fotosentezin hızını etkileyen faktörler

fotosentezin hızını etkileyen faktörler bilgi90’dan bulabilirsiniz

Yeni Sayfa 1

1) �evresel
Fakt�rler:                                   

�     

Karbondioksit miktar� :
Karbondioksit miktar�
art�nca fotosentez h�z� belli bir seviyeye kadar artmakta, sonra sabit
kalmaktad�r.

�     

I��k �iddeti :
I��k �iddeti artt�k�a,
fotosentez h�z� da bir s�re artar, sonra sabit kal�r. Karbondioksit ve
�����n etkisi birlikte incelenirse daha farkl� bir durum ortaya ��kar.
D���k karbondioksit yo�unlu�unda, fotosentezin h�z�n� yaln�z karbondioksit
belirlerken, karbondioksit bol oldu�u zaman fotosentezin h�z�, ���k
�iddetine g�re de�i�ir. Fotosentez, mavi-mor ���kta en h�zl�; ye�il ���kta
en yava� ger�ekle�ir. Bu olay, klorofilin ����� alma oran�n�n farkl�
���klarda, farkl� olmas�ndan kaynaklan�r.

�     

S�cakl�k :
S�cakl�k,  fotosentezde g�rev yapan enzimleri etkiledi�inden �nemlidir.
S�cakl�k, 40⁰C�nin �zerine ��karsa fotosentez h�z� d��er.

�     
Mineral
tuzlar�:
Bitkiler, mineral tuzlar�n� suda ��z�nm�� olarak topraktan al�rlar. Bu
tuzlar�n eksikli�i klorofil eksikli�ine yol a�ar. Klorofil eksikli�i de
fotosentez h�z�n� d���r�r.

2) Genetik Fakt�rler :

�     

Kloroplast say�s� :
Bitki h�crelerindeki kloroplast say�s� 20-100 aras�nda de�i�ir.
Fotosentezi ger�ekle�tiren bu organellerin say�s� artt�k�a, fotosentez
h�z� da artar. Yapra�� koyu ye�il olan bitkilerde kloroplast �ok, a��k
ye�il olanlarda azd�r.

�     
Su
miktar� :
Su, fotosentezin ham maddesidir. Bitkide su miktar� %18�in alt�na d��erse
fotosentez durur.

�     
Yaprak
geni�li�i :
Ye�il bitkilerin yaprak y�zeyi ne kadar geni�se, ���ktan yararlanma oran�
o kadar fazla olur. Yaprak say�s� artt�k�a fotosentez h�z� da artar.

�     

Stomalar�n yap�s� ve say�s� :
Bitkideki stoma ne kadar fazla olursa fotosentez de o kadar h�zl�
ger�ekle�ecektir.

�     

Kutikula kal�nl��� :
Kutikula kal�nl���
fazla olan bitkiler, ���ktan daha az yararlanaca�� i�in fotosentez daha az
ger�ekle�ecektir.

�     
Enzim
miktar� :
Fotosentez enzimleri ne
kadar fazla ise, fotosentez de o kadar fazla olacakt�r.

ANA SAYFAYA D�N

Yazı kaynağı : yunus.hacettepe.edu.tr

Fotosentez Hızını Etkileyen Faktörler Biyoloji Konu Anlatımı Ders Notları | Biyoloji Portalı

12. SINIF ÜNİTE, KONU, KAZANIM VE AÇIKLAMALARI

12.2.2.3. Fotosentez hızını etkileyen faktörleri değerlendirir.

a. Fotosentez hızını etkileyen faktörlerden ışık şiddeti, ışığın dalga boyu, sıcaklık, klorofil miktarı ve karbondioksit yoğunluğu verilir.

b. Fotosentez hızını etkileyen faktörlerle ilgili kontrollü deney yaparken bilimsel yöntem basamakları kullanılır.

c. Tarımsal ürün miktarını artırmada yapay ışıklandırma uygulamalarının araştırılması ve paylaşılması sağlanır.

-Fotosentetik bir hücrenin birim zamanda ortamdan aldığı CO₂ veya ürettiği O₂ miktarı fotosentez hızını gösterir.

-Fotosentez aynı anda birden çok faktörün etkisi altındadır. Bu durumda fotosentezin hızını, (bitkinin ihtiyacına göre) miktarı en az olan faktör belirler. Buna minimum yasası denir.

– Fotosentez hızını etkileyen faktörler çevresel ve genetik olmak üzere ikiye ayrılır.

A. Çevresel Faktörler

1. CO₂ miktarı: CO₂, fotosentezin ışıktan bağımsız tepkimelerinin başlaması için gereklidir. CO₂ miktarı arttığında fotosentez hızı belirli bir değere kadar artar. Sonra da sabit kalır. Havadaki CO₂ yoğunluğu belirli bir sınırın altına düşerse bitki CO₂ bağlayamaz ve fotosentez durur. Bu sınır yaklaşık %0,005’tir.

