"Canlılarda Enerji Dönüşümleri" Ünitesi Ünite Sonu Değerlendirme Soruları Çözümleri 19
Soru 1. Aşağıda sitoplazmada gerçekleşen bir reaksiyon verilmiştir.
Reaksiyonla ilgili
I. NAD koenzimi indirgenir.
II. Fosforilasyon ve defosforilasyon gerçekleşir.
III. Sitoplazma pH’sinde azalma gerçekleşir.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, tüm hücresel solunum çeşitlerinin (oksijenli, oksijensiz solunum ve fermantasyon) başlangıç aşaması olan glikoliz evresini ele almaktadır. Görselde verilen şema üzerinden bu süreçteki koenzim değişimlerini, enerji (ATP) alışverişini ve tepkimenin gerçekleştiği ortamın (sitoplazma) kimyasal özelliklerine etkisini analiz etmemiz istenmektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: E) I, II ve III
3. Doğru Cevabın Açıklaması:
I. NAD koenzimi indirgenir: Glikoliz sırasında glikoz molekülü parçalanırken açığa çıkan hidrojen atomları ve elektronlar NAD+ koenzimi tarafından tutulur. Bu olay sonucunda NAD+ molekülü NADH + H+ yapısına dönüşür. Kimyasal olarak bir molekülün elektron alması "indirgenme" olarak adlandırıldığı için bu ifade doğrudur.
II. Fosforilasyon ve defosforilasyon gerçekleşir: Şemada da görüldüğü üzere, tepkimenin en başında glikoz molekülünü kararsız hale getirip tepkimeyi başlatmak (aktifleştirmek) için 2 adet ATP harcanır; bu olay defosforilasyondur. Tepkimenin ilerleyen aşamalarında ise substrat düzeyinde 4 adet ATP sentezlenir; bu olay ise fosforilasyondur. Her iki süreç de yaşandığı için bu ifade doğrudur.
III. Sitoplazma pH’sinde azalma gerçekleşir: Tepkime sonucunda oluşan NADH + H+ molekülleri ortama hidrojen iyonu bırakır. Ayrıca glikozun parçalanmasıyla oluşan son ürün olan pirüvat (pirüvik asit) asidik özelliktedir. Ortamdaki asitliğin ve hidrojen iyonu yoğunluğunun artması, sitoplazma pH değerinin düşmesine (azalmasına) neden olur. Bu ifade de doğrudur.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi: Verilen öncüllerin (I, II ve III) tamamı glikoliz evresinde gerçekleşen temel biyokimyasal olayları temsil etmektedir. Bu nedenle, sadece bir veya iki öncülü kapsayan A, B, C ve D seçenekleri eksik bilgi içerdiği için elenir. Her üç durumun da doğru olduğu E seçeneği sorunun tam karşılığıdır.
Soru 2. Aşağıdaki deney düzeneği hazırlandıktan sonra cam kavanozun içine NaOH kristalleri konuluyor.
Cam kavanozda bir süre sonra
I. Civa 1 yönünde hareket eder.
II. Cam kavanozdaki CO2 miktarı azalır.
III. Cam kavanozun içerisindeki termometre
civa seviyesi yükselir.
verilen olaylardan hangileri gerçekleşmez?
(NaOH – CO2 tutucudur.)
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, canlılarda hücresel solunum (oksijenli solunum) basamaklarını ve bu süreçte meydana gelen madde değişimleri ile enerji dönüşümlerini ölçmektedir. Deney düzeneğinde çimlenmekte olan tohumların yaptığı solunum sonucunda ortamdaki gaz basıncı, karbondioksit miktarı ve sıcaklık değişimlerini analiz ederek, verilen öncüllerden hangisinin gerçekleşmeyeceğini tespit etmemiz istenmektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: A) Yalnız I
3. Doğru Cevabın Açıklaması:
Hücresel Solunum ve Gaz Değişimi: Çimlenmekte olan tohumlar, büyüme için gerekli olan ATP enerjisini oksijenli solunum yaparak sağlarlar. Bu süreçte ortamdaki oksijeni (O2) tüketirler ve ortama karbondioksit (CO2) gazı verirler.
NaOH Kristalleri: Düzenekte verilen NaOH (sodyum hidroksit), CO2 tutucu bir maddedir. Tohumların ürettiği karbondioksiti hemen emerek ortamdan uzaklaştırır.
Basınç ve Civa Hareketi: Kavanoz içindeki oksijen tohumlar tarafından tüketilirken, açığa çıkan karbondioksit de NaOH tarafından tutulduğu için kavanoz içindeki toplam gaz hacmi ve dolayısıyla basınç azalır. İç basınç düştüğü için dışarıdaki atmosfer basıncı civayı kavanoza doğru, yani 2 yönünde iter. Bu yüzden "Civa 1 yönünde hareket eder" ifadesi yanlıştır ve gerçekleşmez.
Sıcaklık Değişimi: Oksijenli solunum bir enerji dönüşüm olayıdır ve açığa çıkan enerjinin bir kısmı ısı olarak ortama verilir. Bu ısı artışı kavanoz içindeki termometrede civa seviyesinin yükselmesine neden olur. Bu nedenle III. öncül gerçekleşen bir olaydır.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
II. öncül: Ortamda CO2 tutucu (NaOH) bulunduğu için, üretilen karbondioksit gaz fazında kalmaz ve miktarı azalır. Bu gerçekleşen bir olaydır.
III. öncül: Tohumların metabolik faaliyetleri sonucu ısı açığa çıkması termodinamik bir kuraldır ve termometre bu artışı kaydeder. Bu da gerçekleşen bir olaydır.
Soru "hangileri gerçekleşmez?" diye sorduğu için, doğru gözlemler olan II ve III elenir. Yanlış olan tek ifade I. öncül olduğu için cevap A seçeneğidir.
