Ay: Kasım 2018

Deniz ve göllerin derinliklerine Güneş ışığı ulaşmadığı hâlde bu bölgelerde ototrof canlıların yaşayabilmesinin sebebi nedir?

Araştırmacılara göre dünyanın en eski canlıları ototrof canlılardır. Ototroflar diğer canlıların gelişimi, beslenmesi için son derece hayati varlıklardır.

 

Ototrof canlılar yaygın bilindiği üzere yalnızca ışık enerjisi ile kendilerine besin üretmemektedirler. Ototrof canlılar aynı zamanda kimyasal enerji ile de kendilerine besin üreterek, deniz ve göllerin en derin noktalarında hayatlarını sürdürerek ışık olmadan milyonlarca yıldır varlıklarını ortaya koymuşlardır.

 

Deniz ve göllerin tabanlarında yaşayan ototrof canlılar, zeminde ve suda yer alan inorganik maddeleri toplayarak, bünyelerinde gerçekleştirdikleri kimyasal enerji ile birlikte besin değeri taşıyan organik maddeler elde ederler.

 

Kimyasal enerji kullanan ototrof canlılar kuvvetli oksidasyon enzimlerine sahiptirler. Oksidasyon enzimleri ile inorganik gaz ve malzemeleri organik madde olarak enzimleyebilmektedirler. Klorofil ve kloroplast bu tür canlılarda bulunmamaktadır.

 

Bazı ototrof canlılar ise karbondioksit ve suyu birleştirerek besin elde edebilirler, bahsi geçen canlı türlerine kemoototrof denilmektedir. Bu canlıların bünyesinde bulunan bakteriler kimyasal enerji üretmekte ve besin sağlanması için gerekli olan enerjiyi açığa çıkarmaktadır.

Bilim insanları, fabrikaların ya da kalabalık caddelerin yakınlarına fotosentez yapan canlılardan alglerin konulmasını neden önermektedir?

Meteoroloji üzerine çalışmalar yapan bilim insanları kalabalık mega kentlere ve şehirlere fotosentez yapabilen alglerin konulmasını önermekte ve bu konuda hükümetlerle iş birliği yapmaktadırlar.

 

 

Alg dediğimiz canlılar oldukça küçük boyutlarına rağmen yüksek oranlarda oksijen salınımı yapmaktadırlar. Kalabalık şehirlerde bilindiği üzere sanayileşme ve şehirleşmenin etkisi ile havaya salınan karbondioksin ve sera gazları neticesinde oluşan kirlilik oksijen miktarını azaltarak insan sağlığı açısından tehtit oluşturan gazların miktarını yükseltmektedir. Akciğer kanseri gibi önemli hastalıklara yol açabilen şehir havasının kirliliğine bağlı olarak ortaya çıkan hastalıkların her yıl hızlı bir şekilde artış göstermesi neticesinde araştırmacılar bu hususu çözebilecek bir yöntem arayışına girdiler. Havadaki zararlı gazları bünyesine alarak fotosentez ile oksijen salınımı yapan algler bu iş için oldukça etkili bir çözüm olarak dikkatleri hemen üzerine çekti.  Alg aynı zamanda çok az yer kaplamasından dolayı yüksek miktarlarda şehirlerin çeşitli noktalarına rahatlıkla bırakılabilmektedir.

 

 

Hava kirliliği ile ilgili çalışan bilim insanlarının daha farklı önerileri arasında en dikkat çeken öneri olarak gözler önüne serilen alg yığınlaması oldukça ilgi çekti ve pek çok gelişmiş ülkenin, büyük kentlerinde uygulamaya kondu.

Modern şehirlerde belirli bölgeler neden park ve bahçe gibi yeşil alanlara ayrılır?

Modern şehir yaşantısı içerisinde yer alan bireyler, şehrin çeşitli noktalarında park ve bahçeler ile karşılaşmaktadırlar. Bu yeşil alanlar kişilerin spor yapabilecekleri, stres atabilecekleri, yürüyüş yapıp, kendileri ile başbaşa kalabilecekleri alanlar sunmaktadır.

