Sorunun çözümü:
Soruda, fotosentez ile ilgili verilen şematik bilgiye dayanarak doğru ve yanlış ifadeler analiz edilmesi istenmiştir. Tek tek şıklara bakalım:
Şıkların İncelenmesi
A) Fotosentez sonucu oluşan \text{O}_2'nin kaynağı fotosentezde kullanılan sudur.
- Bu ifade doğrudur. Fotosentezde ışığa bağımlı reaksiyonlar sırasında su (H_2O) fotoliz edilir (parçalanır) ve \text{O}_2 açığa çıkar.
B) Işığa bağımlı tepkimelerde substrat düzeyinde fosforilasyonla üretilen ATP, Calvin döngüsünde kullanılır.
- Bu ifade doğrudur. Işığa bağımlı tepkimelerde ATP üretilir ve bu ATP Calvin döngüsünde (CO_2 sabitlenmesi) enerji kaynağı olarak kullanılır.
C) Calvin döngüsü tepkimelerinde \text{CO}_2 özümlenmesi gerçekleşir.
- Bu ifade doğrudur. Calvin döngüsü (ışığa bağımsız tepkimeler) atmosferden alınan \text{CO}_2'nin özümlenmesi (sabitlenmesi) ile organik madde üretimini sağlar.
D) Işığa bağımlı tepkimelerde NADPH indirgenir.
- Bu ifade yanlıştır. Işığa bağımlı tepkimelerde NADPH indirgenmez; tam tersine \text{NADP}^+ indirgenir ve NADPH oluşur. NADPH daha sonra Calvin döngüsünde yükseltgenerek kullanılır.
E) Organik besin yapısındaki oksijen, karbondioksitin yapısından kaynaklanır.
- Bu ifade doğrudur. Fotosentezde organik besin yapısındaki oksijen, \text{CO}_2'den gelir.
Sonuç:
Sorunun yanlış olan cevabı D şıkkıdır.
Tablo İle Özet
| Şık | İfade | Doğru/Yanlış |
|---|---|---|
| A | Fotosentez sonucu oluşan \text{O}_2'nin kaynağı fotosentezde kullanılan sudur. | Doğru |
| B | Işığa bağımlı tepkimelerde substrat düzeyinde fosforilasyonla üretilen ATP, Calvin döngüsünde kullanılır. | Doğru |
| C | Calvin döngüsü tepkimelerinde \text{CO}_2 özümlenmesi gerçekleşir. | Doğru |
| D | Işığa bağımlı tepkimelerde NADPH indirgenir. | Yanlış |
| E | Organik besin yapısındaki oksijen, karbondioksitin yapısından kaynaklanır. | Doğru |
Eğer başka sorularınız varsa memnuniyetle yardımcı olurum! @Gg_12
Buna göre fotosentez tepkimeleri ile ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? sorusuna baktığımızda aşağıdaki ifadeleri tek tek analiz edebiliriz:
-
A Seçeneği: Fotosentez sonucu açığa çıkan oksijenin (O₂) kaynağının su (H₂O) olduğu ifadesi doğrudur. Işığa bağımlı tepkimelerde suyun fotolizi (su moleküllerinin ışık enerjisiyle parçalanması) sırasında oksijen açığa çıkar.
-
B Seçeneği: “Işığa bağımlı tepkimelerde substrat düzeyinde fosforilasyonla ATP üretilir ve Calvin döngüsünde kullanılır.” ifadesinde dikkat edilmesi gereken kısım “substrat düzeyinde fosforilasyon” ifadesidir. Işığa bağımlı tepkimelerde ATP üretimi fotofosforilasyon yoluyla gerçekleşir, substrat düzeyinde fosforilasyon söz konusu değildir. Bu nedenle bu ifade yanlıştır.
-
C Seçeneği: Calvin (ışığa bağımlı olmayan) döngüsünde CO₂ sabitlenmesi (özümlenmesi) gerçekleşir. Bu doğru bir ifadedir.
-
D Seçeneği: Işığa bağımlı reaksiyonlarda NADP⁺ → NADPH indirgenmesi gerçekleşir. Bu da doğru bir ifadedir.
-
E Seçeneği: Organik besin yapısındaki oksijenin kaynağı CO₂’dir. Fotosentez esnasında karbondioksitten alınan oksijen, glikoz (C₆H₁₂O₆) benzeri organik molekül yapısına dahil olur. Bu da doğru bir ifadedir.
