Canlılarda Enerji Dönüşümleri

1. Hücrede iş yapmak için kullanılan enerji belirli bir molekülde depolanmaktadır. Bu molekülün rolü sorulmaktadır. Buna göre ATP nedir?

ATP

• A) Hücrenin doğrudan kullanabildiği enerji molekülü
• B) Bir protein çeşidi
• C) Bir yağ asidi
• D) Bir nükleik asit zinciri
• E) Bir mineral

Doğru cevap: A — ATP, hücrenin doğrudan kullanabildiği enerji molekülüdür.

1. Sorunun istediği şey ATP’nin yapısı değil, hücredeki rolü.
2. Besinlerdeki enerji hücrede doğrudan kullanılamaz. Kas kasılmasından madde taşınmasına kadar her iş için ortak ve hazır bir enerji biçimi gerekir.
3. Bu ortak biçim ATP’dir: besinlerden açığa çıkan enerji önce ATP’ye aktarılır, hücre işlerinde ise ATP harcanır.
4. Denetleyelim: hem fotosentez hem solunum ATP üzerinden anlatılıyor ✓ — ünitenin ortak birimi.

2. Fotosentez tepkimesinde bitkinin dışarıdan aldığı maddeler bulunmaktadır. Bu maddeler aranmaktadır. Buna göre girenler hangileridir?

Fotosentezde girenler

• A) Glikoz ve oksijen
• B) Karbon dioksit ve su
• C) Azot ve su
• D) Oksijen ve su
• E) Glikoz ve karbon dioksit

Doğru cevap: B — Fotosentezde bitkinin dışarıdan aldığı maddeler karbondioksit ve sudur.

1. Sorunun istediği şey girenler, yani tepkimeye dışarıdan alınan maddeler. Işık da gereklidir ama o bir madde değil, enerji kaynağıdır.
2. Bitki karbonu havadan karbondioksit olarak alır; suyu ise kökleriyle topraktan çeker.
3. Öyleyse fotosentezin girenleri karbondioksit ve sudur.
4. Denetleyelim: glikoz ile oksijen bu tepkimenin ÜRÜNLERİ ✓ — giren tarafında yer alamazlar.

3. Fotosentez sonunda hücrede yeni maddeler oluşmaktadır. Oluşan ürünler sorulmaktadır. Buna göre ürünler hangileridir?

Fotosentezin ürünleri

• A) Karbon dioksit ve su
• B) Azot ve oksijen
• C) Glikoz ve oksijen
• D) Protein ve su
• E) Yağ ve oksijen

Doğru cevap: C — Fotosentezde glikoz sentezlenir ve yan ürün olarak oksijen açığa çıkar.

1. Ürünleri, giren maddelerdeki atomların nereye gittiğini izleyerek bulalım.
2. Karbondioksitteki karbon bir organik moleküle bağlanır ve glikozun iskeletini oluşturur.
3. Sudan ayrılan oksijen ise moleküle katılmaz, serbest kalır. Öyleyse ürünler glikoz ve oksijendir.
4. Denetleyelim: soluduğumuz oksijenin kaynağı bu tepkime ✓ — yan ürün ama yaşamsal.

4. Bitki hücresinde fotosentez belirli bir organelde yürümektedir. Bu organel aranmaktadır. Buna göre fotosentez nerede gerçekleşir?

Fotosentezin gerçekleştiği organel

• A) Mitokondri
• B) Ribozom
• C) Golgi
• D) Kloroplast
• E) Lizozom

Doğru cevap: D — Fotosentez, klorofil taşıyan kloroplastlarda gerçekleşir.

1. Tepkimenin neye ihtiyaç duyduğundan gidelim: ışık enerjisinin soğurulması gerekiyor.
2. Işığı soğuran madde klorofil adlı pigmenttir. Öyleyse fotosentez, klorofilin bulunduğu yerde yürümek zorundadır.
3. Klorofil kloroplast adlı organelde bulunur; fotosentez de burada gerçekleşir.
4. Denetleyelim: kökte ve gövdenin iç dokularında fotosentez görülmüyor ✓ — oralarda kloroplast yok.

5. Yapraklar gözümüze yeşil görünmektedir. Bu görüntünün nedeni sorulmaktadır. Buna göre yapraklar neden yeşildir?

Yaprakların yeşil görünmesi

• A) Klorofil yeşil ışığı soğurduğu için
• B) Yaprakta yeşil boya bulunduğu için
• C) Yeşil ışık yaprağa hiç ulaşmadığı için
• D) Klorofil ışık soğurmadığı için
• E) Klorofil yeşil ışığı en az soğurup yansıttığı için

Doğru cevap: E — Klorofil yeşil ışığı en az soğurup yansıttığı için yapraklar yeşil görünür.

