Bir biyoloji öğretmeni bitkilerde solunum ve fotosentez olayı ile ilgili bazı öğrencilerin açıklamalarını tablo hâline getirmiştir.
5. A ve C öğrencilerinin ifade ettiği durum göz önüne alındığında öğrencilerin fotosentez ve solunum ile ilgili hangi konuları tam olarak öğrenemediği söylenebilir?
Cevap:
-
A ve C öğrencilerinin ifade ettiği durum göz önüne alındığında, öğrencilerin fotosentez ve solunum ile ilgili ışık, su ve oksijen gibi maddelerin rolünü tam olarak öğrenemediği söylenebilir. A öğrencisi, fotosentez için ışığın gerekli olduğunu, solunum için ise gerekli olmadığını bilmektedir. Ancak fotosentezin sadece ışıkta değil, karanlıkta da devam ettiğini bilmemektedir. C öğrencisi ise, solunum için oksijenin gerekli olduğunu, fotosentez için ise gerekli olmadığını bilmektedir. Ancak fotosentezin suyu parçalayarak oksijen ürettiğini ve bu oksijenin hem kendi solunumu hem de diğer canlıların solunumu için kullanıldığını bilmemektedir.
6. B ve Ç öğrencilerinin kavram yanılgılarını düzeltmek isteyen biyoloji öğretmeninin öğrencilere nasıl bir geri bildirim yapması gerekir?
Cevap:
-
B ve Ç öğrencilerinin kavram yanılgılarını düzeltmek isteyen biyoloji öğretmeninin öğrencilere şu şekilde bir geri bildirim yapması gerekir:
-
B öğrencisi: Fotosentez ve solunum arasında bir denge olduğunu doğru söyledin. Ancak fotosentezin sadece bitkilerde değil, bazı bakteri ve protistlerde de gerçekleştiğini unuttun. Ayrıca fotosentezin sadece yapraklarda değil, kloroplast içeren tüm yeşil kısımlarda gerçekleştiğini de hatırlamalısın.
-
Ç öğrencisi: Fotosentezin sadece bitkilerde değil, bazı bakteri ve protistlerde de gerçekleştiğini doğru söyledin. Ancak fotosentezin sadece yapraklarda değil, kloroplast içeren tüm yeşil kısımlarda gerçekleştiğini unuttun. Ayrıca solunumun sadece hayvanlarda değil, bitkilerde de gerçekleştiğini de hatırlamalısın.
7. D ve E öğrencilerinin ifadelerini fotosentez ve solunum evrelerini de göz önüne alarak yorumlayınız.
Cevap:
-
D ve E öğrencilerinin ifadelerini fotosentez ve solunum evrelerini de göz önüne alarak şöyle yorumlayabiliriz:
-
D öğrencisi: Fotosentezde ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürüldüğünü doğru söyledin. Ancak bu dönüşümün sadece ışık evresinde gerçekleştiğini eklemelisin. Işık evresinde su molekülü parçalanarak oksijen açığa çıkarırken, ışık enerjisi ATP ve NADPH moleküllerine depolanır. Bu moleküller daha sonra karanlık evrede karbondioksitin organik maddeye (glikoz) dönüştürülmesi için kullanılır.
-
E öğrencisi: Solunumda organik maddenin (glikoz) parçalanarak ATP üretildiğini doğru söyledin. Ancak bu parçalanmanın üç aşamada gerçekleştiğini eklemelisin. İlk aşama olan glikolizde glikoz sitoplazmada iki piruvata parçalanırken, iki ATP molekülü üretilir. İkinci aşama olan Krebs döngüsünde piruvat mitokondriye girer ve karbondioksit ile elektron taşıyıcı moleküllere (NADH ve FADH2) dönüştürülürken, iki ATP molekülü daha üretilir. Üçüncü aşama olan oksidatif fosforilasyonda ise elektron taşıyıcı moleküller mitokondriyal zar boyunca bir elektron taşıma zinciri oluşturur ve oksijenle reaksiyona girerek su üretirken, 28 ATP molekülü daha üretilir.
8. Yapılan biyokimyasal hesaplamalarda fotosentez tepkimelerinde 1 molekül glikoz üretmek için 18 ATP’ye ihtiyaç duyulur. Ancak oksijenli solunum tepkimelerinde 1 molekül glikozun parçalanması ile 32 ATP elde edilir. 1 molekül glikoz üretimi için gerekli olan ATP miktarı ile 1 molekül glikozdan elde edilen ATP miktarının neden farklı olduğunu güvenilir kaynaklardan araştırınız.
Cevap:
-
Yapılan biyokimyasal hesaplamalarda fotosentez tepkimelerinde 1 molekül glikoz üretmek için 18 ATP’ye ihtiyaç duyulur. Ancak oksijenli solunum tepkimelerinde 1 molekül glikozun parçalanması ile 32 ATP elde edilir. 1 molekül glikoz üretimi için gerekli olan ATP miktarı ile 1 molekül glikozdan elde edilen ATP miktarının neden farklı olduğunu araştırdım ve şu bilgileri buldum:
-
Fotosentez ve solunumun farklı enerji dönüşümleri gerçekleştirdiği gerçeğinde yatar. Fotosentez, düşük enerjili inorganik maddeleri (su ve karbondioksit) yüksek enerjili organik maddeye (glikoz) dönüştürür. Bu dönüşüm için, ışık enerjisinin kimyasal enerjiye (ATP ve NADPH) dönüştürülmesi gerekir. Bu kimyasal enerji, karanlık evrede karbondioksitin glikoza indirgenmesi için kullanılır. Bu süreçte, bir molekül glikoz üretmek için 18 ATP ve 12 NADPH harcanır.
-
Solunum ise, yüksek enerjili organik maddenin (glikoz) düşük enerjili inorganik maddelere (su ve karbondioksit) parçalanmasıdır. Bu parçalanma sırasında, glikozun yapısındaki kimyasal bağlardaki enerji serbest bırakılır ve ATP sentezlenmesi için kullanılır. Bu süreçte, bir molekül glikoz parçalanarak 32 ATP ve 6 su molekülü üretilir.
-
Dolayısıyla, fotosentez ve solunum arasındaki ATP farkı, bu süreçlerin ters yönde işlediği ve farklı enerji dönüşümleri gerçekleştirdiği gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Fotosentez, düşük enerjili maddelerden yüksek enerjili madde üretmek için harcadığı enerjiyi (ATP) solunumdan daha fazla kullanırken, solunum, yüksek enerjili maddeden düşük enerjili madde üretmek için elde ettiği enerjiyi (ATP) fotosentezden daha fazla kazanır.