Dolayısıyla yanlış ifade, ışığa bağımlı tepkimelerde “substrat düzeyinde” fosforilasyon gerçekleştiğini öne süren B seçeneğidir. Aslında ışığa bağımlı tepkimelerde gerçekleşen ATP üretme mekanizması fotofosforilasyondur ve “substrat düzeyinde fosforilasyon” olarak adlandırılamaz.
Tablo: Seçeneklerin Doğruluk Durumu
| Seçenek | İfade | Doğru/Yanlış |
|---|---|---|
| A | Fotosentez sonucu açığa çıkan O₂’nin su kaynağından gelmesi | Doğru |
| B | Işığa bağımlı tepkimelerde substrat düzeyinde fosforilasyonla ATP üretilmesi | Yanlış (Fotofosforilasyon) |
| C | Calvin döngüsünde CO₂ özümlenmesinin gerçekleşmesi | Doğru |
| D | Işığa bağımlı tepkimelerde NADPH’nin indirgenmesi | Doğru |
| E | Organik besindeki oksijenin CO₂ yapısından kaynaklanması | Doğru |
Özetle: Sorunun doğru yanıtı B seçeneğidir; çünkü ışığa bağımlı tepkimelerdeki ATP üretimi “substrat düzeyinde fosforilasyon” yerine “fotofosforilasyon” ile meydana gelir.
Aşağıda verilen soru:
“Buna göre fotosentez tepkimeleri ile ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?”
İçindekiler
- Fotosentez Kavramına Genel Bakış
- Fotosentezin Temel Evreleri
- Sık Karıştırılan Noktalar
- Seçenek Analizi ve Hangi İfadenin Yanlış Olduğu
- Önemli Terimler ve Tanımlar
- Özet Tablo
- Adım Adım Çözüm Yöntemi
- Konuya İlişkin İpuçları ve Ek Bilgiler
- Sonuç ve Özet
1. Fotosentez Kavramına Genel Bakış
Fotosentez, başta yeşil bitkiler olmak üzere bazı bakteri ve protistlerin ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürdüğü temel bir süreçtir. Yani, ışık enerjisi yardımıyla su (H₂O) ve karbondioksit (CO₂) gibi inorganik maddelerden, glikoz (C₆H₁₂O₆) gibi enerji bakımından zengin organik bileşikler üretilir. Bu süreçte O₂ açığa çıkar.
Fotosentezin Önemi:
- Ekolojik Denge: Canlıların ihtiyaç duyduğu oksijenin temel kaynağıdır.
- Biyolojik Besin Üretimi: Bitkilerin oluşturduğu organik besinler, besin zincirinin ilk basamağını oluşturur.
- Karbon Döngüsü: CO₂’nin tüketilmesiyle atmosfere ve karasal ekosisteme etki eder, iklim dengesinde kritik rol oynar.
2. Fotosentezin Temel Evreleri
Fotosentez, Işığa bağımlı ve Işığa bağımlı olmayan (Calvin döngüsü) olmak üzere iki temel aşamada incelenir.
2.1. Işığa Bağımlı Reaksiyonlar
- Konum: Kloroplastın granum ve tilakoit zarlarında gerçekleşir.
- Girdi Maddeler: Işık enerjisi, su (H₂O), NADP⁺, ADP + Pi.
- Ürünler: NADPH, ATP, O₂.
- Temel Mekanizma:
- Su fotoliz ile parçalanır, elektronlar ve protonlar açığa çıkar. Elektronlar foton ile yükseltilerek elektron taşıma zincirinden geçer, bu sırada proton gradyanı oluşur.
- Oluşan proton gradyanı üzerinden kemiyozmotik veya fotofosforilasyon ile ATP sentezlenir.
- Nihai elektron alıcısı NADP⁺ olup NADPH oluşur.
- Önemli Not: Bu aşamada oksijenin kaynağı sudur; CO₂ henüz kullanılmaz.
2.2. Işığa Bağımlı Olmayan Reaksiyonlar (Calvin Döngüsü)
- Konum: Kloroplastın stromasında gerçekleşir.
- Girdi Maddeler: CO₂, ATP, NADPH.
- Ürünler: Glikoz (C₆H₁₂O₆) gibi organik moleküller, ADP + Pi, NADP⁺.
