Yolumnet

AYT · Biyoloji

Fotosentez ve Kemosentez

Yaklaşık 17 dakikalık okuma · Son güncelleme 2026-10-24

Bu konuda ne öğreneceksin

Yeryüzündeki hemen hemen bütün besin ve soluduğun oksijen fotosentezin ürünüdür. Peki derin deniz tabanında, ışığın hiç ulaşmadığı yerlerde canlılar neyle beslenir? Cevap: kemosentez. Bu konuda fotosentezin genel denklemini, klorofil ve ışık spektrumunu, ışığa bağımlı tepkimeleri (tilakoit), Calvin döngüsünü (stroma), fotosentez hızını etkileyen etkenleri ve kemosentezi öğreneceksin. AYT'de oksijenin kaynağı, tepkime yerleri ve sınırlayıcı faktör grafikleri sorulur.

Hedefler

  1. Fotosentezin denklemini yazmak ve oksijenin kaynağını söylemek.
  2. Kloroplastın yapısını ve tepkimelerin yerlerini eşleştirmek.
  3. Işığa bağımlı tepkimelerin girdilerini ve ürünlerini sıralamak.
  4. Calvin döngüsünü (karbon bağlama) özetlemek.
  5. Fotosentez hızı grafiklerini ve sınırlayıcı faktörü yorumlamak.
  6. Kemosentezi fotosentezle karşılaştırmak.
Fotosentez ve Kemosentez · Selin Hoca Biyoloji

1. Genel bakış

6CO2+12H2O→ıs¸ık, klorofilC6H12O6+6O2+6H2O6\text{CO}_2+12\text{H}_2\text{O}\xrightarrow{\text{ışık, klorofil}}\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6+6\text{O}_2+6\text{H}_2\text{O}

Fotosentez ışık enerjisini kimyasal enerjiye çevirir. Ürettiği glikoz bitkinin kendi solunumunda ve sentezlerinde kullanılır. Açığa çıkan O2\text{O}_2 sudan gelir. Bu bilgi 18O^{18}\text{O} işaretli su ile yapılan deneylerle kanıtlandı.

Yer: Ökaryotlarda kloroplast (bitki, alg). Prokaryotlarda siyanobakterilerde zar sistemleri.

Kloroplast: Çift zarlıdır. İç zardan sonra stroma (sıvı kısım, Calvin döngüsü) ve tilakoit zarları (yığınlar: grana) bulunur. Işığa bağımlı tepkimeler tilakoit zarında olur, klorofil bu zarlardadır. Kloroplastın kendi DNA'sı ve ribozomları vardır.

Kloroplastın yapısı: stroma ve granum, ışığa bağımlı tepkimeler ve Calvin döngüsü
Işığa bağımlı tepkimeler tilakoitte, Calvin döngüsü stromada gerçekleşir

Pigmentler: Klorofil a (ana pigment), klorofil b, karotenoidler (sarı-turuncu). Klorofil mavi-mor ve kırmızı ışığı iyi soğurur, yeşili yansıtır. Bu yüzden yapraklar yeşil görünür. Fotosentez hızı mavi ve kırmızı ışıkta en yüksek, yeşilde en düşüktür.

2. Işığa bağımlı tepkimeler (tilakoit)

  1. Işık fotosistem II'deki klorofili uyarır, elektronlar yüksek enerjiye çıkar.
  2. Su ayrışır (fotoliz): 2H2O→4H++4e−+O22\text{H}_2\text{O}\rightarrow4\text{H}^++4e^-+\text{O}_2. Elektronlar klorofile geri gelir, O2\text{O}_2 dışarı verilir.
  3. Elektronlar elektron taşıma zincirinden geçerken enerji kaybeder. Bu enerji tilakoit içine H+\text{H}^+ pompalar.
  4. H+\text{H}^+ gradyanı ATP sentaz üzerinden akarken ATP yapılır (fotofosforilasyon, kemiozmoz).
  5. Fotosistem I elektronları tekrar enerjilendirir, sonunda NADP+\text{NADP}^+ elektronları alarak NADPH olur.

Girdiler: H2O\text{H}_2\text{O}, ışık, ADP\text{ADP}, NADP+\text{NADP}^+. Ürünler: O2\text{O}_2, ATP\text{ATP}, NADPH\text{NADPH}.

3. Calvin döngüsü (stroma)

Işık gerektirmez ama ışığa bağımlı tepkimelerin ürünlerine (ATP, NADPH) ihtiyaç duyar. Bu yüzden gece çalışmaz.