Soru 3. Fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonlarında aşağıdaki değişimlerden hangisi gerçekleşemez?
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, fotosentezin ilk aşaması olan ışığa bağımlı reaksiyonlarda (aydınlık evre) meydana gelen madde değişimlerini grafikler üzerinden analiz etmemizi istemektedir. Soruda, verilen grafiklerden hangisinin bu evre için yanlış bir değişimi ifade ettiği (gerçekleşemeyeceği) sorulmaktadır.
2. Doğru Cevap Şıkkı: B) NADPH2 grafiği
3. Doğru Cevabın Açıklaması:
Işığa bağımlı reaksiyonların temel amacı, ışıktan bağımsız evre (Calvin döngüsü) için gerekli olan ATP ve NADPH (NADPH2) moleküllerini üretmektir. Bu evrede su fotolize uğrar (parçalanır), açığa çıkan elektronlar ve protonlar NADP+ koenzimi tarafından tutulur. Bu olay sonucunda bu evre boyunca NADPH2 miktarının sürekli artması gerekir. B şıkkındaki grafikte ise NADPH2 miktarının önce arttığı, sonra azaldığı gösterilmiştir. NADPH2 miktarındaki azalma ancak ışıktan bağımsız evrede, besin (genellikle glikozun ham maddesi olan PGAL) sentezi sırasında tüketilmesiyle gerçekleşir. Dolayısıyla ışığa bağımlı evrenin kendi içinde böyle bir azalma gerçekleşmez.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
A) ATP miktarı: Işık enerjisi kullanılarak fotofosforilasyon yoluyla ATP üretildiği için hücredeki (kloroplasttaki) ATP miktarı artar. Grafik doğrudur.
C) ADP miktarı: ATP sentezlenirken ortamdaki mevcut ADP molekülleri ve inorganik fosfatlar tüketilir. Bu yüzden serbest ADP miktarının azalması gerekir. Grafik doğrudur.
D) H2O miktarı: Klorofilin kaybettiği elektronu tamamlamak ve sisteme proton sağlamak için su molekülleri ışıkla parçalanır (fotoliz). Su tüketildiği için miktarı azalır. Grafik doğrudur.
E) O2 miktarı: Suyun fotolizi sonucunda yan ürün olarak oksijen gazı açığa çıkar ve atmosfere verilir. Dolayısıyla ortamdaki oksijen miktarı artar. Grafik doğrudur.
4. Aşağıdaki tabloda etil alkol ve laktik asit fermantasyonuna ait bazı özellikler verilmiştir.
Buna göre I, II ve III numaralarla gösterilen yerlere aşağıdakilerden hangisi gelmelidir?
(“+” özelliğin bulunduğunu, “−” ise bulunmadığını göstermektedir.)
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, hücresel solunumun oksijensiz ortamda gerçekleşen iki farklı çeşidini (etil alkol fermantasyonu ve laktik asit fermantasyonu) karşılaştırmaktadır. Tabloda verilen üç temel özelliğin (asetaldehit oluşumu/indirgenmesi, karbondioksit çıkışı ve koenzimlerin yükseltgenmesi) bu iki fermantasyon türünde görülüp görülmediğini belirleyerek boşlukları doldurmamız istenmektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: D) I (-), II (+), III (+)
3. Doğru Cevabın Açıklaması: Fermantasyon olaylarını basamaklarına ayırarak incelediğimizde şu sonuçlara ulaşırız:
II Numaralı Boşluk (Etil Alkol Fermantasyonu - CO2 Oluşumu): Etil alkol fermantasyonunda, glikoliz sonucu oluşan pirüvattan (3C) önce asetaldehit (2C) oluşur. Bu geçiş sırasında bir karbon eksilmesi olur ve dışarıya karbondioksit (CO2) verilir. Bu nedenle II numaralı yer "+" olmalıdır.
I Numaralı Boşluk (Laktik Asit Fermantasyonu - Asetaldehit İndirgemesi): Laktik asit fermantasyonunda pirüvat, asetaldehit aşamasına uğramadan doğrudan laktik aside dönüşür. Yani bu tepkimede asetaldehit hiç oluşmaz. Oluşmadığı için indirgenmesi de söz konusu değildir. Bu nedenle I numaralı yer "−" olmalıdır.
III Numaralı Boşluk (Laktik Asit Fermantasyonu - NAD Yükseltgemesi): Tüm fermantasyon çeşitlerinde, glikoliz evresinin devam edebilmesi için NADH moleküllerinin elektron vererek tekrar NAD+ haline gelmesi (yükseltgenmesi) gerekir. Laktik asit fermantasyonunda bu olay pirüvatın laktik aside dönüştüğü son evrede gerçekleşir. Bu nedenle III numaralı yer "+" olmalıdır.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
A, B ve C Şıkları: Bu seçeneklerde özellikle CO2 çıkışının (II) veya NAD yükseltgemesinin (III) laktik asit fermantasyonundaki durumu yanlış verildiği için elenirler. Örneğin laktik asit fermantasyonunda CO2 çıkmaz ama NAD mutlaka yükseltgenir.
E Şıkkı: Bu seçenekte etil alkol fermantasyonunda CO2 oluşumuna (II) "−" denilmiştir. Ancak etil alkol fermantasyonunun laktik asit fermantasyonundan en temel farklarından biri karbondioksit üretmesidir (ekmek hamurunun kabarmasını sağlayan da budur). Bu yüzden bu şık hatalıdır.
Soru 5.
l. Reaksiyon sonucu sadece glikoz oluşur.
ll. lşığa bağımlı evre reaksiyonlarının ürünlerine bağımlıdır.
lll. Ortamın sıcaklığı reaksiyon hızını etkiler.
Fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonlarıyla ilgili yukarıdaki yargılardan hangileri yanlıştır?