- Temel Mekanizma:
- CO₂ organik yapıya katılır (karbon fiksasyonu).
- ATP ve NADPH, CO₂’yi indirgeyerek karbonhidratları oluşturmada enerji ve elektron kaynağı görevi görür.
- Önemli Not: Calvin Döngüsü’nde suyun rolü ışığa bağımlı kısma kıyasla daha az vurgulanır. CO₂ doğrudan organik moleküllere dönüşür, NADPH ise bu aşamada elektron vererek tekrar NADP⁺ hâline oksitlenir.
3. Sık Karıştırılan Noktalar
- O₂’nin Kaynağı: Açığa çıkan oksijenin tek kaynağı H₂O’dur (CO₂’den gelen oksijen glikoz molekülüne gider).
- Fosforilasyon Türleri: Fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonlarında ATP sentezi, fotofosforilasyon olarak adlandırılır. Bu, substrat düzeyinde fosforilasyon değildir.
- NADPH ve İndirgenme: Işığa bağlı tepkimelerde NADP⁺ indirgenir, yani NADPH elde edilir. NADPH’nin kendisi bu aşamada indirgenmez; o zaten indirgenmiş formdur.
- Organik Besindeki Oksijenin Kaynağı: Karbonhidrat gibi organik moleküllerdeki oksijen büyük oranda CO₂’den gelir; sudan gelen oksijen ise serbest O₂ çıkarır.
4. Seçenek Analizi ve Hangi İfadenin Yanlış Olduğu
Soru kökünde yer alan şıklar şöyledir:
A) “Fotosentez sonucu oluşan O₂’nin kaynağı fotosentezde kullanılan sudur.”
- Doğrudur. Işık reaksiyonlarında suyun yarılması (fotoliz) sonucunda O₂ açığa çıkar.
B) “Işığa bağımlı tepkimelerde substrat düzeyinde fosforilasyonla üretilen ATP, Calvin döngüsünde kullanılır.”
- Buradaki yanlışlık: Işığa bağımlı tepkimelerde substrat düzeyinde fosforilasyon yoktur; fotofosforilasyon (kemiyozmotik mekanizma) vardır. Dolayısıyla bu ifade yanlıştır.
C) “Calvin döngüsü tepkimelerinde CO₂ özümlenmesi gerçekleşir.”
- Doğrudur. Calvin döngüsünün temel amacı CO₂’yi organik yapıya katmaktır (karbon fiksasyonu).
D) “Işığa bağımlı tepkimelerde NADPH indirgenir.”
- Aslında indirgenen NADP⁺’tir; yani NADP⁺ + 2 e⁻ + H⁺ → NADPH. Fakat Türkçe kaynaklarda bazen “NADPH sentezlenir” ya da “NADP⁺ indirgenir” şeklinde ifade edilir. Bu şık, resmi kaynaklarda çoğunlukla “NADP⁺ indirgenir” şeklinde söylenir ve içeriksel olarak doğrudur. Sorudaki hâliyle “NADPH indirgenir” ifadesi teknik olarak hatalı gibi görünse de, genellikle sorularda “ışık reaksiyonlarında NADPH oluşur/oluşturulur” vurgusu olduğu için bu ifadenin hatası bir çeviri/ifade eksikliğinden kaynaklanıyor olabilir. Yine de sınav, “NADP⁺ indirgenir, NADPH üretilir” diye düşündüğünden, D şıkkı çoğu kitapta doğru gibi kabul edilir.
E) “Organik besin yapısındaki oksijen, karbondioksitin yapısından kaynaklanır.”
- Doğrudur. Oluşan glikoz gibi organik moleküllerdeki (C₆H₁₂O₆) oksijenler CO₂’den gelir.
Bu bilgilere göre, yanlış ifade: B şıkkıdır. Zira ışığa bağımlı tepkimelerde substrat düzeyinde değil, fotofosforilasyon yoluyla ATP sentezi olur.
5. Önemli Terimler ve Tanımlar
- Fotoliz: Işık enerjisiyle suyun parçalanması ve O₂ gazının açığa çıkması.
- Fotofosforilasyon: Işık enerjisine dayalı elektron akışı ile kemiyozmotik mekanizma sonucunda ATP sentezlenmesi.
- Karbon Fiksasyonu: CO₂’nin organik moleküllere bağlanması (Calvin döngüsünde gerçekleşir).
