Fotosentez. Yaşam Sürecinde Kimya. Fotosentez. Fotosentez. O 2 Taşınması ve CO 2 Boşaltılması. Fotosentezi sağladığı faydalar

Transkript

1 Yaşam Sürecinde Kimya Canlılar yaşamlarını sürdürebilmeleri için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Yaşam için gerekli olan bu enerji fotosentez ve solunum yolu ile sağlanır. Yeşil bitkilerin yapraklarındaki klorofil fotosentez olayının en temel ögesidir. Bitkiler, havadaki karbondioksit ile kökleriyle aldıkları suyu, güneş enerjisiyle besine dönüştürürler. olayında bitki için gerekli olan enerji de açığa çıkar i sağladığı faydalar Işık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürür Canlılar için gerekli olan besinleri oluşturur Havadaki CO 2 ve O 2 dengesini korur Hem atmosferdeki CO 2 miktarının düşürerek hem de güneşten gelen ışınları kullanarak sera etkisini azaltır. yapamayan canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için solunum yoluyla aldıkları oksijenle bir dizi kimyasal reaksiyon gerçekleştirerek aldıkları besinleri yakarlar. Vücudu oluşturan tüm hücreler yaşamlarını sürdürmek için bir dizi kimyasal işlem yaparlar. Bu işlemlere metabolizma denir. Metabolizma işlemleri sırasında hücreler oksijen ve glikoz kullanır; karbondioksit ve diğer atık maddeler yanında enerji üretirler. C 6 H 12 O 6 (glikoz) + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O + Enerji O 2 Taşınması ve CO 2 Boşaltılması Vücudumuzda oksijen kırmızı kan hücreleri ile taşınır. Kırmızı kan hücrelerinin yapısında hemoglobin denilen bir pigment bulunmaktadır Her bir hemoglobin molekülü yapısına dört oksijen molekülü bağlayabilmektedir. Yapısına oksijen bağlamış hemoglobine oksihemoglobin denilmektedir. Böylece kan dolaşımı yoluyla vücudun her bir hücresine oksijen molekülleri taşınır. O 2 Taşınması ve CO 2 Boşaltılması Hücrelerde gerçekleşen reaksiyonlar sonucunda besinlerdeki karbon yanar ve karbondioksit oluşur. Hemoglobin yapısına karbondioksit te bağlayabilir. Karbondioksit bağlanmış hemoglobine karbaminohemoglobin denilir. Solunum sonucunda hücrelerde oluşan karbondioksit akciğere bu yolla taşınır 1

2 Dünyada katmanlar arasındaki madde ve enerji alışverişi, dünyanın doğal dengesini sağlar ve dünyanın katmanlarının bileşimi daima sabit kalır. Buna dünyanın ekolojik dengesi denir. Canlılar için önemli olan elementlerin başlıcaları oksijen, azot, kükürt, fosfor dur. Ayrıca bu elementlere ek olarak gerekli olan bir diğer madde ise su dur. Bu elementlerin dünyada ki toplam miktarları sabittir. Çeşitli maddelerin yapılarına girip çıkan ve dünyanın katman ve bölümleri arasında sürekli olarak dolaşan bu elementlerin toplam miktarları hiçbir zaman değişmez. Elementler ve suyun, dünyanın katman ve bölümleri arasındaki bu dolaşıma ekolojik çevrimler denir. Eğer dünyanın herhangi bir katman ya da bölümünde herhangi bir maddenin oranında doğal oranına göre bir artış olursa ekolojik çevrimler yoluyla tekrar denge kurulur ve buna dünyanın kendi kendini temizlemesi denir. Fosil yakıtlar nedeniyle her yıl atmosfere 147 milyar ton CO 2 atılıyor. Dünyadaki bitkilerin fotosentezle CO 2 bağlama kapasitesi ise 129 milyar tondur. Sonuç olarak atmosferde CO 2 birikmekte ve atmosferdeki CO 2 oranı her yıl artmaktadır. Bunun sonucunda da sera etkisinde büyük bir artış gözlenmektedir. Atmosferdeki CO 2 in tüketilmesi ve ekolojik dengenin kurulması ancak bitkiler tarafından yapılan fotosentez ile mümkün olmaktadır. Ağaçların bilinçsizce kesilip yerine yenilerinin dikilmemesi ekolojik dengenin günden güne bozulmasına neden olmaktadır., klorofil taşıyan canlıların ışık enerjisi kullanılarak CO 2 in besinlere dönüşmesi olayıdır Bu yolla besin üreten canlılara fotosentetik canlılar adı verilir Fotosentetik canlılar O 2 /CO 2 dengesi için çok önemlidir. Fotosentetik canlıların büyük bir çoğunluğunu bitkiler oluşturmaktadır. Işık Su CO 2 Atmosfer Güneş ışınları bitkilerin yapraklarında bulunan kloroplastlar tarafından soğurulur ve havadan alınan karbondioksit i indirger. Klorofil Besin O 2 Bu olay sadece güneş enerjisiyle gerçekleştiği için fotosentez olarak adlandırılmıştır. Glikoz Amino Asit Yağ asidi, gliserol 2