A) Yalnız l
B) l ve ll
C) l ve III
D) ll ve lll
E) I, ll ve lll
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, fotosentezin ikinci aşaması olan ışıktan bağımsız reaksiyonların (Calvin döngüsü) karakteristik özelliklerini sorgulamaktadır. Özellikle bu evrenin ürün çeşitliliği, ilk evreye (ışığa bağımlı evre) olan bağımlılığı ve sıcaklık gibi çevresel faktörlerden nasıl etkilendiği üzerine odaklanarak, verilen yargılardan hangisinin biyolojik olarak yanlış olduğunu bulmamızı istemektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: A) Yalnız I
3. Doğru Cevabın Açıklaması:
I. Reaksiyon sonucu sadece glikoz oluşur (Yanlış): Işıktan bağımsız tepkimelerde ara ürün olarak sentezlenen PGAL (Fosfogliseraldehit) molekülü, bitkinin metabolik ihtiyaçlarına göre sadece glikoza değil; amino asit, vitamin, yağ asidi, gliserol ve azotlu organik baz gibi birçok farklı organik moleküle dönüştürülebilir. Bu nedenle "sadece glikoz" ifadesi kısıtlayıcı ve hatalıdır.
II. Işığa bağımlı evre reaksiyonlarının ürünlerine bağımlıdır (Doğru): Işıktan bağımsız evrede karbondioksiti organik bir besine dönüştürmek için ciddi bir enerji ve hidrojen kaynağına ihtiyaç duyulur. Bu ihtiyaç, fotosentezin ilk evresinde üretilen ATP ve NADPH molekülleri ile karşılanır. Bu ürünler olmadan ışıktan bağımsız evre gerçekleşemez.
III. Ortamın sıcaklığı reaksiyon hızını etkiler (Doğru): Fotosentezin bu evresi tamamen enzimlerin denetiminde gerçekleşen karmaşık biyokimyasal basamaklardan oluşur. Enzimler sıcaklık değişimlerine karşı son derece hassas (protein yapılı) oldukları için ortam sıcaklığı reaksiyonun hızını doğrudan belirleyen temel faktörlerden biridir.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi: Soru bizden yanlış olan yargıyı istemektedir. II ve III numaralı öncüller fotosentez mekanizmasına uygun ve doğru bilgiler içerdiği için bu yargıların bulunduğu B, C, D ve E seçenekleri doğru cevap olamaz. Yanlış olan tek yargı I numaralı öncül olduğu için A seçeneği işaretlenmelidir.
Soru 6. Aşağıdaki şekilde A ve B kaplarına çeşitli maddeler ve canlılar konmuştur.
Bir süre sonra A kabındaki fare yaşamını sürdürürken B kabındaki fare ölmüştür. B kabındaki farenin ölmesinin temel sebebi hangi seçenekte doğru verilmiştir?
A) Mor-sülfür bakterisinin bulunduğu kaptaki O2’nin tükenmesi
B) Siyanobakterinin besin üretmesi
C) Mor-sülfür bakterisinin ışık enerjisini kullanmaması
D) B kabında suyun bulunmaması
E) Siyanobakterilerin farelerin artıklarını tüketmesi
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, fotosentez yapan farklı canlı gruplarının (siyanobakteri ve mor-sülfür bakterisi) kullandıkları hidrojen kaynaklarını ve buna bağlı olarak açığa çıkardıkları yan ürünleri karşılaştırmayı amaçlar. Kapalı bir sistemde farenin yaşamını devam ettirebilmesi için gerekli olan temel gazın (O2) hangi düzenekte üretilip üretilmediğini analiz etmemizi ister.
2. Doğru Cevap Şıkkı: A) Mor-sülfür bakterisinin bulunduğu kaptaki O2’nin tükenmesi
3. Doğru Cevabın Açıklaması: Kapalı kaplardaki farelerin hayatta kalabilmesi için hücresel solunum yapmaları, bunun için de ortamda sürekli oksijen bulunması gerekir.
A kabında: Siyanobakteriler fotosentez yaparken hidrojen kaynağı olarak su (H2O) kullanırlar. Suyun fotolizi sonucunda yan ürün olarak atmosfere oksijen verilir. Fare, siyanobakterinin ürettiği bu oksijeni kullanarak yaşamını sürdürür.
B kabında: Mor-sülfür bakterileri de fotosentez yapar ancak hidrojen kaynağı olarak su yerine genellikle hidrojen sülfür (H2S) gibi farklı inorganik maddeler kullanırlar. Bu nedenle fotosentez sonucunda oksijen değil, kükürt açığa çıkarırlar. Kapta su bulunsa bile bu canlılar suyu oksijen üretmek için kullanmazlar. Mevcut oksijen fare tarafından tüketilince yerine yenisi konulamadığı için fare ölür.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
B) Siyanobakterinin besin üretmesi: Bu durum A kabındaki canlılar için olumlu bir durumdur ve farenin ölümünü değil, yaşamını destekler.
C) Mor-sülfür bakterisinin ışık enerjisini kullanmaması: Bu ifade yanlıştır; mor-sülfür bakterileri fotoototroftur, yani besin üretmek için ışık enerjisini kullanmak zorundadırlar.
D) B kabında suyun bulunmaması: Şekilde her iki kapta da suyun bulunduğu gösterilmiştir. Farenin ölme nedeni suyun yokluğu değil, bakterinin suyu oksijen kaynağı olarak kullanmamasıdır.
E) Siyanobakterilerin farelerin artıklarını tüketmesi: Farelerin artığı olan karbondioksit (CO2), siyanobakteriler tarafından fotosentezde karbon kaynağı olarak kullanılır. Bu durum A kabındaki sistemin döngüsüne yardımcı olur ancak B kabındaki farenin ölüm sebebini açıklayan temel faktör değildir.
Soru 7.