-Kalsiyum hidroksit Ca(OH)₂ veya potasyum hidroksit (KOH), Na(OH), Ba(OH)₂ gibi CO₂ bağlayan bileşiklerin ortamda bulunması fotosentez hızını düşürür. Sodada ve gazozda CO₂ ve mineral fazla olduğu için fotosentez hızını olumlu etkiler.

2. Işık şiddeti: Bitkiler ışıksız ortamda fotosentez yapamaz. Işık, fotosentezin ışığa bağımlı tepkimelerinde ATP ve NADPH+H⁺ sentezlenmesinde kullanılır. Işık şiddeti arttıkça fotosentez hızı belirli bir seviyeye kadar artar, sonra sabit kalır.

     

3. CO₂ ve ışık şiddetinin birlikte etkisi:  CO₂ ve ışık şiddeti bir arada düşünülürse, CO₂ miktarı arttıkça fotosentez hızı da artmakta, ancak sonra sabit kalmaktadır. Işık şiddeti artırıldıkça CO₂ miktarındaki artış ile birlikte fotosentez hızı biraz daha artmakta, ancak sonra yine sabit kalmaktadır. Doyma noktasına kadar fotosentez hızını CO₂ belirlerken doyma noktasından itibaren ışık şiddeti belirleyici faktör olmaktadır.

4. Işığın dalga boyu: Fotosentez, 350-780 nm dalga boyu aralığındaki görünür ışıkta gerçekleşir. Canlıların fotosentez yapabilmesi için öncelikle ışığın soğrulması gerekir. Klorofil mor, mavi ve kırmızı dalga boylarındaki ışığı en iyi soğurduğu için fotosentez bu dalga boylarında daha hızlıdır. Fotosentez hızının en düşük olduğu dalga boyu ise klorofil tarafından yansıtılan yeşil renge karşılık gelmektedir.

5. Ortam sıcaklığı: Fotosentezin ışıktan bağımsız tepkimeleri üzerinde daha çok etkilidir. Çünkü bu tepkimelerde bir çok enzim görev yapmaktadır. Sıcaklık artışı tepkimelerin hızını da artırır; belirli bir noktadan sonra ise bu artış tepkimeleri durdurabilir. Fotosentezin ideal sıcaklık (optimum sıcaklık) derecesi 25-35⁰C arasıdır. 35⁰C’un üstüne çıktığında genellikle enzim yapısı bozulacağından fotosentez hızı düşer ve durur.

6. Su miktarı: Fotosentezin ışığa bağımlı tepkimelerinde su, iyonlarına ayrılarak FS II için elektron, NADP+ için hidrojen ve atmosfer için oksijen kaynağı olur. Fotosentezde kullanılan CO₂ bitkiye stomalardan girer. Stomaların açılması da bitkideki su oranına bağlıdır. Ayrıca fotosentez enzimlerinin çalışması için su oranının belirli bir değerde olması gerekir. Bitkide su miktarı %15’in altına düşerse enzimler çalışmayacağı için fotosentez durur.

6. Mineraller: Mineraller hem biyokimyasal süreçlerde görev yapar hem de fotosentez elemanlarının yapısına katılır. Örneğin Fe, ETS elemanlarından ferrodoksinin ve klorofil sentezini katalizyen bir enzimin yapısına katılır. Mg klorofilin yapısında bulunur. Mn, Ca, K ise fotosentezde rol oynayan bazı enzimlerin kofaktörüdür. Minimum yasasına göre fotosentez hızını miktarı en düşük olan mineral belirler.

8. Ortamın pH değeri: Fotosentez, özellikle ışığa bağımlı olmayan reaksiyonların enzimatik yönü yüksek olduğundan, enzimler de belirli pH aralıklarında çalıştıklarından dolayı ortam pH’ı fotosentez hızını etkiler.

B. Genetik Faktörler

1. Kloroplast Sayısı: Fotosentez, kloroplastlarda gerçekleşir. Yapraktaki kloroplast ve klorofil miktarı arttıkça fotosentez miktarı da artar.

-Koyu yeşil yapraklı bitkilerde kloroplast miktarı fazladır.

-Yaprakta fotosentezin en yoğun gerçekleştiği bölüm kloroplast ve klorofil miktarı en fazla olan palizat parankimasıdır.

2. Yaprak yapısı ve sayısı: Bitkideki yaprakların yüzey genişliği ve sayısı arttıkça fotosentez miktarı da artar.

-Ayrıca yaprak konumu da fotosentez hızını etkiler. Aynı bitkinin doğrudan ışık alabilen yaprakları, ışığı tam alamayan alt kısımdaki yapraklara oranla daha hızlı fotosentez yapar.

