Fotosentez, bitkilerin, alglerin ve bazı bakterilerin yaşam için gerekli olan besini üretmek için kullandıkları temel biyolojik süreçlerden biridir. Bu süreçte, belirli maddeler hammadde olarak kullanılırken, reaksiyonlar sonucunda başka maddeler üretilir.

Fotosentezde Kullanılan Maddeler (Hammaddeler)

1. Işık Enerjisi: Fotosentezin en temel enerji kaynağı güneştir. Klorofil pigmenti, güneş ışığını emerek reaksiyonların gerçekleşmesi için gereken kimyasal enerjiyi sağlar.
2. Su (H₂O): Işığa bağımlı reaksiyonlarda su molekülleri fotoliz adı verilen bir süreçle parçalanır. Bu parçalanma sonucunda elde edilen hidrojenler (H+), besin sentezinde kullanılırken, oksijen atmosfere verilir.
3. Karbondioksit (CO₂): Işıktan bağımsız reaksiyonlarda, atmosfere veya suda çözünmüş halde bulunan karbondioksit, besin molekülünün (glikoz) yapısına katılır.

Fotosentezde Üretilen Maddeler (Ürünler)

1. Organik Besin (Glikoz – C₆H₁₂O₆): Fotosentezin asıl amacı olan glikoz, ışıktan bağımsız reaksiyonlar sonucunda sentezlenen organik bir moleküldür. Bitki bu glikozu yaşamsal faaliyetleri için kullanır veya depolayarak nişasta, yağ ya da protein gibi başka organik moleküllere dönüştürür.
2. Oksijen (O₂): Suyun fotolizi sonucunda açığa çıkan oksijen, bir yan ürün olarak atmosfere salınır. Bu oksijen, dünyadaki diğer canlıların solunumu için hayati öneme sahiptir.
3. ATP ve NADPH: Bu moleküller, ışığa bağımlı reaksiyonlarda üretilir ve doğrudan ışıktan bağımsız reaksiyonlarda besin sentezi için enerji ve hidrojen kaynağı olarak kullanılır. Bu moleküller hücre içinde kısa ömürlü oldukları için depolanamaz ve başka hücrelere aktarılamazlar.

Çözümlü Örnek Test Soruları

1. Soru: Aşağıdaki moleküllerden hangisi fotosentezde hammadde olarak kullanılırken, aynı zamanda hücresel solunumda bir son ürün olarak açığa çıkar? A) Oksijen B) Karbondioksit C) Su D) Glikoz E) ATP

Çözüm: Hücresel solunumun temel denklemi, “Glikoz + Oksijen → Karbondioksit + Su + ATP” şeklindedir. Burada karbondioksit, solunumun bir ürünüdür. Fotosentez denkleminde ise “Karbondioksit + Su → Glikoz + Oksijen” şeklinde yer alır, yani karbondioksit hammadde olarak kullanılır. Bu nedenle hem fotosentezin hammaddesi hem de solunumun ürünü olan molekül karbondioksit‘tir. Doğru Cevap: B

2. Soru: Fotosentezde üretilen ve başka bir reaksiyonda kullanılmak üzere hemen tüketilen, kısa ömürlü moleküller hangileridir? A) Glikoz ve Oksijen B) Karbondioksit ve Su C) ATP ve NADPH D) Klorofil ve Glikoz E) Oksijen ve ATP

Çözüm: Işığa bağımlı reaksiyonlarda üretilen ATP ve NADPH molekülleri, hemen ışıktan bağımsız reaksiyonlara aktarılarak glikoz sentezinde kullanılırlar. Bu moleküller, hücre içinde uzun süre depolanamazlar. Doğru Cevap: C

3. Soru: Fotosentezde atmosfere salınan oksijenin kaynağı nedir? A) Karbondioksit B) Glikoz C) Su D) Işık enerjisi E) ATP

Çözüm: Fotosentezin ışığa bağımlı evresinde, ışık enerjisi kullanılarak su molekülü parçalanır. Bu olaya fotoliz denir ve sonucunda oksijen, proton ve elektron açığa çıkar. Atmosfere salınan oksijenin kaynağı, su molekülüdür. Doğru Cevap: C

4. Soru: Aşağıdakilerden hangisi fotosentez olayının bir ürünü değildir? A) Glikoz B) Oksijen C) ATP D) Su E) NADPH

Çözüm: Fotosentez sonucunda glikoz ve oksijen ana ürünler olarak, ATP ve NADPH ise ışıktan bağımsız reaksiyonlar için ara ürün olarak üretilirler. Su, fotosentezde bir hammadde olarak kullanılır, ürün olarak ortaya çıkmaz. Doğru Cevap: D

5. Soru: Fotosentez sırasında üretilen glikoz molekülünün, bir bitki hücresinde başka organik maddelere dönüştürülmesine örnek olarak aşağıdakilerden hangisi verilebilir? A) Nişasta sentezi B) Protein hidrolizi C) Oksijenli solunum D) Fotosentez E) Kemosentez

Çözüm: Bir bitki hücresinde fotosentezle üretilen glikoz, depolanmak üzere daha büyük ve kompleks bir karbonhidrat olan nişastaya dönüştürülebilir. Bu dönüşüm bir sentez (yapım) reaksiyonudur. Protein hidrolizi bir yıkım, solunum bir yıkım, fotosentez ve kemosentez ise besin üretimidir. Doğru Cevap: A