Yukarıdaki tabloda, hücredeki oksijenli solunumda görev alan kısımlarda oluşan bazı moleküller harfler|e gösterilmiştir. Tablodaki verilere göre a, b ve c eşleştirmesi aşağıdakilerin hangisi gibi olabilir?
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, oksijenli solunumun üç ana evresini (Glikoliz, Krebs Döngüsü ve Elektron Taşıma Sistemi) ve bu evrelerin hücrenin hangi kısımlarında gerçekleştiğini ele almaktadır. Tabloda verilen "a, b ve c" harflerinin, gerçekleştikleri bölgelere göre hangi molekülleri (NADH, FADH2, H2O) temsil ettiğini bulmamız istenmektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: B) a: NADH, b: FADH2, c: H2O
3. Doğru Cevabın Açıklaması: Oksijenli solunum basamaklarını ve üretilen molekülleri incelediğimizde tabloyla şu şekilde eşleştiğini görürüz:
a Molekülü (NADH): Oksijenli solunumun ilk evresi olan Glikoliz sitoplazmada gerçekleşir ve burada NADH üretilir. NADH ayrıca mitokondrinin matriksinde (Krebs evresinde) de üretilmeye devam eder ve son olarak krista üzerindeki ETS'ye taşınır. Bu yüzden her üç bölgede de "a" molekülü gözlenebilir.
b Molekülü (FADH2): FADH2 sadece mitokondrinin matriks kısmında gerçekleşen Krebs döngüsü sırasında üretilir. Üretilen bu moleküller daha sonra krista üzerindeki ETS'ye aktarılır. Sitoplazmada (glikoliz evresinde) FADH2 oluşmadığı için sitoplazma satırında bu molekülü görmeyiz.
c Molekülü (H2O): Suyun oluşumu oksijenli solunumun en son basamağıdır. Elektron Taşıma Sistemi (ETS) elemanları mitokondrinin iç zarı olan krista üzerindedir. Oksijenin elektron ve proton alarak suya dönüşmesi sadece bu bölgede gerçekleştiği için "c" molekülü sadece krista satırında yer alır.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
A Şıkkı: Glikoz sitoplazmada bulunur ancak matriks ve kristada bir ürün olarak oluşmaz veya bu şekilde taşınmaz. Ayrıca CO2 sadece matrikste (ve hazırlık evresinde) oluşur, kristada oluşmaz.
C Şıkkı: Su (H2O) sadece kristada oluşur, sitoplazmada oksijenli solunum ürünü olarak gözlenmez.
D Şıkkı: ATP her üç evrede de bir şekilde gözlenebilir (glikoliz ve krebs'te üretilir, kristada sentezlenir) ancak FAD+ ve NAD+ moleküllerinin tablodaki yerleşimi oluşum/gözlem sırasına uymaz.
E Şıkkı: NAD+ bir koenzimdir ancak sitoplazmada üretilen bir son ürün değildir; O2 ise kristada tüketilen bir moleküldür, oluşan bir molekül değildir.
Soru 8. Aşağıda laktik asit fermantasyonuna ait bazı evreler verilmiştir.
Bu evrelerle ilgili aşağıda verilen ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Y evresinde CO2 oluşur.
B) X evresinde ATP üretilir.
C) X evresinde NAD+ indirgenir.
D) X ve Y evreleri hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir.
E) Y evresinde NAD+ yükseltgenir.
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, hücrede oksijensiz koşullarda gerçekleşen laktik asit fermantasyonunun evrelerini (Glikoliz ve Son Ürün evresi) ve bu süreçte meydana gelen kimyasal değişimleri analiz etmemizi sağlamaktadır. Şemadaki X (Glikoliz) ve Y (Son Ürün) basamaklarını inceleyerek; ATP üretimi, koenzimlerin (NAD) durumu ve gaz çıkışı gibi özelliklerden hangisinin yanlış olduğunu bulmamız istenmektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: A) Y evresinde CO2 oluşur.
3. Doğru Cevabın Açıklaması: Laktik asit fermantasyonunda, 6 karbonlu glikoz parçalanarak iki adet 3 karbonlu pirüvata (X evresi), ardından da bu pirüvatlar 3 karbonlu laktik aside (Y evresi) dönüşür. Dikkat edilirse, pirüvattan laktik aside geçişte karbon sayısı (3C → 3C) değişmemektedir. Karbon kaybı yaşanmadığı için bu süreçte karbondioksit (CO2) gazı çıkışı gerçekleşmez. Karbondioksit oluşumu, laktik asit fermantasyonunu etil alkol fermantasyonundan ayıran en önemli farktır. Bu nedenle A şıkkındaki ifade yanlıştır.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
B) X evresinde ATP üretilir: Doğrudur. X evresi glikolizdir ve bu evrede substrat düzeyinde fosforilasyon ile 4 ATP üretilir (başta 2 harcandığı için net kazanç 2 ATP'dir).
C) X evresinde NAD+ indirgenir: Doğrudur. Glikozun parçalanması sırasında açığa çıkan elektron ve protonları (hidrojenleri) tutan NAD+ koenzimi, NADH molekülüne dönüşür. Bu işleme indirgenme denir.
D) X ve Y evreleri hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir: Doğrudur. Fermantasyonun tüm basamakları, hem bakterilerde hem de ökaryot hücrelerde (örneğin çizgili kas hücrelerimizde) sitoplazma içinde tamamlanır.
E) Y evresinde NAD+ yükseltgenir: Doğrudur. Glikoliz evresinde üretilen NADH molekülleri, pirüvatın laktik aside dönüşümü sırasında hidrojenlerini verir ve tekrar NAD+ haline döner. Hidrojen verme işlemine yükseltgenme denir; bu sayede glikolizin devam etmesi için gerekli olan serbest NAD+'lar sisteme geri kazandırılır.
Soru 9.