 

 

Modern şehirler büyük sanayi kollarının sektörel bazda sürekli gelişmesi ile ortaya çıkmıştır.  Bahsettiğimiz şehirler oluşturdukları yüksek istihdam potansiyeli nedeni ile dışarıdan sürekli olarak göç almaktadır. Göç ile birlikte betonlaşma ve konut miktarı artmakta ve yeşil alanlar azalmaktadır. Bu durum kişilerde psikolojik açıdan huzursuzluk ve mutsuzluk yaratabilmektedir. İnsanoğlu temelde doğadan gelmiştir ve doğal ortamın yok olması onu ruhen olumsuz etkilemektedir. İşin psikolojik yönünün yanı sıra aynı zamanda insanların sağlıklı yaşabilmeleri için gerekli olan spor aktivitesi de bu yeşil alanlarda sağlandığından dolayı park ve bahçelerin önemi büyüktür. Bitkilerin fotosentezi ile de şehirlerde biriken kirli havanın da temizlendiğini unutmamamız gerekir, bu anlamda da park ve bahçe alanları oldukça önemlidir. Belediyecilik hizmeti olarak park ve bahçe yapımını belediyeler bu yüzden önemsemektedirler.

Bitkinin büyümesi ve gelişmesi için ışık neden gereklidir?

Bitkiler, büyüyüp gelişebilmek için bazı temel ihtiyaçlara sahiptirler. Bitkilerin en temel ihtiyaçlarının başında ısı, ışık, su ve toprak yer almaktadır. Son zamanda yapılan bazı faaliyetler ile topraksız tarım yapılabilirken ısı, ışık ve su olmadan tarım halen istenilen verimde sağlanamamaktadır.

 

 

Bitkilerde ışık ihtiyacı, fotosentez için gerekmektedir. Bilindiği üzere bitkiler havadaki karbondioksit gazı ve ışığı kimyasal bir reaksiyona sokarak fotosentez yaparlar ve ürün olarak kendilerine besin sağlarlar. Bu besin ile bitkiler gelişip büyür ve insanlar için besin kaynağı olan meyve, dal ve yapraklarını sunarlar. Besin zincirinin en altlarında yer almakta olan bitkilerin temel yaşam öyküsü bu şekildedir.

 

 

Bitki yeterli ışık alamadığında çiçek açmayabilir veya yeterince genişleyip uzayamaz. Bu gibi durumlarda insanlar bitkilerden istedikleri verimi sağlayamazlar. Bu durumlar özellikle kış mevsimlerinde tarımın en büyük sorunu olarak binlerce yıl insanların hayatında önemli bir problem olarak karşımıza çıktı, sonradan gelişen yapay ışıklandırma ve seracılık sektörü ile birlikte ise bu sorun ortadan kalkarak, doğal ışığın ve diğer etkenlerin yetersiz olması durumunda bile istenilen verim bitkilerden sağlanabilmiştir. Bitkiler üzerinde yapılan bu çalışmalar neticesinde ise insanoğlu yeterli seviyede beslenebilmiş, bolluk dönemi başlamış ve insanlar diğer alanlara yoğunlaşarak teknoloji ve sosyal yaşamın hızla gelişmesini sağlamışlardır.

Bataklık bölgelerinin çürük yumurta gibi kokmasının sebebi nedir?

Bataklık alanlara yaklaştığınızda burnunuza çürük yumurta kokusu gelir ve yaklaştıkça bu koku şiddetlenmeye başlar. Bataklık alanların çürük yumurta gibi kokmasının temel nedeni bu bölgelerde ortaya çıkan hidrojen sülfür gazıdır. Bu gaza yoğun şekilde maruz kalınmamalıdır, hidrojen sülfür zehirleyici bir gazdır.

 

 

Bataklık alanlarda geçmiş dönemlerde yaşam sürmüş hayvan, böcek ve bitki kalıntılarının nemli arazi içerisinde çürümesi ancak tam olarak yok olmaması sebebi ile hidrojen sülfür gazı ortaya çıkmaktadır. Gazın ortaya çıkması yüzlerce yıllık bir süreç sonucunda gerçekleşir. Bataklık alanların alt kısmında oluşan bu gaz, zemindeki sıvılaşma yoğunluğu nedeni ile rahatlıkla yüzeye çıkabilir. Bataklık alanlardaki bu gaz kokusunun sebeplerinden birisi bu sıvılaşma ile doğrudan alakalıdır.

 

 

Kimyasal formülü H2S olan bu gaz sıvılaştırıldığında elektriği iletmeyen yapısı nedeni ile elektrik iletkeni olarak kullanılamamaktadır. Hidrojen sülfür gazının kaynama sıcaklığı -60,75 °C, erime sıcaklığı ise -83,70 °C olarak yapılan ölçümler neticesinde belirlenmiştir. Hidrojen sülfür gazı patlayıcı ve yanıcı özellikleri nedeni ile sıkıştırıldığında tehlike arz etmektedir.

Seracılıkta yapay ışıklandırma yapılırken en çok hangi renk ışıklar tercih edilmektedir? Nedenini açıklayınız.

