Konu Detayı Sayfası
Fotosentez Hızını Etkileyen Faktörler
Fotosentez Hızı Etkileyen Faktörler
► Bir hücrenin fotosentez hızı; birim zamanda kullandığı CO2 ile ürettiği O2 miktarıyla ölçülür.
► Ancak doğal süreçlerde fotosentez hızını sadece bu durum belirlemez.
► Fotosentez aynı anda birden çok faktörün etkisi altında gerçekleşir.
► Bitkinin ihtiyacına göre fotosentez hızını ortamda miktarı en az olan faktör belirler. Buna Minimum Yasası adı verilir.
Fotosentez hızını etkileyen faktörler şunlardır:
1. Kalıtsal (genetik) faktörler
2. Çevresel faktörler
1. Kalıtsal (Genetik) Faktörler
Bitkinin genetik olarak sahip olduğu özellikleri kapsar. Bunlar;
- Klorofil miktarı: Optimum (uygun) koşullarda klorofil miktarı arttıkça fotosentez hızı artar. Örneğin koyu yeşil bitkilerdeki fotosentez hızı, açık yeşil bitkilere göre daha fazladır. Ayrıca klorofil miktarının fazla olması birim zamanda oluşan ürün miktarını da artırır. Yani klorofillerin fazla olması oluşacak olan ürünün artışına da neden olur.
- Kloroplast sayısı: Fotosentez bitki hücresindeki kloroplastta gerçekleştiği için kloroplast sayısı arttıkça fotosentezde fazla olur. Yaprakta fotosentezin en yoğun gerçekleştiği hücreler mezofil tabakasında bulunan plizat ve sünger parankiması hücreleridir. Epidermis hücrelerinde kloroplast olmadığı için fotosentez olmaz.
- Stoma sayısı, konumu ve büyüklüğü: Bitkide stomaları epidermis hücreleri oluşturur. Stoma kloroplast taşıyan ve fotosentezin gerçekleştiği hücrelerdir. Görevi CO2 ve O2 giriş çıkışını sağlamaktır. Ayrıca terleme ile bitkideki su miktarını ayarlar. Stoma sayısı ne kadar çok olursa bitki CO2'den daha fazla yararlanır. Böylece fotosentez hızı artar. Stomaların yapısı, büyüklüğü ve dağılımı fotosentez hızını etkiler. Stomalar yaprak yüzeyine yakınsa CO2 O2 difüzyonu daha kolay olacağı için fotosentez hızı daha artacaktır. Bu nedenle nemli ortamlarda yaşayan bitkilerde durum böyledir. Kurak bölge bitkilerde stoma sayısı daha azdır.
- Yaprak sayısı ve yapısı: Fotosentezin asıl gerçekleştiği yapılar yapraklardır. Bitkide yaprak sayısı, yaprağın yüzey genişliği arttıkça fotosentez miktarı da artar. Bir bitkinin doğrudan ışık alabilen yaprakları ile ışığı tam alamayan yaprakları arasındaki fotosentez hızı farklılık gösterir. Işığı alan yapraklarda fotosentez daha fazla olur. Bu durum yaprağın konumu ile ilgilidir. Kurak bölge bitkilerinde yaprak yüzeyi dardır.
- Epidermis ve kutikula kalınlığı: Kutikula epidermis hücreleri tarafından oluşturulan ve yaprak yüzeyini örten tabakadır. Epidermis hücreleri Kutin adı verilen mumsu bir madde salgılayarak kutikulanın oluşumunu sağlarlar. Kutikulanın görevi; bitkide su kaybını önlemektir. Şeffaf bir tabaka olduğu için yaprağın alt tabakalarında bulunan hücrelere (palizat, sünger parankiması hücreleri gibi) hücrelere ışığın geçişini engellemezler. Ancak epidermis ve kutikula kalınlaştıkça güneş ışığı iç tabakaya daha az geçeceğinden fotosentez hızı yavaşlar. Kurak bölge bitkilerinde kutikula kalın, su bitkilerinde incedir.
- Enzim miktarı: Fotosentezin tüm evrelerinde enzimler görev yapar. Özellikle stromada gerçekleşen ışığa bağımlı olmayan reaksiyonlar bir enzimatik reaksiyon zinciridir. Bu evrede çok sayıda enzim görev yapar. Görev alan enzimlerin miktarı ne kadar fazla olursa fotosentez de o derece hızlı olacaktır.
