canlılarda enerj* dönü*ümü

CANLILARDA ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ
 I.ENERJİ VE ENERJİ ÇEŞİTLERİ
 A.Isı Enerjisi
 B.Işık Enerjisi
 C.Kimyasal Bağ Enerjisi
 II.ENERJİNİN TEMEL MOLEKÜLÜ ATP
 III.CANLILARIN ENERJİ İHTİYACI
 IV.OKSİJENSİZ SOLUNUM
 A.Etil Alkol Fermantasyonu
 B.Laktik Asit FermantasyonuV.FOTOSENTEZ
 A.Işık Enerjisi ve Klorofil
 B.Fotosentezin Evreleri
 1.Işık Tepkimeleri
 2.Karbon Tutma Tepkimeleri
 C.Fotosentez Hızını Etkileyen Etmenler
ENERJİ VE ENERJİ ÇEŞİTLERİ
 Yaşamın sürekliliğini sağlayan enerjidir.
 Bütün Enerjilerin Kaynağı Güneştir.
 Ototrof canlılar güneş enerjisini kimyasal bağ
enerjisine çevirirler.
 Besin maddelerindeki enerji hücrelerde oksijenli
veya oksijensiz solunumla ATP sentezlenir.
 ATP enerjisi ısı, ışık,mekanik ve elektrik enerjisine
dönüşebilir.
Bütün
enerjilerin
Kaynağı
Güneştir.
 Bir sistemin iş yapabilme yeteneğine enerji denir.
 Bitkiler ve bazı canlılar kendi besinlerini
sentezlerler. (ototrof canlılar)
 Bazı canlılar besinlerini hazır alırlar. (Heterotrof
canlılar)
 Besinler canlıların vücutlarında çeşitli işlemlerden
geçerek enerji üretilir.
 Canlılar için ısı, ışık ve kimyasal enerji gereklidir.
ISI ENERJİSİ
 Isı bir enerji çeşididir.
 Isı kalorimetre kabı ile ölçülür.
 Isı birimi kaloridir.
 1 kalori ;1 gr suyun sıcaklığını 14,5 C`den 15.5 C`ye
çıkarmak için verilmesi gereken ısı miktarıdır.
 Mekanik bir sistemin normal çalışması için belli bir
değerde ısı enerjisine ihtiyacı vardır.
 Canlılarda metabolizma sonucunda üretilen
enerjinin fazlası,vücut yüzeyi yada solunumla
çevreye verilir.
 Soğukkanlı canlılarda metabolizma
hızı düşük olduğu için soğuk havalarda
yavaş hareket ederler.
(Soğukkanlı hayvanlar)
 Metabolizma hızı yüksek olan
 canlılarda vücut ısısı sabittir.
(Sıcak kanlı canlılar)
 Biyokimyasal tepkimelerde ısı alışverişi
olur.
 Ekzotermik (Isı üreten ) Reaksiyon: Eğer tepkimeye
giren maddelerin ısısı , oluşan ürünlerin ısısından
az ise reaksiyon sonucunda çevreye ısı verilir.
 Oksijenli-Oksijensiz Solunum
 Endotermik (ısı alan)Reaksiyon:Eğer tepkime girecek
maddelerin enerjisi , oluşacak ürünlerin
enerjisinden az ise tepkimenin oluşabilmesi için
dışarıdan enerji vermek gerekir.
 Protein Sentezi, Aktif Taşıma
IŞIK ENERJİSİ
 Işık enerjisinin kaynağı güneştir.
 Işık dalga boyu halinde yayılan
 “FOTON” adı verilen parçacıklar
dan oluşur.
 Ultraviyole ışığın dalga boyu kısa ve enerjisi yüksektir.
Bu ışık canlılar üzerinde zararlı etkiler oluşturur.
 Görülebilir ışığın farklı dalga
boyları renkleri algılamamızı
sağlar.
 Işık enerjisi hem görme olayı hem de ototrof
canlıların fotosentez yapmalarına için gerekli
enerjiyi sağlar.
 Ototrof canlılar fotosentezde görülebilir dalga
boylarındaki ışığı kullanırlar.
 Işığın dalga boylarına göre sıralanmasına
“Elektromanyetik Spektrum” denir
KİMYASAL BAĞ ENERJİSİ
 Kimyasal bağlar atomları ve molekülleri bir arada
tutan kuvvettir.
 Güneş enerjisi bitkiler tarafından fotosentezle
kimyasal bağ enerjisine çevrilirler.
 Karbonhidratlar,proteinler, yağlar, ATP , kimyasal bağ
içeren moleküllerdir.
Canlıların Enerji İhtiyacı
 Hücrelerde yadımlama (yıkım) ve özümleme (yapım)
olayları mutlaka enerji kullanılır.
Canlılarda Enerji Gerektiren Etkinlikler:
Biyosentez:Protein,yağ,nükleik asit,gibi organik moleküllerin
sentezi.
Hareket:Kas kasılması,sitoplazma hareketi. Hücre bölünmesi v.b.
Aktif Taşıma:Gilikoz, Amino asit vb. maddelerin enerji kullanarak
taşınması.
Sinirsel İletim:Sodyum potasyum pompası.
Isı Üretimi:Vucüt ısısının sağlanması.
