CANLILAR VE ENERJ L fik LER

(1)

CANLILAR VE ENERJ‹ ‹L‹fiK‹LER‹

Canl›lar›n ortak özelliklerinden beslenme ve solunum, enerji gereksinimlerini karfl›lamada rol al›r.

Enerji canl›ya orijin olarak güneflten gelir. Günefl enerjisi; klorofil tafl›yan canl›lar ile fotosentezin gerçekleflmesi sonucu glikoza çevrilir. Glikoz kimyasal ba¤ enerjisi tafl›yan organik bir moleküldür. Bütün canl›lar kullanabildi¤i enerji biçimini üretebilmek için glikozu solunumla yakarlar. Canl›lar›n bir k›sm› glikozu kendi oluflturamad›¤› için d›flar›dan almak zorundad›r. Tüketiciler olarak adland›r›lan bu canl›lar, çevrelerindeki glikozu üreten üreti- ci canl›lar ile beslenerek (otçul) veya üretici canl›lar ile beslenen canl›lar ile beslenerek (et- çil) ya da her iki beslenme biçimini birlikte sürdürerek (hem etçil, hem otçul) yaflamlar›n›

sürdürürler.

Enerji ak›fl› olarak izlenen beslenme zinciri do¤ada devam etmektedir.

Afla¤›da bu besin (enerji) ak›fl› ile ilgili yaflama birli¤i sürdüren canl›lara örnek verilmifltir.

Yandaki besin a¤›nda;

Baz› türler bulundu¤u besin zincirindeki yerine göre tü- ketici konumu de¤ifltirilebilir. (ör: kara ay› gibi)

Yukar›da yer alan besin zinciri çeflitleri 1. Çilek → Tavflan → Baykufl

ü T1 T2 2. Çilek → Tavflan → Tilki

ü T1 T2 3. Çilek → Tavflan → Kara ay›

ü T1 T2 4. Çilek → Kara ay›

ü T1 5. Çilek → Geyik

ü T1

Bütün besin zincirlerinde en son tüketici olarak yer alan ayr›flt›r›c›lar ise ya her bir basamaktaki ölen organizman›n tüketicisi ya da son tüketici olarak yer alabilmektedir.

Beslenme iliflkilerini bir piramit çizerek inceledi¤imiz zaman, canl›lar›n piramitteki yer- leflimi flu flekilde olmaktad›r.

ÖRNEK

kara ay›: (tüketici 1 veya tüketici 2) baykufl, tilki: etçil (tüketici 2) geyik ve tavflan: otçul (tüketici 1) çilek : üretici (ü)

Tavflan

Çilek

Geyik Kara ay›

Tilki

Baykufl

FEN VE TEKNOLOJ‹ 8 Canl›lar ve Enerji ‹liflkileri 6. Ünite

(2)

Enerji piramidinde üreticiden tüketiciye do¤ru gidildikçe – Aktar›lan enerji azal›r.

– Aktar›lan enerji oran› her basamakta % 10 dur.

– Birey say›s› azal›r.

– Boyutlar büyür.

– Zehirli madde miktar› artar.

FOTOSENTEZ

(Üreticilerin Glikozu Karfl›lamada Gerçeklefltirdi¤i Olay)

Klorofil’e sahip canl›lar; yeflil bitkiler, mavi – yeflil algler, öglena, baz› bakteriler ›fl›k enerjisi sayesinde genelde H₂O gibi hidrojen kayna¤›n› kullanarak oksijeni aç›¤a ç›kar›rlar. Bu s›rada oluflan enerji ise CO₂’i C içeren organik moleküle dönüfltürür.

SOLUNUM

(Organik Besin Yak›lmas›yla Canl›n›n Kullanabilece¤i Enerjiye (ATP) Ulaflt›ran Olay)

Canl›larda iki çeflit solunum olay› gözlenir. Her canl›da solunumun farkl› olmas› demek canl›lar aras›ndaki ka- l›tsal farkl›l›¤a ba¤l› ayr› ayr› enzimlerin sentezlenir olmas›d›r.

Her bir solunum reaksiyonu farkl› enzimler taraf›ndan yürütülür.