- Kloroplast sayısı artarsa fotosentez hızı artar.
- Yaprak yapısı ve sayısı, yaprak yüzeyi ve sayısı artarsa fotosentez hızı artar.
- Stoma sayısı artarsa fotosentez hızı artar.
- Enzim miktarı artarsa fotosentez hızı artar.
- Kutikula kalınlığı artarsa fotosentez hızı azalır.
2. Çevresel Faktörler
- Işık Şiddeti: Işık olmadan fotosentez gerçekleşemez. Bir ışık kaynağının birim zamanda yaydığı ışık enerjisine Işık Şiddeti denir. Işık fotosentezin ışığa bağımlı tepkimelerinde ATP ve NADPH+H+ sentezlenmesinde kullanılır. Ayrıca suyun fotoliz ile ayrışmasında rol oynar. Işık şiddeti arttıkça fotosentez hızı belirli bir seviyeye kadar artar sonra sabit kalır. Çünkü minimum kuralına göre miktarı sabit kalan diğer faktörler (CO2, H2O, Klorofil Miktarı vb.) fotosentez hızını sınırlandırır.
- CO2 Yoğunluğu: Atmosferdeki CO2 yoğunluğu yaklaşık %0,034'tür. Fotosentez bu yoğunlukta maksimum seviyede gerçekleşir. Bu değerden sonra sabit kalır. CO2 yoğunluğunun belli bir değerin altına düşmesi (%0,005) durumunda bitki CO2'yi bağlayamaz ve fotosentez durur. CO2 ışıktan bağımsız tepkimelerin başlaması için şarttır. Atmosferdeki CO2 miktarı arttığında fotosentez hızı belli bir değere kadar (%0,034) artar daha sonra sabit kalır. Fotosentezin gerçekleştiği ortamda CO2 bağlayan bileşiklerin bulunması durumunda fotosentez hızı düşer. Bu bileşikler; kalsiyum hidroksit Ca(OH)2, potasyum hidroksit (KOH), Na(OH), Ba(OH) gibi bileşiklerdir. Fotosentezin gerçekleştiği bir ortama CO2 içeren soda, gazoz gibi maddeler eklendiğinde fotosentez hızının arttığı görülmüştür.
CO2 ve Işık Şiddetinin Fotosentez Hızına Birlikte Etkisi
► Doyma noktasına kadar fotosentez hızını CO2 yoğunluğu belirler. Doymamnoktasından itibaren ise ışık şiddeti belirleyici faktör olur.
► CO2 ve ışık şiddeti birlikte düşünülürse, CO2 yoğunluğu arttıkça fotosentez hızı artar. Daha sonra sabit kalır. Işık şiddeti arttırıldıkça CO2 artışıyla birlikte fotosentez hızı bir süre artar daha sonra yine sabit kalır.
- Işığın Dalga Boyu: Canlıların fotosentez yapabilmesi için öncelikle ışığın soğurulması gerekir. Görünür ışık olarak ifade edilen ışık yeryüzüne ulaşan ve fotosentezde kullanılan ışık aralığıdır. Görünür ışığın dalga boyu 380 - 750 nm aralığındadır. Bu aralık; mor, mavi, yeşil, sarı, turuncu, kırmızı şeklindedir. Klorofil; mor, mavi ve kırmızı dalga boylarındaki ışığı en iyi soğurduğu için fotosentez hızı bu dalga boylarında yüksektir. Fotosentez hızının en düşük olduğu dalga boyu ise yeşil renkte olur. Çünkü klorofil yeşil ışığı absorbe etmez yansıtır.
- Sıcaklık: Fotosentezin gerçekleştiği optimum (uygun) sıcaklık aralığı 25 - 35 oC arasıdır. Ortam sıcaklığı 35 oC'nin üstüne çıktığında enzimlerin yapısı olumsuz etkilenir ve fotosentez hızı düşer. Sıcaklık 50 - 55 oC'ye ulaştığında enzimlerin yapısı bozulduğu için fotosentez durur. Bu nedenle sıcaklık en çok ışıktan bağımsız tepkimeler üzerinde etkili olur.