3 Bitkiler fotosentezle her yıl çok büyük miktardaki CO 2 i besin ve oksijene dönüştürmektedir. ekolojik denge için büyük bir önem taşımaktadır. atmosferde CO 2 /O 2 dengesinin korunmasını sağlar. Atmosferdeki CO 2 Atmosferde CO 2 vb. sera gazlarının devamlı artmasının ve CO 2 /O 2 ekolojik dengesinin bozulmasının temelinde insani faaliyetler yatmaktadır. CO 2 oluşumunun önemli bir kaynağı, insanın üretim ve tüketim faaliyetleri için kullandığı fosil yakıtlarıdır. Ev ısıtmalarında kullanılan kömür, otomobillerde kullanılan yakıtların hepsi fosil yakıtlarıdır. Atmosferdeki CO 2 O 2 /CO 2 ekolojik dengesinin bozulmasında nüfusun bir etkisi var mıdır? Nüfusun fazla olması kullanılan elektrik miktarını, sanayi üretimini ve taşımacılığı arttırmaktadır. Bunun sonucu olarak fosil yakıt tüketimi artar ve CO 2 oluşumunu da arttırır. Nüfusun fazla olması ısınma ve bina yapımında kullanılan ağaç ürünlerinin kullanımını arttırmaktadır. Bunun sonucu olarak ta fotosentez yapımı azalmakta ve atmosferdeki CO 2 miktarı da artmaktadır. Günlük yaşantımızda kimyasallarla iç içeyiz. Kimyasal üretimi sanayi devrimi ile başlamıştır ve günümüzde de sürekli artış göstermektedir. Temizlik için kullandığımız malzemeler, giydiğimiz elbiseler, yemek pişirdiğimiz teflon tava hepsi birer kimyasal madde ürünüdür. Bu ürünlerin büyük bir kısmı kullanıldıktan sonra kanalizasyona akmaktadır. Ancak bilinçsizce doğaya bırakılan bu kimyasal maddeler su sistemimize karışıp tekrar bize geri dönmektedir. Geri dönerek vücudumuza nüfuz eden bu kimyasallar vücudumuzda birikmekte ve belirli bir düzeye ulaştıktan sonra çeşitli rahatsızlıklara yol açmaktadır. Kronik yorgunluk sendromu, alerjiler, karaciğer sorunları, lenf kanseri gibi hastalıklar bunlardan bazılarıdır. Evsel temizlik malzemeleri sadece toprağı ve suyu değil aynı zamanda teneffüs ettiğimiz havayı da kirletmektedir. Aynı zamanda cildimizle doğrudan temas ettiğinde cildimizi tahriş etmektedir. Canlılar için hiçbir zararı olmadığı düşünülen maddelerin bile eğer geri kazanımı veya uygun bir yöntemle ortadan kaldırılması gerçekleşmezse sürekli çevrede birikir ve zararsız olan bir madde kirletici hatta felaket kaynağı olabilir. 3