1. Bir cismin renginin nereden geldiğini belirleyelim: gözümüze ulaşan ışık, cismin YANSITTIĞI ışıktır. Soğurulan ışık göze gelmez.
2. Klorofil kırmızı ve mavi dalga boylarını güçlü biçimde soğurur; bu ışıklar yaprakta kalır.
3. Yeşil ışığı ise büyük ölçüde soğurmaz, yansıtır. Gözümüze ulaşan bu yansıyan ışık olduğu için yapraklar yeşil görünür.
4. Denetleyelim: soğurulan ışık fotosentezde kullanılıyor ✓ — yeşil ışığın katkısı en az.

6. Fotosentez iki evrede incelenmektedir. Işığa bağımlı tepkimelerin yeri aranmaktadır. Buna göre bu tepkimeler nerede yürür?

Işığa bağımlı tepkimeler

• A) Stromada
• B) Tilakoit zarlarında
• C) Sitoplazmada
• D) Çekirdekte
• E) Mitokondride

Doğru cevap: B — Işığa bağımlı tepkimeler klorofilin bulunduğu tilakoit zarlarında yürür.

1. Evrenin adından gidelim: bu tepkimeler ışığa bağımlı, yani ışığın soğurulmasıyla başlıyorlar.
2. Işığı soğuran klorofil, kloroplastın içinde rastgele dağılmış değildir; tilakoit adı verilen zar sistemine yerleşmiştir.
3. Öyleyse ışığa bağımlı tepkimeler tilakoit zarlarında gerçekleşir.
4. Denetleyelim: bu evrede elektron taşınması ve iyon geçişi var ✓ — ikisi de bir zar üzerinde yürüyor.

7. Fotosentezin ikinci evresinde karbon dioksit organik moleküle bağlanmaktadır. Bu evrenin yeri sorulmaktadır. Buna göre tepkimeler nerede gerçekleşir?

Işıktan bağımsız tepkimeler

• A) Tilakoit boşluğunda
• B) Hücre zarında
• C) Kloroplastın stromasında
• D) Ribozomda
• E) Golgi'de

Doğru cevap: C — Karbonun organik moleküle bağlandığı tepkimeler kloroplastın stromasında yürür.

1. Bu evrenin ne yaptığına bakalım: karbondioksit bir organik moleküle bağlanıyor ve ışık doğrudan kullanılmıyor.
2. Tepkime, enzimlerle yürüyen bir dizi basamaktan oluşur; enzimlerin çalışması için sıvı bir ortam gerekir.
3. Kloroplastın sıvı kısmı stromadır; fotosentezin ikinci evresi burada gerçekleşir.
4. Denetleyelim: iki evre birbirini besliyor ✓ — tilakoitte üretilen taşıyıcılar stromada kullanılıyor.

8. Bazı bakteriler ışık olmadan da besin üretebilmektedir. Bu üretimde kullandıkları enerji kaynağı aranmaktadır. Buna göre enerjiyi nereden alırlar?

Kemosentez

• A) Güneş ışığından
• B) Isı enerjisinden
• C) Hazır besinlerden
• D) İnorganik maddelerin yükseltgenmesinden
• E) Elektrik akımından

Doğru cevap: D — Kemosentetik bakteriler enerjiyi inorganik maddeleri yükseltgeyerek elde eder.

1. Verilen bilgideki kısıtı görelim: bakteriler ışık olmadan besin üretiyor. Öyleyse enerji kaynağı Güneş ışığı olamaz.
2. Besin üretimi yine de bir enerji ister; bu enerji bir kimyasal tepkimeden gelmelidir.
3. Kemosentetik bakteriler amonyak, nitrit ya da kükürt bileşikleri gibi inorganik maddeleri yükseltgeyerek enerji açığa çıkarır ve bu enerjiyle besin üretir.
4. Denetleyelim: hazır besin kullansalardı ototrof sayılmazlardı ✓ — besinlerini kendileri üretiyorlar.

9. Toprakta amonyağı nitrite, nitriti nitrata çeviren bakteriler bulunmaktadır. Bu bakterilerin beslenme biçimi sorulmaktadır. Buna göre bu canlılar nasıl beslenir?