- Su Miktarı: Su miktarı %15'in altına düşerse enzimler çalışamayacağı için fotosentez durur. H2O ışığa bağımlı tepkimelerde ışık enerjisi ile iyonlarına ayrışarak (fotoliz) NADP için H+, FS II için elektron, atmosfer için O2 kaynağı olur. CO2 bitkiye stomalardan girer. Bunun için stomaların açılması gerekir. Bu durumu suyun oluşturduğu turgor basıncı sağlar. Fotosentezin tüm evrelerindeki enzimlerin çalışabilmesi için ortamdaki su miktarının %15'in üzerinde olması gerekir.
- Ortamın pH Değeri: Ortamın pH'ı enzimlerin çalışabilmesi için önemli bir faktördür. Özellikle ışığa bağımlı olmayan reaksiyonların enzimatik yönü fazla olduğundan görevli enzimler ortamın pH'ından (aidik ya da bazik) olumlu ya da olumsuz etkilenebilirler. Bu durumda fotosentez hızını etkiler.
- Mineraller: Mineral olmadan fotosentez gerçekleşemez. Çünkü mineraller; klorofil sentezinde, ETS elemanlarının yapısında ve bazı enzimlerin kofaktörü olarak görev yaparlar. Klorofil yapısında C, H, O, N, Mg mineralleri bulunurken Fe olmadan klorofil sentezi gerçekleşemez. Fe ayrıca bazı ETS elemanlarının yapısına da katılır. K, Ca, Mn gibi mineraller ise fotosentezde görev alan bazı enaimlerin kofaktörüdür. Minimum yasasına göre; fotosentez hızını ortamda miktarı en az olan mineral belirler.
Tarımsal Ürün Miktarını Artırma Uygulamaları
1. Yapay Işık Kullanımı
► Işığın fotosentezdeki etkisi tarımsal ürün miktarını artırmada yapay ışık kullanımını gündeme getirmiştir.
► Doğal ışığın azaldığı zamanlarda, yapay yoldan elektriksel aydınlatma yaparak ışığın karşılanmasına Yapay Işıklandırma adı verilir.
► Yapay ışıklandırma sera yetiştiriciliğinde yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir.
Yapay ışıklandırmanın şiddeti ve kalitesi için şu faktörler dikkate alınır.
- Gün uzunluğu
- Güneşlenme süresi
- Güneş ışığının gelme açısı
- Işığın yoğunluğu
- Yapısal gölgeleme düzeyi
► Güneşlenme süresi 4 - 5 saatten daha kısa olan bölgelerde yapay ışıklandırma uygulamaları iyi sonuçlar vermektedir.
► Yapay ışıklandırmanın amacı; fotosentez hızını arttırarak ürün verimini yükseltmektir.
► Yapay ışıklandırmada fotosentezde en etkili olan mor, mavi ve kırmızı ışıklar kullanılır.
2. CO2 Miktarını Artırma
► Seracılıkta, sera içinde fazla bitki olduğundan CO2 konsantrasyonu düşer.
► CO2 miktarı azaldığında fotosentez ile elde edilen ürün miktarı da azalır.
► CO2 zenginleştirme uygulamalarıyla; bitkiler daha iyi büyür, erken hasat olur, yüksek kaliteli ürün elde edilir.
► CO2 miktarının arttırılmasına; CO2 gübrelemesi (CO2 zenginleştirilmesi) denir.
Seralarda CO2 kaynağı olarak şunlar kullanılır:
- Sıvı ya da Katı CO2 Kullanımı: Sıvı ya da katı CO2, kapların içine konularak seraya bırakılır vce CO2 gazı çıkışı sağlanır.
- Islak Saman Balyalarının Konulması: Seralara ıslak saman konularak saprofit bakterilerin ayrıştırma yaparken CO2 çıkarmaları sağlanır.
- Organik Gübre Kullanımı: Organik gübrenin topraktaki ayrıştırıcılar tarafından ayrıştırılması sonucunda CO2 açığa çıkarılır.
- Karbon İçeriği Zengin Organik Maddelerin Yakılması: Petrol, parafin, bütan, propan gazı gibi karbon içeriği zengin olan yakıtların yakılması ile CO2 oranı arttırılır. Ancak bu esnada ortaya çıkabilecek kükürt ve sıcaklık artışına dikkat edilmelidir. Bu durum bitkiler için tehlikeli olabilir.
Fotosentez Hızını Etkileyen Faktörlerle İlgili Deneyler
► Işığın farklı dalga boylarının fotosentez hızına etkisi ile ilgili bir deney yapmıştır.
► Yaptığı deneyde; ipliksi bir alg (Spirogyra) aerob (O2'yi seven) bakteriler ve beyaz ışığı kullanmıştır.
