Ünite 6 CANLILAR CANLILAR VE ENERJİ İLİŞKİLERİ VE ENERJİ İLİŞKİLERİ Sayfa No Besin Zincirinde Enerji Akışı... 254 Test 1... 254 Test 2... 256 Test 3... 258 Etkinlik (1 7)... 260-265 Madde Döngüleri... 266 Test 4... 266 Test 5... 268 Test 6... 270 Etkinlik(8 14)... 274 276 Enerji Kaynakları ve Geri Dönüşümü... 278 Test 7... 278 Test 8... 280 Test 9... 282 Etkinlik(15 17)... 284 285 Karma Test 1... 286 Karma Test 2... 288 Karma Test 3... 290 Karma Test 4... 292 Karma Test 5... 294
KAZANIMLAR 1. Besin zincirindeki canlılarla ilgili olarak öğrenciler; 1.1. Besin zincirlerinin başlangıcında üreticilerin bulunduğu çıkarımını yapar. 1.2. Üreticilerin fotosentez yaparak basit şeker ve oksijen ürettiğini belirtir. 1.3. Fotosentez için nelerin gerekli olduğunu sıralar. 1.4. Fotosentezde ışığın gerekliliğini deney yaparak gözlemler. 1.5. Fotosentezi denklemle ifade eder. 1.6. Fotosentezin canlılar için önemini tartışır. 1.7. Üreticilerin, fotosentez ile güneş enerjisini kullanılabilir enerjiye dönüştürdüğünü ifade eder. 1.8. Canlıların yaşamlarını sürdürebilmeleri için enerjiye ihtiyaç duyduklarını açıklar. 1.9. Besin zincirindeki tüketicilerin enerji ihtiyacını üreticilerden karşıladığını açıklar. 1.10.Solunumun canlılar için önemini tartışır. 1.11. Oksijenli solunum sonucunda oluşan ürünleri deney yaparak gösterir. 1.12. Gözlemleri sonucunda oksijenli solunumun denklemini tahmin eder. 1.13. Bazı canlıların yaşamlarını sürdürebilmek için gerekli enerjiyi oksijen kullanmadan sağladığını açıklar. 1.14. Günlük yaşamdan oksijensiz solunum ile ilgili örnekler verir. 1.15. Oksijenli solunum denklemi ile fotosentez denklemini karşılaştırarak ilişki kurar. 1.16. Beslenme ve enerji akışı açısından üreticiler ve tüketiciler arasındaki ilişkiyi açıklar. 1.17. Besin zincirindeki enerji akışına paralel olarak madde döngülerini açıklar. 2. Geri dönüşüm, yenilebilir ve yenilenemez enerji kaynakları ile ilgili olarak öğrenciler; 2.1.Yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynaklarına örnekler verir. 2.2. Yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynaklarının kullanıma ilişkin araştırma yapar ve sunar. 2.3. Yenilenebilir enerji kaynakları kullanmanın önemini vurgular. 2.4. Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına örnek olabilecek bir tasarım yapar. 2.5. Geri dönüşümün ne olduğunu ve gerekliliğini örneklerle açıklar. 2.6. Yaşadığı çevrede geri dönüşüm uygulamalarını hayata geçirir.
Besin Zincirinde Enerji Akışı BESİN ZİNCİRİNDE ENERJİ AKIŞI Canlılar yaşadıkları çevreyle sürekli olarak etkileşim halindedir. Canlılar arasında karşılıklı olarak madde ve enerji alışverişi gerçekleşir. Bu alışverişte cansız çevreninde etkileri vardır. 1. I Besin zincirinin ilk halkasını üreticiler oluşturur. 3. Test GÜNEŞ 1 II Üreticiler fotosentez yaparak kendi besinlerini üretirler. 1 Doğadaki canlılar başka bir canlıyı besin olarak kullanırken, kendileri de diğer canlılar için besin olurlar. Canlıların birbirlerini tüketmelerine göre sıralamaları ile oluşan zincire besin zinciri denir. Besin zincirinin ilk halkasını üreticiler oluşturur. GÜNEŞ III IV Solunumu sadece tüketiciler yapar. Güneş enerjisinden ilk yararlanan canlılar üreticilerdir. Yukarıdaki verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) I B) II C) III D) IV 2 3 SÖĞÜT KOYUN Ölüm Ölüm Ölüm ASLAN ÜRETİCİLER Isı 4 Ölüm TÜKETİCİLER Ölüm Isı Isı 2. Ceyda aşağıdaki gibi bir besin zinciri oluşturuyor. Fakat? olan yere hangi canlıyı getireceğini bilmiyor. Ot Çekirge? Kertenkele Yılan MANTAR VE BAKTERİLER Topraktaki inorganik maddeler AYRIŞTIRICILAR Topraktaki inorganik maddeler Doğadaki üreticiler bitkilerdir ve fotosentez yaparak kendi besinlerini kendileri üretirler. Buna göre Ceyda? olan yere aşağıdaki canlılardan hangisini getirirse besin zinciri doğru bir şekilde tamamlanmış olur? A) Koyun B) Kurbağa C) Mantar D) Bakteri Yukarıdaki besin zincirinde numaralandırılmış ekosistemin canlı ögeleri verilmiştir. Buna göre hangi numara ile gösterilen canlı grubu ayrıştırıcılar olarak görev yapar? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 254
