Deney düzeneklerini inceleyerek verilen soruları cevaplayınız.
Işıklı ortamda özdeş su bitkilerine, ağzı kapalı ve sadece gaz giriş çıkışına izin verecek şekilde boru yerleştirilerek hazırlanan deney düzenekleri görselde verilmiştir. A düzeneğindeki bitkiye ağır karbon atomu içeren C02 gazı veriliyor. B düzeneğindeki bitkiye ağır oksijen atomu içeren C02 gazı veriliyor. C düzeneğindeki bitkiye oksijen atomu ağır su veriliyor.
4. Fotosentezde üretilen glikozun karbon kaynağının karbondioksit olduğunu ispatlamak isteyen öğrenci hangi deney düzeneğini kullanmalıdır? Gerekçenizi belirtiniz.
Cevap:
Fotosentezde üretilen glikozun karbon kaynağının karbondioksit olduğunu ispatlamak isteyen öğrenci A düzeneğini kullanmalıdır. Gerekçem şöyledir:
Fotosentez, ışık enerjisinin şeker şeklindeki kimyasal enerjiye dönüştürülme sürecidir. Işık enerjisiyle çalışan bu süreçte su ve karbondioksitten glikoz molekülleri (veya başka şekerler) üretilir ve bir yan ürün olarak oksijen ortaya çıkar. Glikoz molekülleri organizmalara iki önemli kaynak sağlar: enerji ve sabit—organik—karbon.
Fotosentezde karbon kaynağı, sadece CO 2 ’dir. Karbondioksitteki karbon atomu glikozun yapısına katılır. Bu nedenle, eğer fotosentezde kullanılan karbondioksit ağır karbon atomu içeriyorsa, üretilen glikoz da ağır karbon atomu içerecektir. Böylece, fotosentezde glikozun karbon kaynağının karbondioksit olduğu kanıtlanabilir.
A düzeneğindeki bitkiye ağır karbon atomu içeren CO 2 gazı veriliyor. Bu gaz fotosenteze katılarak glikoz üretimine katkıda bulunur. Böylece, bitkinin yapısında ağır karbon atomu içeren glikoz molekülleri oluşur. Bu moleküllerin varlığı, fotosentezde glikozun karbon kaynağının karbondioksit olduğunu gösterir.
B düzeneğindeki bitkiye ağır oksijen atomu içeren CO 2 gazı veriliyor. Bu gaz fotosenteze katılarak glikoz üretimine katkıda bulunur. Ancak, bu gazın oksijen atomları glikozun yapısına katılmaz, sadece açığa çıkan oksijende bulunur. Bu nedenle, bitkinin yapısında ağır oksijen atomu içeren glikoz molekülleri oluşmaz. Bu moleküllerin yokluğu, fotosentezde glikozun karbon kaynağının karbondioksit olduğunu göstermez.
C düzeneğindeki bitkiye oksijen atomu ağır su veriliyor. Bu su fotosenteze katılarak glikoz üretimine katkıda bulunur. Ancak, bu suyun oksijen atomları glikozun yapısına katılmaz, sadece açığa çıkan oksijende bulunur. Bu nedenle, bitkinin yapısında oksijen atomu ağır glikoz molekülleri oluşmaz. Bu moleküllerin yokluğu, fotosentezde glikozun karbon kaynağının karbondioksit olduğunu göstermez.
Sonuç olarak, A düzeneği fotosentezde glikozun karbon kaynağının karbondioksit olduğunu ispatlamak için en uygun düzenektir. Aşağıda reaksiyonda görüldüğü gibi karbondioksitteki ağır karbona, fotosentez ürünü olan glikozda rastlanır.
5. B düzeneğinde fotosentez sonucu üretilen glikozda işaretli oksijene rastlanır mı? Gerekçenizi belirtiniz.
Cevap:
B düzeneğinde fotosentez sonucu üretilen glikozda işaretli oksijene rastlanmaz. Gerekçem şöyledir:
Fotosentez, ışık enerjisinin şeker şeklindeki kimyasal enerjiye dönüştürülme sürecidir. Işık enerjisiyle çalışan bu süreçte su ve karbondioksitten glikoz molekülleri (veya başka şekerler) üretilir ve bir yan ürün olarak oksijen ortaya çıkar. Glikoz moleküllerinin yapısında altı adet karbon atomu, on iki adet hidrojen atomu ve altı adet oksijen atomu bulunur.
Fotosentezde karbon kaynağı, sadece CO 2 ’dir. Karbondioksitteki karbon atomu glikozun yapısına katılır. Su molekülündeki hidrojen atomu, glikozun ve açığa çıkan suyun yapısına katılır. Su molekülündeki oksijen ise atmosfere verilir. Fotosentez sonucu açığa çıkan oksijenin kaynağı sudur.