► Engelmann beyaz ışığı prizmadan geçirerek dalga boylarına ayırmış ve ipliksi bir alg üzerine düşürmüştür.
► Algdeki fotosentez hızını ölçebilmek için ortama O2'li solunum yapan bakteriler koymuştur.
► Deney sonunda; mor, mavi ve kırmızı ışıkların alg üzerine düştüğü bölgelerde aerob bakterilerin daha fazla toplandığını görmüştür. Bu durum bu bölgelerde fotosentezin daha hızlı gerçekleşmesinden dolayı daha fazla O2 üretildiğini göstermiştir.
► Bakterilerin en az toplandığı bölge ise yeşil ışığın bulunduğu bölge olduğunu görmüştür. Çünkü alglerdeki klorofil yeşil ışığın çok az kısmını soğurur. Bu bölgede fotosentez hızı düşük olur.
Deneyin Sonucu: Fotosentez hızı mor - mavi ve daha sonra kırmızı ışıkta maksimum düzeydedir. Yeşil ışıkta ise minimum düzeydedir. Fotosentez hızını belirleyen durum ışığın klorofil tarafından absorbe (emilme) edilmesidir. Klorofil en çok sırasıyla mor, mavi, kırmızı ışığı absorbe eder. Yeşil ışığı ise çok az emerek büyük çoğunluğunu yansıtır.
Yeşil bir yaprak alınır yarısı siyah bir kağıt ile kapatılarak sabahtan akşama kadar fotosentez yapması sağlanır. Akşam yaprak kaynar suya konarak öldürülür. Sonra alkol ile klorofili çıkartılır. Yaprağın nişastanın ayracı olan iyot (lugol) çözeltisi damlatılır. Işık gören kısmın maviye boyandığı, siyah kağıt ile kapatılan ve ışık görmeyen kısmında ise renk değişimi olmadığı görülür.
Deneyin Sonucu: Yaprağın ışık gören kısmında fotosentez ile glikoz üretilmiştir. Fazla glikoz ise nişastaya dönüştürülerek depolanmıştır.
Hazırlanan deney düzeneği ışıksız bir ortamda bekletirilse O2 oluşmadığı ve O2 kabarcıklarının olmadığı gözlenir.
Deneyin Sonucu: Işık olmadan fotosentez gerçekleşmez. Bu durum O2 kabarcıklarının oluşmamasından gözlenir.
Düzenlenen deneyde su yosununun bulunduğu ortama soda eklendiğinde ortamdaki CO2 miktarında artış olduğu için fotosentez kızı artmıştır. Bu durum O2 kabarcıklarının miktarındaki artıştan anlaşılmıştır.
Deneyin Sonucu: Ortamda yeterli CO2'nin bulunması fotosentez hızını artırır.
Şekildeki düzenek hazırlanır. Bu düzenekte 1.kaba KOH 2.kaba ise yeşil bitki ve Ba(OH)2 bırakılır. 2 deney kabı cam boru ile bağlanır. 2.kaptaki yeşil bitkinin bir süre sonra öldüğü görülür. 1.kaptaki KOH dışarıdan giren CO2'yi, 2.kaptaki Ba(OH)2 ise bitkinin solunum sonucu oluşturduğu CO2'yi tutar.
Deneyin Sonucu: Bitkinin fotosentezde kullanabileceği CO2 olmadığı için fotosentez yapamaz, besin üretemez ve besinsizlikten ölür. Deneyde kullanılan KOH, Ba(OH)2 CO2 tutucu maddelerdir.
Deney düzeneğinde su yosunu üzerine cam huni ve deney tüpü geçirilerek içi su dolu bir kaba şekildeki gibi yerleştirilir. Bir süre sonra deney tüpünün üst kısmında gaz kabarcıklarının toplandığı görülür. Bu deney tüpüne kıvılcımlı bir çubuk sokulursa parlak alev oluştuğu gözlenir. Bu durum O2 gazının çıkışını belirtir.
Deneyin Sonucu: Fotosentezde su kullanıldığında O2 oluştuğu görülür.
Bir yaprak orta damarından iki parçaya ayrılır. Yaprağın yarısı sabah erkenden alınır ve kurutularak tartılır. Yaprağın diğer yarısı ise bitki üzerinde bırakılarak akşam alınır ve kurutularak tartılır. Akşama kadar bitki üzerinde bırakılan kısmın daha ağır olduğu görülür.