Toprakta azot dönüşümü

• A) Parazit
• B) Saprofit
• C) Holozoik
• D) Fotosentetik ototrof
• E) Kemosentetik ototrof

Doğru cevap: E — Besinini inorganik maddeleri yükseltgeyerek üreten canlılar kemosentetik ototroftur.

1. Adlandırmayı iki basamakta yapalım. Birincisi: canlı besinini kendisi mi üretiyor, hazır mı alıyor? Bu bakteriler kendi besinlerini üretir, yani ototrofturlar.
2. İkincisi: kullandıkları enerji nereden geliyor? Işıktan değil; amonyağı nitrite, nitriti nitrata çevirirken açığa çıkan kimyasal enerjiden.
3. Ototrof olup enerjisini kimyasal tepkimeden alan canlıya kemosentetik ototrof denir.
4. Denetleyelim: bu bakteriler toprakta azot dönüşümünü sürdürüyor ✓ — bitkilerin alabileceği nitratı üretiyorlar.

10. Hücrede besinlerin oksijenle parçalanması belirli bir organelde tamamlanmaktadır. Bu organel aranmaktadır. Buna göre olay nerede tamamlanır?

Oksijenli solunumun yeri

• A) Mitokondride
• B) Kloroplastta
• C) Çekirdekte
• D) Lizozomda
• E) Kofulda

Doğru cevap: A — Oksijenli solunumun oksijen gerektiren evreleri mitokondride tamamlanır.

1. Olayın basamaklarını ayıralım. Glikoliz sitoplazmada başlar ve oksijen gerektirmez.
2. Bundan sonraki evreler hem oksijen hem de bunları yürütecek enzim düzeni ile zar yapısını gerektirir.
3. Bu düzen mitokondride bulunur; oksijenli solunum burada tamamlanır ve ATP’nin büyük bölümü burada üretilir.
4. Denetleyelim: mitokondrisi olmayan hücreler oksijenli solunumu tamamlayamıyor ✓ — glikolizle yetiniyorlar.

11. Glikozun oksijenle tam parçalanması sonucunda ürünler oluşmaktadır. Bu ürünler sorulmaktadır. Buna göre ürünler hangileridir?

Oksijenli solunumun ürünleri

• A) Glikoz, oksijen ve ATP
• B) Etil alkol, karbon dioksit ve ATP
• C) Karbon dioksit, su ve ATP
• D) Laktik asit ve ATP
• E) Yalnız su

Doğru cevap: C — Glikozun oksijenle tam parçalanmasında karbondioksit, su ve ATP oluşur.

1. Ürünleri atomları izleyerek bulalım. Glikozdaki karbon atomları oksijenle birleşip karbondioksite dönüşür.
2. Glikozdan ayrılan hidrojenler ise taşıyıcılarla oksijene ulaşır ve su oluşur.
3. Bu sırada açığa çıkan enerji ATP’ye aktarılır. Öyleyse ürünler karbondioksit, su ve ATP’dir.
4. Denetleyelim: karbondioksit ile su fotosentezin girenleri ✓ — iki olay birbirini tamamlıyor.

12. Solunumun ilk evresi olan glikoliz bütün canlılarda ortaktır. Bu evrenin yeri aranmaktadır. Buna göre glikoliz nerede gerçekleşir?

Glikoliz

• A) Mitokondri iç zarında
• B) Kloroplastta
• C) Çekirdekte
• D) Sitoplazmada
• E) Ribozomda

Doğru cevap: D — Glikoliz oksijen gerektirmez ve bütün hücrelerde ortak olan sitoplazmada gerçekleşir.

1. Soruda verilen ipucunu kullanalım: glikoliz bütün canlılarda ortaktır.
2. Bütün canlılarda bulunabilmesi için yalnız bazı hücrelerde olan bir organeli gerektirmemesi gerekir; bakterilerde ne mitokondri ne kloroplast vardır.
3. Bütün hücrelerde bulunan ortak ortam sitoplazmadır; glikoliz burada gerçekleşir.
4. Denetleyelim: glikoliz oksijen de gerektirmiyor ✓ — bu yüzden fermantasyonun da ilk evresi olabiliyor.

13. Maya hücreleri oksijensiz ortamda glikozu parçalamaktadır. Oluşan ürünler merak edilmektedir. Buna göre mayanın açığa çıkardığı maddeler hangileridir?

