Fotosentezde Kullanılan ve Üretilen Maddeler

Aşağıdaki metinden ve önceki öğrenmelerinizden yararlanarak soruları cevaplayınız.

Dünyanın En Yaşlı Zeytin Ağacının Hasadı Yapıldı

Hatay’ın Payas ilçesi II. Selim Camii avlusunda bulunan 13 asırlık zeytin ağacı asırlardır meyve vermeye devam ediyor. Kültür ve Tabiat Varlıkları Koruma Kurulu tarafından 1976 yılında “anıt ağaç” olarak tescillenen zeytin ağacı her yıl meyve vermeye devam ediyor. Yerden 1,5 metre yükseklikten 3 gövdeye ayrılan 40 m² alanı kaplayan asırlık zeytin ağacının meyveleri özenle toplanarak hasat edildi.

(…) Genel ağdan alınmıştır.

Asırlardır yaşayan bu zeytin ağacı gibi birçok bitki de yaşamını sürdürmek için fotosentez yapar.

1. Zeytin ağacı yaşamı için gerekli besini nereden alır?

2. Zeytin ağacının tüm hücrelerinde fotosentez gerçekleşir mi?

3. Bitkilerin kütlesi nasıl artar?

1. Zeytin ağacı yaşamı için gerekli besini nereden alır?

Zeytin ağacı kendi besinini fotosentez yaparak üretir. Yapraklarındaki klorofil sayesinde güneş ışığını kullanır, havadan aldığı karbondioksit (CO₂) ve topraktan aldığı su (H₂O) ile besin (glikoz) üretir. Yani ağacın asıl besin kaynağı güneş ışığı + karbondioksit + su birleşiminden oluşan fotosentezdir. Topraktan aldığı su ve mineraller ise ağacın gelişimi için destek olur ama besin dediğimiz enerji kaynağını kendi üretir.

2. Zeytin ağacının tüm hücrelerinde fotosentez gerçekleşir mi?

Hayır, gerçekleşmez. 🌱

Fotosentez sadece kloroplast taşıyan hücrelerde olur.

Zeytin ağacında bu organel özellikle yeşil yaprak hücrelerinde bulunur.

Gövde, kök ve odun kısımlarında kloroplast olmadığı için buralarda fotosentez gerçekleşmez.

Kısacası: Fotosentez = sadece yeşil kısımlarda!

3. Bitkilerin kütlesi nasıl artar?

Bitkilerin kütlesi esas olarak fotosentez sonucu üretilen organik maddelerden artar.

Fotosentezle üretilen glikoz, nişasta, selüloz gibi maddeler bitkinin yapısına katılır.

Yaprak, gövde, meyve ve köklerin büyümesi bu şekilde olur.

Ayrıca topraktan alınan su ve mineraller de bu kütle artışına destek olur.

Yani bir ağacın gövdesi kalınlaşıyor, dalları uzuyor, yaprakları çoğalıyorsa bunun temel nedeni fotosentez ürünlerinin bitki dokularında birikmesidir.

✅ Özet:

Zeytin ağacı güneş ışığını kullanarak kendi yemeğini (besinini) yapar. Ama sadece yaprakları bu işi yapar, gövde ve kök yapamaz. Ağaç büyüdükçe aslında fotosentezle yaptığı maddeleri üst üste ekler, bu yüzden kütlesi artar.

Bitkiler yaşamlarını sürdürmek için suya ve güneş ışığına ihtiyaç duyar (Görsel 1.12 a, b, c, ç). Çevrenizde, okul bahçenizde veya evinizde bulunan bitkilerin ışık, sulama, yağmurun yağması gibi faktörlerden nasıl etkilendiğini gözlemleyiniz. Gözlemleriniz ve verilen görsellerden yola çıkarak bitkilerin ışık alma/almama, sulanma/sulanmama, yağmurun yağması/yağmaması gibi durumlardan nasıl etkilenebileceğini fotosentez ile ilişkilendiriniz. Çıkarımlarınızı sözlü olarak sınıf arkadaşlarınızla paylaşınız.

Süper bir gözlem sorusu! Bitkiler enerjilerini fotosentez ile üretir: ışık + su + CO₂ → besin (şeker) + O₂. Işık ve su aksarsa, fotosentez yavaşlar; bu da büyüme, çiçeklenme ve yaprak sağlığını direkt etkiler. Görseller ve günlük gözlemler üzerinden ayrıntılı inceleyelim.