Besin Zincirinde Enerji Akışı Ünite 6 4. Aşağıda verilen canlılardan hangisi güneş enerjisini en verimli şekilde kullanarak besin üretir? 5. A) Mantar B) Çekirge C) Kavak D) Kurbağa 1 Klorofil 2 Işık 7. İrem Kloroplastın içinde bulunan yeşil renkli moleküllerdir. Güneş enerjisini soğurarak kimyasal enerjiye çevirir. Yukarıda İrem in açıklamasını yaptığı yapı aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) Klorofil B) Basit şeker C) Nişasta D) Ribozom Canlıların temel enerji kaynağı Güneş tir. Bitkiler bu Güneş enerjisini kullanarak fotosentez yaparlar. Otçul canlılar bitkileri tüketerek besin ihtiyaçlarını karşılarlar. Etçil canlılar ise otçul canlıları tüketerek beslenirler. Bu canlılara tüketici adı verilir. Yukarıda da anlatıldığı gibi enerji, bir canlıdan diğer bir canlıya besin yoluyla aktarılır. Canlılar öldüklerinde yapılarında bulunan organik maddeler ayrıştırıcılar tarafından inorganik maddelere dönüştürülürek bitkilerin kullanabileceği hale getirilirler. FOTOSENTEZ Canlılar arasında enerjinin bir canlıdan diğer canlıya aktarıldığını söylemiştik. Bitkilerdeki enerji, besin yoluyla hayvanlara geçtiğine göre sizce bitkiler bu enerjiyi nereden alırlar? 3 4 Besin Karbondioksit Bir bitkinin fotosentez yapması için yukarıda verilenlerden hangilerine ihtiyacı vardır? A) 1 ve 2 8. Cam fanus Karbondioksit Işık enerjisi Oksijen B) 2 ve 3 C) 1, 2 ve 4 D) 1, 2, 3 ve 4 Yukarıdaki aydınlık ortamda bulunan cam fanusta fareler bulunmaktadır. Buna göre aşağıdaki canlılardan hagisi cam fanusa konulursa fareler daha uzun süre yaşayabilir? A) B) 6. Işık İnorganik maddeler I klorofil Glikoz Yukarıdaki şemada I numara ile gösterilen olay aşağıdakilerden hangisidir? C) Mantar D) Yılan Bitkiler kendi besinlerini kendileri yaparlar ve besin yaparken de enerjiye ihtiyaç duyarlar. Bu enerjiyi Güneş ışığından karşılarlar. Yani bitkiler Güneş ışığındaki enerjiyi kullanarak besin üretimi gerçekleştirirler. Bitkinin ışıklı ortamda, topraktaki su ile havadaki karbondioksiti kullanarak basit şeker (glikoz) ve oksijen oluşturmasına fotosentez adı verilir. A) Oksijenli solunum B) Fermantasyon C) Fotosentez D) Yadımlama Tavşan Yeşil yapraklı bitki Not Fotosentezin amacı besin ve oksijen üretmektir. 255
Ünite 6 Besin Zincirinde Enerji Akışı Kloroplast 2 Test Çoğu bitkilerde yapraklar fotosentezin gerçekleştiği organlardır. Ayrıca yapraklar yeşil rengini klorofil pigmentinden alırlar. 1. 3. Güneş ışığı Klorofil Işık Klorofil Glikoz + Oksijen bir kaba konuluyor ve üzeri deney tüpü sımdır. III. Depoladığı kimyasal enerjiyi glikoz Buna göre Güneş ışığı altında belli bir süre bekletilen düzenekteki cam kapta hangi gaz birikir? üretiminde kullanır. Buna göre verilen ifadelerden hangileri doğrudur? A) Oksijen A) Yalnız I B) I ve II B) Karbondioksit C) II ve III D) I,II ve III C) Azot C6H12O6 + 6O2 Fotosentez olayı için kullanılan ve üretilen maddeler yukarıdaki denklemlerde verilmiştir. ile kapatılıyor. II. Işıklı ortamlarda fotosentez yapar. 2. Zeynep fen ve teknoloji ödevi için aşağıdaki düzenekleri hazırlıyor. 6CO2 + 6H2O Işık Klorofil Yukarıdaki şekilde bir saksı bitkisi cam I. Hücrede besin ve oksijen üretilen kı- Bitkinin yeşil renkli kısımlarında besin üretiminden sorumlu kloroplast organeli bulunur. Klorofil ise kloroplast içerisinde yer alan ve fotosentezde önemli rolü bulunan bir moleküldür. Karbondioksit + su Yukarıda resmi verilen organel ile ilgili aşağıda bazı bilgiler verilmiştir. D) Hidrojen 4. Güneş Peki; sizce doğada bitkilerden başka fotosentez yapan canlılar var mıdır? L Karanlık ortam Fotosentetik alg Siyanobakteri Bazı bakteriler (siyanobakterileri) ve algler bitkiler dışındaki fotosentez yapan canlılardır. Fotosentez yapan bakterilerin kloroplast organelleri yoktur. Bu canlıların klorofil pigmentleri sitoplazmalarında yer alır. Ayrıca mor sülfür ve hidrojen bakterileri de fotosentez yapan canlılardır. Klorofil Kloroplast 256 K Aydınlık ortam Zeynep yukarıdaki gibi biri karanlık biri aydınlık olan ortamlara özdeş bitkiler koyuyor. Belli bir süre bitkileri gözlemliyor. Buna göre Zeynep in ortamların oksijen ve karbondioksit miktarları ile ilgili yaptığı yorumlardan hangisi doğrudur? Karanlık Ortam Aydınlık Ortam A) Oksijen miktarı Karbondioksit artar. miktarı artar. B) Oksijen miktarı Karbondioksit azalır. miktarı artar. C) Karbondioksit Oksijen miktamiktarı artar. rı artar. D) Karbondioksit Oksijen miktamiktarı azalır. rı azalır. N M Yukarıdaki şekilde bir bitkinin yeşil yaprağının fotosentezde kullandığı ve ürettiği maddeler K, L, M, N olarak gösterilmiştir. Buna göre K, L, M, N ile gösterilen maddeler aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? K L M N A) O2 Su CO2 Glikoz B) CO2 Su Glikoz O2 C) CO2 Glikoz O2 Su D) Glikoz O2 Su CO2
