Aşağıda verilen metin ve deney düzeneklerinden yararlanarak sorulan cevaplayınız.
Canlılar yaşamsal faaliyetlerini gerçekleştirmek için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Bu enerjiyi besinlerden karşılarlar. Canlı hücrelerinde gerçekleşen solunum reaksiyonları ile besin moleküllerinin bağlarındaki enerji açığa çıkarılır. En fazla enerji oksijenli solunum reaksiyonlarında elde edilir.
Oksijenli solunum için gerekli ham madde ve reaksiyon sonucu oluşan ürünleri tespit etmek için aşağıdaki gibi deney düzenekleri hazırlanmış ve bir süre beklenmiştir. D, E ve F düzeneklerindeki kaplarda besin bulunmaktadır. (Kireç suyu karbondioksitin ayıracıdır, karbondioksit varlığında bulanma görülür.)
1. Yukarıdaki deney düzeneklerinin hangilerinde enerji üretiminin gerçekleştiğini söyleyebilirsiniz? Gerekçeleri ile açıklayınız.
Cevap:
Yukarıdaki deney düzeneklerinin hangilerinde enerji üretiminin gerçekleştiğini söyleyebilmek için, oksijenli solunum reaksiyonlarının gerekli ham maddelerini ve reaksiyon sonucu oluşan ürünlerini bilmek gerekir. Oksijenli solunum reaksiyonlarının genel denklemi şöyledir:
Organik molekül + O2 --> CO2 + H2O + ATP
Burada organik molekül, glikoz, yağ asidi veya amino asit gibi bir besin molekülüdür. O2 oksijen, CO2 karbondioksit, H2O su ve ATP adenozin trifosfat (enerji taşıyıcı molekül) anlamına gelir.
Bu denkleme göre, oksijenli solunum reaksiyonlarının gerçekleşmesi için organik molekül ve oksijene ihtiyaç vardır. Reaksiyon sonucunda ise karbondioksit, su ve ATP üretilir.
Yukarıdaki deney düzeneklerinin hangilerinde enerji üretiminin gerçekleştiğini söyleyebilmek için, bu maddelerin varlığına veya yokluğuna bakmak gerekir. Buna göre, enerji üretiminin gerçekleştiği deney düzenekleri şunlardır:
-
Deney düzeneği D: Bu düzenekte, kapta besin (organik molekül) ve böcek (oksijen tüketen canlı) bulunur. Böcek, besini solunum yaparak enerjiye dönüştürür. Bu sırada ortama CO2 verir ve O2 alır. Bu CO2, kireç suyu ile reaksiyona girerek çözeltiyi bulanıklaştırır. Bu bulanıklık, oksijenli solunum reaksiyonlarının gerçekleştiğinin bir göstergesidir.
-
Deney düzeneği E: Bu düzenekte, kapta besin (organik molekül) ve alg hücresi (oksijen üreten canlı) bulunur. Alg hücresi, fotosentez yaparak besini enerjiye dönüştürür. Bu sırada ortama O2 verir ve CO2 alır. Bu O2, U borusundaki renkli sıvının soldan sağa doğru hareket etmesine neden olur. Bu hareket, oksijenli solunum reaksiyonlarının gerçekleştiğinin bir göstergesidir.
-
Deney düzeneği F: Bu düzenekte, kapta besin (organik molekül), böcek (oksijen tüketen canlı) ve alg hücresi (oksijen üreten canlı) bulunur. Böcek ve alg hücresi, solunum ve fotosentez yaparak besini enerjiye dönüştürürler. Böcek solunum yaparak CO2 verir ve O2 alır; alg hücresi fotosentez yaparak CO2 kullanır ve O2 verir. Bu CO2, kireç suyu ile reaksiyona girerek çözeltiyi bulanıklaştırır. Bu O2 ise U borusundaki renkli sıvının hareket etmesine neden olur. Bu bulanıklık ve hareket, oksijenli solunum reaksiyonlarının gerçekleştiğinin göstergeleridir.
Deney düzeneklerinde enerji üretiminin gerçekleşmediği düzenek şu şekildedir:
-
Deney düzeneği C: Bu düzenekte, kapta sadece böcek (oksijen tüketen canlı) bulunur. Böcek, besin olmadığı için solunum yapamaz ve enerji üretemez. Bu nedenle, ortamda CO2 veya O2 değişimi olmaz. Bu durumda, kireç suyu berraklığını korur ve U borusundaki renkli sıvı hareket etmez. Bu berraklık ve durgunluk, oksijenli solunum reaksiyonlarının gerçekleşmediğinin göstergeleridir.