Bitki büyümesi için ısı, toprak ve su sonrasında tabi ki en önemli etken ışıktır. Bu ışığı doğal ortamında güneş vasıtası ile sağlayan bitkiler, özellikle kış döneminde yeterince ışık alamadığı için gelişemez ve insanların beslenmesi için ihtiyaç duydukları bitkisel besin kaynaklarına ulaşım oldukça güçleşir. Bu sorun insanoğlunun ilk yerleşik hayata geçerek tarım yapmaya başladığı günlerden beri binlerce yıl en büyük tarımsal problemlerden birisi olarak karşılarına çıkmıştır. Edison’un lambayı icat etmesi ve sonraki yıllarda bu lambanın bitkilerin kışında gelişim göstermesi için gerekli ışığı sağlayabilecekleri fikri tarımda yeni bir çağın başlamasına vesile olmuştur, bu çağın adı “seracılık çağı” olarak tarım litaritürlerinde yerini almıştır.

 

 

Seracılıkta kullanılan lambalar, bitkilerin isteklerine göre dizayn edilmek zorundadır. Bitkilerin isteği parlaklık ve renk tonlarında ışık elde edemezseniz seracılık yapmak oldukça zorlu bir hal alacaktır.

 

 

Yapılan araştırmalar neticesinde pek çok bitki üzerinde deneyler yapılmış ve sonuç olarak pek çok bitkinin 470 nm dalga boyundaki mavi ışık ve 730 nm kırmızı ışıkta çok daha iyi fotosentez yapabildikleri ortaya konulmuştur. Bazı yeşil bitkiler ise özellikle mavi tonlarına yakın mor ışıkta daha iyi fotosentez yapabilmektedir. Mavi ve kırmızı ışıkların ise bir arada kullanılması neticesinde pembe renk ışıkta seralarda sıklıkla karşımıza çıkmaktadır.

Seracılıkta neden yapay ışıklandırmaya ihtiyaç duyulmaktadır?

Seracılık sektörünün olmazsa olmazları arasında ışıklandırma gelmektedir. Sera çadırının kurulum işlemleri bittikten sonra bitkileri dikey şekilde görecek aydınlatma ekipmanları yerleştirilir. Bahsetmiş olduğumuz aydınlatma ekipmanları, bitkilere kış aylarında bile güneş ışığı alıyormuş gibi etki göstererek, bitki gelişimini sağlanması için gerekli maddelerden birisi olan ışığı, gece gündüz farketmeksizin bitkilere sağlayabilmektedir. Bitki türüne göre ışık aydınlığı, ışığın veriliş zamanları farklılıklar gösterebilmektedir.

 

Yapay ışıklandırmada kullanılan ekipmanlar arasında günümüzde led teknoloji ile üretilen aydınlatma sistemleri başı çekmektedir. Led teknolojisi ile hem yangın riski ortadan kaldırılır hem de elektrik faturasından tasarruf edilebilmektedir. Eski dönemlerde seracılık faaliyetleri görülen bölgelerde kullanılan ilkel teknolojili lambalar nedeni ile ısı ayarlama sorunu, yangın riski ve yüksek enerji sarfiyatı seracılığın daha verimsiz hale gelmesine yol açmaktaydı. Günümüzde bu durumlar çok eskide kalmış ve seracılık led aydınlatma teknolojileri ile beraber çağ atlamıştır. Seralarda florasan şeklinde uzun aydınlatmalarda halen sıklıkla karşımıza çıkmaktadır ancak bu aydınlatma tipi de enerji tasarrufu açısından zararlı olduğundan dolayı gün geçtikçe yerini led aydınlatma teknolojisine bırakmaktadır.

Oksijenli solunum sonucunda açığa çıkan ürünler solunumun hangi evresinde oluşur?

Oksijenli solunum biz insanlar ve hayvanlarda kullanılmaktadır. Oksijenli solunum bu yüzden oldukça önemlidir. Oksijenin kullanılması ve bu durumdan enerji elde edilmesi de bizlerin gerekli yaşamsal faaliyetlerinin devam etmesini sağlamaktadır. Enerji ihtiyacına bakıldığında bu süreçte birden fazla aşama rol alır. Oksijenli solunum aşamaları:

 

– Glikoliz
– Pirüvat oksidasyonu
– Krebs siklusu
– ETS (elektron taşıma zinciri) reaksiyonlarından sıra gelmektedir.