Besin Zincirinde Enerji Akışı Ünite 6 5. Bir bitkide gerçekleşen aşağıdaki olaylardan hangisi gece ve gündüz sürekli gerçekleşmez? A) B) ATP üretimi Oksijen tüketimi 7. Alüminyum folyo Fotosentez sırasında güneş ışığı yaprak üzerine düşer ve oradan kloroplast organeline aktarılır. Kloroplast organelindeki klorofiller sayesinde güneş ışığı soğurulur (emilir) ve yaşamsal faaliyetlerin gerçekleşmesi için kimyasal enerjiye dönüştürülür. Oluşan kimyasal enerjiyi bitkiler (üreticiler) glikoz üretmek için kullanırlar. C) D) Glikoz üretimi Karbondioksit üretimi 6. Aşağıda verilen düzeneklerde bazı canlılar bulunmaktadır. Buna göre hangi düzenekteki canlılar daha uzun süre yaşayabilir? A) Şapkalı mantar Yukarıdaki deneyde ışık alan bir bitkinin yaprağının yarısı alüminyum folyo ile kapatılıyor. Bitki bir hafta bu şekilde bekletiliyor. Bir hafta sonra dalından koparılan yaprak önce kaynar suya daldırılıp sonra alkolde bekletiliyor. Son olarak tekrar sıcak suya konulan yaprak sudan çıkarılıyor ve her iki tarafına da iyot damlatılıyor. Alüminyum folyo ile kapatılan kısımda renk değişimi olmazken, diğer kısımda mavi renk gözleniyor. Buna göre deneyde aşağıda verilen hangi soruya cevap aranmaktadır? A) Fotosentezde karbondioksit kullanılır mı? B) Işığın rengi fotosentez hızını etkiler mi? C) Fotosentez sonucunda oksijen oluşur mu? D) Işıksız ortamda fotosentez gerçekleşir mi? Bitkiler sadece güneş ışığında mı fotosentez yapar? Işık, fotosentez için çok önemli bir unsurdur. Üreticiler fotosentez için sadece güneş ışığını kullanmazlar. Işık şiddetinin yeterli olduğu ışık kaynaklarında fotosentezin gerçekleşmesini sağlar. Uyarı Bir bitkinin fotosentez yapıp yapmadığını anlamak için bazı yöntemler kullanılır. Bunlardan biri yapraklara iyot çözeltisinin damlatılmasıdır. İyot, nişastasının ayıracıdır. Yaprağa iyot damlatıldığında, damlatılan kısım mavi mor renge dönüşüyorsa yaprakta nişasta var demektir. Yani bitki fotosentez yaparak besin üretmiştir. B) Fotosentez Hızını Etkileyen Faktörler 1. Işık Şiddeti Nane Fotosentez hızı C) D) Fare Fare Nane 8. Aşağıda verilenlerden hangisi fotosentez hızını etkileyen çevresel faktörlerden biridir? A) Işık şiddeti B) Kloroplast miktarı C) Stoma sayısı Işık şiddeti Işık şiddetine bağlı olarak fotosentez hızı belli bir seviyeye kadar artar sonra sabit kalır. D) Yaprak sayısı 257
Besin Zincirinde Enerji Akışı 2. Işığın dalga boyu (rengi) Fotosentez hızı belli bir seviyeye kadar artar sonra sabit kalır. Test 3 Fotosentez hızı 1. Aşağıda fotosentez hızı ile ilgili verilen grafiklerden hangisi doğru değildir? 3. Yeşil ışık Mavi Işık A) Fotosentez hızı Mor Yeşil Kırmızı Işığın dalga boyu II II Mor Işık Bitkilerin yeşil ışığın çoğunu yansıtması yeşil ışıkta fotosentez hızının az olmasına sebep olur. Sıcaklık( C) III 3. Karbondioksit miktarı Fotosentez hızı CO 2 miktarı B) C) Fotosentez hızı Fotosentez hızı CO 2 miktarı Yukarıdaki düzeneklerde özdeş bitkiler aynı sıcaklıktaki ortamlarda tutuluyor. bitkilerden I. sine yeşil, II. sine mavi, III. süne ise mor ışık gönderiliyor ve III. bitkinin fotosentez hızının en fazla olduğu görülüyor. Buna göre deneyi yapan öğrenci aşağıdakilerden hangisini araştırıyor olabilir? A) Işık şiddeti fotosentez hızını etkiler Fotosentez hızı belli bir seviyeye kadar artar sonra sabit kalır. mi? B) Bitkinin klorofil miktarı fotosentez hızını etkiler mi? 4. Sıcaklık Fotosentez hızı Yüksek ışık şiddeti D) Fotosentez hızı Işık şiddeti C) Fotosentez hızını ışığın rengi etkiler mi? D) Sıcaklık artarsa fotosentez hızı artar mı? 4. Fotosentez hızı Düşük ışık şiddeti Sıcaklık Enzim miktarı X Yüksek ışık şiddetinde sıcaklık artışı fotosentez hızını belli bir değere kadar artırır. Bu değerden sonraki sıcaklıklarda enzimlerin yapısı bozulacağından fotosentez hızı düşer. 5. Su miktarı : Fotosentezin gerçekleşmesi için mutlaka su gereklidir. Ortamdaki suyun artışı fotosentez hızını belli bir değere kadar artırır. Bu değerden sonra su artışı fotosentez hızını 2. I. Işığın rengi II. Kloroplast miktarı III. Sıcaklık IV. Işık miktarı Yukarıda verilenlerden hangisi bitkinin genetik yapısı ile ilgilidir? A) I B)II C) III D) IV Yukarıdaki grafikte X ile gösterilen yere; I. Işık şiddeti II. Karbondioksit miktarı III. Işığın dalga boyu IV. Sıcaklık faktörlerinden hangileri gelebilir? A) I ve II B) II ve III C) III ve IV D) I ve IV 258