  1. Karbon bağlama: CO2\text{CO}_2, 5 karbonlu RuBP'ye rubisko enzimiyle bağlanır, 3 karbonlu 3-PGA oluşur.
  2. İndirgenme: ATP ve NADPH kullanılarak 3-PGA →\rightarrow G3P (gliseraldehit-3-fosfat) olur.
  3. Yenilenme: G3P'nin bir kısmı ATP harcanarak RuBP'ye döner.

Sayım: Bir G3P için 3 CO23\ \text{CO}_2, 9 ATP9\ \text{ATP}, 6 NADPH6\ \text{NADPH} gerekir. İki G3P birleşir glikozu oluşturur, yani bir glikoz için 6 CO26\ \text{CO}_2, 18 ATP18\ \text{ATP}, 12 NADPH12\ \text{NADPH} harcanır.

4. Fotosentez hızını etkileyen etkenler

  • Işık şiddeti: Önce hız artar, sonra doyar.
  • CO2\text{CO}_2 derişimi: Hız artar, sonra doyar.
  • Sıcaklık: Enzimler yüzünden belirli bir optimumda en yüksektir. Çok yüksek sıcaklıkta enzimler denatüre olur, hız düşer.
  • Su: Kuraklıkta stomalar kapanır, CO2\text{CO}_2 girişi azalır.
  • Klorofil miktarı, ışığın dalga boyu.

Sınırlayıcı faktör ilkesi: Hız, en az bulunan etkene bağlıdır. O etken artırılmadıkça diğerlerini artırmak hızı artırmaz.

Örnek: Işık şiddeti artırılırken hız bir noktada sabit kalıyorsa ışık artık sınırlayıcı değildir. Sıcaklık ya da CO2\text{CO}_2 sınırlıyordur. Bu iki etkenden birini artırınca hız yeniden yükselir.

5. Kemosentez

Kemosentez, enerjiyi ışıktan değil, inorganik maddelerin yükseltgenmesinden alarak organik madde yapmaktır. Yapan canlılara kemosentetik (kemoototrof) denir. Hepsi bakteridir.

Bakteri Yükseltgediği madde Önem
Nitrifikasyon bakterileri NH3→NO2−→NO3−\text{NH}_3\rightarrow\text{NO}_2^-\rightarrow\text{NO}_3^- Azot döngüsü, bitkiye nitrat
Kükürt bakterileri H2S\text{H}_2\text{S} Derin deniz bacalarında yaşam
Demir bakterileri Fe2+→Fe3+\text{Fe}^{2+}\rightarrow\text{Fe}^{3+} Demir döngüsü

Kemosentezde klorofil ve ışık yoktur, O2\text{O}_2 çıkmaz (genelde). Karbon kaynağı yine CO2\text{CO}_2'dir.

Karşılaştırma:

Fotosentez Kemosentez
Enerji kaynağı Işık İnorganik madde yükseltgenmesi
Klorofil Var Yok
Yapan Bitki, alg, siyanobakteri Yalnızca bakteri
Karbon kaynağı CO2\text{CO}_2 CO2\text{CO}_2
Ürün Glikoz, O2\text{O}_2 Organik madde

6. Sık yapılan hatalar

  • Fotosentezde O2\text{O}_2'nin CO2\text{CO}_2'den geldiğini sanmak. Sudan gelir.
  • Calvin döngüsünün karanlıkta çalıştığını sanmak. Işıktan gelen ATP ve NADPH'a bağlıdır.
  • Işık şiddeti arttıkça hızın sınırsız arttığını sanmak.
  • Kemosentezde ışığın kullanıldığını sanmak.
  • Fotosentezin yalnızca yeşil ışıkta en hızlı olduğunu sanmak. Yeşil yansıtılır.

7. Konuyu toparla

Başlık Kısa not
O2\text{O}_2 kaynağı Su
Işığa bağımlı Tilakoit, ATP ve NADPH, O2\text{O}_2
Calvin Stroma, CO2\text{CO}_2 →\rightarrow G3P
Pigment Mavi ve kırmızıyı soğurur, yeşili yansıtır
Sınırlayıcı faktör En az olan etken
Kemosentez İnorganik yükseltgenme, ışık yok
Nitrifikasyon NH3→NO3−\text{NH}_3\rightarrow\text{NO}_3^-

Mini test

Soru 1

Fotosentezde açığa çıkan oksijen gazı hangi maddeden gelir?