B düzeneğindeki bitkiye ağır oksijen atomu içeren CO 2 gazı veriliyor. Bu gaz fotosenteze katılarak glikoz üretimine katkıda bulunur. Ancak, bu gazın oksijen atomları glikozun yapısına katılmaz, sadece açığa çıkan oksijende bulunur. Bu nedenle, bitkinin yapısında ağır oksijen atomu içeren glikoz molekülleri oluşmaz. Bu moleküllerin yokluğu, fotosentezde glikozun karbon kaynağının karbondioksit olduğunu göstermez.
Sonuç olarak, B düzeneğinde fotosentez sonucu üretilen glikozda işaretli oksijene rastlanmaz.
6. C düzeneğindeki kapta bulunan su molekülündeki işaretli oksijene, algin fotosentezde ürettiği hangi molekülde rastlanması beklenir? Gerekçenizi belirtiniz.
Cevap:
C düzeneğindeki kapta bulunan su molekülündeki işaretli oksijene, algin fotosentezde ürettiği oksijen molekülünde rastlanması beklenir. Gerekçem şöyledir:
Fotosentez, ışık enerjisinin şeker şeklindeki kimyasal enerjiye dönüştürülme sürecidir. Işık enerjisiyle çalışan bu süreçte su ve karbondioksitten glikoz molekülleri (veya başka şekerler) üretilir ve bir yan ürün olarak oksijen ortaya çıkar. Fotosentez sonucu açığa çıkan oksijenin kaynağı sudur.
Algler, fotosentez yapabilen canlılardır. Pek çok alg klorofil içermektedir ve bu nedenle yeşil renklidir ve oksijenli fotosentez yapabilirler. Alg hücreleri sahip oldukları fotosentetik pigmentleri taşıyan kloroplastlardan bir ya da birden fazla içerirler.
C düzeneğindeki bitkiye oksijen atomu ağır su veriliyor. Bu su fotosenteze katılarak glikoz üretimine katkıda bulunur. Ancak, bu suyun oksijen atomları glikozun yapısına katılmaz, sadece açığa çıkan oksijende bulunur. Bu nedenle, bitkinin yapısında oksijen atomu ağır glikoz molekülleri oluşmaz. Ancak, açığa çıkan oksijen moleküllerinde oksijen atomu ağır olanlar oluşur.
Sonuç olarak, C düzeneğindeki kapta bulunan su molekülündeki işaretli oksijene, algin fotosentezde ürettiği oksijen molekülünde rastlanması beklenir.
7. Fotosentezde atmosfere verilen oksijenin kaynağının su olduğunu ispatlamak isteyen öğrenci hangi deney düzeneğini kullanmalıdır?
Cevap:
Fotosentezde atmosfere verilen oksijenin kaynağının su olduğunu ispatlamak isteyen öğrenci, C düzeneğini kullanmalıdır. Gerekçem şöyledir:
Fotosentez, ışık enerjisinin şeker şeklindeki kimyasal enerjiye dönüştürülme sürecidir. Işık enerjisiyle çalışan bu süreçte su ve karbondioksitten glikoz molekülleri (veya başka şekerler) üretilir ve bir yan ürün olarak oksijen ortaya çıkar. Fotosentez sonucu açığa çıkan oksijenin kaynağı sudur.
Bu durumu ispatlamak için, su veya karbondioksitin oksijen atomlarını işaretlemek yani izotoplarını değiştirmek mümkündür. Örneğin, normalde oksijen atomunun kütle numarası 16 iken, 18O izotopu kullanılarak ağır oksijen atomu elde edilebilir. Bu şekilde, fotosentezde kullanılan su veya karbondioksitin oksijen atomlarının nereye gittiği takip edilebilir.
C düzeneğindeki bitkiye oksijen atomu ağır su veriliyor. Bu su fotosenteze katılarak glikoz üretimine katkıda bulunur. Ancak, bu suyun oksijen atomları glikozun yapısına katılmaz, sadece açığa çıkan oksijende bulunur. Bu nedenle, bitkinin yapısında oksijen atomu ağır glikoz molekülleri oluşmaz. Ancak, açığa çıkan oksijen moleküllerinde oksijen atomu ağır olanlar oluşur.
Bu durum, fotosentezde açığa çıkan oksijenin kaynağının su olduğunu ispatlar. Aynı deney karbondioksit için yapıldığında ise, açığa çıkan oksijende işaretli oksijene rastlanmaz. Bu da, fotosentezde açığa çıkan oksijenin kaynağının karbondioksit olmadığını gösterir.
Sonuç olarak, fotosentezde atmosfere verilen oksijenin kaynağının su olduğunu ispatlamak isteyen öğrenci C düzeneğini kullanmalıdır.
