Konu Detayı Sayfası
Işık Enerjisi Kullanılarak Besin Sentezi (Fotosentez)
Konuyu PDF İndir
Konuya Başlarken bölümü açıktır. Konu anlatımının ilk %30'unu okuyabilirsiniz. Etkinlik, performans görevi ve kontrol noktası çözümleri abonelikle açılır.
Ücretsiz bölümün bittiği yere git
Fotosentez – Tanılayıcı Dallanmış Ağaç Çözümü
“Fotosentezde oksijen kullanılır.” ifadesi doğru mudur?
Bu nedenle Y oku izlenir.
“Fotosentezde su kullanılır.” ifadesi doğru mudur?
Bu nedenle D oku izlenir.
“Ortamdaki karbondioksit miktarı, fotosentez hızını değiştirebilir.” ifadesi doğru mudur?
Bu nedenle D oku izlenir.
“Su miktarındaki azalma fotosentez hızını yavaşlatabilir.” ifadesi doğru mudur?
Bu nedenle D oku izlenir.
✅ Ulaşılan Çıkış
Y → D → D → D → 9. Çıkış
Bu etkinlik, fotosentezin yalnızca ışığın bulunmasına bağlı olmadığını; su ve karbondioksit gibi ham maddeler ile çevresel koşulların da süreç üzerinde etkili olduğunu hatırlatmaktadır.
Fotosentez Nedir?
► Fotosentez, klorofil taşıyan; bitkiler, bazı bakteriler ve bazı protistlerin (öglena ve çoğu alglerin) ışık enerjisini kullanarak inorganik maddelerden organik madde sentezledikleri bir süreçtir.
► Fotosentez, ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüşümü ile organik besin üretimini sağlayan mekanizmadır.
► Hücreler tarafından yapı ve enerji hammaddesi olarak kullanılan besinler güneş enerjisi kullanılarak üretilir.
► Besin kaynağı olarak CO₂ kullanılır.
Öğrenci Plus
2. Etkinlik Fotosentez Reaksiyonlarının İşleyişinin Modellenmesi – Açıklamalı Çalışma
Bu çalışmanın açıklamalı çözümüne Öğrenci Plus ile erişebilirsiniz.
Paketleri incele► İnorganik maddelerden organik bileşikleri sentezleyen canlılara Üretici (Ototrof) Canlılar denir.
► Üretici canlılar fotosentez ve kemosentez yapan canlılardır.
► Organik maddesentezi için ışık enerjisini kullanan canlılara Fotosentetik Canlılar, kimyasal enerjiyi kullanan canlılara ise Kemosentetik Canlılar denir.
► Fotosentez bir yapım (anabolik ya da özümleme) olayıdır.
► İnorganik monomerlerden organik monomer sentezi gerçekleştirilir.
Fotosentez için canlıda klorofil molekülü bulunması şarttır. Klorofil sayesinde güneş ışığı absorbe edilerek önce ATP enerjisi üretilir (Fotofosforilasyon ile), sonra CO₂ özümlenerek besin üretimi (C₆H₁₂O₆) gerçekleştirilir.
► Prokaryot canlılarda (siyanobakteriler, mor kükürt bakterileri gibi) klorofil sitoplazmada bulunur.
► Ökaryot canlılarda ise (öglena, algler ve bitkiler) klorofil kloroplast organelinde bulunur.
► Küsküt otu, canavar otu gibi tam parazit bitkilerde kloroplast bulunmadığı için bu bitkiler fotosentez yapamazlar.
Fotosentetik canlılar;
♦ Siyanobakteriler ve mor kükürt bakterileri
♦ Öglena
♦ Algler
♦ Bitkilerdir.
► Organik besin üretimini yapamayan, besinlerini dışarıdan hazır alan canlılara Tüketici (Heterotrof) Canlılar denir.
► Heterotrof canlılar yaşam faaliyetlerini devam ettirebilmek ve büyüyüp gelişebilmek için üretici canlıların sentezledikleri besin maddelerini direk ya da dolaylı olarak almak zorundadırlar.