Oksijenli ve oksijensiz solunumun karfl›laflt›r›lmas›

OKS‹JENS‹Z SOLUNUM OKS‹JENL‹ SOLUNUM Meydana geldi¤i yer

Kullan›lanlar

Üretilenler

1 molekül glikoz tüketiminde üretilen ATP

Gerçekleflti¤i zaman dilimi

Gerçeklefltiren canl›lar

Sitoplazma Besin + Enzim Etil Alkol / lastik asit +

CO₂

2 ATP

Gece – Gündüz

Baz› bakteriler, baz› mantarlar, omurgal›lar›n çizgili kas hücreleri

Sitoplazma + Mitokondri Besin + Oksijen + Enzim

CO2 + H 2O

38 ATP

Gece – Gündüz

Baz› bakteriler, baz› mantarlar, hayvanlar, bitkiler

Ifl›k

H2O KLOROF‹L O2

CO² Organik besin

(Ör. Glikoz) Tüketici 2

Tüketici 1

Üretici

AYRIfiTIRICI

Tilki Tavflan

Çilek BAKTER‹

Örnek

(3)

Fotosentez ile solunum aras›n- daki iliflki yandaki flemada gös- terilmifltir.

ATP (ADENOZ‹N TR‹FOSFAT)

Solunum s›ras›nda aç›¤a ç›kan enerji hücrelerde ATP molekülünde saklan›r. ATP enerjisinin ana kayna¤› günefltir. Bitkiler klorofilleri sayesinde günefl enerjisini hücre için- de kullan›labilir enerjiye dönüfltürürler. Ancak hepsini glikoz üretimi için tüketirler. Canl›la- r›n yaflamsal faaliyetleri için sürdürdükleri reaksiyonlara gereken ATP ise serbest olarak sadece solunum sonucunda elde edilir.

ATP’nin Molekül Yap›s›

ATP molekülündeki enerjinin büyük bir k›sm› yüksek enerjili ba¤larda depolan›r.

ATP molekülünde bir fosfat›n kopmas› sonucunda 7300 kalorilik enerji ve ›s› aç›¤a ç›kar.

Yüksek enerji ba¤lar›

Fosfat grubu

Adenin

Riboz

P P P

Günefl

Bitkiler

Fotosentez

Hayvanlar

Solunum Oksijen

Karbondioksit H₂O H₂O

(4)

1.

Yukar›daki flemada yer alan bitkinin fotosentez olay›n› gerçeklefltirmesi için, 1, 2, 3, 4 nolu kutulara gereken moleküller afla¤›daki eflle- melerden hangisinde do¤ru verilmifltir?

1 2 3 4 A) H₂O Glikoz CO₂ O₂ B) CO₂ H₂O CO₂ Glikoz C) H₂O CO₂ Glikoz O₂ D) Glikoz H₂O CO₂ O₂ Çözüm: H₂O, kökler ile al›n›r (1)

CO₂, atmosferden al›n›r (2) Glikoz, CO₂’den oluflur (3) O₂, H₂O dan oluflur (4) Yan›t: C

2. Enerji ak›fl›n›n sa¤land›¤› afla¤›daki flemada gerçekleflen olaylarla ilgili olarak görev alan canl›lar için verilen ifadelerden hangisi do¤ru de¤ildir?

Not: Kimyasal Ba¤ Enerjisi (KEB)

Günefl → KBE → ATP 1 2

A) 1 nolu ifllevi yapan canl› örnekleri klorofil tafl›- mal›d›r.

B) KBE oluflumu için ›fl›k flartt›r.

C) 2 nolu ifllevi gerçeklefltirmeyen baz› canl› ör- nekleri vard›r.

D) 1 nolu ifllevi yapan canl›lar›n 2 nolu ifllevi de yapmas› gerekir.

Çözüm: 1 nolu ifllev fotosentez, 2 nolu ifllev ise solu- numdur. Solunum yapmayan canl› yoktur.

Yan›t: C

3.

Yukar›da Tülay ile Tuncay bir bilim yar›flmas›na girecek ö¤rencilerdendir.

Ak›llar›na tak›lan sorular›n do¤ru olan cevap- lar›n› afla¤›daki seçenekler aras›ndan seçiniz.

Tülay’›n Tuncay’›n

cevab› için cevab› için

A) Ifl›k → ATP ATP → KBE

B) Ifl›k → ATP → KBE KBE → ATP C) ATP → Ifl›k → KBE KBE → ATP

D) KBE → ATP Ifl›k → ATP → KBE

Kimyasal Ba¤ Enerjisi (KBE)

Çözüm: Fotosentezde ›fl›k enerjisi kullan›larak kimyasal ba¤ enerjisi içeren glikoz üretilir.

Oksijenli solunumda ise kimyasal ba¤ enerjisi içe- ren glikoz kullan›larak canl›n›n kullanabilece¤i ATP üretilir.

Yan›t: B

Tülay Tuncay

Fotosentez- deki enerji dönüflümü nas›l olur?

Oksijenli solunumdaki enerji dönü- flümü nas›l olur?

1 2

3

4

ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER

(5)

4.