Yukarıda verilenlere göre X, Y, Z ve T harfleri yerine gelmesi gerekenler aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, fotosentezin iki ana evresi olan ışığa bağımlı reaksiyonlar (ışıklı evre) ve ışıktan bağımsız reaksiyonlar (Calvin döngüsü) arasındaki madde alışverişini sorgulamaktadır. Şema üzerinde harflerle (X, Y, Z, T) gösterilen boşluklara, fotosentez sürecinin girdileri ve evreler arası taşınan moleküllerden hangilerinin gelmesi gerektiğini bulmamız istenmektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: A) X: H2O, Y: ATP, Z: NADPH, T: CO2
3. Doğru Cevabın Açıklaması: Fotosentez mekanizmasını şema üzerinden adım adım incelediğimizde şu sonuçlara ulaşırız:
X (H2O): Işığa bağımlı evrede klorofilin kaybettiği elektronları tamamlamak ve sisteme hidrojen sağlamak için su kullanılır. Suyun parçalanması (fotoliz) sonucu yan ürün olarak atmosfere oksijen (O2) verilir. Şemada O2 çıkışının olduğu evreye giriş yaptığı için X mutlaka su (H2O) olmalıdır.
Y ve Z (ATP ve NADPH): Işığa bağımlı evrede ışık enerjisi yardımıyla üretilen ve ışıktan bağımsız evrede besin sentezi için gerekli olan iki temel enerji/hidrojen taşıyıcı molekül vardır. Bunlar ATP ve NADPH molekülleridir. Şemada bu iki evre arasındaki oklar bu madde geçişini temsil eder.
T (CO2): Işıktan bağımsız evrede organik besinin (glikoz vb.) yapısına katılacak olan karbon ve oksijen atomlarının kaynağı dışarıdan alınan karbondioksit gazıdır. Şemada besin sentezinin olduğu evreye dışarıdan giren T, CO2 molekülüdür.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
B ve D şıkları: Bu seçeneklerde X yerine CO2 yazılmıştır. Karbondioksit ışıklı evreye değil, ışıktan bağımsız evreye girer; bu yüzden bu şıklar elenir.
C şıkkı: Bu seçenekte X yerine NADP+ yazılmıştır. NADP+, ışıklı evreye giren bir koenzim olsa da şemadaki temel girdi-çıktı ilişkisini (O2 çıkışı) açıklayan ana madde değildir. Ayrıca T yerine ATP yazılmıştır; ATP dışarıdan alınan bir gaz değil, hücre içinde üretilen bir moleküldür.
E şıkkı: Bu seçenekte X yerine ATP yazılmıştır. ATP ışıklı evrenin bir girdisi (gireni) değil, tam tersine bu evrenin bir ürünüdür (çıkanıdır).
Soru 10.
Yukarıda ökaryot bir hücrede gerçekleşen oksijenli solunumun bazı basamakları gösterilmiştir. Buna göre aşağıda verilenlerden hangisi yanlıştır?
A) l, sitoplazmada gerçekleşir ve ATP sentezi olur.
B) ll’de CO2 çıkışı olur.
C) lll’te ATP sentezi olmaz.
D) lV’te indirgenme ve yükseltgenme reaksiyonları olur.
E) lIl, mitokondride gerçekleşir.
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, ökaryotik bir hücrede gerçekleşen oksijenli solunumun temel basamaklarını (Glikoliz, Pirüvat Oksidasyonu, Krebs Döngüsü ve ETS) şematize ederek, bu evrelerde meydana gelen olaylar hakkında hangi bilginin yanlış olduğunu bulmamızı istemektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: C) III’te ATP sentezi olmaz.
3. Doğru Cevabın Açıklaması: Şemada III numara ile gösterilen basamak Krebs döngüsüdür. Krebs döngüsü reaksiyonları sırasında "Substrat Düzeyinde Fosforilasyon" adı verilen yöntemle doğrudan ATP sentezi gerçekleşir. Bir glikoz molekülünün parçalanması sürecinde bu döngü iki kez döner ve toplamda 2 ATP üretilir. Bu yüzden "III’te ATP sentezi olmaz" ifadesi biyolojik olarak hatalıdır.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
A) I, sitoplazmada gerçekleşir ve ATP sentezi olur: Doğrudur. I numaralı evre glikolizdir. Tüm canlı hücrelerde sitoplazmada başlar ve bu süreçte net 2 ATP üretilir.
B) II’de CO2 çıkışı olur: Doğrudur. Pirüvattan (3C) Asetil CoA (2C) oluşurken karbon kaybı yaşanır ve bu karbon dışarıya karbondioksit (CO2) olarak verilir.
D) IV’te indirgenme ve yükseltgenme reaksiyonları olur: Doğrudur. IV numaralı evre olan Elektron Taşıma Sistemi (ETS), elektronların bir molekülden diğerine aktarılması (indirgenme-yükseltgenme) esasına dayanır.
E) III, mitokondride gerçekleşir: Doğrudur. Ökaryot canlılarda Krebs döngüsü mitokondri organelinin içindeki matriks sıvısında gerçekleşir.
Soru 11. Aşağıdaki deney düzeneği oluşturulup cam huninin içine su bitkisi konuluyor.
