Fotosentez ve madde döngüleri

Canlılar hayatlarını sürdürebilmek için besinlerden aldıkları enerjiye ihtiyaç duyarlar. Bazı canlılar kendi besinlerini üretirken bazıları da diğer canlılardan elde eder. Ek olarak, bir grup organizma besinlerini diğer organizmaların dışkılarından ve ölümlerinden elde eder. Bu nedenle organizmalar, beslenmelerine bağlı olarak üreticiler, Tüketiciler ve ayrıştırıcılar olarak ikiye ayrılır.

üretken yaratıklar

Toprak ve sudaki mineraller ve güneş ışığı yardımıyla fotosentez yaparak kendi besinini üreten canlılara üretici denir. Bu grubun üyeleri arasında bitkiler, algler, plankton ve fotosentetik protozoa bulunur.

tüketim hayvanları

Besinlerini diğer canlılardan alan tüketici organizmalar üçe ayrılır:

Otçullar (otoburlar): Bitki organizmaları ile beslenen bu grup, geviş getiren hayvanlar, memeliler, kemirgenler, böcekler, kabuklular ve yumuşakçalardan oluşur. Örneğin sığır, koyun, keçi, deve, at, eşek, zebra, geyik, gergedan, fil vb. sayılabilir.

Etçiller: Et yiyen çeşitli farklı türleri kapsar. Örneğin, kedi, köpek, gelincik, deniz fili, fok, firavun faresi, kartal, aslan, yılan vb. sayılabilir.

Etçiller (Hepours): İnsan, karga, ayı, maymun, serçe, kaplumbağa gibi hem etle hem de otla beslenebilen canlılardan oluşur.

Yaratıklar parçalanır

Çürütücü olarak da adlandırılan bu mantar grubu ve bazı bakteriler besin piramidinin her basamağına katılarak organizmaların ürettiği ve tükettiği ölü ve atık ürünleri besin olarak kullanır. Ayrışma sonrası ortaya çıkan ve toprağa karışan azot, üreticiler tarafından yeniden kullanılır ve besin döngüsü korunur.

Besin zinciri, besin ağı ve besin piramidi

Canlı (hayvanlar, bitkiler ve organizmalar) ve cansız (güneş, hava, toprak ve su) arasındaki ilişki ve etkileşimlerden oluşan herhangi bir karasal veya su ekosisteminde, üreticilerden canlılara madde ve enerji transferi şeyleri tüketmek bir “besin zinciri” oluşturur.

Bir besin zinciri örneği incelendiğinde her zaman zincirin ilk halkasının üretici organizmalar (örn. sebzeler), ikinci halkasının ise üretici organizmalarla beslenen birinci dereceden tüketici organizmalar (örn. , sebzeler). Örneğin, sebze yiyen bir tavşan), üçüncü halka, birinci dereceden tüketici organizmaları ile beslenen ikinci dereceden tüketici organizmalarıdır (örn. Örneğin, tavşanları veya yılanları avlayan bir kartal) birinci ve ikinci dereceden tüketici organizmaları ile beslenir.

Birden fazla besin zincirinin iç içe geçmesi “besin ağını” oluşturur. Örneğin yukarıdaki örnekten yola çıkarsak sadece tavşanlar sebze tüketmez burada birçok tüketici sebze tüketir. Bu halkaların her biri farklı bir zincirin halkaları olarak düşünüldüğünde ortaya oldukça karmaşık bir ağ çıkmaktadır. Örneğin, insanlar solucan yemezler, ancak solucanlarla beslenen tavukları yerler. Ayrıca solucanı sadece tavuklar yemez, diğer canlılar da tavuk pisliği ile beslenir.