Bir s›n›ftaki, dört ö¤rencinin proje çal›flmas› enerji ak›fl› üzerinedir. Haz›rlayacaklar› poster örnek- lerinin aras›nda, arkadafllar›na tahtada boflluk doldurma tarz›nda sorular› da olacakt›r.

Yukar›daki besin zincirlerini dikkate alarak ha- z›rlayacaklar› piramitte (?) yere gelecek canl›

örne¤ini do¤ru gösteren arkadafllar› afla¤›dakilerden hangisidir?

Çözüm:

Yukar›daki piramitte sekiz farkl› besin zinciri var- d›r. Hepsinde de son tüketici ayr›flt›r›c› olarak bakteridir.

Yan›t: C

5.

Yukar›da üç farkl› besin zinciri verilmifltir.

Tüm zincir çeflitleri incelendi¤i zaman hangi canl› türü için hem etçil hem de otçul beslenme gösterebildi¤ini söyleyebiliriz?

A) Y B) K C) Z D) T

Çözüm

1. zincirde → Y otçul 2. zincirde → Y etçil 3. zincirde → Y etçil

beslenme çeflidini gösterebildi¤inden Y hem etçil hem de otçul beslenebilmektedir.

Yan›t: A

6. Enerji ak›fl› s›ras›na göre afla¤›daki biyolojik olaylar hangi dizilimde do¤ru s›ralanm›flt›r?

I. Solunum II. Fotosentez

III. Günefle do¤ru uzanmak

A) I → II → III B) I → III → II C) II → I → III D) III → II → I

Çözüm: Canl›n›n hareket edebilmesi için ATP ye ge- reksinim vard›r. ATP ise solunumla gerçekleflir.

Solunumda organik molekül yak›larak ATP elde edildi¤inden organik molekül ihtiyac› da fotosentez ile karfl›lanmal›d›r.

Yan›t: C Z Y X

S

1

Y K X

S

2

T K X

S

3 Y

Ç‹MEN (ü)

T›rt›l (T1) Tavflan

(T1)

Kurba¤a (T2) Bal›k

(T2)

Y›lan (T3) Bakteri

(T3) Kartal

(T4)

Tilki

(T2) Bakteri (T3) FASÜLYE

(ü) ^Tavflan

(T1) Kartal

(T2) Bakteri (T3) Bakteri

(T1) Bakteri

(T1) T›rt›l (T1)

Kurba¤a

(T2) Kartal (T3)

1 2

3 4 5, 6

7

8

A) B)

D) C)

T›rt›l

Bakteri

Fasulye Tilki

Tavflan

Çimen Bal›k

Kartal Y›lan

Kurba¤a

?

(6)

Her ‹flin Bafl› Enerji

Bafllang›çta yaln›zca tek bir ›s› kayna¤› vard›. Bu da biyolojik kütlelerdi. Saman ve odunun k›s›tl› oldu¤u yerlerde kurutulmufl inek d›flk›s› (tezek) kullan›l›rd›. ‹nsano¤lu, yafla- m›nda besin d›fl› enerji kullan›m›n›n yollar›n› bulmufltur.

Enerji Kaynaklar› ‹kiye Ayr›l›r I. Yenilenebilir Enerji Kaynaklar›

– Hidroelektrik: Suyun hareketinden yararlanarak enerjinin üretilmesi.

– Rüzgâr enerjisi: Rüzgâr›n hareket enerjisinden yararlanarak rüzgar jeneratörle- ri ile elektrik enerjisi üretilmesi.

– Jeotermal enerji: Yeryüzünün iç tabakalar›nda bulunan s›cak su ya da buhardan yararlanarak ›s› enerjisinin eldesi.

– Günefl enerjisi: Günefl panelleri ile elektrik, ›s› gibi enerji çeflitlerinin eldesi.

– Biyokütle: Bitki ve hayvan at›klar›ndan yararlan›larak enerji eldesi.

II. Yenilenemez Enerji Kaynaklar›

– Fosil yak›tlar: Do¤al gaz, kömür, petrol.

– Nükleer enerji: Uranyum, plütonyum gibi radyoaktif elementler kullan›larak güç santrallerinde elektrik enerjisinin eldesi.

Küresel Is›nma

Kömür, do¤al gaz, petrol gibi binlerce y›lda oluflmufl eneji kaynaklar›n›n 100 y›l gibi k›sa bir sürede h›zla azalmas›, çevremizin ve canl›lar›n sa¤l›¤›na zarar veren CO₂ve CO gibi sera etkisine yol açan gazlar›n miktar›n› art›rm›flt›r. Bu durum küresel ›s›nma ile hava s›cakl›¤› ortalamalar›nda artma, buzullar›n erimesi, deniz suyu seviyesinde yükselme, k›- y› ekosistemlerinde de¤iflim gibi olaylar›n gerçekleflmesine neden olur.