Deneyin Sonucu: Ağır olan yaprağın fotosentez ile organik madde artışını sağladığı bunun da yaprakta ağırlık artışına neden olduğu görülür.
Bu etkinlikte laboratuvar kurallarına uyunuz ve güvenlik önlemlerini alınız.
Etkinliğin Adı: Işığın Fotosenteze Etkisi
Etkinliğin Amacı: Işığın fotosentez üzerinde etkisini gözlemleyebilme.
Etkinliğin Süresi: Deneyin hazırlanması: 20 dakika, Bekleme süresi: 1-2 saat
Araç Gereç: 2 adet Elodea veya herhangi bir akvaryum bitkisi, 2 adet beherglas, ışık kaynağı, su, 2 adet deney tüpü, 2 adet pens, 2 adet huni
Uygulama:
(Öğretmen tarafından dörder kişilik çalışma grupları oluşturulur. Öğretmen, grup üyeleri arasında görev paylaşımı yapar ve öğrencilerin yardımlaşarak çalışmalarını ister.)
• Cam huninin içine pens yardımıyla Elodea bitkisini yerleştiriniz.
• Huniyi içine hava kaçırmadan ters çevirerek içi su dolu beherglasa yerleştiriniz.
• Huninin uç kısmını deney tüpü ile kapatınız.
• Deney düzeneğini ışık alan bir ortama koyunuz.
• Aynı işlemi karanlık bir ortamda tekrarlayınız.
• Deney düzeneklerini 2 saat boyunca bıraktığınız ortamlarda bekletiniz. Deney tüplerinde açığa çıkan kabarcıkları gözlemleyiniz.
Sonuçlandırma:
1. İki deneyin sonuçlarıyla ilgili farklılıklar nelerdir? Açıklayınız.
Işık alan ortam: Beherglastaki Elodea bitkisi fotosentez yapar ve deney tüpünde kabarcıklar oluşur. Kabarcıklar, fotosentez sonucu açığa çıkan gazları temsil eder.
Karanlık ortam: Karanlıkta fotosentez gerçekleşmez, bu nedenle deney tüpünde kabarcık oluşmaz. Bitki yalnızca solunum yapar, bu da gözle görülür gaz çıkışına neden olmaz.
2. Deney kabında kabarcık oluşumunu sağlayan gaz ne olabilir?
Kabarcıkları oluşturan gaz, fotosentez sırasında açığa çıkan oksijen (O₂) gazıdır. Bitki, ışık enerjisini kullanarak suyu ayrıştırır ve bu süreçte oksijen gazı ortaya çıkar.
3. Deney sonucunda oluşan gazı nasıl test edersiniz?
Gazın oksijen olduğunu test etmek için: Parlayan çıra testi: Deney tüpünden alınan gazın içine bir parlayan çıra sokulur. Eğer gaz oksijen ise, parlayan çıra yeniden alev alır. Bu, gazın oksijen olduğunu doğrular.
4. Bu deneyden çıkarılacak sonuç nedir?
Fotosentezin gerçekleşebilmesi için ışık gereklidir. Işık, bitkilerin suyu ayrıştırarak oksijen gazı üretmesini sağlar.
Karanlık ortamda fotosentez yapılamaz, bu nedenle oksijen üretimi gözlemlenmez.
Bu deney, ışığın fotosentez üzerindeki kritik rolünü kanıtlar ve oksijenin fotosentez yan ürünü olarak açığa çıktığını gösterir.
► Bu deney, fotosentezin temel süreçlerini anlamak ve ışığın fotosentezdeki rolünü gözlemlemek için etkili bir yöntemdir. Deney sırasında laboratuvar güvenlik kurallarına dikkat edilmesi (örneğin, cam malzemelerin dikkatli kullanımı ve deney tüpünün sıkıca sabitlenmesi) önemlidir.
Çiftçilerin seralarda verimi artırmak için ıslak saman balyalarını kullanmalarının nedeni nedir?
Karbondioksit (CO₂) Salınımı: Islak saman balyaları, organik maddelerin ayrışması sırasında mikroorganizmalar tarafından parçalanır. Bu süreçte karbondioksit (CO₂) gazı açığa çıkar. Bitkiler, fotosentez yapmak için CO₂’ye ihtiyaç duyar. Seralarda saman balyalarının kullanılması, ortamda CO₂ seviyesini artırarak fotosentez hızını ve dolayısıyla bitki büyümesini destekler.