3. Stoma sayısı, konumu ve büyüklüğü: Stoma yaprakta gaz alışverişini sağlar.  Stoma sayısı ne kadar fazla olursa bitki CO₂ den daha çok faydalanır. Bu durum da fotosentez hızını olumlu yönde etkiler. Ayrıca stomaların yapısı,  büyüklüğü ve dağılışı da fotosentez hızı üzerinde etkilidir. Stomalar yüzeye yaklaştıkça gaz difüzyonu kollaylaşacağı için fotosentez hızını arttıracaktır. Nemli ortam bitkileri böyledir.

4. Epidermis ve kutikula kalınlığı: Yaprakların yüzeyini örten,  epidermis hücreleri tarafından salgılanan mumsu tabakaya kutikula denir.

-Epidermis ve kutikula kalınlaştıkça güneş ışığını daha az geçireceğinden fotosentez hızı yavaşlar.

-Kurak ortam bitkilerinde yaprak yüzeyi dar, stoma sayısı az ve kutikula tabakası kalındır.

5. Enzim miktarı: Fotosentezde özellikle ışığa bağımlı olmayan tepkimelerinde pek çok enzim görev yapmaktadır. Fotosentez enzimleri ne kadar fazla ise fotosentez de o derece hızlı gerçekleşir.

YAPAY IŞIKLANDIRMA

-Işığın fotosentez üzerindeki etkisi tarımsal ürün miktarını artırmada yapay ışık kullanımını gündeme getirmiştir.

-Işık şiddeti ve ışığın dalga boyu bitki gelişiminde oldukça önemlidir.

– Kış aylarındaki kısa günden ve ayrıca bulutlu gün sayısından kaynaklanan, doğal ışık miktarının azalmasından dolayı, bitkiler büyüme ve gelişmeleri için yeterli ışığı bulunmaz.

– Doğal ışığın azaldığı zamanlarda, azalan ışık miktarının yapay yoldan elektriksel yolla aydınlatma yaparak karşılanmasına “YAPAY IŞIKLANDIRMA” denir.

Yapay ışıklandırmada kullanılan yöntemler

1. Gün ışığına ilave ışık verilerek günlük ışık şiddetinin ve bitki için uygun ışık spektrumunun artırılmasıdır. Bunun için fotosentezde en etkili olan mavi, mor ve kırmızı ışık tercih edilmektedir.

2. Gün içinde ışık şiddeti yeterli olmuyorsa, gün boyunca ilave ışık verilerek, günlük ışık şiddeti arttırılır.

3. Bitkilere hem gün uzunluğunu arttıracak ve hem de ışık şiddetini yükseltecek, müşterek “gün uzunluğu ve ışık şiddeti” uygulamasıdır.

4.Fotoperiyodik ışıklandırma ise çiçeklenme gibi bitkisel tepkilerin bağlı olduğu ışık aralıklarına müdahale edilir.

– Bugün yapay aydınlatma daha çok fide üretimi sırasında kullanılır. Çok sayıda bitkinin bir araya getirilmesi, dar bir alanda daha az elektrik enerjisi kullanarak rasyonel bir ışıklandırma yapmayı mümkün kılar.

-Fide üretimi dışında, nadide olan ve satışından büyük gelir elde edilen bazı çiçek ve sebze türlerine uzun gün uygulaması yapılabilmektedir.

CO₂  ZENGİNLEŞTİRME UYGULAMALARI

-Bitkilerin sera gibi kapalı ortamlarda yetiştirildiği durumlarda CO₂ miktarı azalarak ürün verimi düşebilir.

– Bitkilerin gece sadece solunum yapması sonucunda artan CO₂ miktarı gündüz fotosentezde kullanıldığından azalmaya

başlar.

-Ayrıca sera koşullarında bitkiye verilen su ve mineral miktarı artırıldığında fotosentez hızının artması için ortamdaki CO₂ miktarının da artması gerekir.

-CO₂ zenginleştirme uygulamalarıyla ortamdaki CO₂ miktarı artırılarak bitki gelişimi ve böylece ürün miktarı artırılabilmektedir.

Seralarda kullanılan CO₂ kaynakları

1. Organik gübre kullanımı:Seralarda organik gübre kullanımı ortamdaki CO₂ miktarını artırır. Organik gübrenin topraktaki mikroorganizmalar tarafından parçalanması sonucunda CO₂ açığa çıkacak ve havadaki CO₂ oranı yükselecektir.

2. Petrol, bütan, propan gazı, parafin gibi karbon içeriği zengin organik maddelerin yakılması: Bu tür maddelerin yakılması, ortamdaki CO₂ oranı artırılabilmektedir. Ancak bu sırada ortaya çıkan kükürt ve sıcaklık artışı bitkiler için tehlikeli olabilir.