Su bitkisi bir süre sonra K kabarcığını oluşturmuştur. K kabarcık sayısını artırmak için
I. Cam huni içerisine gazoz ilave etmek
II. Sıcaklığı optimum seviyenin altına düşürmek
III. Işığın dalga boyunu kırmızı ya da mor renge dönüştürmek
verilen olaylardan hangisi gerçekleştirilemez?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve II
E) I, II ve III
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, bir su bitkisinin ışık altında gerçekleştirdiği fotosentez hızını etkileyen faktörleri bir deney düzeneği üzerinden sorgulamaktadır. Deney düzeneğinde huninin tepesinde toplanan "K kabarcığı"nın fotosentez ürünü olan oksijen (O2) olduğunu bilerek, bu kabarcık sayısını (fotosentez hızını) artırmak amacıyla yapılan uygulamalardan hangisinin hatalı (gerçekleştirilemez) olduğunu bulmamız istenmektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: B) Yalnız II
3. Doğru Cevabın Açıklaması: Fotosentez, enzimlerin kontrolünde gerçekleşen biyokimyasal bir süreçtir. Her enzimin en yüksek hızda çalıştığı bir optimum (en uygun) sıcaklık değeri vardır. Sıcaklık bu optimum seviyenin altına düşürüldüğünde enzimlerin kinetik enerjisi azalır ve çalışma hızları yavaşlar. Bu durum doğrudan fotosentez hızını düşürür ve birim zamanda üretilen oksijen miktarını (kabarcık sayısını) azaltır. Soruda hedef kabarcık sayısını artırmak olduğu için, hızı yavaşlatan "sıcaklığı düşürme" işlemi bu amaç doğrultusunda kullanılamaz.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
I. Cam huni içerisine gazoz ilave etmek: Gazozun içerisinde çözünmüş halde bol miktarda karbondioksit (CO2) bulunur. Karbondioksit fotosentezin ham maddelerinden biridir. Ortamdaki CO2 yoğunluğunun artması fotosentezi hızlandırır ve dışarı verilen oksijen miktarını artırır. Bu işlem hedefe uygundur.
III. Işığın dalga boyunu kırmızı ya da mor renge dönüştürmek: Klorofil pigmenti ışığı en iyi mor/mavi ve kırmızı dalga boylarında soğurur (emer). Yeşil ışıkta fotosentez hızı en düşük seviyedeyken, ışığın rengini kırmızı veya mora çevirmek fotosentezi hızlandırır ve kabarcık çıkışını artırır. Bu işlem de hedefe uygundur.
I ve III numaralı öncüller fotosentezi hızlandırırken, II numaralı öncül yavaşlattığı için cevap B seçeneğidir.
Soru 12. Karotenoit pigmentleri ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) Bitkilerde yeşilin dışındaki renkleri verirler.
B) Farklı dalga boyundaki ışıkları soğurup klorofile aktarır.
C) Bitkinin aşırı ısınmasını önler.
D) Fotosistemlerin içinde bulunur.
E) Güneş enerjisiyle elektronunu fırlatarak kimyasal enerjiye çevirir.
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, fotosentezde klorofile yardımcı olan karotenoit pigmentlerinin görevlerini ve çalışma prensiplerini sorgulamaktadır. Karotenoitlerin bitkiye sağladığı avantajları ve klorofilden temel farklarını analiz ederek, verilenlerden hangisinin yanlış olduğunu bulmamız istenmektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: E) Güneş enerjisiyle elektronunu fırlatarak kimyasal enerjiye çevirir.
3. Doğru Cevabın Açıklaması: Karotenoitler "yardımcı" pigmentlerdir. Işığı soğurabilirler ancak bu enerjiyi doğrudan kimyasal enerjiye çevirme yetenekleri yoktur. Görevleri, topladıkları ışık enerjisini fotosistemin merkezindeki klorofile aktarmaktır. Elektron fırlatarak ışık enerjisinin kimyasal enerjiye (ATP ve NADPH) dönüşümünü başlatan asıl molekül Klorofildir. Karotenoitlerin elektron fırlatarak tepkimeyi başlatma gibi bir görevi bulunmaz.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
A) Bitkilerde yeşilin dışındaki renkleri verirler: Doğrudur. Havuca turuncu (karoten), limona sarı (ksantofil), domatese kırmızı (likopen) rengini bu pigmentler verir.
B) Farklı dalga boyundaki ışıkları soğurup klorofile aktarır: Doğrudur. Klorofilin doğrudan ememediği ışık dalga boylarını yakalayarak fotosentezin verimini artırırlar.
C) Bitkinin aşırı ısınmasını önler: Doğrudur. Çok şiddetli ve zararlı ışınları emerek klorofil molekülünün zarar görmesini engellerler; bir nevi "güneş kremi" veya koruyucu kalkan görevi görürler.
D) Fotosistemlerin içinde bulunur: Doğrudur. Kloroplastın granalarında yer alan fotosistemlerin "anten kompleksi" adı verilen yapısında klorofillerle birlikte bulunurlar.
Soru 13. Polimer organik besinlerin oksijenli solunum reaksiyonlarına giriş yerleri aşağıda şematize edilmiştir.
Bu reaksiyonlarla ilgili
I. Protein ve yağların solunumunda glikoliz reaksiyonları gerçekleştirilmez.
II. Amino asitlerin solunumunda ürün olarak sadece amonyak oluşur.
III. Yağların solunumunda daha fazla su meydana gelir.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız III
C) I ve III
D) II ve III
E) I, II ve III
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, farklı polimer organik besinlerin (karbonhidrat, protein ve yağ) oksijenli solunum tepkimelerine hangi basamaklardan dahil olduğunu ve bu süreçlerin sonunda açığa çıkan ürünleri karşılaştırmaktadır. Şema üzerinden bu besinlerin glikoliz evresine girip girmediklerini, oluşturdukları yan ürünleri ve metabolik su verimlerini analiz etmemiz istenmektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: C) I ve III
3. Doğru Cevabın Açıklaması:
I. Öncül (Doğru): Glikoliz reaksiyonları, glikozun pirüvata kadar parçalanması sürecidir. Şemada görüldüğü gibi, proteinlerin yapı taşı olan amino asitler ile yağların yapı taşları (gliserol ve yağ asitleri) solunum zincirine pirüvik asit, Asetil CoA veya Krebs döngüsü basamaklarından katılırlar. Bu maddeler doğrudan glikozdan başlamadıkları için glikoliz evresini gerçekleştirmezler.