4 Günlük hayatta yaygın olarak kullanılan bazı kimyasallar Deterjanlar Gübreler Sodyum kromat (Na 2 CrO 4 ) Sülfürik asit (H 2 SO 4 ) Hidroklorik asit (HCl) Deterjanlar: Temizlik ve hijyen için kullandığımız deterjan ve diğer temizlik malzemeleri, egzama, temre ve mantar gibi hastalıklara sebep olmasının yanı sıra deterjanla temizlenen bulaşıklarda kalan deterjan atıkları sindirim sisteminde de rahatsızlıklara neden olmaktadır. Gübreler: Gübre, bitkilerin beslenmesinde etkili olan kimyasal elementleri sağlamak için toprağa ilave edilen maddelerdir. Ancak gübrelerin bilinçsiz kullanımı asit yağmurları gibi bazı çevre sorunlarına yol açmaktadır Sodyum kromat: Krom kimyasalları paslanmayı önleyici özellikleri nedeniyle uçak ve gemi sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak krom un canlılar üzerinde çeşitli zararları olduğu bilinmektedir. Sülfürik asit: Kimya endüstrisinde en çok üretilen ve hemen hemen her sahada kullanılan bir sıvıdır. Sülfürik asit birçok organik maddeden suyu çeker ve ısı veren bir tepkime oluşturur. Bu özelliği nedeniyle temas edildiğinde cilde büyük zararlar verir. Hidroklorik asit: Normal oda sıcaklığında ve basıncında gaz halde bulunan hidrojen ve klor atomlarından meydana gelmiş aşındırıcı, toksit ve korozif yapıda bir bileşiktir. Derişik hidroklorik asit deride yanıklara ve iltihaplara neden olur. Zararlı Maddelerin Sınıflandırılması Kimyasal Madde Zehirli ve tahriş ediciler Atmosferin ısı dengesini bozanlar Atmosfer bileşimini etkileyenler Suları kirletenler Tarım arazilerini işgal edenler Örnek Aseton, Hidrojen sülfür, sülfürik asit, hidroflorik asit,fenol Karbondioksit, metan gazı, su buharı Kloroflorokarbon Deterjanlar Böcek öldürücüler, DDT Atmosferi Kirleticiler Hava kirleticileri havanın doğal bileşimini değiştiren gaz, sıvı veya katı haldeki kimyasal maddelerdir. Bunlar şu şekilde sıralanabilir: Tozlar Kükürtlü maddeler Organik maddeler Azotlu maddeler Karbondioksit Karbonmonoksit Halojenler Radyoaktif maddeler 4