Besin Zincirinde Enerji Akışı Ünite 6 5. 6. Işık Su Gaz kabarcıkları Su bitkisi Ezgi bir su bitkisini yukarıdaki gibi su ile dolu kapalı kaba koyuyor ve bu kabı bir süre ışık kaynağı ile aydınlatıyor. Bu sürede bitkiden gaz kabarcıklarının çıktığını gözlemliyor. Buna göre Ezgi bu düzeneği karanlık ortama getirip kabın kapağını açarsa aşağıdakilerden hangisi gerçekleşebilir? A) ATP üretimi sona erer. B) Bitkinin solunumu durur. C) Gaz kabarcıklarının çıkışı durur. D) Bitki karbondioksit üretmeye belli bir süre devam eder. Magnezyum, fosfor, kalsiyum, azot, demir gibi mineraller fotosentezde etkilidir. 7. Işık Işık Işık I II III KOH Şapkalı mantar (KOH : Karbondioksit tutucu özelliktedir.) Yukarıdaki düzeneklerde özdeş bitkiler cam fanus içine konulmuştur. Cam fanuslara eşit miktarda ışık düşürüldüğüne göre bitkilerin yaptığı fotosentez hızının doğru sıralaması aşağıdakilerden hangisinde verilmiştir? A) I > II > III B) II > III > I C) III > II > I D) II > I > III artırmaz. Eğer ortamdaki su miktarı %15 in altına düşerse enzimler görev yapamayacağı için fotosentez gerçekleşmez. 6. Ortamdaki ph değeri ph değeri ortamın asit, baz veya nötr olduğunu gösterir. Fotosentezin gerçekleşmesi için bitkinin ph sinin belirli bir düzeyde olması gerekir. 7. Mineraller Bitki gelişimi ve fotosentezde minerallerin etkisi vardır. Bitkiler mineral tuzlarını çözünmüş olarak topraktan alırlar. Demir, magnezyum, kalsiyum, sodyum, fosfor, azot ve kükürt gibi mineraller fotosentez de etkili olan maddelerdir. Bitkinin fotosentez hızını genetik faktörler de etkiler. Bitkinin kloroplast sayısı, yaprak genişliği, stomalarının (gözenek) sayısı, yapısı ve kütiküla kalınlığı fotosentez hızını etkiler. Tuğçe Hüseyin Banu Kütikula kalınlığı bitkinin fotosentez hızını etkilemez. Bitkinin gözenek sayısı artarsa fotosentez hızı azalır. Yukarıdaki öğrencilerden hangilerinin verdiği bilgi doğrudur? A) Yalnız Tuğçe B) Tuğçe ve Hüseyin C) Hüseyin ve Banu D) Tuğçe, Hüseyin ve Banu 8. Mor Işık Ceyda yukarıdaki cam fanus içerisine nane bitkisini koyuyor ve bitkiye mor ışık gönderiyor. Ortamın sıcaklığı 20 C olduğuna göre Ceyda fanus içindeki oksijen miktarını artırmak için aşağıdakilerden hangisini yapabilir? A) Bitkiye yeşil ışık göndermelidir. B) Ortamın sıcaklığını 50 C ye çıkarmalıdır. C) Cam fanus içerisine karbondioksit gazı ilave etmelidir. D) Bitkiye kırmızı ışık göndermelidir. Stoma CO 2 O 2 Kütiküla, bitkilerde su kaybını azaltan ve yaprak yüzeyini örten koruyucu bir tabakadır. Kurak ortamlarda yaşayan bitkilerin kütiküla tabakası kalındır. Not Fotosentez yapan canlıların ürettiği besinler doğadaki tüm canlıların beslenmesi için kullanılır. Mısır, arpa, buğday gibi bitkiler, yaptıkları fotosentezle doğadaki tüm insanların yıllık besin ihtiyacının %60 ını karşılar. Ayrıca fotosentez yapan canlılar korbondioksiti kullanmasaydı bu karbondioksit atmosferde kalacaktı ve atmosferi her yönüyle olumsuz olarak etkileyecekti. 259
Besin Zincirinde Enerji Akışı Etkinlik 1 Kurt Kartal Kuş Yılan Kurbağa Çekirge Tavşan Arı Böcek Bitki Papatya Yukarıda bazı canlıların oluşturduğu besin ağı verilmiştir. Buna göre besin ağı ile ilgili aşağıda verilen soruların cevaplarını altlarındaki boşluklara yazınız. 1. Hangi canlılar üreticidir? 2. Hangi canlılar tüketicidir? 3. Hangi canlılar gündüz atmosferdeki karbondioksit gazını kullanır? 4. Besin ağı birden fazla besin zincirinden oluşmuştur. Buna göre besin zincirlerine örnekler veriniz. 5. Hangi canlılar etle beslenirler? 6. Hangi canlılar otla beslenirler? 7. Besin zincirleri hangi canlı grubuyla başlamaktadır? 260