Maya hücrelerinde oksijensiz solunum

• A) Laktik asit ve su
• B) Karbon dioksit ve su
• C) Yalnız su
• D) Glikoz ve oksijen
• E) Etil alkol ve karbon dioksit

Doğru cevap: E — Maya hücrelerinde oksijensiz ortamda etil alkol ve karbondioksit oluşur.

1. Ortamın kısıtından başlayalım: oksijen yok. Öyleyse glikoliz sonunda oluşan pirüvat oksijenli evrelere giremez.
2. Hücrenin glikolizi sürdürebilmesi için pirüvatı başka bir yola sokması gerekir. Maya hücrelerinde bu yol etil alkol fermantasyonudur.
3. Pirüvat etil alkole dönüşürken karbondioksit de açığa çıkar. Ürünler etil alkol ve karbondioksittir.
4. Denetleyelim: karbondioksit oksijenli solunumda da çıkıyordu ✓ — ayırt edici ürün etil alkol.

14. Ağır egzersizde kas hücrelerine yeterli oksijen ulaşamamaktadır. Bu durumda biriken madde aranmaktadır. Buna göre hangi madde birikir?

Yorulan kas hücreleri

• A) Laktik asit
• B) Etil alkol
• C) Karbon dioksit
• D) Glikojen
• E) Üre

Doğru cevap: A — Oksijen yetersiz kaldığında kas hücrelerinde laktik asit fermantasyonu yürür.

1. Durumu belirleyelim: ağır egzersizde kasa ulaşan oksijen, harcanma hızına yetişemiyor.
2. Oksijen yetmediği için pirüvat oksijenli evrelere giremez; hücre yine de ATP üretmeyi sürdürmek zorundadır.
3. Kas hücrelerinde pirüvat laktik aside dönüştürülür ve glikoliz sürer. Biriken madde laktik asittir.
4. Denetleyelim: dinlenip oksijen sağlanınca laktik asit yeniden işleniyor ✓ — birikim kalıcı değil.

15. Aynı miktar glikoz iki farklı yolla parçalanmaktadır. Elde edilen ATP miktarları karşılaştırılmaktadır. Buna göre hangisi doğrudur?

Oksijenli solunum ile fermantasyon

• A) Fermantasyon daha çok ATP verir
• B) Oksijenli solunum çok daha fazla ATP verir
• C) İkisi eşit ATP verir
• D) Fermantasyonda ATP oluşmaz
• E) Oksijenli solunumda ATP harcanır

Doğru cevap: B — Glikoz oksijenli solunumda tam parçalandığı için çok daha fazla ATP verir.

1. İki yolun glikozu ne kadar parçaladığına bakalım. Oksijenli solunumda glikoz sonuna kadar, karbondioksit ve suya kadar parçalanır.
2. Fermantasyonda ise ürün olarak etil alkol ya da laktik asit çıkar. Bunlar hâlâ organik moleküllerdir, yani içlerinde enerji kalmıştır.
3. Enerjinin bir bölümü ürünlerde kaldığına göre fermantasyondan elde edilen ATP azdır; oksijenli solunum çok daha fazla ATP verir.
4. Denetleyelim: etil alkolün yanabiliyor olması bunun kanıtı ✓ — içinde hâlâ kullanılabilir enerji var.

16. Bir serada fotosentez hızı artırılmak istenmektedir. Hızı doğrudan etkileyen etkenler aranmaktadır. Buna göre hangileri etkilidir?

Fotosentez hızını etkileyen etkenler

• A) Yalnız toprak rengi
• B) Yalnız gece uzunluğu
• C) Yalnız bitkinin yaşı
• D) Işık şiddeti, karbon dioksit derişimi ve sıcaklık
• E) Yalnız rüzgâr hızı

Doğru cevap: D — Fotosentez hızını başlıca ışık şiddeti, karbondioksit derişimi ve sıcaklık belirler.

1. Etkenleri tepkimedeki rollerine göre arayalım. Fotosentezi yürüten enerji ışıktır; ışık şiddeti arttıkça belli bir sınıra kadar hız da artar.
2. Tepkimeye giren maddelerden biri karbondioksittir; derişimi hızın üst sınırını belirler.
3. Tepkimeler enzimlerle yürüdüğü için sıcaklık da doğrudan etkilidir. Üç etken birlikte hızı belirler.
4. Denetleyelim: toprak rengi ya da bitkinin yaşı tepkimenin girdisi değil ✓ — hızı doğrudan belirleyen etkenler bunlar.

17. Tabloda fotosentez ile oksijenli solunum karşılaştırılmıştır. Soru işaretiyle gösterilen ürünler sorulmaktadır. Buna göre bu ürünler hangileridir?