5 Atmosfer Kirleticiler Volkan faaliyetleri Sularda Kirlilik Dünya nüfusu mevcut kaynaklarla ihtiyacı karşılayamayacak oranda artmaktadır. Atmosfer kirleticiler Doğal kaynaklar Yapay kaynaklar Orman yangınları Bitki ve hayvan ölülerinin bozunması Fabrika bacaları Araba egzozları Nüfus artışıyla birlikte atık miktarı da artmış ve çevreyi tehdit eder hale gelmiştir. Bu atık maddeler suya karışarak suları kirletmektedir. Su kirliliği, suya karışan maddelerin suyun fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini değiştirmesi olarak tanımlanmaktadır. Su Kirliliğinin Kaynakları Ülkemizde su kirliliğinin kaynakları; Sanayileşme Kentleşme Nüfus artışı Tarımsal mücadele araçları Kimyasal gübreler Su Kirliliğinin Kaynakları Sanayinin çevre üzerindeki olumsuz etkisi diğer faktörlerden çok daha fazladır. Sanayi kuruluşlarının sıvı atıkları ile su kirliliğine ve dolaylı olarak ta yine su kirliliğine bağlı toprak ve bitki örtüsü üzerinde aşırı kirlenmelere neden olduğu bilinmektedir. Ayrıca sanayileşme ile birlikte kente göç olayı da başlamış ve bu durum hızlı ve düzensiz yapılaşmaya sebep olmuştur Su Kirliliğinin Kaynakları Tarımsal mücadelede kullanılan ilaçlar bitki ve tohum üzerine uygulanmakla birlikte toprağa da düşmektedir. Buradan da bir takım faktörlere bağlı olarak yer altı sularına sürüklenerek suların kirlenmesine neden olmaktadır. Şehirlerin kanalizasyonları da arıtma yapılamadan doğrudan su yataklarına dökülmesi su kirliliğine neden olmaktadır. Su kirliliği doğrudan hastalık sebebi olabildiği gibi bazı hastalıklarında yayılmasını kolaylaştırır ve hızlandırır. Su Kirliliğinin Çözümü Su kirliliğinin önemli nedenlerinden biri bilinçsiz kullanılan tarım ilaçları ve gübreler olduğu için, bu tür uygulamalar yetkililerin tavsiyesi ve denetimi doğrultusunda yapılmalıdır. Sanayi kuruluşlarının atıkları doğrudan su kaynaklarına gönderilmemelidir İçme ve kullanma suyu çevresindeki çalışmalar yetkililer tarafından çok iyi denetlenmelidir. Özellikle içme suları gerekli arındırma işlemleri yapıldıktan sonra kullanıma sunulmalıdır. 5

6 Toprak Kirliliği Toprak, bütün canlıların yaşamında özel bir yeri olan, yeniden üretilemeyen değerli bir kaynaktır. Ancak dünya üzerindeki bütün topraklar çok yönlü baskı altında bulunmaktadır. Dünyadaki 99 ülkenin verimli toprakları çöle dönüşme tehlikesiyle, yerküremiz topraklarının dörtte biri çölleşme tehdidi ile karşı karşıya bulunmaktadır. Toprak Kirliliği Kaynakları Havadaki kirletici maddelerin toprağı kirletmesi Fabrika bacalarından, termik santrallerden ve konut bacalarından atmosfere salınan bazı maddeler belirli süreçlerden geçtikten sonra toprağa ulaşır ve toprak kirliliğine yol açar. Sulardaki toprak kirleticiler Endüstriyel ve kentsel atık sular içindeki maddeler, çöplerden kaynaklanan yüzey ve sızıntı suları, çiftlik gübrelerine ait çözeltiler başlıca toprak kirleticileridir. Toprak Kirliliği Kaynakları Tarımsal aktivitelerin oluşturduğu toprak kirleticiler Gübreler Kimyasal mücadele ilaçları Tarımsal sanayi kuruluşlarında meydana gelen atık maddeler Çevre-Endüstri-Enerji İlişkisi Enerji Diğer toprak kirletici madde kaynakları Petrol Katı atık maddeler Uçucu küller Endüstri Çevre Enerji Üretimi ve Etkileri Hidroelektrik santrallerin etkileri aşağıda verilmiştir: İklimsel Hidrolojik Ekolojik Sosyoekonomik Kültürel Enerji Üretimi ve Etkileri Barajlar nedeniyle suyun belirli bir alanda toplanması bulunduğu bölgenin nem oranını bu da iklim özelliklerini değiştirmektedir. Havadaki nem oranı artmakta ve bu nedenle hava hareketleri değişim göstermektedir. Bu durumda yöredeki bitki örtüsü bir değişim içerisine girmekte ve uyum gösterenler yaşamlarına devam etmektedir. Yüksekten düşen sular nedeniyle hava azotunun aşırı doygunluk düzeyinde çözünmesi balıklar için öldürücü olmaktadır. 6

7 Enerji Üretimi ve Etkileri Yapım aşamasında su altında kalan yerleşim yerlerinden dolayı göçler başlamakta ve arazinin kıymeti değişmektedir. Ancak yapım aşamasında iş gücü akımı sebebiyle ekonomi canlanmaktadır. 7