 

Oksijenli solunumda enerji eldesi dediğimiz, ATP glikoliz ve krebs siklusunda yoğun olarak gerçekleşmektedir. Bu süreçte gerçekleşen durumda, elde edilen bu enerjinin taşınması ve ihtiyaç durumunda iletilmesi ile birbirine sıra gelen reaksiyon zincirlerinden meydana gelmektedir. Bu süreçlerde yaşanan tüm olaylar bir dizi bildirimler ile gerçekleşir. Oksijenin kullanılarak ATP üretilmesine kadar geçen bu süreçte net kazanç 40 ATP dir. Süreç sürekli olarak gerçekleşir ve bu durumda birçok enerji eldesi de oluşturulmuş olur. Oksijenli solunumun gerekli olduğu durumlar oldukça fazladır. Ancak oksijensiz solunum, oksijenli solunumun olmadığı durumlarda karşımıza çıkar. Bu yüzden vücudumuzdaki biyolojik aktivitenin ihtiyacı bize gerçekleşen ya da ihtiyacın olduğu süreçler hakkında da bilgiler vermektedir.

Oksijenli solunumun krebs döngüsünde oluşan moleküller hangileridir?

Canlıların hayatlarını devam ettirmeleri için solunuma ihtiyaç duymaktadır. Solunum olayı tüm canlılarda ortaktır ancak çeşitleri birbiri ile değişkenlik göstermektedir. Hayvanlar ihtiyaç duydukları enerjiyi besinlerle de direk alabilirler ancak bitkilerde bu durum biraz farklı işlemektedir. Fotosentez olayının gerçekleşmesin takiben enerji elde edilir ve bitkilerin beslenmesi dolaylı şekilde gerçekleşir. Enerji eldesi için gerekli olan süreçlerden biri de solunumdur. Solunumda glikoliz ile başlayan bu süreç krebs çevrimi ile devam eder. Bu çevrimde öncelikle bir hazırlık evresi bulunur. Pürivatın mitokondriye giriş yapması ile evre başlar. Bu süreçte farklılaşarak ve kayıba uğrayarak asetil CoA ya dönüşür. Bu süreçten sonra krebs çevrimi başlar.

 

Krebs çevriminde asetil CoA, sitrik asite dönüştürülür. Daha sonra sitrik asit farklı tipte karbonlu birleşikler ile dönüştürülerek oksaloasetik asite dönüştürülür. Bu tepkime 2 defa gerçekleşir. Bunun nedeni ise bir molekül glikozdan iki adet pürivik asit oluşmasıdır. Krebs döngüsü sırasında  karbondioksit, 6 NADH + H+ , 2FADH2 subsrat seviyesinde fosforilasyonla 2 ATP sentezlenir. Bu şekilde çevrim tamamlanarak süreç ETS ye ilerlemiş olur. Bu süreçteki kayıplar ya da yapılan her aşamada oldukça büyük önem arz eder.

Fotosentezin ışığa bağımlı ve ışıktan bağımsız reaksiyonlarının farkları nelerdir?

Fotosentez organik maddelerin üretimi ve ışık enerjisinin besine çevrildiği bir hücre yolağıdır. Bu yolakta birçok enzim ve etken görev almaktadır. Özellikle de yeşil pigmentli bitkilerde bu işlev oldukça önemli bir rol üstlenmektedir. Yeşil renkli bitkilerde kloroplast bulunur ve bu durumda bitkilerde mevcut olan besin ihtiyacının da karşılanmasını sağlar. Işık olan bir ortamda gerçkelştiği gibi karanlı bir evresi de bulunmaktadır. Fotosentezin ışık bağımlı reaksiyonuna bakılacak olursa:

– Granaları oluşturan tilakoid zar işlevsel
–  Işık, klorofil pigmentleri ve ETS görevli
– ATP, NADPH+H, O2 oluşur
– NADP indirgenir+ ışığın şiddeti etkinlik gösterir
– Işık ve klorofil ile etkinleşmektedir
– Fotoliz var
– Fotofosforilasyon ile ATP üretilir

Işık olmayan bir ortamda gerçekleşen bu süreç ise karanlık evre olarak adlandırılır. Bu evredeki fotosentez reaksiyonunda:

– NADPH+H yükseltgenir
– Stromada gerçekleşir
– CO2, NADPH+H ve ATP harcanır
– Işık, klorofil pigmentleri ve ETS kullanılmaz
– Organik baz ve monomerler üretilir
– Sıcaklık etkinliği önemlidir
– Işık ve klorofil ile değil, ATP ve NADPH+H ile gerçekleşir
– Fotoliz yok
– Defosforilasyon gerçekleşir.