Besin Zincirinde Enerji Akışı Ünite 6 Etkinlik 2 a) Aşağıda resimleri verilen kara ekosistemdeki canlıları üreticiden son tüketiciye doğru numaralarını yazarak sıralayınız. 1 2 Fare 4 3 Papatya Kartal 5 Yılan Çekirge b) Aşağıda resimleri verilen su ekosistemindeki canlıları, üreticiden son tüketiciye doğru numaralarını yazarak sıralayınız. 1 2 Balina 4 3 Küçük balık Bitkisel plankton 5 Hayvansal plankton Büyük balık 261
Besin Zincirinde Enerji Akışı Etkinlik 3 Aşağıda ki verilen ifadelerin doğru veya yanlış olup olmadıklarını karşılarında verilen kutucuğa D veya Y şeklinde yazınız. 1. Fotosentez yapan canlılar ışık enerjisini kimyasal bağ enerjsiine dönüştürür. 2. Besin zincirinin ilk halkasında ayrıştırıcılar bulunur. 3. Kloroplast bitki hücrelerinde besin üretiminden sorumlu organeldir. 4. Fotosentez sonucunda bitkiler karbondioksit ve su oluştururlar. 5. Canlı ve ölü organizmaları ayrıştıran canlılar bitkilerdir. 6. Bitkilerde yer alan klorofiller yaprak hücrelerindeki kloroplastlarda bulunur. 7. Bitki ışıksız ortamda fotosentez yapamaz. 8. Yeşil ışıktaki fotosentez hızı, mor ışıktaki fotosentez hızından fazladır. 9. Fotosentezin amacı besin ve oksijen üretmektir. 10. Bitkinin ışık alan yapraklarına iyot damlatıldığında yaprakta mavi mor renk gözlenir. 11. Fotosentez hızı sıcaklık arttıkça sürekli artar. 12. Bitkilerin sağlıklı yaşayabilmesi için gerekli olan mineralleri topraktan alır. 13. Üreticiler geceleri de fotosentez yaparlar. 14. Fotosentez için mutlaka klorofil gereklidir. 15. Işık şiddeti fotosentez hızını etkilemez. 16. Fotosentez ökaryot canlılarda kloroplastta gerçekleşir. 17. Fotosentez canlı ağırlığında artışa neden olur. 18. Minerallerin bitki gelişiminde ve fotosentezde rolü yoktur. 19. Fotosentezin gerçekleşmesi için mutlaka su gereklidir. 20. Bitkinin yapraklarındaki gözenek sayısı fotosentez hızını etkiler. 21. Bitkilerde fotosentez sonucu oluşan glikoz, nişastaya çevrilerek depolanır. 262
Besin Zincirinde Enerji Akışı Ünite 6 Etkinlik 4 Işık Işık Işık KOH Şapkalı mantar I II III Yukarıdaki ortamları hazırlayan Sinem bu ortamlarda bulunan özdeş bitkilere eşit sürede ve eşit miktarda ışık gönderiyor. Buna göre Sinem in aşağıda sorduğu soruları cevaplayınız. 1. Kaç numaralı ortamda bulunan bitki daha uzun yaşar? 2. I numaralı ortamda bulunan KOH maddesi bitkiye nasıl bir etki yapar? Açıklayınız. 3. II numaralı ortama mantar yerine böcek konulsaydı ortamda ne gibi değişiklikler olurdu? Açıklayınız. Etkinlik 5 Yeşil ışık Mavi Işık Mor Işık I II III Özdeş ortamlardaki üç özdeş bitkiye yukarıdaki gibi aynı şiddette ve farklı renklerde ışıklar gönderiliyor. Buna göre bitkilerin fotosentez hızını büyükten küçüğe doğru sıralayınız. 263
Besin Zincirinde Enerji Akışı Etkinlik 6 Aşağıdaki bir bitki yaprağının B bölgesi alüminyum folyo ile kapıtılırken, A bölgesi fotosentez için uygun şartların bulunduğu bir ortamda 24 saat aydınlatılıyor. 24 saat ışık A bölgesi B bölgesi Alimunyum folyo Buna göre yapılan deneyle ilgili aşağıda verilen soruları cevaplayarak altlarındaki boşluklara yazınız. 1. Yaprağın hangi bölgesinde nişasta sentezi gözlenir? 2. Yaprağın hangi bölgesinde oksijen üretimi görülür? 3. Yaprağın hangi bölgesinde karbondioksit tüketimi daha fazladır? 4. Hangi bölgede klorofil ışık enerjisini soğurup kimyasal bağ enerjisine çevirir? 5. Alüminyum folyonun yaprağa sarılmasının nedeni nedir? 6. Yapılan deneyde fotosentezle ilgili hangi soruya cevap aranmaktadır? 7. A ve B bölgelerinden hangisine iyot çözeltisi damlatıldığında yaprakta mavi mor renk gözlenir? 264
Besin Zincirinde Enerji Akışı Ünite 6 Etkinlik 7 Aşağıdaki soruların cevaplarını altlarındaki boşluklara yazınız. 1. Aşağıda verilen fotosentez denkleminde boş bırakılan yerleri doldurunuz. Işık + + Klorofil 2. Fotosentez olayında hangi enerji dönüşümü gerçekleşir? Açıklayınız. 3. Bir bitkiye eşit miktarda ve zamanda kırmızı, mor ve yeşil ışık gönderiliyor. Buna göre; a. Hangi renkteki ışıkta fotosentez en hızlı olur? b. Hangi renkteki ışıkta fotosentez en yavaş olur? 4. Klorofil nedir? Kısaca açıklayınız. 5. Fotosentez hızını etkileyen çevresel faktörler nelerdir? 6. Fotosentez hızını etkileyen genetik faktörlerden beş tanesini yazınız. 265
