Işığın dalga boyunun fotosentez hızını nasıl etkilediğini Alman botanikçi Engelmann 1883 yılında gerçekleştirdiği deneyle göstermiştir.
Engelmann bu deneyinde oksijenli solunum yapan bakteriler ile ipliksi bir alg kullanmıştır.
İpliksi alg işte burada.
Bunlar da oksijenli solunum yapan bakteriler olsun.
Oksijenli solunuma aerob solunum da denir.
Engelmann ışığı prizmadan geçirerek elde ettiği kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mor ışıkları ipliksi alg üzerine düşürmüştür.
Deney sonucunda mor, mavi ve kırmızı ışıkların alg üzerine düştüğü bölgelerde oksijenli solunum yapan bakterilerin daha fazla toplandığı görülmüştür.
Bakterilerin toplanması fotosentezin bu bölgelerde daha hızlı gerçekleştiğini, dolayısıyla daha fazla oksijen üretildiğini göstermiştir.
Yeşil ışığın düştüğü bölge ise bakterilerin en az bulunduğu yerdir.
Çünkü algler yeşil ışığın çok az bölümünü soğurur.
Bu nedenle bu bölgede fotosentez hızı daha düşük olur.
Ancak dikkat edelim yeşil ışık daha fotosentez hiç gerçekleşmez demiyoruz.
Gerçekleşir fakat hızı düşüktür.
Bu durum bize klorofil molekülünün en çok kırmızı ve mor dalga boylarındaki ışığı soğurduğunu gösterir.
Klorofil yeşil ışığın ise çoğunluğunu yansıtır.
Işığın dalga boyu ile taşıdığı enerji miktarı ters orantılıdır.
Dalga boyu uzun olan ışığın enerjisi düşük, kısa olan ışığın enerjisi yüksektir.
Mor dalga boylu ışık kırmızı dalga boylu ışıktan iki kat fazla enerji bulundurur.
Şimdiye sıcaklık artışının fotosentez üzerine etkisini bir deney ile inceleyelim.
Burada bir deney tüpü var, içerisine elodea bitkisini yerleştiriyoruz.
Sonra üzerine boşluk kalmayacak şekilde su dolduruyoruz.
Sonra bu şekilde beherglass içerisine yerleştiriyoruz.
Buraya bir de termometre koyduğunuzu düşünün.
Fotosentezin gerçekleşebilmesi için ışık gereklidir.
O yüzden ışık kaynağını da unutmuyoruz.
Bu suyun içerisine buz attığımızı düşünelim ve bu şekilde suyun sıcaklığını 4 santigrat dereceye kadar indirelim.
Bu sıcaklıkta elodea bitkisi fotosentez yapabilir ancak fotosentez hızı oldukça düşük olur.
Yani bu bitki bu sıcaklıkta da oksijen üretir.
Bunu çıkan gaz kabarcıklarından anlayabiliriz.
Ancak az sayıda gaz kabarcığı çıkar.
Sonra ısıtıcı kullanarak sıcaklığı 10 santigrat dereceye getirelim.
Bu durumda fotosentez biraz daha hızlanır ve çıkan gaz kabarcığı sayısı artar.
Sonra sıcaklığı biraz daha arttıralım ve 30 santigrat dereceye getirelim.
Genellikle bu sıcaklıklar enzimlerin çalışması için çok uygundur.
Bu nedenle 30 santigrat derecede çıkan gaz kabarcığı sayısında artış gözlenir.
Sonra sıcaklığı biraz daha arttıralım ve 50 santigrat dereceye getirelim.
Optimum değer 30 santigrat derece civarıydı.
50 santigrat derecede artık enzimlerin yapısı bozulmaya başlar ve fotosentez gerçekleşemez.
Bu nedenle açığa gaz kabarcığı çıkmasını bekleyemeyiz.
Fotosentez hızının sıcaklığa bağlı değişimini grafik üzerinde bu şekilde gösterebiliriz.
Şimdi ışık şiddetinin fotosentez hızı üzerindeki etkisini bir deneyle gösterelim.
Yine elodea bitkisini deney tüpünün içerisine yerleştiriyoruz.
Sonra üzerinde boşluk kalmayacak şekilde suyla dolduruyoruz.
Sonra bunu yine beherglassın içine yerleştiriyoruz.
Işık kaynağı ilk başta bitkinin 10 santimetre uzağında olsun.
Bu durumda gaz çıkışı oldukça yoğun olur.
Daha sonra ışık kaynağını biraz daha geriye çekelim.
Bu sefer bitkinin 20 santimetre uzağına yerleştirelim.
Açığa çıkan gaz kabarcık sayısında biraz azalma gözlenebilir, sonra ışık kaynağını bitkinin 30 santimetre uzağına yerleştirelim.