► Tüketiciler; fotosentez ürünlerini kullanarak kendileri için gerekli olan enerjiyi elde ederler. Bu enerjiyi hücresel solunum olayları ile gerçekleştirirler. Solunum sonucunda ise CO₂, H₂O gibi metabolik ürünler oluştururlar.
► Bu ürünler fotosentetik canlılar tarafından tekrar alınarak fotosentez olayı için hammadde olarak kullanılır.
► Böylece tüketici canlılar ile üretici canlılar arasında birbirini tamamlayan dengeli bir ilişki kurulur.
► Bu iki olay ekosistemin sürdürülebilirliği ve canlılığın devamı açısından oldukça önemlidir.
Bu süreçte su (H₂O) ve karbondioksit (CO₂), güneş ışığı enerjisi yardımıyla glikoza (C₆H₁₂O₆) ve oksijene (O₂) dönüştürülür. Fotosentez, kloroplast adı verilen hücre organellerinde gerçekleşir.
Fotosentezin Tarihçesi
► Tarih boyunca fotosentez yoluyla organik madde üretiminin nasıl gerçekleştiği bilim insanları tarafından araştırılmıştır.
► Aristo bitkilerin yeşillenmesi için güneş ışığının gerekli olduğunu ilk savunan bilim insanlarından biridir.
► Günümüze kadar bilim insanlarının fotosentezin tarihi gelişimi ile ilgili yaptıkları bazı önemli çalışmalar tabloda belirtilmiştir.
Fotosentezin Bilim Tarihindeki Gelişimine Katkı Sağlayan Bilim İnsanları
| Adı Soyadı | Katkısı |
|---|---|
| Van Helmont | 17. yüzyılda Van Helmont, (Van Helmınt), 2,5 kg ağırlığındaki bir söğüt fidanını, içinde 100 kg toprak bulunan bir saksıya dikmiş ve bu fidanı, sadece yağmur suyuyla 5 yıl süresince sulamıştır. Sürenin bitiminde fidan, 85 kg’lık bir ağaç olmuştur. Deney sonunda kuru toprağın ağırlığı 99,994 kg olarak belirlenmiştir. Helmont, aradaki farkı deney hatası olarak kabul etmiş ve bu deneyinde, söğüt ağacının büyüme sebebinin sadece saksıdaki toprak olmadığı, bitki ağırlığında oluşan 82,5 kg’lık madde artışının yalnız sudan kaynaklandığı kanısına varmıştır. |
| Joseph Priestley | 1771 yılında İngiliz Joseph Priestley (Yosef Prestliy), karanlıkta bitkilerin dışarıya karbondioksit verdiğini ve havayı kirlettiğini saptamış; evdeki hava kirliliğini önlemek için bitkilerin geceleri ev dışına çıkarılmasını önermiştir. Işıkta yeşil bitkilerin hayvanlar tarafından kirletilen havayı temizlediğini, fotosentezde O2 molekülünün de etkisinin olduğunu ileri sürmüştür. Havanın bu şekilde temizlenmesinde ışığın gerekli olduğunu açıklamıştır. |
| Jan Ingenhousz | 1779 yılında Jan Ingenhousz (Yan İngenhauz), bitkinin havayı ancak ışık olduğunda temizleyebileceğini göstermiştir. Fotosentezde klorofilin önemini vurgulamıştır. |
| Jean Senebier | 1782 yılında Jean Senebier (Ciin Senöbiyer), bitkilerin havaya oksijen verirken CO2 kullandığını belirtmiştir. Karanlıkta bitkiler ve hayvanlar tarafından oluşturulan CO2 bileşiğinin, ışık altında bitkiler tarafından O2 üretimini teşvik ettiğini ve bitkiler tarafından meydana getirilen O2 miktarının tamamen ortamdaki CO2 miktarına bağlı olduğunu belirtmiştir. |