• A) glikoz + O₂
• B) CO₂ + H₂O
• C) yalnız O₂
• D) yalnız glikoz
• E) etil alkol + CO₂

Doğru cevap: B — Oksijenli solunum fotosentezin tersi yönde işler; ürünleri karbondioksit ve sudur.

1. Tablonun kurgusu şu: solda olay, ortada girenler, sağda ürünler.
2. İki satıra birlikte bakalım. Fotosentezin girenleri CO₂ + H₂O, ürünleri glikoz + O₂. Solunumun girenleri ise glikoz + O₂ — yani fotosentezin ürünleri.
3. İki olay birbirinin tersi yönünde işlediğine göre solunumun ürünleri de fotosentezin girenleri olmalıdır: karbondioksit ve su.
4. Denetleyelim: tablo simetrik ✓ — biri neyi harcıyorsa öteki onu üretiyor.

18. Bir üretici serasındaki karbon dioksit derişimini artırmaktadır. Işık ve sıcaklık yeterli düzeydedir. Buna göre beklenen sonuç nedir?

Serada karbon dioksit artırılıyor

• A) Fotosentez hızı artar, ürün verimi yükselir
• B) Fotosentez durur
• C) Bitkiler solunum yapamaz
• D) Klorofil parçalanır
• E) Terleme tümüyle durur

Doğru cevap: A — Karbondioksit sınırlayıcı etken olduğunda derişiminin artması fotosentez hızını yükseltir.

1. Soruda ışığın ve sıcaklığın yeterli olduğu özellikle belirtilmiş. Bu, hızı sınırlayan etkenin bu ikisi olmadığını söylüyor.
2. Geriye üçüncü etken kalıyor: karbondioksit derişimi. Bir tepkimenin hızını, en yetersiz olan girdi belirler.
3. Sınırlayıcı etkeni artırmak hızı yükseltir; fotosentez hızlanır ve ürün verimi artar.
4. Denetleyelim: ışık yetersiz olsaydı karbondioksiti artırmak işe yaramazdı ✓ — o zaman sınırlayıcı etken ışık olurdu.

19. Sonbaharda yapraklar sararmakta, ardından dökülmektedir. Renk değişiminin nedeni sorulmaktadır. Buna göre neden nedir?

Yaprakların sararması

• A) Yaprağa yeni boya taşınması
• B) Klorofilin parçalanmasıyla diğer pigmentlerin görünür olması
• C) Yaprağın kalınlaşması
• D) Kloroplast sayısının artması
• E) Fotosentez hızının artması

Doğru cevap: B — Klorofil parçalandıkça yaprakta zaten bulunan sarı ve turuncu pigmentler görünür hâle gelir.

1. Renk değişimini iki yoldan açıklayabiliriz: ya yaprağa yeni bir madde gelmiştir ya da var olan bir madde ortadan kalkmıştır.
2. Yaprakta klorofil dışında sarı ve turuncu pigmentler yaz boyunca da bulunur; ancak klorofilin yeşili baskın olduğu için görünmezler.
3. Sonbaharda klorofil parçalanır ve yenisi üretilmez. Baskın renk ortadan kalkınca öteki pigmentler görünür olur; yaprak sararır.
4. Denetleyelim: yaprağın yeşil görünmesi de klorofile bağlıydı ✓ — klorofil gidince o görünüm de gidiyor.

20. Ekmek hamuruna maya katıldığında hamur kabarmaktadır. Kabarmayı sağlayan ürün aranmaktadır. Buna göre hamuru kabartan nedir?

Hamurun kabarması

• A) Su buharı
• B) Laktik asit
• C) Karbon dioksit gazı
• D) Oksijen gazı
• E) Azot gazı

Doğru cevap: C — Maya fermantasyon sırasında karbondioksit üretir; hamurdaki kabarcıkları bu gaz oluşturur.

1. Hamurun kabarması için içinde gaz kabarcıkları oluşması gerekir. Öyleyse aranan ürün gaz hâlinde olmalı.
2. Maya hamurun içinde oksijensiz kalır ve etil alkol fermantasyonu yapar; bu yolun iki ürünü etil alkol ile karbondioksittir.
3. Etil alkol sıvıdır; gaz olan karbondioksittir. Hamuru kabartan da bu gazdır.
4. Denetleyelim: alkol pişirme sırasında uçuyor ✓ — kabarmış yapı fırında sabitleniyor.