  1. ACO2\text{CO}_2
  2. BGlikoz
  3. CH2O\text{H}_2\text{O}
  4. DATP
  5. ENADPH
Cevabı ve çözümü göster

Doğru cevap: C

  1. Işığa bağımlı tepkimelerde su fotolizle ayrışır: 2H2O→4H++4e−+O22\text{H}_2\text{O}\rightarrow4\text{H}^++4e^-+\text{O}_2.
  2. Oksijen sudan gelir. Karbon ise CO2\text{CO}_2'den glikoza geçer. Doğru cevap C.

Diğer şıklar: CO2\text{CO}_2 karbonun kaynağı / Glikoz fotosentezin ürünü / ATP ve NADPH ışık enerjisinin kimyasal depoları, oksijen içermez ya da oksijen vermez.

Soru 2

Kloroplastta ışıktan bağımsız (Calvin) tepkimeler için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. ATilakoit zarında gerçekleşir ve O2\text{O}_2 açığa çıkar.
  2. BATP üretir ve doğrudan ışık enerjisi kullanır.
  3. CSu ayrışır ve NADPH oluşur.
  4. DStromada gerçekleşir ve klorofil pigmenti gerektirir.
  5. EStromada gerçekleşir, ATP ve NADPH harcayarak CO2\text{CO}_2 bağlar.
Cevabı ve çözümü göster

Doğru cevap: E

  1. Calvin döngüsü stromada gerçekleşir.
  2. Işıktan doğrudan yararlanmaz ama ışığa bağımlı tepkimelerin ürünü ATP ve NADPH'ı kullanarak CO2\text{CO}_2'yi G3P'ye çevirir. Doğru cevap E.

Diğer şıklar: A ve C ışığa bağımlı tepkimelerin özelliği / B Calvin ATP harcar, üretmez / D klorofil tilakoitte işlev görür.

Soru 3

Bir bitkide ışık şiddeti arttırıldığında fotosentez hızı belirli bir noktadan sonra sabit kalıyor. Bu durumun nedeni aşağıdakilerden hangisi olabilir?

  1. AIşık artık fotosentez için gerekli olmaz.
  2. BKlorofil molekülleri tamamen yok olur.
  3. CSu fotolizle tamamen bitmiş olur.
  4. DSıcaklığın fotosentez enzimlerine etkisi kalkar.
  5. ECO₂ ya da sıcaklığın sınırlayıcı olması.
Cevabı ve çözümü göster

Doğru cevap: E

  1. Hız, bulunan en kısıtlı etkene bağlıdır (sınırlayıcı faktör ilkesi).
  2. Işık yeterli düzeye ulaşınca CO2\text{CO}_2 derişimi ya da sıcaklık sınırlayıcı olur. Işığı artırmak hızı yükseltmez. Doğru cevap E.

Diğer şıklar: A ışık hâlâ gerekli, yalnızca sınırlayıcı değil / B klorofil yok olmaz / C su ayrışıp tükenmez / D sıcaklık her zaman enzimleri etkiler.

Soru 4

Kemosentez yapan bir bakteri için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. AEnerjiyi güneş ışığından alır ve klorofil kullanır.
  2. BKarbondioksiti organik maddeye çeviremez.
  3. CYalnızca ışık varlığında organik madde üretir.
  4. DEnerjiyi inorganik maddelerin yükseltgenmesinden alır.
  5. EFotosistem II'yi kullanarak su ayrıştırır.
Cevabı ve çözümü göster

Doğru cevap: D

  1. Kemosentetik bakteriler NH3\text{NH}_3, H2S\text{H}_2\text{S}, Fe2+\text{Fe}^{2+} gibi inorganik maddeleri yükseltger.
  2. Bu tepkimelerden açığa çıkan enerjiyi kullanarak CO2\text{CO}_2'den organik madde sentezler. Doğru cevap D.

Diğer şıklar: A ve C fotosentezin özelliği / B CO2\text{CO}_2'yi organik maddeye çevirirler / E fotosistem II fotosentetik canlıda bulunur.

Kendini dene

Kendini dene

Fotosentezdeki oksijen hangi maddeden gelir?

Sudan.

Calvin döngüsü kloroplastın neresinde gerçekleşir?

Stromada.

Klorofil hangi renkleri yansıtır?

Yeşil.

Kemosentezde enerji nereden gelir?

İnorganik maddelerin yükseltgenmesinden.

Sınırlayıcı faktör nedir?

Hızı kısıtlayan en az bulunan etken.

Yanlış yaptığın soruları yanlış soru defterine ekleyebilirsin. Birkaç gün sonra tekrar karşına çıkar.

Biyoloji dersinin diğer konuları