| Nicolas Theodore De Saussure | 1820 yılında Nicolas Theodore De Saussure (Nikolas Teodor Dö Sasür), bitki ağırlığındaki artışa dayanarak fotosentezde suyun da kullanıldığını açıklamıştır. Böylece fotosentezin ilk niceliksel ölçümünü yapmıştır. De Saussure, fotosentez esnasında eşit hacimde CO2 ve O2 alışverişi olduğunu, buna benzer eşit hacimde bir gaz alışverişinin solunum sırasında da meydana geldiğini ileri sürmüştür. Bitkilerin ışıkta CO2 alması ve O2 açığa çıkarmasının ancak bitkinin yeşil kısımlarında olabildiğini göstermiştir. |
| Theodor Wilhelm Engelmann | 1883 yılında Theodor Wilhelm Engelmann (Teodor Vilhem Engılmın), fotosentezde ortama O2 verilmesinin kloroplastlar tarafından sağlandığını ortaya koymuştur. Engelmann, fotosentezin mavi-mor ışıklarda yüksek olduğunu, en az ise yeşil ışıkta gerçekleştiğini deneylerle açıklamıştır. |
| Cornelius Bernardus Van Nie | 1930 yılında Cornelius Bernardus Van Niel (Kornelyüs Bernardus Van Niyıl), bazı bakterilerin de bitkilerdekine benzer bir fotosentez yaptığını bulmuştur. Çeşitli bakteriler, CO2 bileşiğini, ışık enerjisi ve su dışında başka bir elektron kaynağı kullanarak indirgemektedir. Van Niel, çalışmasında su yerine H2S kullanmış ve yan ürün olarak sülfür açığa çıkmıştır. |
| Robert Hill | 1937 yılında Robert Hill (Rabırt Hil), fotosentezin ışık reaksiyonu üzerinde çalışmıştır. Bu araştırmacı, izole edilen kloroplastların ve kloroplast parçalarının bile uygun bir elektron alıcısı verildiğinde, ışık altındaki ortamda CO2 olmadan, sudan elektron alarak O2 açığa çıkardığını tespit etmiştir. Suyun bu şekilde ışıkta, CO2 olmaksızın ayrışması (fotoliz) Hill reaksiyonu olarak bilinmektedir. Reaksiyon, fotosentezde O2 molekülünün ışık reaksiyonlarında oluştuğunu ve bu O2 molekülünün CO2 bileşiğinden değil de H2O bileşiğinden kaynaklandığını göstermesi yönünden önemlidir. |
| Melvin Calvin | 1954-1961 yılları arasında Melvin Calvin (Melvin Kelvin) ve arkadaşları, fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonları üzerinde çalışmışlar; bu olaydaki karbon metabolizmasını ayrıntılı bir şekilde açıklamışlardır. Bu çalışmasından dolayı Calvin’e Nobel Ödülü verilmiştir. |
Fotosentez Süreci
► Fotosentez; klorofil taşıyan prokaryot ve ökaryot canlılar tarafından gerçekleştirilen bir özümleme (yapım=anabolik) olayıdır.
► Tüm canlılar fotosentez olayında karbon kaynağı olarak CO₂'yi kullanırlar. Ancak hidrojen kaynağı her canlı için H₂O değildir.
► Örneğin; H₂S (mor kükürt bakterileri) hidrojen kaynağı olarak H₂S kullanırlar. Sonuçta O₂ yerine S (kükürt) oluştururlar. Denklemi aşağıdaki gibidir.
Fotosentezde hidrojen kaynağı olarak H₂O kullanan canlılar yan ürün olarak O₂ oluşturarak bunu atmosfere verirler.
Bu canlılar;
Prokaryotlardan; mavi yeşil algler (siyanobakteriler)
Ökaryotlardan; öglena, algler ve bitkilerdir.
6 CO2 + 12 H2O + Işık Enerjisi → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
► Fotosentez denkleminde görüldüğü gibi açığa çıkan oksijen molekülünün temel kaynağı sudur.
