Kemosentez, bazı canlı türlerinin ışık enerjisi kullanmadan, inorganik maddelerin oksidasyonu (kimyasal reaksiyonlar) sonucu açığa çıkan enerjiyi kullanarak organik besin sentezlediği bir süreçtir. Bu olay, fotosentezin gerçekleşemediği karanlık ortamlarda (örneğin okyanus tabanında veya toprak altında) yaşayan canlılar için hayati öneme sahiptir. Kemosentez yapan canlılara kemosentetik ototroflar denir.

Kemosentezin Özellikleri

• Enerji Kaynağı: Kemosentetik canlılar, demir, kükürt, amonyak veya hidrojen sülfür gibi inorganik maddeleri oksitleyerek (parçalayarak) kimyasal enerji elde ederler. Bu enerji, besin sentezi için kullanılır.
• Klorofil Kullanımı: Kemosentezde ışık kullanılmadığı için klorofil pigmentine ihtiyaç duyulmaz.
• Gerçekleştiği Ortam: Işığın olmadığı yerlerde, genellikle toprağın derinliklerinde, okyanus tabanlarında ve volkanik menfezlerin etrafında yaşayan bakteri ve arkeler tarafından gerçekleştirilir.
• Üretilen Madde: Fotosentezde olduğu gibi, karbondioksit ve sudan organik besin (glikoz) üretilir.
• Oksijen Üretimi: Kemosentezde yan ürün olarak oksijen üretilebilir, ancak bu oksijen atmosfere verilmek yerine, tekrar inorganik maddelerin oksidasyonunda kullanılır. Bu durum, kemosentetik canlıları fotosentetik canlılardan ayırır.

Kemosentezin Doğadaki Rolü

Kemosentetik canlılar, madde döngülerinde (özellikle azot ve kükürt döngüsü) çok önemli görevler üstlenir. Örneğin, topraktaki nitrit ve nitrat tuzlarının oluşumunda görev alarak bitkilerin topraktan alabileceği azot miktarını artırırlar. Bu canlılar, besin zincirlerinin başlangıcını oluşturarak, zorlu yaşam koşullarına sahip ekosistemlerin devamlılığını sağlarlar.

Çözümlü Örnek Test Soruları

1. Soru: Aşağıdakilerden hangisi kemosentezin fotosentezden farklarından biri değildir?

A) Enerji kaynağının farklı olması B) Klorofil pigmenti kullanılmaması C) Ortamda ışığa ihtiyaç duyulmaması D) İnorganik maddelerin kullanılması E) Sadece prokaryot canlılarda gerçekleşmesi

Çözüm: Kemosentez ve fotosentezin en belirgin farkları enerji kaynağı ve ışık kullanımıdır. Kemosentezde kimyasal enerji kullanılırken, fotosentezde ışık enerjisi kullanılır. Kemosentezde klorofil kullanılmazken, fotosentezde kullanılır. Ancak, her iki olayda da inorganik maddelerden (CO₂, H₂O) organik besin sentezi yapılır. Bu durum, her iki olayın da ortak özelliğidir. Doğru Cevap: D

2. Soru: Kemosentetik canlılar, aşağıdaki inorganik maddelerden hangisini enerji kaynağı olarak kullanmaz?

A) Amonyak (NH3​) B) Demir (Fe2+) C) Hidrojen sülfür (H2​S) D) Nitrit (NO2−​) E) Karbondioksit (CO2​)

Çözüm: Kemosentezde enerji kaynağı olarak inorganik maddelerin oksidasyonu kullanılır. Amonyak, demir, hidrojen sülfür ve nitrit bu amaçla kullanılan maddelerdir. Ancak karbondioksit, hem kemosentezde hem de fotosentezde besin sentezi için bir hammadde (karbon kaynağı) olarak kullanılır, enerji kaynağı olarak değil. Doğru Cevap: E

3. Soru: Kemosentez yapan canlıların ekosistem için önemi aşağıdakilerden hangisidir?

A) Atmosfere bol miktarda oksijen salmaları B) Besin zincirinin en üst basamağında yer almaları C) Besinlerini dışarıdan hazır almaları D) Madde döngülerinde (özellikle azot) rol oynamaları E) Sadece gündüz aktif olmaları

Çözüm: Kemosentetik canlılar, fotosentetik canlılar gibi atmosfere oksijen salmazlar (ürettikleri oksijeni kendileri kullanırlar). Besin zincirinin en üst basamağında değil, üretici olarak temelinde yer alırlar. Kendi besinlerini ürettikleri için heterotrof değillerdir ve ışığa ihtiyaç duymadıkları için gece gündüz aktiftirler. En önemli rolleri, doğadaki madde döngülerine katkıda bulunmalarıdır. Doğru Cevap: D

4. Soru: Bir kemosentetik canlıda gerçekleşen olaylar incelendiğinde, aşağıdakilerden hangisinin gerçekleştiği söylenemez?

A) Oksidasyon ile enerji elde etme B) Karbondioksit özümlemesi (asimile etme) C) Klorofil sentezi D) ATP üretimi ve tüketimi E) İnorganik maddeden organik besin sentezi

Çözüm: Kemosentetik canlılar, ışık enerjisi kullanmadıkları için klorofil pigmentine ihtiyaç duymazlar ve sentezlemezler. Bunun dışında inorganik maddeleri oksitleyerek enerji elde ederler, bu enerjiyi kullanarak karbondioksitten organik besin sentezlerler ve bu süreçte ATP üretir ve tüketirler. Doğru Cevap: C

5. Soru: Aşağıdaki canlı gruplarından hangisi kemosentez yapabilir?

A) Mantarlar B) Hayvanlar C) Bakteriler D) Algler E) Tüm bitkiler

Çözüm: Kemosentez, sadece bazı bakteri ve arke türleri tarafından gerçekleştirilen bir metabolik olaydır. Mantarlar, hayvanlar, algler ve bitkiler kemosentez yapmazlar. Doğru Cevap: C