Yukarıdaki zincir ve ağ örneklerine göre bir besin piramidi oluşturulursa, en alttaki üreticiden en üstteki tüketiciye gidildikçe aktarılan enerji kademeli olarak azalır. Ayrıca besin piramidinin tepesine ulaştıkça toksik maddelerin birikimi artarken biyokütle ve organizma sayısı azalır.

fotosentez (fotosentez)

Fotosentez, ışık enerjisi kullanarak klorofil molekülü üreten organizmaların şeker ve oksijen üretmesidir. Klorofil, bitki hücrelerinin kloroplastlarında bulunur. Klorofil, kök hücre gibi bitkilerin ışık almayan kısımlarında bulunmaz. Fotosentez yapabilen bazı bakteri hücrelerinde ve alglerde, sitoplazmada klorofil bulunur. Işık, bitki yapraklarındaki kloroplastlarda bulunan klorofile ulaştığında, klorofil ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürür. Fotosentez sırasında ürün, havadan karbondioksit, güneş ışığı, topraktan su ve mineral tuzları kullanarak glikoz ve oksijen üretir.

Karanlıkta tamamen duran fotosentez sadece güneş ışığı ile gerçekleşmez. Yapay ışık da kullanılabilir. Farklı ışık renkleri fotosentez hızını etkiler. Kırmızı ve mor ışık en iyi sonucu verirken, bitkiler yeşil ışığı yansıttığı için fotosentez yeşilde yavaşlar. Fotosentez hızını etkileyen diğer faktörler ise karbondioksit miktarı, su miktarı, ışık şiddeti ve sıcaklıktır. Ancak bu faktörlerin değerindeki artış belli bir noktaya geldiğinde fotosentez hızı sabittir veya örneğin 30 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda çalışan enzimlerin yapılarının bozulması nedeniyle hız düşer. Fotosentez hızı ayrıca bitkinin genetik özelliklerine, yani kloroplast sayısına, klorofil miktarına ve yaprak yüzeyinin boyutuna da bağlıdır.

Fotosentez ve solunum

Aerobik solunum ve anaerobik solunum olmak üzere iki tür solunum vardır. Bazı organizmalar akciğerleriyle, bazıları derileriyle, bazıları da solungaçlarıyla nefes alarak yiyeceklerini enerjiye dönüştürürler. Bitkiler de yapraklarındaki gözenekler vasıtasıyla havadan oksijen alırlar ve ışıklı ortamda fotosentez yapıp solunum yaparken, sadece karanlık ortamda nefes alırlar. Daha yüksek yapılara ve daha yüksek enerji gereksinimlerine sahip organizmaların “oksijen solunumu” mitokondride gerçekleşir. Glikoz ve oksijen ile karbondioksit-su-enerji dengesi oluşturulur. Aerobik solunumda glikoz tamamen parçalandığı için daha fazla enerji elde edilir.

Sitoplazmada meydana gelen “oksijensiz solunum”da besinler oksijen kullanılmadan parçalanarak enerjiye dönüştürülür. Burada da laktik asit ve enerjinin glikoz ile dengesi kurulur. Bakteriler, mantarlar ve bazı tek hücreli organizmalar tarafından gerçekleştirilen anaerobik solunum, daha yüksek yapılı organizmalarda da gerektiği gibi gerçekleşir. Örneğin insan kas hücrelerine ulaşan oksijenin sağladığı enerji yetersiz kaldığında kas hücrelerinde anaerobik solunum devreye girer.

Üreten organizmalar, fotosentez yoluyla karbondioksit ve suyu kullanarak glikoz ve oksijen üretirler. Tüketici organizmalar ise tam tersini yaparak glikoz ve oksijeni kullanarak solunum yoluyla karbondioksit, su ve enerji üretirler. Böylece fotosentez ve solunum bir döngü oluşturur.

Konu kursları (kurslar)

Canlıların yaşamı için gerekli olan su, karbon, fosfor, kükürt, oksijen ve azot gibi çeşitli maddelerin canlı ve cansızlar arasındaki alışverişine “madde döngüsü” denir. Ayrıca dünyadaki yaşamı sürdürmek için kullanılan tüm malzemeleri aynı anda üretebilmek gerekiyor.