Madde Döngüleri MADDE DÖNGÜLERİ OKSIJENLI SOLUNUM Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Ancak bu enerjiyi besin maddelerinden sağlarlar. Canlıların, besin maddelerinden oksijen kullanarak veya oksijen kullanmadan enerji elde etmelerine solunum denir. 1. Yukarıdaki ATP molekülü ile ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Adenin bazı bulunur. B) Riboz şekeri bulunur. C) Fosfat grubu yer alır. D) Hücrede üretilen ATP diğer hücrelerede taşınır. Test 4. Tüm canlılarda ortak olarak gerçekleşen solunumun amacı aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) Besin üretmek B) Oksijen alıp vermek C) ATP üretmek D) Glikoz sentezlemek 4 ATP nin Moleküler Yapısı 5. I. Adenin miktarı Yaşamsal faaliyetlerimiz için gerekli olan enerji solunum ile sağlanır. Bu enerji ATP (adenozintrifosfat) molekülünde saklıdır. Bir ATP molekülünde üç tane riboz şekeri (fosfat grubu) ve bir adenin bazı bulunur. Bu fosfat grubu arasında bulunan bağların kırılması ile enerji açığa çıkar. Açığa çıkan bu enerji de yürürken, konuşurken, koşarken beslenirken vb. harcanır. 2. Aşağıda verilen ifadelerden hangisi oksijenli solunumun amacıdır? A) Besin üretmek B) Enerji üretmek II. Riboz miktarı Zaman Adenin Riboz Fosfat grubu C) Karbondioksit çıkışını sağlamak D) Oksijen üretmek Zaman 123 ATP III. Fosfat miktarı Zaman IV. Enzim miktarı ENERJİ 3. Aşağıda verilenlerden hangisi hücredeki mitokondride gerçekleşen ATP üretimi için gerekli değildir? ENERJİ Yukarıdaki şekilde bir ATP molekülünde enerjinin ortaya çıkması gösterilmiştir. A) Glikoz B) Oksijen C) Enzim D) Karbondioksit Zaman Yukarıdaki grafiklerde verilen bir hücredeki ATP üretimi sırasında gerçekleşen olaylardan hangisi yanlıştır? A) I B) II C) III D) IV 266
Madde Döngüleri Ünite 6 6. 8. Tuğçe Sitoplazma Not ATP molekülü tüm canlı hücrelerde enerjinin temel kaynağı olarak kullanılır. Ayrıca ATP bir hücrede sentezlenip başka bir hücreye taşınıp kullanılamaz. Her hücre ürettiği ATP yi tüketir. Yukarıda verilen organelde aşağıdaki olaylardan hangisi gerçekleşir? A) Fotosentez B) Oksijensiz solunum C) Fermentasyon D) Oksijenli solunum Hakan Lizozom Koful Hücre içinde glikozun oksijen kullanılarak parçalanması ve bunun sonucunda karbondioksit ve su ile birlikte enerjinin açığa çıkmasına oksijenli solunum denir. Bazı bakteriler ve hücrelerinde mitokondri bulunan tüm ökaryot canlılarda oksijenli solunum gerçekleşir. Okan Mitokondri Mitokondri 7. ATP Banu Canlıların besinlerini yakarak enerji oluşturdukları yapı yukarıdaki öğrencilerden hangisi tarafından doğru söylenmiştir? Mitokondri, hücredeki oksijenli solunumun gerçekleştiği ve bunun sonucunda enerjinin üretildiği çift zarlı ve kıvrımlı bir organeldir. Peki oksijenli solunumda kullanılan ve açığa çıkan maddeler nelerdir? Aşağıdaki denklemde bu maddeleri görelim. Gökhan Glikoz A) Tuğçe B) Hakan C) Okan D) Banu Glikoz + Oksijen C 6 H 12 O 6 +6O 2 Karbondioksit + su + ENERJİ 6CO 2 +6H 2 O + 38ATP Hazal Tuğçe Oksijen 9. Aşağıda denklemi verilen olay mitokondri de gerçekleşmektedir. Glikojen + Oksijen Su + X+ Enerji Verilen oksijenli solunum denkleminde de görüldüğü gibi oksijenli solunumda glikoz oksijenle parçalanarak karbondioksit, su ve oldukça yüksek enerji açığa çıkar. Not Oksijenli solunum bir yavaş yanma olayıdır. Yukarıdaki öğrencilerden hangilerinin söylediği maddenin miktarı oksijenli solunum sırasında artar? A) Yalnız Göktuğ B) Göktuğ ve Hazal C) Yalnız Tuğçe D) Hazal ve Tuğçe Buna göre denklemde X ile gösterilen kavram aşağıdakilerden hangisidir? A) Karbondioksit B) Glikoz C) Azot D) Karbon Solunumda enerji kaynağı olarak karbonhidratlar, yağlar ve proteinler kullanılabilir. Ancak canlılarda enerji kaynağı olarak öncelikle karbonhidratlar C 6 H 12 O 6 + 6O 2 kullanıldığı için oksijenli solunumda da öncelikle glikoz kullanılır. Not Prokaryot canlılarda oksijenli solunum sitoplazmada, ökaryot canlılarda ise sitoplazma ve mitokondri de gerçekleşir. 267