Yine açığa çıkan gaz kabarcığı sayısında bir azalma gözlenecektir.
Fotosentez hızının ışık şiddetine bağlı değişimini grafik üzerinde bu şekilde çözebiliriz.
Şimdi bir deney üzerinde fotosentez hızına karbondioksitin etkisini inceleyelim.
Burada beherglassların içerisinde özdeş elodea bitkileri var.
Tabi bunları yine ışıklandırıyoruz.
İlk başta ışık yoğunluğuna alışmaları için 8 10 dakika bekliyoruz.
Bu esnada yavaş yavaş gaz kabarcıkları çıktığını görürüz.
Sonra sağ taraftaki beherglassın içerisine yağ döktüğümüz düşünelim.
Sıvı yağ tabii ki suyun üzerine çıkacaktır.
Bu durumda acaba ne olur?
Evet tabiki buradaki gaz kabarcığı sayısı azalmaya başlar.
Çünkü yağdan dolayı karbondioksit aşağıya geçemez.
Bitkinin fotosentez yapabilmesi için karbondioksite ihtiyacı vardır.
Bir de bu deney düzeneğini inceleyelim.
Burada bir bitki, tavşan ve potasyum hidroksit var.
Tabii bir de güneşi görüyoruz.
Potasyum hidroksit karbondioksit tutucudur.
Ayrıca sodyum hidroksit, baryum hidroksit ve kalsiyum hidroksit de karbondioksit tutucudur.
Bitki fotosentez ile oksijen üretir.
Bunu tavşan oksijenli solunumu da kullanır ve tavşan da karbondioksit üretir.
Eğer burada potasyum hidroksit olmasaydı bitki karbondioksiti tekrar fotosentezde kullanıp oksijen üretebilirdi.
Ancak potasyum hidroksit karbondioksiti tutar.
O zaman bitki fotosentez yapamaz.
Bu durumda oksijen de üretilemez.
Tavşan oksijenli solunum yapamazsa ATP üretemez.
Bu durum her ikisinin de yani hem bitkinin hem tavşanın canlılığının son bulacağı anlamına gelir.
Bazen sorularda deney düzeneklerinde kireç suyuyla da karşılaşabiliriz.
Kireç suyu karbondioksit bulunan ortamda bulanır.
Son olarak eklemek istediğim şey çimlenmekte olan bir bitkinin fotosentez yapmayacağı mıdır?
Deney sorularını çözerken lütfen bunlara dikkat edelim.
Engelmann bu deneyinde oksijenli solunum yapan bakteriler ile ipliksi bir alg kullanmıştır.
İpliksi alg işte burada.
Bunlar da oksijenli solunum yapan bakteriler olsun.
Oksijenli solunuma aerob solunum da denir.
Engelmann ışığı prizmadan geçirerek elde ettiği kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mor ışıkları ipliksi alg üzerine düşürmüştür.
Deney sonucunda mor, mavi ve kırmızı ışıkların alg üzerine düştüğü bölgelerde oksijenli solunum yapan bakterilerin daha fazla toplandığı görülmüştür.
Bakterilerin toplanması fotosentezin bu bölgelerde daha hızlı gerçekleştiğini, dolayısıyla daha fazla oksijen üretildiğini göstermiştir.
Yeşil ışığın düştüğü bölge ise bakterilerin en az bulunduğu yerdir.
Çünkü algler yeşil ışığın çok az bölümünü soğurur.
Bu nedenle bu bölgede fotosentez hızı daha düşük olur.
Ancak dikkat edelim yeşil ışık daha fotosentez hiç gerçekleşmez demiyoruz.
Gerçekleşir fakat hızı düşüktür.
Bu durum bize klorofil molekülünün en çok kırmızı ve mor dalga boylarındaki ışığı soğurduğunu gösterir.
Klorofil yeşil ışığın ise çoğunluğunu yansıtır.
Işığın dalga boyu ile taşıdığı enerji miktarı ters orantılıdır.
Dalga boyu uzun olan ışığın enerjisi düşük, kısa olan ışığın enerjisi yüksektir.
Mor dalga boylu ışık kırmızı dalga boylu ışıktan iki kat fazla enerji bulundurur.
Şimdiye sıcaklık artışının fotosentez üzerine etkisini bir deney ile inceleyelim.
Burada bir deney tüpü var, içerisine elodea bitkisini yerleştiriyoruz.
Sonra üzerine boşluk kalmayacak şekilde su dolduruyoruz.
Sonra bu şekilde beherglass içerisine yerleştiriyoruz.
Buraya bir de termometre koyduğunuzu düşünün.
Fotosentezin gerçekleşebilmesi için ışık gereklidir.
O yüzden ışık kaynağını da unutmuyoruz.
Bu suyun içerisine buz attığımızı düşünelim ve bu şekilde suyun sıcaklığını 4 santigrat dereceye kadar indirelim.
Bu sıcaklıkta elodea bitkisi fotosentez yapabilir ancak fotosentez hızı oldukça düşük olur.
Yani bu bitki bu sıcaklıkta da oksijen üretir.
Bunu çıkan gaz kabarcıklarından anlayabiliriz.
Ancak az sayıda gaz kabarcığı çıkar.
Sonra ısıtıcı kullanarak sıcaklığı 10 santigrat dereceye getirelim.
Bu durumda fotosentez biraz daha hızlanır ve çıkan gaz kabarcığı sayısı artar.
Sonra sıcaklığı biraz daha arttıralım ve 30 santigrat dereceye getirelim.
Genellikle bu sıcaklıklar enzimlerin çalışması için çok uygundur.
Bu nedenle 30 santigrat derecede çıkan gaz kabarcığı sayısında artış gözlenir.
Sonra sıcaklığı biraz daha arttıralım ve 50 santigrat dereceye getirelim.
Optimum değer 30 santigrat derece civarıydı.
50 santigrat derecede artık enzimlerin yapısı bozulmaya başlar ve fotosentez gerçekleşemez.
Bu nedenle açığa gaz kabarcığı çıkmasını bekleyemeyiz.
Fotosentez hızının sıcaklığa bağlı değişimini grafik üzerinde bu şekilde gösterebiliriz.
Şimdi ışık şiddetinin fotosentez hızı üzerindeki etkisini bir deneyle gösterelim.
Yine elodea bitkisini deney tüpünün içerisine yerleştiriyoruz.
Sonra üzerinde boşluk kalmayacak şekilde suyla dolduruyoruz.
Sonra bunu yine beherglassın içine yerleştiriyoruz.
Işık kaynağı ilk başta bitkinin 10 santimetre uzağında olsun.
Bu durumda gaz çıkışı oldukça yoğun olur.
Daha sonra ışık kaynağını biraz daha geriye çekelim.
Bu sefer bitkinin 20 santimetre uzağına yerleştirelim.
Açığa çıkan gaz kabarcık sayısında biraz azalma gözlenebilir, sonra ışık kaynağını bitkinin 30 santimetre uzağına yerleştirelim.
Yine açığa çıkan gaz kabarcığı sayısında bir azalma gözlenecektir.
Fotosentez hızının ışık şiddetine bağlı değişimini grafik üzerinde bu şekilde çözebiliriz.
Şimdi bir deney üzerinde fotosentez hızına karbondioksitin etkisini inceleyelim.
Burada beherglassların içerisinde özdeş elodea bitkileri var.
Tabi bunları yine ışıklandırıyoruz.
İlk başta ışık yoğunluğuna alışmaları için 8 10 dakika bekliyoruz.
Bu esnada yavaş yavaş gaz kabarcıkları çıktığını görürüz.
Sonra sağ taraftaki beherglassın içerisine yağ döktüğümüz düşünelim.
Sıvı yağ tabii ki suyun üzerine çıkacaktır.
Bu durumda acaba ne olur?
Evet tabiki buradaki gaz kabarcığı sayısı azalmaya başlar.
Çünkü yağdan dolayı karbondioksit aşağıya geçemez.
Bitkinin fotosentez yapabilmesi için karbondioksite ihtiyacı vardır.
Bir de bu deney düzeneğini inceleyelim.
Burada bir bitki, tavşan ve potasyum hidroksit var.
Tabii bir de güneşi görüyoruz.
Potasyum hidroksit karbondioksit tutucudur.
Ayrıca sodyum hidroksit, baryum hidroksit ve kalsiyum hidroksit de karbondioksit tutucudur.
Bitki fotosentez ile oksijen üretir.
Bunu tavşan oksijenli solunumu da kullanır ve tavşan da karbondioksit üretir.
Eğer burada potasyum hidroksit olmasaydı bitki karbondioksiti tekrar fotosentezde kullanıp oksijen üretebilirdi.
Ancak potasyum hidroksit karbondioksiti tutar.
O zaman bitki fotosentez yapamaz.
Bu durumda oksijen de üretilemez.
Tavşan oksijenli solunum yapamazsa ATP üretemez.
Bu durum her ikisinin de yani hem bitkinin hem tavşanın canlılığının son bulacağı anlamına gelir.
Bazen sorularda deney düzeneklerinde kireç suyuyla da karşılaşabiliriz.
Kireç suyu karbondioksit bulunan ortamda bulanır.
Son olarak eklemek istediğim şey çimlenmekte olan bir bitkinin fotosentez yapmayacağı mıdır?
Deney sorularını çözerken lütfen bunlara dikkat edelim.