III. Öncül (Doğru): Yağlar, özellikle yağ asitleri, karbonhidrat ve proteinlere göre yapılarında çok daha fazla hidrojen atomu bulundururlar. Oksijenli solunumda hidrojenler ETS (Elektron Taşıma Sistemi) basamağında oksijenle birleşerek su oluşturur. Hidrojen oranının yüksek olması, yağların solunumu sonucunda diğer besinlere oranla çok daha fazla su açığa çıkmasını sağlar.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
II. Öncül (Yanlış): Amino asitlerin oksijenli solunumda kullanılması sonucu yapıdaki azotlu gruptan dolayı amonyak (NH3) açığa çıkar; ancak bu süreçte "sadece" amonyak oluşmaz. Solunumun genel ürünleri olan karbondioksit (CO2), su (H2O) ve ATP de mutlaka üretilir. "Sadece" ifadesi bu öncülü biyolojik olarak hatalı kılar.
I ve III numaralı yargılar doğru, II numaralı yargı yanlış olduğu için A, B, D ve E seçenekleri elenir. Doğru analiz bizi C seçeneğine ulaştırır.
Soru 14. Oksijenli solunum reaksiyonlarında seçeneklerde verilen olaylardan hangileri sadece mitokondri organelinde gerçekleşir?
A) Substrat düzeyinde fosforilasyon
B) NAD koenziminin indirgenmesi
C) Enzimlerin görev alması
D) ATP tüketiminin yapılması
E) CO2 üretilmesi
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, oksijenli solunumun hücrenin hangi bölümlerinde gerçekleştiğini ve bu bölümlerde meydana gelen biyokimyasal olayları ayırt etme bilgisini ölçmektedir. Özellikle, solunumun hangi basamaklarının sitoplazmada, hangilerinin ise sadece mitokondri organelinde gerçekleştiğini belirlememiz istenmektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: E) CO2 üretilmesi
3. Doğru Cevabın Açıklaması: Oksijenli solunum süreci glikoliz ile sitoplazmada başlar, ancak bu evrede karbondioksit açığa çıkmaz. Glikolizden sonra oluşan pirüvat molekülleri mitokondriye geçer. Mitokondri içinde gerçekleşen pirüvat oksidasyonu (hazırlık evresi) ve Krebs döngüsü sırasında karbon atomları oksijenle birleşerek karbondioksit (CO2) gazı halinde açığa çıkar. Bu gazın üretimi oksijenli solunumun hiçbir aşamasında sitoplazmada gerçekleşmez; tamamen mitokondri içindeki matriks sıvısına özgü bir olaydır.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
A) Substrat düzeyinde fosforilasyon: Bu olay hem sitoplazmada (Glikoliz evresinde) hem de mitokondri içinde (Krebs döngüsünde) gerçekleşir. Bu yüzden "sadece" mitokondriye özgü değildir.
B) NAD koenziminin indirgenmesi: Glikoliz evresinde (sitoplazma) ve Krebs döngüsünde (mitokondri) NAD+ molekülleri hidrojen alarak indirgenir. Dolayısıyla her iki hücresel bölümde de görülür.
C) Enzimlerin görev alması: Solunumun tüm basamakları biyokimyasal tepkimelerdir ve tamamı enzimler tarafından kontrol edilir. Enzimler hem sitoplazmada hem de mitokondri içinde aktif olarak görev yaparlar.
D) ATP tüketiminin yapılması: Oksijenli solunumun en başında, glikozun tepkimeye girmesi için aktifleşmesi gerekir ve bunun için sitoplazmada 2 adet ATP harcanır. Bu nedenle ATP tüketimi sitoplazmada da gerçekleşen bir olaydır.
Soru 15. Aşağıdakilerden hangisi, glikozdan enerji sağlamak amacıyla gerçekleşen reaksiyonlar sırasında oksijen kullanıldığını gösterir?
A) Laktik asidin oluşması
B) Asetil CoA’nın oluşması
C) Pirüvik asidin oluşması
D) NADH + H+ in meydana gelmesi
E) Etil alkolün oluşması
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, bir hücrede glikozun parçalanması (enerji eldesi) sırasında gerçekleşen hangi olayın, o hücrenin kesinlikle oksijenli solunum yaptığını kanıtladığını sormaktadır. Yani seçenekler arasından sadece oksijenli solunuma özgü olan ve fermantasyon çeşitlerinde asla görülmeyen basamağı bulmamız istenmektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: B) Asetil CoA’nın oluşması
3. Doğru Cevabın Açıklaması: Hücrede glikozun parçalanmasıyla oluşan pirüvik asit (pirüvat) molekülleri, eğer ortamda oksijen varsa mitokondri organeline geçer. Pirüvat, mitokondri içine girdiğinde bir karbon kaybederek Asetil CoA (Asetil Koenzim A) adı verilen ara moleküle dönüşür. Bu molekülün oluşumu, tepkimenin Krebs döngüsüne gireceğini gösteren en önemli kanıttır. Laktik asit veya etil alkol fermantasyonunda süreç pirüvattan sonra farklı bir yola sapar ve asla Asetil CoA oluşmaz. Bu yüzden bu molekülün varlığı, oksijenli solunumun yapıldığını kesin olarak gösterir.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
A) Laktik asidin oluşması: Bu olay laktik asit fermantasyonudur ve ortamda oksijen yetersiz olduğunda veya hiç olmadığında gerçekleşir.
C) Pirüvik asidin oluşması: Bu olay "glikoliz" evresidir. Glikoliz; oksijenli solunum, oksijensiz solunum ve her iki fermantasyon türünde de (etil alkol ve laktik asit) ortak olarak sitoplazmada gerçekleşir. Bu yüzden oksijen varlığını kanıtlamaz.
D) NADH + H+'in meydana gelmesi: NAD+ koenziminin hidrojen tutarak indirgenmesi olayı glikoliz evresinde gerçekleşir. Glikoliz tüm enerji yollarında ortak olduğu için bu durum da oksijenin kullanıldığını tek başına ispatlamaz.
