Bitkinin klorofilli kısımlarının yeşil
görünmesi, yeşil ışığın yansıtıldığını gösterir.
•CO2 (karbondioksit) miktarı fotosentez hızını etkiler mi?
yeterli olduğu yapay ışık kaynakları da fotosentezin
gerçekleşmesini sağlar. Işık şiddeti arttıkça fotosentez
hızı da artar.
•Işık rengi
11
Karbondioksit bulunmayan bir ortamda
fotosentez gerçekleşmez.
•Fotosentez olayı, su miktarı, topraktaki
mineral düzeyi ve hava sıcaklığı gibi
faktörlerden de etkilenir.
12
13
Bitkiler Işıkta Glikoz Sentezlerler
Canlıların enerji kaynağı güneştir. Bitkiler güneş
enerjisini başka enerjilere dönüştürüp ürettiği
besinlerde depolar. Hayvanlar ve insanlar enerji
gereksinimlerini bitkilerin ürettiği besinlerden sağlarlar.
Bitkiler besin üretebilmek için güneş ışığına gereksinim
duyarlar. Bu nedenle süs bitkilerini güneş ışığı alan
yerlere koymak gerekir.
Güneş ışınları, cam gibi saydam maddelerden geçer.
Ayna ışığı yansıtır. Toprak, tahta, demir, bakır gibi
maddeler ışığın bir kısmını yansıtır. Güneş enerjisinin
başka enerjilere dönüşmesine ışığın soğurulması denir.
Örneğin; yazın güneşte duran demir, güneş ışınlarının
bir kısmını soğurarak ısınır.
 Bitkiler
güneş
enerjisini
inorganik
moleküllerden organik moleküller yapımında
kullanır. Yeşil bitkilerin güneş ışığından
yararlanarak su ile karbondioksidi birleştirip
glikoz üretmesi olayına fotosentez denir.
Fotosentez olayını gerçekleştirebilen yeşil
bitkilere ototrof (üretici) canlılar denir. Yeşil
bitkiler fotosentez olayı sırasında havadan
karbondioksit alıp havaya oksijen vererek
havayı temizler.
15
Fotosentez olayı, ışık enerjisinin kimyasal
enerjiye çevrilmesini sağlayan bir olaydır.
Fotosentez olayını şöyle ifade edebiliriz.
16
Bitkiler vitaminleri, karbonhidratları, yağları ve proteinleri
oluştururken glikozu hammadde olarak kullanır. Ayrıca bitkide görülen
büyüme, gelişme, üreme, irkilme gibi canlılık olayları glikozun
enerjisiyle sağlanır.
Fotosentez, sadece bitkilerin değil tüm canlıların yaşaması için
gereklidir. Heterotrof (tüketici) canlılar bitkilerin ürettiği; glikoz,
protein, yağ ve vitamin gibi besinlerle beslenir. Bu besinler tüketici
canlının vücudunun yapısını, onarımını, büyümesini ve gelişmesini
17
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 oluşan hücrelerle yaralanan
kısımlarımız onarılır ve vücudumuz büyür.
Bu durum tüm canlılar için geçerlidir.
18
 Bitkiler fotosentez olayı ile inorganik moleküllerden,
glikozu sentezler. Daha sonra glikozu kullanarak
yapılarındaki diğer organik molekülleri oluşturur.
 Heterotrof canlılar, başka canlıların organik yapılarını
besin olarak kullanır. Ototrof beslenen bitkilerin ise
inorganik moleküllerden organik molekül sentezi
yapabilmesi için enerjiye gereksinimleri vardır. İşte
bitkiler hücrelerindeki klorofille güneş enerjisini
soğurarak bu enerjiyi sağlar.
19
20
21
Canlı sistemlerde en fazla kullanılan enerji çeşidi
kimyasal enerjidir. Kimyasal enerji, bir molekülün
atomları arasındaki bağlarda depo edilmiştir. Bu
bağların koparılmasıyla hücre içinde enerji üretilir. Şeker
ve yağ gibi temel besin maddelerindeki enerji kimyasal
enerjidir. Hücre içinde üretilen ATP enerjisi de kimyasal
enerjidir. Yeşil bitkiler fotosentezle güneş enerjisini
kimyasal bağ enerjisi olarak besin moleküllerinde depo
eder.
