Özdeş iki yeşil bitki, sıcaklık, CO_{2} miktarı, su ve pH gibi tüm çevre şartlarının optimum ve eşit olduğu özdeş I. ve II. cam kaplara yerleştirilmiştir. Bu kaplar arasına içerisinde serbest hareket edebilen cıva damlası bulunan U borusu bağlanmış ve sistem sızdırmaz hâle getirilmiştir.
Sistemdeki bitkilerden I. cam kap yeşil ışık, II. cam kap ise mor ışık ile eşit şiddette aydınlatılmaktadır.
Bu deney düzeneğinde bir süre sonra, cıva damlasının her iki tarafa da hareket etmeyerek sabit kaldığı gözlemlenmiştir.
Cıva damlasının U borusunda hareket etmeyip sabit kalmasının nedenini aşağıdakilerden hangisi en iyi açıklar?
B) Mor ışıkta fotosentez hızının yeşil ışıktan fazla olmasına rağmen, her iki kapta da tüketilen CO_{2} mol sayısının üretilen O_{2} mol sayısına eşit olması
C) Her iki bitkinin de ışıklı ortamda fotosentez hızının, solunum hızından yüksek olması
D) I. kapta fotosentez hızı sıfır olduğundan, kap içerisindeki gaz basıncının atmosfer basıncına eşitlenmesi
E) II. kapta üretilen O_{2} gazı miktarının, I. kapta tüketilen CO_{2} miktarına eşit olması
Fotosentez Hızı ve Kapalı Sistemlerde Gaz Basıncı Dengesi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Fotosentez tepkimesinde (6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2) tüketilen \text{CO}_2 gazının mol sayısı, üretilen \text{O}_2 gazının mol sayısına birebir eşittir. Bu nedenle fotosentez hızı ne kadar farklı olursa olsun, kapalı bir kaptaki toplam gaz mol sayısı ve dolayısıyla gaz basıncı değişmez.
ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ
Klorofil pigmenti mor ışığı yeşil ışığa göre çok daha fazla soğurduğu için II. kaptaki fotosentez hızı I. kaptakinden belirgin şekilde daha yüksektir. Ancak U borusundaki cıvanın hareket etmesi kaplar arasındaki net gaz basıncı farkına bağlıdır:
- A) Klorofilin mor ışığı soğurma oranı yeşil ışıktan fazladır; kaplardaki fotosentez hızları eşit değildir, bu ifade yanlıştır.
- B) Mor ışıkta fotosentez hızı yeşile göre çok daha yüksek olmasına karşın, her iki kapta da tüketilen her 1\text{ mol } \text{CO}_2 yerine 1\text{ mol } \text{O}_2 gazı açığa çıktığından kaplardaki toplam gaz hacmi ve basıncı sabit kalır; cıva hareket etmez.
- C) Fotosentez hızının solunumdan yüksek olması kendi başına kap içi basınç değişimini veya cıvanın neden sabit kaldığını açıklamaz.
- D) Yeşil ışıkta klorofil ışığı az soğursa da fotosentez hızı sıfır değildir, minimum düzeyde devam eder.
- E) İki kap bağımsız kapalı ortamlar olduğundan cıvanın hareketsizliği kaplar arası çapraz miktarlarla değil, her kabın kendi içindeki gaz mol sayısının korunumuna bağlıdır.
CEVAP: B) Mor ışıkta fotosentez hızının yeşil ışıktan fazla olmasına rağmen, her iki kapta da tüketilen \text{CO}_2 mol sayısının üretilen \text{O}_2 mol sayısına eşit olması
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Bu tip deney sorularında ortamda \text{KOH} veya \text{Ba(OH)}_2 gibi bir \text{CO}_2 tutucu bulunmadığı sürece, tüketilen \text{CO}_2 hacmi üretilen \text{O}_2 hacmine eşit olacağından fotosentez tek başına kap içi gaz basıncını değiştirmez.