- NADP⁺ / NADPH: Fotosentezdeki başlıca indirgeme-yükseltgeme kofaktör çiftidir. NADP⁺ indirgenerek NADPH hâline gelir.
- Substrat Düzeyinde Fosforilasyon: Hücresel solunumda (glikoliz gibi) veya fermantasyonda gözlenen, bir substrattan doğrudan ATP oluşumu yöntemi. Fotosentezin ışığa bağlı reaksiyonunda değil, glikolizde gözlenir.
6. Özet Tablo
| Reaksiyon Türü | Konum | Girdiler | Çıktılar | Fosforilasyon Türü | Açığa Çıkan Önemli Ürün |
|---|---|---|---|---|---|
| Işığa Bağımlı Reaksiyonlar | Tilakoit zarlar (Granum) | Işık, H₂O, NADP⁺, ADP + Pi | ATP, NADPH, O₂ | Fotofosforilasyon (Kemiyozmotik) | O₂ (Sudan sağlanır) |
| Calvin Döngüsü (Işığa Bağımlı Olmayan) | Stroma | CO₂, ATP, NADPH | Glikoz (C₆H₁₂O₆), NADP⁺, ADP + Pi | ATP tüketimi söz konusudur | CO₂’nin organik maddeye dönüşmesi |
7. Adım Adım Çözüm Yöntemi
- Soru Kökünü Oku: “Hangi ifade yanlıştır?”
- Ön Bilgi Taraması Yap: Fotosentezin genel mekanizmasını (ışığa bağımlı ve bağımlı olmayan reaksiyonlar) hatırla.
- Seçenekleri Analiz Et: Her ifadenin fotosentez ilkeleriyle uyuşup uyuşmadığını değerlendir.
- Doğrulayıcı Bilgi Kullan: Fotofosforilasyonun ne olduğuna, NADP⁺’ın nasıl indirgendigine, açığa çıkan O₂ kaynağına vs. dikkat et.
- Son Kararı Ver: “Işığa bağımlı tepkimelerde substrat düzeyinde fosforilasyon” ifadesi, bilimsel gerçeklerle uyuşmaz. Doğru terim “fotofosforilasyon”dur.
8. Konuya İlişkin İpuçları ve Ek Bilgiler
- Kemiyozmoz: ATP sentaz enziminin çalışması için proton (H⁺) gradyanını kullanan süreçtir. Mitokondrideki oksidatif fosforilasyona benzer, ancak burada enerji kaynağı ışıkla tetiklenen elektron akışıdır.
- Işık Şiddeti ve Fotosentez: Işığı doğrudan kullanan kısım, sadece ışığa bağımlı reaksiyonlardır. Fakat ışık şiddetinin artması genellikle Calvin döngüsünü de hızlandırır çünkü daha fazla ATP ve NADPH üretilir.
- CO₂ Kaynağının Oksijeni: Genellikle organik besindeki oksijenin CO₂’den geldiği vurgulanır. Serbest oksijen (O₂) ise, tamamen H₂O’dan gelen kısma aittir.
9. Sonuç ve Özet
Bu soruda, fotosentez süreçleriyle ilgili beş ifade verilmiş ve hangisinin yanlış olduğu sorulmuştur. Detaylı analiz sonucunda, yanlış olan ifadenin ışığa bağımlı tepkimelerde “substrat düzeyinde fosforilasyon” ifadesine yer veren seçenek (B şıkkı) olduğu görülür. Zira ışığa bağımlı tepkimelerde ATP üretimi “substrat düzeyinde fosforilasyon” değil, “fotofosforilasyon (kemiyozmotik)” mekanizmasıyla ve elektron taşıma zinciri yardımıyla gerçekleşir.
Diğer seçenekler, oksijenin kaynağının su olması, CO₂’nin Calvin döngüsünde organik maddeye dönüştürülmesi, NADP⁺’ın indirgenerek NADPH oluşması ve organik bileşikteki oksijenin CO₂’den gelmesi gibi genel biyoloji bilgileriyle uyumlu, doğru ifadelerdir. Dolayısıyla yanlış olanı bulmak için kilit nokta, fosforilasyon türünün doğru adlandırılmasıdır.
Kaynaklar (Örnek):
- OpenStax College Biology (Son baskılar).
- Campbell Biology (Uluslararası basım).
- MEB Biyoloji Ders Kitapları.