► Kullanılan karbondioksit bileşiğindeki karbon atomu glikozun yapısına katılırken, oksijen atomu ise glikozun ve suyun yapısına katılmaktadır.
Fotosentezde Görev Alan Yapılar
► Bitkilerde fotosentez kök dışında kalan yeşil renkli yapılarda gerçekleşir.
► Örneğin; genç gövde, yeşil meyve, dal, yaprak gibi yapılarda klorofil bulunduğu için fotosentez gerçekleşir.
► Fotosentez en çok bitkinin vejetatif organlarından biri olan yaprakta gerçekleşir.
► Hücredeki organellerden ise kloroplastlarda gerçekleşir.
Fotosentezin Gerçekleştiği Yapılar Şunlardır.
1. Yaprak
2. Kloroplast
1. Yaprak
Yapraklar; bitkilerin fotosentez, terleme ve gaz alışverişini en etkin biçimde gerçekleştiği organdır.
► Gövde ve dallarda yanal tomurcuklardan gelişir. Gövdeden çıkan yapraklar farklı şekillerde olabilir.
Genel olarak bir yaprak; genişlemiş bir yaprak ayası ile bir yaprak sapından oluşur.
1. Yaprak Ayası
► Yaprağın geniş, ince ve yassılaşmış olan büyük bölümüdür.
► Yaprak ayasının genişliği, bitkinin yaşadığı ekolojik bölge hakkında fikir edinmemizi sağlar.
► Kurak ortam bitkilerinde yaprak ayasının yüzeyi, küçülmüştür.
► Böylece bitkiler, daha az su kaybeder ve bitkilerin hayatta kalma şansları da artar.
► Nemli ortam bitkilerinde ise yaprak yüzeyleri oldukça geniştir.
► Bu nedenle bitkiler hem güneş ışığından daha fazla yararlanarak fotosentez yapar, hem de daha fazla terleme yapabilirler.
2. Yaprak Sapı
► Yaprak ayasını gövdeye bağlayan kısımdır.
► Yaprak ayasının güneş ışığından en verimli şekilde yararlanmasını sağlar.
► Yaprak sapından yaprak ayasına ulaşan ksilemler, yaprağa ihtiyaç duydukları su ve minerali taşır.
► Yaprakta üretilen besin maddeleri, floemlerle yaprak sapından gövdeye ve oradan da bitkinin diğer kısımlarına taşınır.
► Genellikle tek çenekli bitkilerin yapraklarında bir sap bulunmaz. Yapraklar doğrudan gövdeye bağlıdır.
Yaprağın Kısımları
► Yaprak ayasından enine kesit alınır ve mikroskopta incelenirse yapısında şu tabakaların bulunduğu görülür.
1. Epidermis Hücreleri:
► Yaprağı üstten ve alttan kuşatan renksiz hücrelerdir. Yaprağın üst yüzeyininde yer alan hücre tabakasına üst epidermis, yaprağın alt yüzeyininde yer alan hücre tabakasına ise alt epidermis denir.
► Bu hücreler, renksiz olduklarından Güneş ışığını geçirerek alttaki kloroplastlı hücrelere ulaştırır. Epidermis hücreleri
Ücretsiz önizleme burada bitti
Konu anlatımının kalan %70’i kilitli
Asıl konu anlatımının ilk %30’unu okudunuz. Konu metninin devamını okumak ve etkinlik, performans görevi ile kontrol noktası çözümlerini görmek için abone olun.
Konu anlatımının tamamını açKonuya Ait Çıkmış Sorular
Soru 3.
Aşağıda kloroplast organelinde gerçekleşen fotosentez olayı şematize edilmiştir.
Buna göre
I. a ile gösterilen molekül H2O ise b O2 gazı olabilir.
II. c ile gösterilen molekül fotosentez için karbon kaynağı olan CO2’dir.
III. d ile gösterilen molekül diğer organik bileşiklere dönüşebilen PGAL’dir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
(MEBİ 22.12.2025 AYT Deneme Sınavı)
Soru 4.