Bu besin molekülleri bitki ve hayvan hücreleri
tarafından alınır ve hücrelerin kullanabileceği yeni bir
enerji şekli olan ATP’ye dönüştürülür.
Canlılar
hücrelerinde
herhangi
bir
enerjiyi
kullanamazlar
22
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 dönüşümleri ve enerji
açığa çıkaran olaylar oluştuğu halde, hücre bundan zarar
görmez. Çünkü, hücrede enerji veren olaylar basamak
basamak ve kontrollü şekilde olur. Örneğin; bir karaciğer
hücresinde yaklaşık 1000-1600 mitokondri ( Hücrede
enerji üretimi yapan organel)23bulunur.
Her mitokondrinin bir saat içinde 10 atp sentezlediğini
düşünerek bir hesap yapılırsa karaciğerde yaklaşık 8-12
milyon kalorilik ısı oluşacağı hesaplanır. Eğer bu enerji bir
anda ortaya çıksaydı hiçbir hücre canlı kalamazdı. Bu
kadar büyük enerji yavaş yavaş oluştuğu için hücrelere
zarar vermez.
24
Üreticiler,
güneş
enerjisini
dönüştürüp
hücrelerinde tutabilen canlılardır. Bu özellikleri
sayesinde kendi besinlerini kendileri üretebilirler.
Mesela bitkiler biz insanlar gibi veya doğadaki
diğer canlılar gibi besin arayışı içerisine
girmezler. Üretici (ototrof) olan bu canlılar
inorganik maddelerden fotosentez yaparak,
organik madde (basit şeker=besin= glikoz) ve
oksijen üretirler. Besin üretmeyen ve besinini
dışarıdan hazır olarak alan canlılara tüketici
(heterotrof) denir. Örnek: Koyun, köpek,
kaplumbağa.
Tüketici olan canlı grupları da besin aldıkları
kaynağa ve besin alma şekline göre gruplara
ayrılırlar. Sadece çevrelerindeki üretici
canlıları yiyerek bitkisel kaynaklı olarak
beslenen canlı grubuna otoburlar denir.
Örnek: Tavşan, Maymun, Koyun.
26
Çevrelerindeki
hayvansal organizmaları yiyerek
beslenen canlı grubuna ise etoburlar denir. Örnek:
Timsah, kertenkele, baykuş. Çevrelerindeki bitkisel ve
hayvansal kaynaklı organizmaları yiyerek beslenen
canlı grubuna ise hem etçil hem otçul (hepçiller) denir.
Örnek: İnsan, tavuk, ayı.
Bir de toprağa düşen bitki ve hayvan artıklarını
çürüterek, toprağa karışmasını sağlayan canlılar
vardır. Bu canlı grubuna da ayrıştırıcılar denir.
Ayrıştırıcıların etkinlikleri sonucunda canlı vücudunu
oluşturan organik ve inorganik maddeler toprağa
geçmiş olur. Mantarların (küf mantarı, maya mantarı,
şapkalı mantarlar) ve bakterilerin büyük bir kısmını
ayrıştırıcılara örnek olarak verebiliriz.
27
 Ayrıştırıcılar
besin
zincirinin
her
basamağında bulunabilir. Bu anlatılan
canlı grubundan doğada en çok bulunan
bitkiler yani üreticilerdir. Çünkü üreticiler
güneş enerjisini doğrudan kullanabildikleri
için daha fazla sayıda bulunurlar.
Tüketiciler ise üreticilerden veya diğer
otoburlardan dolaylı olarak güneş
enerjisinden yararlandıkları için sayıları
giderek azalır.
28
Üreticiler güneş enerjisini doğrudan kullanabildikleri için
sahip oldukları enerji besin zincirinin diğer halkasındaki
canlılara göre daha fazladır. Doğada birbiriyle ilişkili birçok
besin zinciri vardır. Birbiri içine alan bu besin zincirlerinin
hepsi besin ağı olarak adlandırılır.
29
TEŞEKKÜRLER…
KAYNAKLAR;;
www.fizikevreni.com
www.tema.gov.tr
www.enerjiçevrimi.com
www.enerjiyönetimi.com
30