Işık Üretimi:Mürekkep balığı ve bazı midyelerin ışık organlarında
ışık oluşumu
IV:OKSİJENSİZ SOLUNUM
 Besin maddelerinin sitoplazmada oksijensiz olarak
parçalanarak ATP enerjisine dönüştürme olayıdır.Bu
olaya “FERMANTASYON= MAYALANMA” denir.
 Fermantasyonda glikozun pürivik aside kadar
parçalandığı bir “ glikoliz” denilen olayda ATP
sentezlenir.
 A-Etil Alkol Fermantasyonu
 B-Laktik Asit Fermantasyonu
b)Laktik Asit Fermantasyonu
 Uzun süre yorucu egzersizlerde kas hücreleri yeterli
oksijen bulunmayınca oksijenli solunum yapılamaz.
Kas hücreleri yeterince oksijen bulamadığı
durumlarda NADH+H ortamda birikmeye başlar.
Enerji üretimi durur. Bu durumun aşılması için
NADH+H daki hidrojenler pürivik aside aktarılır ve
laktik asit meydana gelir.
FOTOSENTEZ
Fotosentezle güneş enerjisi kimyasal bağ enerjisine çevrilir.
Fotosentez yapan canlılar;yeşil bitkiler, mavi-yeşil algler ,fotosentetik
bakteriler,öglena ve diğer alglerdir.
Atmosferdeki O2’nin temel kaynağı alglerdir.
Mantarlar ile klorofil taşımayan odunsu bitkilerin kök ve
gövdelerinde fotosentez olmaz.
Fotosentezin son ürünü olarak meydana gelen glikoz ve oksijen
solunum için gerekli iki maddedir.
Fotosentez klorofilli bitkilerde meydana gelir. Klorofiller bitki
hücrelerinde kloroplast denilen organellerde bulunur.
B.Fotosentezin Evreleri
 Fotosentez iki ana basamakta gerçekleşir.
 1-Işık tepkimeleri
 2-Karbon tutma tepkimeleri.
 İlk evrede mutlaka ışık gereklidir.
 Klorofil hem elektron alıcı hem de elektron verici olarak
görev yapar.
 Karanlık evre reaksiyonları (karbon tutma reaksiyonları)
ışık olmasa da yürür.
 Karanlık devre reaksiyonlarının olabilmesi için mutlaka
ışık reaksiyonlarının gerçekleşmesi gerekir
1.Işık Tepkimeleri
 Fotosentez sırasında ışık enerjisi kullanılarak ATP




üretilmesine foto fosforilasyon denir.
Kloroplast içerisinde fotosistem-l ve fotosistem-ll adı
verilen iki sistem bulunur. Bu sistemler klorofil molekülü
ile elektron taşıyıcı moleküllerden oluşmaktadır.
Fotosistem-l :700 nm ve daha kısa dalga boylarındaki ışığı ,
Fotosistem-ll: 680 nm ve daha kısa dalga boylarındaki
ışığı emer.
Işık tepkimeleri bu sistemlerin yar aldığı tilakoit yapı
içerisinde gerçekleştirilir ve ATP sentezlenir
 Işık Reaksiyonları (Fotofosforilasyon) iki basamakta
gerçekleşir.
 A-Devirli Fotofosforilasyon
 B-Devirsiz Fotofosforilasyon
DEVİRLİ FOTOFOSFORİLASYON
Güneş ışığı klorofil molekülüne çarptığı zaman enerji kazanan
elektron klorofil molekülünden ayrılarak ,kloroplastın
granaların da ETS (elektron Transfer Zincirine)
katılır.Elektron ETS de yer alan elektron taşıyıcı moleküllere
(ferrodoksin, plastokinon,sitokrom) geçmeye başlar. Elektron
alan molekül indirgenirken veren molekül yükseltgenir. Bu
sırada elektron enerji kaybeder. Elektronların kaybettiği
enerji ile ATP sentezlenir.Elektron klorofildeki eski yerine
geri döner ve bir devir tamamlanmış olur.
DEVİRLİ FOTOFOSFORİLASYON
 Devirli fotofosforilasyon da herhangi bir bileşiğin
tüketimi olmaz.
 Hücrenin kazancı yalnız ATP molekülleridir.
 Yüksek enerjili elektronlar klorofile geri
döndüklerinde normal enerji seviyesindedir.
 Elektronlar sadece fosforilasyon amaçlı kullanılır
Devirsiz Fotofosforilasyon
 Işık enerjisinin soğurulmasıyla yüksek enerjili
elektronlar klorofil-a`dan (PS-I) ayrılır ve ferrodoksin
tarafından tutulur.
 İndirgenen ferrodoksin NADP koenzimi tarafından
yükseltgenir. Elektron kazanan 2NADP suyun fotolizi
ile açığa çıkan H+ protonunu alarak, 2NADPH+
yadönüşür.
 Klorofil-a´ dan ayrılan elektronlar geri dönmediği için
devirsiz fotofosforilasyon denir.
Fotosentezin Hızın Etkileyen Etmenler
Işık Şiddeti
Karbondioksit
oranı
Dış Etmenler
Sıcaklık
Su ve Mineraller
Fotosentezin hızını etkileyen Etmenler
Yaprak şekli
Kütiküla
kalınlığı
İç Etmenler
Kloroplast sayısı
Klorofil miktarı
Stoma sayısı