– Su döngüsü:

Okyanuslardan, denizlerden, göllerden ve akarsulardan atmosfere buharlaşan su, atmosferde yoğunlaşarak tekrar yağışlarla birlikte toprak, yüzey ve yer altı su kaynaklarına karışır. Ayrıca canlı organizmaların oksijenli solunumu sonucunda su üretilir. Su döngüsü, “kısa döngü” ve “uzun döngü” olmak üzere iki farklı biçimde gerçekleşir. Yağmur, kar ve dolu gibi yağışlarla yeryüzüne dönen kısa bir buhar döngüsüdür. Uzun döngüde canlıların solunum ve terlemeleri ile oluşan su buharı aynı şekilde yağışlarla karalara ve denizlere geri döner. Bu suyun bir kısmı da yeraltı sularına karışıyor.

karbon döngüsü:

Tüm organik bileşiklerin yapı taşlarından biri olan karbon, doğada hem mineral hem de organik bileşikler halinde bulunur. Bitkiler güneş ışığı ve su yardımıyla karbondioksiti karbonhidratlara dönüştürürken, bazı bakteriler ışık enerjisi olmadan demir ve kükürt gibi inorganik bileşiklerden “kemosentez” yaparak organik madde yaparlar. Solunum sonucunda atmosfere salınan karbondioksit, fotosentez işlemi yoluyla üretici organizmalar tarafından yeniden kullanılır. Canlılar öldüğünde petrol, kömür gibi fosil yakıtlara yönelirler. Bu yakıtları kullanmak ayrıca atmosfere karbondioksit salar.

Oksijen döngüsü:

Suda çözünmüş halde ve havada gaz halinde bulunan oksijen, atmosferde nitrojenden sonra en çok bulunan elementtir. Oksijenin ana kaynağı sudur ve solunum sonucunda hidrojen ile birleşen oksijen suya dönüşür. Algler (algler) dünyadaki oksijen içeriğinin çoğunu sağlar. Aerobik solunumda atmosfere karbondioksit verilirken, bu karbondioksit fotosentez sırasında oksijen üretmek için kullanılır.

Azot döngüsü:

Proteinler, enzimler ve DNA gibi hayati yapılarda da bulunan azot, atmosferde en çok bulunan gazdır. Azot döngüsü, azotun havadan toprağa, topraktan üretici organizmalara, üreticiden tüketici organizmalara ve tekrar toprağa ve havaya geçişini oluşturur. Yıldırım ve şimşek gibi atmosferik olaylarda meydana gelen elektrik deşarjları nitratları oluşturur ve nitrojen yağışla toprağa bağlanır. Topraktaki bakteriler, canlıların doğrudan kullanamayacakları azotu, üreten canlıların kullanabileceği forma dönüştürürler. Topraktaki azotlu atıklar da bazı bakteriler tarafından gaz halinde atmosfere salınır.

fosfor döngüsü:

Adenozin trifosfat (ATP) molekülünde, hücre zarında, kemik ve dişlerin yapısında bulunan fosfor da diğer elementler gibi birleşik haldedir. Fosfor bileşikleri, nitratlar ve sülfürik asit gibi diğer bileşiklerle reaksiyona girerek çözülür ve bitkiler fosfat tuzlarını emebilir. Bitkiler canlı organizmaları tüketerek yendiğinde, fosfor dolaylı olarak bu organizmalara geçer. Organofosfatlar, ölü organizmalar ayrıştırıcılar tarafından inorganik bir duruma dönüştürüldüğünde toprağa yeniden verilir.

kükürt döngüsü:

Proteinlerin biyosentezinde önemli bir yer tutan kükürt, elementaller, sülfürler ve sülfatlar gibi çeşitli formlarda bulunur. Bakteriler organik kükürdü önce hidrojen sülfüre, sonra sülfatlara ve sülfatlara dönüştürür. Sülfitler, üreticiler tarafından proteinlerin biyosentezinde ve tüketicilere transferinde kullanılır. Organik atık bu işlemi tekrarlar ve organizmalar ile çevre arasındaki döngü devam eder. Petrol ve kömür yapılarında da bulunan kükürt, bu yakıtlarla birlikte kükürt dioksit olarak atmosfere karışmaktadır.

kaynak:
– David Hall, Krishna Rao, “Fotosentez (Biyoloji Çalışmaları),” Cambridge University Press, 6. baskı.
– Bobby Kalman, Jacqueline L’Angel, “Besin Zincirleri ve Ağlar Nelerdir? (Canlı Şeylerin Bilimi)”, Crabtree Pub Co.

yazar: Juni Saraoğlu’nu aç

Diğer gönderilerimize göz at

[wpcin-random-posts]

Yorum yapın