Mitokondri ve kloroplast organellerinde gerçekleşen ATP sentezi aşağıda şematize edilmiştir.
Buna göre mitokondri ve kloroplastta
I. tilakoit boşlukta H+ iyonlarının derişiminin artması,
II. zarlar arası alandan matrikse H+ iyonlarının taşınması,
III. ATP sentaz enziminin, zarlar arası H+ iyonu yoğunluk farkını kullanarak fosforilasyon gerçekleştirmesi
olaylarından hangileri ortak gerçekleşir?
(MEBİ 20.04.2026 AYT Deneme Sınavı)
Çıkmış sorular bölümündeki tüm sorulara erişmek için abonelik paketlerini inceleyebilirsiniz.
Konu İle İlgili Çalışma Soruları
Soru 1.
Aşağıdaki soruları parçada verilen bilgilere göre cevaplayınız.
Fotosentez ışık reaksiyonları ve ışıktan bağımsız reaksiyonlar olmak üzere iki kısımda gerçekleşir. Fotosentezin ilk aşaması olan ışık reaksiyonları ışığın soğurulduğu, suyun ışık yardımıyla iyonlarına ayrıştırıldığı, ETS elemanlarının kullanılmasıyla ATP moleküllerinin üretildiği ve NADPH moleküllerinin sentezlendiği olayları içermektedir. Bu olaylar bakterilerde sitoplazmada gerçekleşirken ökaryot yapılı bir hücrenin kloroplastlarındaki granum adlı yapıların tilakoid zarlarında gerçekleşir. İşık reaksiyonlarında suyun fotolizi ile meydana gelen elektronlar fotosistemdeki klorofillere, oksijen atmosfere ya da hücre içine, hidrojen iyonları ise NADP molekülüne aktarılır. Oluşan NADPH molekülleri ile ETS aracılığıyla üretilen ATP molekülleri ışıktan bağımsız reaksiyonlarda organik besin sentezinde kullanılır.
a. Fotosentez reaksiyonları kaça ayrılır? Maddeler halinde yazınız.
b. Fotosentezin ışık reaksiyonları;
Prokaryotlarda: ......
Ökaryotlarda: ...... gerçekleşir.
c. Bir bitki hücresindeki fotosentezin ışık reaksiyonlarında suyun fotolizinin gerçekleşememesi ne gibi sorunlara yol açar? Açıklayınız.
d. Işığa bağlı reaksiyonlarda ETS'nin gerçekleşme mekanizmasını açıklayınız.
e. Fotosentezin ışık reaksiyonlarının gerçekleşme nedeni nedir? Yorumlayınız.
f. Işık reaksiyonlarında gerçekleşen ilk ve son tepkimeler hangileridir? Yazınız.
g. Işık reaksiyonlarında suyun fotolizi sonucu oluşan moleküllerin hangi molekül ya da ortamlara ne şekilde kaynak oluşturduğunu belirtiniz.
h. Işık reaksiyonlarında görev yapan ve fotosistemler içerisinde yer alan klorofillerden ışık nedeniyle elektronlar kopmaktadır. Klorofillerin tekrar elektron kazanmasına hangi olaylar neden olur? Açıklayınız.
a. Fotosentez reaksiyonları kaça ayrılır?
👉 İkiye ayrılır:
1. Işığa bağımlı (ışık) reaksiyonlar
2. Işıktan bağımsız (karanlık) reaksiyonlar
b. Fotosentezin ışık reaksiyonları:
Prokaryotlarda: Sitoplazmada
Ökaryotlarda: Kloroplastın granumlarındaki tilakoid zarlarında gerçekleşir.
c. Suyun fotolizi gerçekleşmezse:
👉 Elektron, hidrojen ve oksijen oluşmaz.