Madde Döngüleri Oksijensiz Solunum Doğada sadece oksijenli solunum yapan canlılar mı bulunur? Test 5 Yukarıdaki soruya vereceğimiz cevap hayır olur. Çünkü bazı canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için gerekli olan enerjiyi oksijen kullanmadan sağlayabiliyorlar. 1. Aşağıdaki öğrenciler oksijensiz solunum ile ilgili bazı bilgiler veriyorlar. 3. I Sirke üretimi Hücrede oksijen kullanmadan ATP üretilmesine oksijensiz solunum denir. ATP üretimi gerçekleşir. II Soya sosu üretimi Mayalanmış Hamur Yoğurt Bakterilerin birçoğu, maya mantarları ve bazı tek hücreli canlılar oksijensiz solunum yaparlar. Hayvan hücreleri de bazı gerekli durumlarda bir süre için oksijensiz solunum yapabilirler. Hamurun mayalanması, sütten peynir ve yoğurt yapılması, turşu, soya sosu üretimi, üzümden sirke ve şarap yapılmasında baz bakteri ve mantarların oksijensiz solunum yapmalarından yararlanılır. Genellikle oksijensiz solunumu enerji ihtayacı az olan canlılar yapar. Oksijensiz solunum oluşan ürüne göre adlandırılır. Etil alkol ve laktik asit fermantasyonu oksijensiz solunum çeşitlerindendir. Gökçe Büşra Melek Batuhan Maya hücrelerinde bazı bakterilerde ve yetersiz oksijen durumunda çizgili kas hücrelerinde gerçekleşir. Glikoz kullanılır. Mitokondride gerçekleşir. III Mayalanma Yukarıdaki olaylardan hangilerinde oksijensiz solunum görülür? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III 1) Etil Alkol Fermantasyonu Glikozdan etil alkol ve karbondioksit oluşarak enerji elde edilmesidir. Yani bu oksijensiz solunum çeşidinde ortamda etil alkol meydana gelir. Maya mantarları ve bazı bakteriler tarafından gerçekleştirilen etil alkol fermantasyonu; ekmek hamuru, bira ve şarap yapımında kullanılır. 2) Laktik asit Fermantasyonu Bu oksijensiz solunum çeşidinde ortamda laktik asit oluşur. Mantarlar ve bakterilerin bazılarında görülen laktik asit fermantasyonu süt endüstrisinde, peynir ve yoğurt oluşumunda kullanılır. Buna göre hangi öğrencinin verdiğibilgi yanlıştır? A) Batuhan B) Burak C) Büşra D) Gökçe 2. Üzüm suyundan şarap yapılması istenen bir ortama aşağıdaki canlılardan hangisinin konulması gereklidir? A) Bira mayası B) Şapkalı mantar C) Nilüfer bitkisi D) Çekirge 4. Ekmek hamuru yapımı Şarap yapımı Bira yapımı Peynir yapımı Yukarıda verilen olaylardan hangisinde etil alkol fermantasyonu görülmez? A) B) C) D) 268
Madde Döngüleri Ünite 6 5. Uzun süredir spor yapan bir sporcunun çizgili kas hücrelerinde gerçekleşen olaylardan hangisinin değişim grafiği yanlış verilmiştir? A) B) C) D) Glikoz miktarı Isı miktarı Laktik asit miktarı Enzim miktarı Zaman Zaman Zaman Zaman 7. Oksijensiz solunum aşağıdaki hücre organel ve yapılarından hangisinde gerçekleşir? 8. A) Mitokondri B) Kloroplast C) Endoplazmik retikulum D) Sitoplazma Organik besinlerin oksijen kullanılmadan enzimler yardımı ile daha küçük moleküllere parçalanması sonucu ATP üretilmesine ne denir? Yukarıdaki tahtada yazan soruya dört öğrenci cevap veriyor. Fulya Yiğit Fotosentez Metabolizma Fermantasyon Oksijenli ve Oksijensiz Solunum Arasındaki Farklar Oksijenli Solunum Oksijensiz Solunum Bazı bakterilerde bitki Maya hücrelerinde ve hayvan gibi ökaryot bazı bakterilerde ve çok hücreli canlılarda oksijen eksikliğinde ve protistlerin çoğunda görülür. de görülür. çizgili kas hücrelerin- Enerji ihtiyacı fazla Genellikle enerji ihtiyacı az olan canlılar- olan canlılarda görülürda görülür. Oksijen kullanılır. Oksijen kullanılmaz. Sitoplazma ve mitokondride gerçekleşir. leşir. Sitoplazmada gerçek- Net 38 ATP üretilir. Net 2 ATP üretilir. Glikoz,,su ve karbondioksite tamamen yonunda karbon- Etilalkol fermantas- parçalanır. dioksit ve etil alkol oluşur. Laktik asit fermentasyonunda sadece laktik asit meydana gelir. Yukarıdaki tabloda oksijenli ve oksijensiz solunum arasındaki farklar verilmiştir. Fotosentez Işıklı ortamda gerçekleşir. Ökaryot canlılarda kloroplastla gerçekleşir. Klorofil gereklidir. Besin ve oksijen üretilir. Oksijenli Solunum Işıkta ve karanlıkta kesintisiz olarak gerçekleşir. Ökaryot canlılarda mitokondri de gerçekleşir. Klorofil gerekli değildir. Karbondioksit ve su açığa çıkar. 6. Aşağıda verilen olayların hangisinde bazı bakteri ve mantarların oksijensiz solunum yapmasından faydalanılmaz? A) Sütün mayalanması B) Üzümden şarap yapılması C) Soya sosu üretimi D) Besinin oksijen kullanarak parçalanması Can Rüya Oksijenli solunum Buna göre hangi öğrencinin verdiği cevap doğrudur? A) Fulya B) Yiğit C) Can D) Rüya Karbondioksit ve su tüketilir. Amacı, besin ve oksijen üretmektir. Besin ve oksijen tüketilir. Amacı, ATP (enerji) üretmektir. Yukarıdaki tabloda fotosentez ve oksijenli solunum arasındaki farklar verilmiştir. Fotosentez ile oksijenli solunum arasında nasıl bir ilişki vardır? Glikoz + Oksijen Karbondiksit + Su + Enerji Oksijenli Solunum Denklemi Işık Karbondioksit + su Klorofil Glikoz + Oksijen Fotosentez Denklemi 269