1) Işık durumu → fotosentez → bitkinin hâli

Yetersiz ışık (Görsel c: yeterli ışık almayan orkide)

Gözlem: Yapraklar açık/hafif sarı-yeşil, yapraklar uzamış/ince, bitki ışığa doğru eğiliyor; çiçeklenme zayıf ya da yok.

Neden? Işık az → kloroplastlar yeterince çalışamaz → şeker üretimi düşer. Bitki, yaşamı sürdürmek için depo nişastayı harcar; yeni doku yapamaz.

Sonuç: “Etiyolasyon” belirtileri (ince-uzun gövde, soluk renk), geç/az çiçek.

Yeterli (doğru) ışık (Görsel ç: pencere önündeki orkideler)

Gözlem: Yapraklar dolgun, orta-yeşil; çiçek açmış/sağlıklı.

Neden? Yeterli ışık → fotosentez hızı yüksek → glikoz/ATP üretimi artar → yeni yaprak, kök, çiçek dokuları yapılır.

Not: “Çok sert güneş” bazı bitkilerde yaprak yakar; “çok az ışık” ise çiçek kaybına yol açar. Türün ışık isteğine göre yer seçmek gerek.

Kısacası: Işık = fotosentezin motoru. Az ışık → düşük üretim; uygun ışık → güçlü büyüme ve çiçek.

2) Su durumu → stomalar → fotosentez

Susuzluk (Görsel a: sulanmamış mısır)

Gözlem: Yapraklar sarkık/kurumuş, kenarlar içe kıvrılmış, bitki kısa kalmış.

Neden?: Su azalınca hücrelerin turgoru düşer → yapraklar solar. Bitki su kaybını azaltmak için stomaları kapatır → CO₂ girişi azalır → fotosentez düşer.

Su; hem reaktant (ışık tepkimelerinde elektron kaynağı) hem de mineralleri kökten yapraklara taşıyan çözücüdür. Az su → klorofil yapımı ve enzimler de aksar.

Sonuç: Büyüme durur, verim/çekirdek doluluğu azalır.

Yeterli sulama (Görsel b: sulanmış mısır)

Gözlem: Yapraklar dik, parlak yeşil; hızlı büyüme.

Neden? Yeterli su → stomalar açık → CO₂ alımı rahat → fotosentez ve maddesel birikim (nişasta/selüloz) artar.

Not: Aşırı sulama da zararlı: kökler oksijensiz kalır → kök çürümesi, besin alımı bozulur → fotosentez yine düşer.

Kısacası: Su = hem hammadde hem taşıyıcı. Azı da çoğu da sıkıntı; dengeli sulama en verimli fotosentez demek.

3) Yağmurun etkisi (yağması/yağmaması)

Yağmur yağarsa: Toprak suyla dolar → stomalar daha çok açık kalır → CO₂ alımı ve fotosentez artar. Yaprak yüzeyindeki toz pislik yıkanır → ışık yaprağa daha iyi ulaşır.

Havadaki nem artar → terleme (transpirasyon) kontrollü olur, bitki daha az su kaybeder.

Uzun, kapalı ve yağışlı günler ışığı azalttığı için kısa süreliğine fotosentez hızı düşebilir; ama su kazanımı çoğu tür için net faydadır.

Yağmur yağmazsa (uzun kuraklık): Toprak suyu azalır → stomalar kapanır → CO₂ alamayan yapraklarda fotosentez düşer. Bitki önce büyümeyi yavaşlatır, sonra yaşlı yapraklarını “masraf” olmasın diye dökebilir. Aşırı kuraklıkta klorofil parçalanır → sararma/yanıklık görülür.

4) Görsellerden çıkarımlar (özet)

a (sulanmamış mısır): Su eksikliği → stomalar kapalı → düşük fotosentez → yaprak solması, kısa boy, verim kaybı.

b (sulanmış mısır): Su dengede → stomalar açık → yüksek fotosentez → canlı yeşil, hızlı büyüme.

c (az ışık alan orkide): Işık yetersiz → düşük fotosentez → soluk, uzun yaprak; çiçeklenme zayıf.

ç (yeterli ışık alan orkideler): Uygun ışık → güçlü fotosentez → sağlıklı yapraklar ve çiçeklenme.

5) Ev/okul için mini gözlem planı (pratik)

Aynı türden iki bitki seç (iki fasulye, iki sardunya, iki sukulent…).