Geri Dönüflüm

At›klar›n birço¤u asl›nda tekrar tekrar kullan›labilir. Gereken tek fley; çöpleri zaman kaybetmeden ay›rmak ve bu ay›rd›klar›m›z› atmak yerine bir geri kazan›m tesisine gön- dermek ya da bahçemize kendi kar›fl›k gübremizi yapmakt›r.

Çöp azaltman›n di¤er bir yolu ise at›k azalt›m› ile kat› at›k miktar›n› düflürmektir.

DÜNDEN BUGÜNE

(7)

Suyun çöpler gibi sabit olmamas› nedeni ile akarak içlerindeki maddeleri her yere yayd›¤› gözlenir.

Büyük bir kent, suya her gün milyonlarca kilogram d›flk› ve idrar kar›flt›r›r ve bütün bunlar› tek bir noktaya gönderir. Ama do¤rudan nehir ve okyanuslara boflalt›lan bu organik maddeler yosunlar›n oluflmas›na ve bal›klar›n nefessiz kalmas›na neden olur.

Ar›tma tesislerinin kurulmas› durumunda, ifllemden geçirilen kanalizasyon at›klar›

problem yaratmayacakt›r.

Nüfusun az ve tüm at›klar›n organik oldu¤u dönemde, at›klar bir problem de¤ildi!

Oysa günümüze bakt›¤›m›zda geçen zaman do¤ay› çok bilinçsizce kulland›¤›m›z›

göstermektedir. Bu nedenle tüm dünya çocuklar› çevreyi korumak için yaymak istedikleri düflüncelerle resim yar›flmalar›na kat›lmaktalar. ‹flte sizlere birkaç çizilen resimden örnek veriyoruz. Siz de bu etkinliklere var m›s›n›z...

(8)

1.

Yukar›daki besin piramidinde L canl›s›n›n or- taya ç›kard›¤› inorganik maddeyi kullanarak enerjiye dönüfltürebilen ilk canl› türü afla¤›dakilerden hangisidir?

A) X B) Y C) Z D) K

Çözüm: X canl›s› üreticidir. Üreticiler inorganik maddeyi kullanarak kimyasal ba¤ enerjisi tafl›yan organik maddeye dönüfltürür. Y, Z, K gibi tüketici canl›lar ise bu maddeyi besin zinciri ile d›flar›dan alabilirler.

Yan›t: A

2. Yandaki flema, su döngüsüne ait

basamaklar› göstermektedir.

I ve II nolu evreleri karfl›layan olaylarla ilgili afla¤›dakilerden hangisi do¤rudur?

I II

A) Terleme Fotosentez

B) Terleme Dolu ya¤›fl›

C) Boflalt›m Güneflten gelen ›s›

D) Fotosentez Solunum

Çözüm: I → Buharlaflma olay› ile gerçekleflir (Boflal- t›m, solunum, terleme...)

II → Yo¤unlaflma olay› ile gerçekleflir (Ya¤mur, kar, dolu...)

Yan›t: B

3. Yandaki dönüflümün devri

ile ilgili olarak afla¤›daki efllefltirmelerden hangisi do¤ru de¤ildir?

I II III A) Atmosferdeki Ayr›flt›r›c›lar Kemosentetik

N tutan bak- ile amonyak canl›lar ile nit- teri ile topra¤a- (NH₃) oluflu- rat tuzu oluflu- N’un ba¤lanmas› mu mu

B) Ifl›k enerjisi Kimyasal ATP ba¤ enerjisi

C) C kayna¤› Glikoz Ayr›flt›r›c›

Fotosentez Oksijenli Kokuflma solunum

D) S›v› (H₂O) Göl, deniz Buharlaflma Yo¤unlaflma Gaz (H₂O) Çözüm: Madde döngüsü devirli

Enerji ak›fl› ise devirsizdir.

Yan›t: B

4. Afla¤›daki olaylardan hangisi, madde döngü- sünün canl› varl›klar›n etkisi d›fl›nda gözlenen bir evresi olarak gerçekleflemez?

A) Su buhar›n›n, so¤uk hava tabakas› ile karfl›- laflmas› sonucu su damlalar›n›n oluflmas›

B) Y›ld›r›m ve flimflek ile topra¤a azotun ba¤lanmas›

C) Ifl›¤›n bitkiye ulaflarak kimyasal ba¤ enerjisine dönüflmesi

D) Volkanik patlamalara rastlanmas›

Çözüm: Ifl›k enerjisi klorofil tafl›yan canl›lar olmadan besine dönüflemez.

Yan›t: C I

II III

Gaz

S›v›

I II

K Z Y X

L

ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER