Fotosentez hızına etki eden faktörler, bir bitkinin birim zamanda ürettiği besin miktarını doğrudan belirler. Bu faktörler temelde iki ana gruba ayrılır: genetik (iç) faktörler ve çevresel (dış) faktörler. Çevresel faktörler, bitkinin yaşamsal faaliyetlerini sürdürdüğü ortamdan kaynaklanır ve ışık şiddeti, karbondioksit yoğunluğu ve sıcaklık en önemlileridir. Yeterli ışık olmadığı sürece fotosentez gerçekleşmez ve ışık şiddeti arttıkça fotosentez hızı da belirli bir noktaya kadar artar. Bu noktaya “ışık doygunluk noktası” denir. Karbondioksit, fotosentezin temel reaktanıdır ve yoğunluğu arttıkça fotosentez hızı yükselir. Ancak, diğer faktörler sınırlayıcı olduğunda karbondioksit miktarını artırmak fayda sağlamaz. Sıcaklık ise, fotosentezde rol oynayan enzimlerin aktivitesini doğrudan etkiler. Her bitkinin fotosentez için en uygun (optimum) bir sıcaklık aralığı vardır. Su miktarı ve toprağın mineral yapısı gibi diğer çevresel faktörler de fotosentez hızını etkileyebilir. Bu faktörlerden herhangi birinin düşük olması, fotosentez hızını sınırlayabilir ve bu duruma “sınırlayıcı faktör” adı verilir.

---

Çözümlü Örnek Test Soruları

1. Bir bitkinin bulunduğu ortamdaki ışık şiddeti sürekli artırıldığında, fotosentez hızının belirli bir seviyeden sonra sabit kalmasının temel nedeni nedir?
A) Ortam sıcaklığının azalması
B) Karbondioksit miktarının sınırlayıcı hale gelmesi
C) Bitkinin solunum hızının artması
D) Yaprakta klorofil miktarının azalması

Doğru Cevap: B
Çözüm: Fotosentez hızı birden fazla faktörden etkilenir. Işık şiddeti artırıldığında, diğer faktörler (örneğin $CO_2$ miktarı veya sıcaklık) sınırlayıcı hale gelebilir. Bu durumda fotosentez hızı artmaz, sabit kalır. Burada en yaygın sınırlayıcı faktör karbondioksit miktarının yetersiz kalmasıdır.

2. Fotosentez hızının sıcaklığa bağlı grafiği incelendiğinde, belirli bir sıcaklık aralığında hızın maksimuma ulaştığı ve bu aralık dışındaki sıcaklıklarda düştüğü görülür. Bu durumun temel nedeni nedir?
A) Işık enerjisinin yetersiz kalması
B) Enzimlerin yapısının bozulması (denatürasyon)
C) Su moleküllerinin daha hızlı buharlaşması
D) Karbondioksitin çözünürlüğünün azalması

Doğru Cevap: B
Çözüm: Fotosentez, enzimler yardımıyla gerçekleşen bir dizi biyokimyasal reaksiyondan oluşur. Enzimler, yüksek sıcaklıklarda yapıları bozularak (denatürasyon) işlevlerini kaybederler. Bu da fotosentez hızının düşmesine neden olur.

3. Bir bitkinin fotosentez hızı, $CO_2$ derişimi %0.03 iken en yüksek değerine ulaşmaktadır. Bu bitkinin bulunduğu ortamdaki $CO_2$ derişimi %0.06’ya çıkarılırsa ne gözlemlenir?
A) Fotosentez hızı iki katına çıkar.
B) Fotosentez hızı sabit kalır.
C) Fotosentez hızı düşer.
D) Fotosentez hızı önce artar sonra düşer.

Doğru Cevap: B
Çözüm: Soruda fotosentez hızının %0.03 $CO_2$ derişiminde “en yüksek” değerine ulaştığı belirtilmiştir. Bu durum, $CO_2$ derişiminin artık sınırlayıcı bir faktör olmadığını gösterir. Dolayısıyla, $CO_2$ derişimi artırılsa bile hız sabit kalacaktır çünkü başka bir faktör (örneğin ışık şiddeti veya sıcaklık) sınırlayıcı hale gelmiştir.

4. Aşağıdaki grafik, bir bitkide farklı ışık şiddetlerinde fotosentez hızını göstermektedir.
(Grafik: Y ekseni: Fotosentez Hızı, X ekseni: Işık Şiddeti. Grafik artarak bir plato çizer.)
Grafiğe göre, fotosentez hızının plato çizdiği (sabit kaldığı) bölgede sınırlayıcı faktör aşağıdakilerden hangisidir?
A) Işık şiddeti
B) Oksijen miktarı
C) Karbondioksit yoğunluğu
D) Klorofil miktarı

Doğru Cevap: C
Çözüm: Grafik, ışık şiddeti arttıkça fotosentez hızının önce arttığını, ancak belirli bir noktadan sonra sabit kaldığını göstermektedir. Bu sabitlik, ışık şiddetinin artık sınırlayıcı faktör olmadığını, aksine başka bir faktörün (genellikle karbondioksit yoğunluğu veya sıcaklık) hızın daha fazla artmasını engellediğini gösterir.

5. Bitkilerin fotosentezde en çok kullandığı ışık renkleri hangileridir?
A) Yeşil ve sarı
B) Mavi ve kırmızı
C) Mor ve turuncu
D) Beyaz ışığın tamamı

Doğru Cevap: B
Çözüm: Klorofil pigmenti, en çok mavi ve kırmızı ışığı emerken, yeşil ışığın büyük bir kısmını yansıtır. Bu nedenle, fotosentez hızı en çok mavi ve kırmızı ışıkta, en az ise yeşil ışıkta gerçekleşir.

6. Fotosentezde suyun sınırlayıcı bir faktör haline gelmesi, bitki için hangi olumsuz durumlara yol açar?
A) Karbondioksit alımının azalması
B) Yaprakların genişlemesi
C) Işık şiddetinin artması
D) Hücre içi pH’ın düşmesi

Doğru Cevap: A
Çözüm: Su eksikliği durumunda bitki, su kaybını önlemek için stomalarını kapatır. Stomalar kapandığında, fotosentez için gerekli olan karbondioksit gazının yapraklara girişi engellenir, bu da fotosentez hızını büyük ölçüde düşürür.

7. Aşağıdaki faktörlerden hangisinin fotosentez hızını etkilemesi, doğrudan enzim aktivitesi ile ilgilidir?
A) Işık dalga boyu
B) Karbondioksit miktarı
C) Su miktarı
D) Sıcaklık

Doğru Cevap: D
Çözüm: Sıcaklık, enzimlerin en iyi çalıştığı optimum bir aralığa sahiptir. Bu aralığın dışındaki sıcaklıklarda, enzimlerin yapısı bozulmaya başlar ve aktivitesi düşer. Bu nedenle sıcaklık, fotosentez hızını doğrudan enzimler aracılığıyla etkiler.

8. Kış aylarında gündüz süresinin kısalması, fotosentez hızını hangi çevresel faktör üzerinden etkiler?
A) Karbondioksit miktarı
B) Işık dalga boyu
C) Işık şiddeti
D) Enzim miktarı

Doğru Cevap: C
Çözüm: Gündüz süresinin kısalması, bitkinin toplamda maruz kaldığı ışık miktarını ve şiddetini azaltır. Bu durum, fotosentez hızını doğrudan düşürür.

9. Fotosentez hızının ölçümünde, ortamdaki hangi maddenin miktarındaki artış veya azalış takip edilebilir?
A) Üretilen oksijen miktarı
B) Tüketilen ATP miktarı
C) Üretilen su miktarı
D) Tüketilen klorofil miktarı

Doğru Cevap: A
Çözüm: Fotosentezde ana ürünlerden biri glikoz ve yan ürünlerden biri oksijendir. Oksijen gaz halinde olduğu için miktarının ölçümü daha kolaydır ve fotosentez hızının bir göstergesi olarak kullanılır.

10. Karbondioksit ve suyun fotosentez tepkimesine girdiği, ışığın ise hiç kullanılmadığı bir durum düşünülürse, hangi olay gerçekleşebilir?
A) Işığa bağımlı evre
B) Calvin döngüsü
C) Hücresel solunum
D) Fotosentez

Doğru Cevap: B
Çözüm: Fotosentezin ışıktan bağımsız evresi olan Calvin döngüsü, doğrudan ışık enerjisi kullanmaz. Bu evrede, ışığa bağımlı evrede üretilen ATP ve NADPH kullanılarak karbondioksit glikoza dönüştürülür.

11. Fotosentez hızını artırmak için yapılan deneyde, bitkinin ortamına aşağıdaki maddelerden hangisinin eklenmesi en az etkiyi gösterir?
A) Sodyum bikarbonat
B) Karbondioksit
C) Yeterli su
D) Oksijen

Doğru Cevap: D
Çözüm: Oksijen, fotosentezin bir ürünüdür. Ortama oksijen eklemek, fotosentez hızını genellikle artırmaz, aksine fotorespirasyon gibi süreçleri artırarak fotosentez verimini düşürebilir.

12. Fotosentez hızının grafiğindeki eğim, hangi faktörün hızını belirler?
A) Işık şiddeti
B) Karbondioksit konsantrasyonu
C) Sıcaklık
D) Her üçü de

Doğru Cevap: D
Çözüm: Bir grafik üzerinde fotosentez hızının eğimi (artış hızı), o andaki en sınırlayıcı faktör tarafından belirlenir. Bu faktör; ışık, $CO_2$ veya sıcaklık olabilir. Dolayısıyla, eğim her üç faktörün de etkisi altında değişir.

13. Bir bitkinin fotosentez hızının sıcaklığa bağlı grafiği, 25°C’de en yüksek değere ulaşıyorsa, bu durum bitkinin hangi özelliğini gösterir?
A) Enzimlerinin optimum sıcaklık aralığı
B) Minimum $CO_2$ ihtiyacı
C) Işık doygunluk noktası
D) Suya en az ihtiyacının olduğu sıcaklık

Doğru Cevap: A
Çözüm: Fotosentez hızı, sıcaklığa bağlı olarak artıp azaldığında, hızın maksimum olduğu nokta o bitkideki fotosentez enzimlerinin en iyi çalıştığı (optimum) sıcaklık aralığıdır.

14. Fotosentez hızını artırmak için yapılan bir deneyde, bitkinin ortamına mor renkli ışık verilmesinin sebebi nedir?
A) Klorofilin bu ışığı en az emmesi
B) Mor ışığın fotosentez için daha verimli olması
C) Mor ışığın bitkinin sıcaklığını düşürmesi
D) Mor ışığın klorofil sentezini hızlandırması

Doğru Cevap: B
Çözüm: Klorofil a ve b pigmentleri, mor ve mavi ışığı çok iyi absorbe eder. Bu da bu dalga boylarındaki ışığın fotosentez için çok verimli olduğu anlamına gelir.

15. Bir bitki hücresinde fotosentez hızı, aşağıdaki durumlardan hangisinde en yüksek seviyeye ulaşır?
A) Düşük ışık, yüksek $CO_2$, optimum sıcaklık
B) Yüksek ışık, düşük $CO_2$, optimum sıcaklık
C) Yüksek ışık, yüksek $CO_2$, optimum sıcaklık
D) Düşük ışık, düşük $CO_2$, optimum sıcaklık

Doğru Cevap: C
Çözüm: Fotosentez hızının en yüksek seviyeye ulaşması için, hızı etkileyen tüm ana çevresel faktörlerin (ışık şiddeti, $CO_2$ yoğunluğu, sıcaklık) optimum seviyede olması gerekir. Bu da “yüksek ışık, yüksek $CO_2$, optimum sıcaklık” koşulunda sağlanır.