E) Etil alkolün oluşması: Bu olay etil alkol fermantasyonudur ve oksijenin bulunmadığı ortamlarda gerçekleşen bir enerji eldesi yöntemidir.
Soru 16.
Omurgalı bir hayvanın iskelet kas hücrelerinde gerçekleşen laktik asit fermantasyonu ile ilgili yukarıdaki grafiklerden hangileri yanlıştır?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve II
E) I, II ve III
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, omurgalı hayvanların iskelet kası hücrelerinde oksijenin yetersiz olduğu durumlarda gerçekleşen laktik asit fermantasyonu sürecindeki madde değişimlerini sorgulamaktadır. Verilen üç grafiği (asetaldehit, karbondioksit ve glikoz miktarları) analiz ederek, bu fermantasyon çeşidine göre hangi grafiklerin yanlış çizildiğini bulmamız istenmektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: D) I ve II
3. Doğru Cevabın Açıklaması: Laktik asit fermantasyonu, glikozun parçalanarak laktik aside dönüştüğü ve bu sırada hücrenin ihtiyacı olan ATP'nin üretildiği bir süreçtir. Grafikleri bu sürece göre değerlendirdiğimizde:
I. Grafik (Asetaldehit miktarı): Asetaldehit, etil alkol fermantasyonu sırasında oluşan bir ara bileşiktir. Laktik asit fermantasyonunda glikozdan oluşan pirüvat, doğrudan laktik aside dönüşür; dolayısıyla asetaldehit oluşumu gözlenmez. Bu grafik yanlıştır.
II. Grafik (CO2 miktarı): Laktik asit fermantasyonu sırasında karbon sayısı değişmez (3 karbonlu pirüvattan 3 karbonlu laktik asit oluşur). Bu nedenle ortama karbondioksit (CO2) gazı verilmez. Karbondioksit çıkışı etil alkol fermantasyonunda veya oksijenli solunumda görülür. Bu grafik yanlıştır.
III. Grafik (Glikoz miktarı): Fermantasyon bir enerji üretim tepkimesidir ve bu tepkimede ham madde (substrat) olarak glikoz tüketilir. Süreç ilerledikçe hücredeki glikoz miktarı azalacağı için bu grafik doğrudur.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
A, B ve C Şıkları: Bu seçenekler sadece bir grafiği hatalı kabul ettiği için elenir. Oysa laktik asit fermantasyonunda hem asetaldehit artışı hem de karbondioksit çıkışı biyolojik olarak imkansızdır.
E Şıkkı: Bu seçenek her üç grafiğin de yanlış olduğunu savunur. Ancak III. grafikteki glikoz miktarının azalması, tüm hücresel solunum ve fermantasyon çeşitleri için geçerli olan doğru bir bilgidir. Bu nedenle E şıkkı hatalıdır.
Soru 17.
I. İnorganik maddelerin oksitlenmesi - ATP
II. Işık enerjisi - ATP
III. Solunum - ATP IV. ATP - Hücre metabolizması
Yukarıda verilen olaylardan hangilerini kemosentez yapan bir bakteri gerçekleştirir?
A) I ve II
B) II ve III
C) I, II ve III
D) I, II ve IV
E) I, III ve IV
1. Sorunun İçeriği ve Ne Sorduğu: Bu soru, kemosentez yapabilen bir bakterinin yaşam döngüsü boyunca hangi enerji dönüşümlerini gerçekleştirdiğini sorgulamaktadır. Soruda bizden, bakterinin besin üretme yöntemi (kemosentez), genel hayatsal faaliyetleri (solunum) ve ürettiği enerjiyi nerelerde kullandığına dair temel biyolojik süreçleri analiz etmemiz istenmektedir.
2. Doğru Cevap Şıkkı: E) I, III ve IV
3. Doğru Cevabın Açıklaması: Kemosentetik bir bakterinin gerçekleştirdiği olayları adım adım inceleyelim:
I. İnorganik maddelerin oksitlenmesi - ATP (Doğru): Bu olay kemosentezin "imzasıdır". Kemosentetik bakteriler, güneş ışığına ihtiyaç duymadan; amonyak, nitrit, kükürt veya demir gibi inorganik maddeleri oksitleyerek kimyasal enerji elde ederler ve bu enerjiyi ATP sentezinde kullanırlar.
III. Solunum - ATP (Doğru): Kemosentez bir besin üretme olayıdır. Ancak her canlı gibi bu bakteriler de yaşamlarını sürdürmek, hücre içi dengelerini korumak için sürekli enerjiye ihtiyaç duyarlar. Bu yüzden ürettikleri besinleri hücresel solunum yoluyla parçalayarak tekrar ATP üretirler.
IV. ATP - Hücre metabolizması (Doğru): Bakterinin protein sentezlemesi, hücre bölünmesi yapması veya madde taşıması (aktif taşıma) gibi tüm metabolik olayları enerji harcatır. Kemosentez ve solunumla üretilen ATP molekülleri, işte bu hücre metabolizması için "yakıt" olarak kullanılır.
4. Diğer Şıkların Değerlendirilmesi:
II. Işık enerjisi - ATP (Yanlış): Bu olay fotosenteze özgüdür. Kemosentez yapan bir canlı, isminden de anlaşılacağı üzere enerji kaynağı olarak ışığı değil, kimyasal tepkimeleri kullanır. Dolayısıyla kemosentetik bir bakteride ışık enerjisinden ATP üretimi (fotofosforilasyon) gerçekleşmez.
II. öncülün olduğu A, B ve C şıkları bu sebeple elenir. Sadece I, III ve IV'ü kapsayan E seçeneği en doğru ve eksiksiz cevaptır. D şıkkı ise genel solunum faaliyetini (III) dışarıda bıraktığı için eksik kalmaktadır.