Bu durumda ATP ve NADPH üretilemez, oksijen açığa çıkmaz, karanlık evreye enerji ve hidrojen taşınamaz, yani fotosentez durur.
d. ETS (Elektron Taşıma Sistemi) mekanizması:
Klorofil ışıkla uyarılınca elektronlarını kaybeder. Bu elektronlar ETS elemanları üzerinden taşınırken enerji açığa çıkar. Bu enerjiyle ADP’den ATP sentezlenir.
e. Işık reaksiyonlarının gerçekleşme nedeni:
👉 Güneş ışığı enerjisini ATP ve NADPH şeklinde kimyasal enerjiye dönüştürmektir.
Bu enerji, daha sonra karanlık reaksiyonlarda besin sentezi için kullanılır.
f. Işık reaksiyonlarında ilk ve son tepkimeler:
İlk tepkime: Suyun fotolizi (ışıkla parçalanması)
Son tepkime: NADP’nin indirgenerek NADPH oluşması
g. Suyun fotolizi sonucu oluşan moleküller:
Elektronlar: Klorofillere geri verilir.
H⁺ iyonları: NADP’ye bağlanarak NADPH oluşturur.
Oksijen: Ortama (atmosfere) verilir.
h. Klorofillerin tekrar elektron kazanması:
👉 Suyun fotolizi ile açığa çıkan elektronlar klorofile geçer.
Böylece klorofil ışıkla kaybettiği elektronlarını yeniden kazanır.
Soru 2.
Fotosentezde;
a. Kullanılan molekülleri nelerdir? Yazarak açıklayınız.
b. Oluşan moleküller nelerdir? Yazarak açıklayınız.
c. Miktarı değişmeyen moleküller hangileridir? Yazarak açıklayınız.
a. Fotosentezde kullanılan moleküller:
👉 Karbondioksit (CO₂) ve su (H₂O)
Açıklama: Bitkiler bu iki maddeyi kullanarak güneş enerjisi yardımıyla besin üretir.
b. Fotosentez sonucu oluşan moleküller:
👉 Glikoz (C₆H₁₂O₆) ve oksijen (O₂)
Açıklama: Bitki, karbondioksit ve suyu kullanarak glikoz üretir; yan ürün olarak oksijen açığa çıkar.
c. Miktarı değişmeyen moleküller:
👉 Klorofil ve ATP–ADP döngüsündeki enzimler
Açıklama: Klorofil tepkimede harcanmaz, sadece güneş enerjisini soğurur. Aynı şekilde ATP–ADP sistemi sürekli dönüşüm hâlindedir, miktarları sabit kalır.
Soru 3.
Görünür ışık, ışık spektrumundaki hangi değerler arasındadır. Açıklayınız.
🌈 Cevap: Görünür ışık, 380 nm ile 750 nm dalga boyları arasındaki ışık türüdür.
Açıklama:
Bu aralık, insan gözüyle algılanabilen ışığı ifade eder.
-
380 nm civarındaki ışıklar mor ve mavi,
-
750 nm civarındaki ışıklar ise kırmızı tonlarındadır.
Bu iki sınır arasındaki ışık dalga boyları (mor, mavi, yeşil, sarı, turuncu, kırmızı) birlikte görünür ışık spektrumunu oluşturur.
Soru 4.
Aşağıdaki görselde elektromanyetik spektrum verilmiştir.
a. Fotosentezin en az gerçekleştiği ışık rengi hangisidir? Açıklayınız.
b. Fotosentezin en fazla gerçekleştiği ışık hangisidir? Açıklayınız.
a. Fotosentezin en az gerçekleştiği ışık rengi:
👉 Yeşil ışık.
Açıklama: Klorofil pigmenti yeşil ışığı soğurmaz, yansıtır veya geçirir. Bu yüzden yeşil ışık fotosentezde en az kullanılır.
b. Fotosentezin en fazla gerçekleştiği ışık rengi:
👉 Kırmızı ve mor (menekşe) ışık.
Açıklama: Klorofil pigmenti mor ve kırmızı ışığı en fazla soğurur, bu da fotosentez hızını artırır.
Çalışma soruları bölümündeki tüm sorulara erişmek için abonelik paketlerini inceleyebilirsiniz.