Madde Döngüleri Yukarıdaki denklemleri incelediğimizde fotosentez ve oksijenli solunumun çok yakın ilişkisi olduğunu anlayabiliriz. Test 6 Işık enerjisi 1. CO 2 H 2 O Işık 3. Ot ile beslenmektedir. K L Ot yiyen canlılarla beslenmektedir. Besin Oksijen Aktarılan enerji en azdır. Karbondioksit + Su Kloroplastlardaki Fotosentez Mitokondrideki oksijenli solunum ATP ENERJİ Glikoz + Oksijen Enerji dönüşümlerini başlatan temel kaynak Güneş tir. Güneş ışığı sayesinde fotosentezle üretilen glikoz ve oksijen tüketiciler tarafından oksijenli solunumda kullanılıp ATP(Enerji) üretilir. Oksijenli solunumda açığa çıkan karbondioksit ve su üreticiler tarafından fotosentezde kullanılır. Yukarıdaki şemada gösterilen K ve L yerine gelebilecek organeller aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? K A) Koful Mitokondri B) Mitokondri Kloroplast C) Mitokondri Ribozom D) Klorplast Mitokondri L Karbondioksit kullanarak besin üretmektedir. Yukarıda dört faklı canlı ile ilgili bazı bilgiler verilmiştir. Buna göre aşağıdaki piramitlerden hangisinde canlılar doğru yazılmıştır? A) B) C) D) 2. I Glikoz yapımı II ATP üretimi 4. Aşağıdaki canlılardan hangisi kendi besinini kendi üretmez? III Enzim üretimi A) Armut Ağacı Yukarıdaki besin piramidinde bulunan papatya güneş enerjisini kullanarak besin üretir. Ürettiği besinin bir kısmını da kendi tüketir. Çekirge enerjisinin bir kısmını kendi tüketir ve kalan kısmını onu yiyen fareye aktarır. Fare de enerjinin bir kısmını kendi için kullanılır ve kalan kısmını, onu yiyen yılana aktarır. Papatyayı yiyen çekirgenin doku- IV Işık kullanılması Yukarıda verilen olaylardan hangisi mitokondri organelinde gerçekleşir? A) I B) II C) III D) IV B) C) D) Öglena Böcekçil bitki Mantar 270
Madde Döngüleri Ünite 6 5. Aşağıda bazı canlılardan oluşan bir besin zinciri verilmiştir. 7. Işık larında papatyadan aldığı enerjinin sadece %10 u sonraki basamağında yer alan fareye aktarılır. Fare çekirgeyi yediğinde çekirgenin yapısındaki enerjinin %10 unu vücudunda depolar. Buğday Çekirge Besin zincirinin her basamağında, enerjinin küçük bir bölümü üst basamağa aktarılır. Kertenkele 10 J 100 J Atmaca Yukarıdaki besin piramidinde yukarıdan aşağıya doğru gidildikçe; I. Birey sayısı artar. II. Enerji akışı artar. III. Toplam biyokütle azalır. IV. Vücut büyüklüğü genellikle azalır. ifadelerinden hangisi yanlıştır? A) I B) II C) III D) IV Yukarıdaki besin zinciri ile ilgili aşağıda yapılan yorumlardan hangisi yanlıştır? A) Güneş enerjisinden en fazla buğday yararlanır. B) Kertenkele 2. dereceden tüketicidir. C) Çekirge sayısının azalması atmaca sayısının artmasına yol açar. D) En fazla biyokütleye sahip canlı buğdaydır. 1000 J 10000 J Üreticilerden tüketicilere doğru aktarılan enerji miktarı yukarıdaki enerji piramidi ile gösterilimiştir. Piramidin tepesine doğru gidildikçe daha az enerji aktarılır. Not Besin piramidinde veya zincirinde üreticiden tüketiciye doğru aktarılan enerji azalır. 6. Doğadaki azot döngüsü ekosistemdeki canlıların yaşamlarını sürdürebilmeleri için oldukça önemlidir. Yukarıdaki tahtada yazan nota göre toprakta bulunan azotlu organik bileşikleri aşağıda verilen canlılardan hangisi amonyağa çevirir? A) Üreticiler B) Tüketiciler C) Otçullar D) Ayrıştırıcılar 8. I Ot Çekirge Kertenkele I I I Yılan Kaplan Ot Geyik Kaplar Ot Koyun Kaplan Ot Böcek Fare Kaplan Yukarıda verilen besin zincirlerinin hangisinde Kaplan a aktarılan enerji miktarı daha azdır? A) I B) II C) III D) IV Besin zincirindeki bir başka canlı grubu da ayrıştırıcılardır. Bakteriler ve bazı mantar türleri bu grupta yer alır. Peki ayrıştırıcıların enerji piramidine ne gibi katkıları bulunur. Ayrıştırıcılar bitki ve hayvan ölülerini ayrıştırarak basit kimyasal maddelere dönüştürürler. Bu kimyasal maddelerde üreticiler tarafından tekrar kullanılır. Böylece üreticilerin kullandıkları maddelerin döngüsü sağlanmış olur. Doğada hayatsal önem taşıyan maddelerin canlı ve cansız çevre arasındaki hareketi ile bazı döngüler oluşur. Buna madde döngüsü denir. Bu maddelerden bazıları su, karbon, azot ve oksijendir. Şimdi verilen su, karbon, azot maddelerinin doğaya yeniden nasıl kazandırılacağını öğrenelim. 271