Isı Üretimi: Saman balyalarının ayrışması sırasında mikroorganizmalar enerji açığa çıkarır, bu da ısı üretir. Islak saman balyaları, seradaki sıcaklıkların düşük olduğu dönemlerde ortam sıcaklığını artırarak bitki gelişimi için uygun koşullar sağlar.
Toprak Neminin Korunması: Islak saman balyaları, serada nemi tutar ve buharlaşmayı azaltır. Bu durum, bitkilerin köklerinin daha iyi su almasını sağlar ve toprak kurumasını önler.
Organik Madde Sağlanması: Zamanla saman balyaları ayrışarak toprağa organik madde sağlar. Bu durum, toprağın verimliliğini artırır ve bitkilerin ihtiyaç duyduğu besin maddelerini sunar.
► Çiftçilerin seralarda ıslak saman balyalarını kullanmalarının temel nedeni, ortamda karbondioksit miktarını artırarak fotosentezi desteklemek, sıcaklığı yükselterek bitki büyümesini hızlandırmak ve toprağa organik madde katkısı sağlamaktır. Bu uygulama, bitkilerin daha hızlı büyümesine ve seralardaki tarım veriminin artmasına yardımcı olur.
Bu etkinlikte laboratuvar kurallarına uyunuz ve güvenlik önlemlerini alınız.
Etkinliğin Adı: Karbondioksidin Fotosentez Hızına Etkisi
Etkinliğin Amacı: Bilimsel yöntem basamaklarını kullanarak karbondioksitin fotosentez hızına etkisini belirleyebilme.
Etkinliğin Süresi: Deneyin hazırlanması: 20 dakika, Bekleme süresi: 1+1 saat
Araç Gereç: Elodea veya herhangi bir akvaryum bitkisi, beher, cam huni, plastik boru, kıskaç, karbondioksitli su (gazoz veya soda), tıpalı huni, kibrit veya çakmak
Uygulama:
(Öğretmen tarafından dörder kişilik çalışma grupları oluşturulur. Öğretmen, grup üyeleri arasında görev paylaşımı yapar ve öğrencilerin yardımlaşarak çalışmalarını ister.)
a) Verilerin toplanması ve problemin belirlenmesi
Çiftçiler, seralarda verimi artırmak için ıslak saman balyalarını kullanıyorlar. Böylece bakterilerin solunum esnasında samanı parçalayarak ortamın karbondioksit yoğunluğunu artırması amaçlanmaktadır.
Bu durum “Karbondioksit yoğunluğu fotosentez hızını artırır mı?” sorusunu akla getirmektedir.
Problem: Karbondioksit miktarının fotosentez hızına etkisi nasıldır?
b) Hipotez kurma
Hipotez: Bitkilerin ürettiği O2 miktarı, ortamdaki CO2 miktarına bağlı olarak değişir.
c) Hipoteze dayalı tahminler yürütülür.
Tahmin: Eğer fotosentez hızı CO2 yoğunluğu ile artıyor ise ortama CO2 içerikli gazoz ya da soda eklenmesi O2 çıkışını artıracaktır.
ç) Kontrollü deney yapma
• Elodea veya herhangi bir akvaryum bitkisini su ile doldurulmuş beher içerisine koyarak üzerini cam huni ile kapatınız.
• Huninin dışarıda kalan ucuna plastik boru geçiriniz, ucunu kıskaç ile sıkıştırınız sonra huniyi biraz yukarı kaldırarak ışık alan yere bırakınız.
• Bir saat bekledikten sonra hava kabarcıklarının çıktığını göreceksiniz. Çıkan bu gazın ne olduğunu öğrenebilmek için vanayı veya kıskacı açarak yanan kibriti veya çakmağı plastik borunun uç kısmına tutunuz.
• Kıskacı kapatıp deney düzeneğini eski hâline getirerek beherdeki suya soda ilave ediniz. Bir saat bekledikten sonra çakmağı plastik borunun uç kısmına tutup gözlemlerinizi yazınız.
Sonuçlandırma:
1. Suyun içine soda katılması sonucu nasıl değiştirmiştir? Nedenini gerekçelendirerek yazınız.
Sonuç: Soda (karbondioksitli su) eklendiğinde, hava kabarcıklarının sayısında artış gözlemlenir.