Değişkeni belirle: “Işık” deneyi: Biri pencere önü (dağılmış ışık), diğeri odanın içi. “Su” deneyi: Biri düzenli sulama, diğeri 1–2 hafta daha seyrek. Her gün aynı saatte şu verileri yaz:

Yaprak rengi (koyu yeşil–açık–sarı), yaprak duruşu (dik–sarkık), boy/uzama (cm), çiçek durumu.

Yorumla: Değişken → fotosentez hızındaki fark → büyüme/çiçek farkı.

Beklenen: Çok su/çok az ışık = sorun; uygun ışık + dengeli su = en iyi fotosentez ve büyüme.

6) Sınıfta sözlü paylaşım için hazır metin (kısa)

“Arkadaşlar, yaptığım gözlemlerde ışık ve suyun fotosentezi doğrudan etkilediğini gördüm. Az ışıkta orkide yaprakları uzayıp soluklaştı ve çiçek azaldı; çünkü kloroplastlar yeterli ışık alamadı, şeker üretimi düştü. Düzenli sulanan mısır ise dik ve koyu yeşildi; stomaları açık kaldığı için CO₂ alıp daha çok fotosentez yaptı. Susuz kalan mısırda yapraklar büzüşüp kurudu; su eksikliğinde stomalar kapanıyor ve fotosentez yavaşlıyor. Sonuç olarak bitkilerin sağlıklı büyümesi için türe uygun ışık ve dengeli sulama şart; bu ikisi doğru olunca fotosentez maksimuma yaklaşıyor, kütle ve verim artıyor.”

Adı: Fotosentezde Kullanılan ve Üretilen Maddeler ile İlgili Kontrollü Deney Tasarlama

Amaç: Fotosentezde kullanılan ve üretilen maddeler ile ilgili deney yapabilme

Süre: 40+40 dk.

Malzeme: Tasarlayacağınız deneye uygun kendi seçeceğiniz malzemeler

Yönerge

• Aşağıdaki uygulama basamaklarını takip ederek fotosentezde kullanılan ve üretilen maddelerle ilgili tasarlayacağınız kontrollü deneyinizi gerçekleştiriniz. Deneyinizi tasarlarken karekodda verilen Deney Tasarım Formu’nu kullanabilirsiniz.

• Etkinlik sonunda deney süreci ve sonucuna ilişkin deney raporunuzu, karekod ile verilen Deney Raporu formatına uygun olarak hazırlayınız.

• Etkinlik sonunda karekod ile verilen Öz Değerlendirme Formu’nu doldurunuz.

• Deney raporunuz Analitik Dereceli Puanlama Anahtarı ile öğretmeniniz tarafından değerlendirilecektir.

1. Aşağıda verilen sorunun cevabını arkadaşlarınızla tartışınız. Bir bitki fotosentez esnasında hangi maddeleri kullanır ve üretir?

2. Bilim tarihinde fotosentez ile ilgili yapılan önemli bilimsel çalışmalara ilişkin aşa- ğıdaki tabloyu inceleyiniz veya karekod ile verilen videoyu izleyiniz.

Tablo 1.1: Bilim Tarihinde Fotosentezle İlgili Yapılan Önemli Çalışmalar

3. Öğretmeniniz rehberliğinde 4-6 kişilik gruplar oluşturunuz.

4. Tablodaki bilgileri fotosentezde kullanılan ve üretilen maddelere göre yapılandırarak fotosentezle ilgili kontrollü bir deney tasarlayınız.

5. Sentezlediğiniz bilgileri kullanarak tasarladığınız deneyin amaçlarını belirtiniz, bağımlı ve bağımsız değişkenlerini bulunuz ve deney tasarım formuna yazınız.

6. Tasarladığınız deneyi gerçekleştiriniz.

7. Deney süreci boyunca dikkatinizi olumsuz etkileyecek faktörleri kontrol ediniz, uzun sürebilecek gözlemlere karşı sabırlı olunuz, düşüncelerinizi açık ve anlaşılır şekilde ifade ediniz, arkadaşlarınızı dikkatle dinleyiniz. Farklı görüşlere saygı göstererek yapıcı bir iletişim kurunuz ve ekip arkadaşlarınıza karşı nazik davranınız.

8. Deney sonuçlarının analizini yaparak ulaştığınız sonuçları fotosentez olayı ile ilişkilendiriniz ve elde ettiğiniz verileri açıklamak için bir deney raporu hazırlayınız.