Gerekçe: Soda, suya karbondioksit (CO₂) ekler ve ortamın CO₂ yoğunluğunu artırır. CO₂, fotosentez için gereken hammaddelerden biridir. CO₂ yoğunluğu artınca bitki daha fazla fotosentez yapar ve bunun sonucunda daha fazla oksijen (O₂) açığa çıkar. Bu, kabarcıkların artışı ile gözlemlenir.
2. Bir problemin çözümünde bilimsel yöntem basamaklarını kullanmanın size neler kazandırdığını yazınız.
Düzenli ve sistematik düşünme: Problemi belirleyip hipotez kurarak daha yapılandırılmış bir yaklaşım geliştirilir.
Neden-sonuç ilişkisi kurma: Değişkenlerin (CO₂ yoğunluğu gibi) etkileri net bir şekilde değerlendirilir.
Gözlem ve analiz becerisi: Deney yaparak elde edilen verilerle hipotez doğrulanabilir veya yanlışlanabilir.
Problem çözme becerisi: Her adımda kontrol mekanizması kurarak güvenilir sonuçlara ulaşılır.
Eleştirel düşünme: Sonuçlar üzerinde analiz yaparak daha ileri düzeyde çıkarımlar yapılabilir.
3. CO₂ miktarının azalmasının fotosentez hızına etkisini gösteren bir deneyi, bilimsel problem çözme basamaklarını kullanarak tasarlayınız.
Deney Tasarımı:
Problem: CO₂ miktarının azalması fotosentez hızını nasıl etkiler?
Hipotez: Ortamdaki CO₂ miktarının azalması, fotosentez hızını düşürür ve bitkinin O₂ üretimini azaltır.
Tahmin: Eğer fotosentez hızının CO₂ miktarına bağlı olduğu doğruysa, düşük CO₂ yoğunluğunda O₂ kabarcıklarının sayısı azalacaktır.
Deney Düzeni:
1. Araç-Gereçler: 2 adet Elodea bitkisi, 2 adet beher, cam huniler, plastik borular, kıskaç, ışık kaynağı, CO₂ giderici (örneğin NaOH çözeltisi).
2. Kontrollü Deney Grubu: İlk beher, normal su ve Elodea içerir.
3. Deney Grubu: İkinci beher, NaOH çözeltisi (CO₂'yi bağlar) eklenmiş su ve Elodea içerir.
4. Uygulama: Her iki düzenek ışık alan bir ortamda bırakılır ve bir saat boyunca gözlemlenir.
5. Gözlemler: Hava kabarcıklarının sayısı ve boyutu karşılaştırılır.
CO₂ giderilmiş ortamda fotosentez hızı düşeceği için, kabarcıkların sayısında azalma gözlemlenir.
Sonuç: Deney, CO₂'nin fotosentez hızındaki kritik rolünü net bir şekilde ortaya koyar. CO₂ azaldığında, fotosentez hızı ve O₂ üretimi doğrudan etkilenir.
Bu tasarım, bilimsel yöntemi kullanarak CO₂'nin fotosentez üzerindeki etkisini anlamak için etkili bir yol sunar. Deneyi gerçekleştirdikten sonra gözlemler analiz edilip sonuçlar çıkarılabilir.
Konu İle İlgili Sorular
Soru 1.
Biyoloji öğretmeni fotosentez hızını etkileyen faktörleri öğrencilerine açıklamak için laboratuvarda deney düzeneği hazırlamıştır.
Öğrencilerinden birisi, ortam koşullarının belirli faktörlere bağlı değiştirildiği deney düzeneğinde gerçekleşen değişimlerle ilgili,
Grafiklerden hangilerini doğru çizmiştir?
A. Yalnız IB. Yalnız II
C. Yalnız III
D. I ve II
E. I, II ve III
Doğru Cevap İçin Tıklayınız...
Soru 2.
Bir bilim insanı özdeş bitkileri kullanarak yukarıda verilen düzenekleri hazırlıyor.
Bu bilim insanı;
I. Farklı ışık renginin fotosentez hızına etkisi
II. Mineral madde miktarının fotosentez hızına etkisi
III. Mineral madde çeşitinin fotosentez hızına etkisi
IV. Sıcaklık değişiminin fotosentez hızına etkisi
Konularından hangilerini araştırıyor olabilir?
A. II ve IIIB. I ve IV
C. I, II ve III
D. II, III ve IV
E. I, II, III ve IV
Doğru Cevap İçin Tıklayınız...