3. Sıvı ya da katı CO₂ kullanımı: Sıvı ya da katı CO₂ kaplar içerisinde ortama konularak CO₂ gazı çıkışı sağlanır.

4. Sera havalandırılmasının sabah geciktirilmesi: Bitkiler geceleri sadece solunum yaptıklarından ortamdaki CO₂ miktarı artar. Serayı havalandırmak için güneş doğduktan 1-2 saat sonrası beklendiğinde gece bitkilerin solunumları sonucunda artan CO₂’in dışarı kaçması engellenir. Çünkü bu süre içerisinde bitkiler ortamda birikmiş olan CO₂’i kullanabilecektir.  Böylece doğal yollarla oluşan CO₂’ten optimum düzeyde yararlanılmış olur.

5. Seralara ıslak saman balyalarının yerleştirilmesi: Bu uygulama ile samandaki çürükçül bakterilerin ayrıştırma yapmaları sırasında açığa çıkan CO₂ fotosentezi arttıracak dolayısı ile ürün miktarında artış sağlanabilecektir.

Yazı kaynağı : www.biyolojiportali.com

Fotosentez Hızını Etkileyen Faktörler | Bilgicik.Com

Fotosentez Hızını Etkileyen Faktörler

Fotosenteze etki eden faktörler normal değerde olduğunda fotosentez normal hızda gerçekleşir. Fotosentezin hızını fotosenteze etki eden faktörlerden en düşük miktarda olanı belirler. Buna minimum yasası denir. Örneğin ortamdaki ışığın şiddeti düşükse, diğer faktörler ne kadar fazla olursa olsun, fotosentez hızını ışık şiddeti belirler.
Fotosentez hızını etkileyen faktörler çevresel ve kalıtsal faktörler olmak üzere iki grupta incelenir.

Fotosentez hızını etkileyen faktörler

A. Çevresel Faktörler

1. CO2 miktarı
2. Işığın dalga boyu
3. Işık şiddeti
4. Sıcaklık
5. Mineraller
6. Su miktarı

B. Kalıtsal Faktörler

1. Kloroplast sayısı
2. Yaprak genişliği
3. Stomaların yapısı ve sayısı
4. Kutikula kalınlığı
5. Enzim miktarı

A. Çevresel faktörler

CO2 fotosentezin karanlık evresinde kullanılır. CO2 miktarı arttıkça, fotosentez hızı belli bir seviyeye kadar artar, CO2 miktarı belli bir değerden sonra artsa da fotosentez sabit hızlda gerçekleşir.

Işığın dalga boyuna olan etkisini Theodore Engelmann yaptığı deneyle göstermiştir. Engelmann beyaz ışığı prizmadan geçirerek kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, mor ışınlara ayırmıştır. Bu ışınları bir akvaryumda bulunan yeşil alg ve O2 li solunum yapan bakteriler üzerine düşürmüştür.
Deney sonunda bakterilerin en fazla mavi ve mor, daha sonra kırmızı ışınların bulunduğu bölümde toplandığını görmüştür. Çünkü bu bölgelerde daha çok fotosentez yapılmakta ve daha çok O2 üretilmektedir. Bakteriler en az yeşil ışığın bulunduğu bölgede toplanmıştır.
Buna göre fotosentez en hızlı mavi, mor ve kırmızı ışıkta olmaktadır. Yeşil ışık yansıtıldığı için fotosentezde en az kullanılan ışıktır.

Işık kaynağının gücüne, kaynağın bitkiye olan uzaklığına göre ışık şiddeti farklı olabilir. Işık şiddeti arttıkça fotosentez hızı belli bir seviyeye kadar artar. Ancak daha sonra ışık şiddeti artsa da fotosentez hızı artmaz, sabit hızda devam eder. Buna göre fotosentez hızı uzun gün ve kısa gün bitkilerinde farklı olur.

 

Fotosentezin karanlık evresi enzimlerin kataizörlüğünde gerçekleşir. Bundan dolayı sıcaklık faktörü özellikle karbon tutma reaksiyonlarından dolayı fotosentez hızını etkiler.
Optimum sıcaklık derecesinde fotosentez hızı maksimum değerde olur.
Ilıman bölgelerdeki bitkilerde 10 – 35°C arası sıcaklıklarda fotosentez gerçekleşir. Çoğu bitki 35 – 40°C arası sıcaklıklarda fotosentez yapabilirken belirli bir dereceden sonra enzimlerin yapısı bozulacağı için fotosentez yavaşlar ve durur.

Su, fotosentezde elektron, hidrojen ve oksijen kaynağı olarak kullanılır. Ayrıca enzimler ancak su oranı belli bir değerde olduğunda çalışabilir.
Fe, Mg, Ca, Na, P, N, S, K gibi mineraller fotosentezde etkilidir. Fe, hem ferrodoksinin yapısına katılır, hem de klorofil sentezinde görevli enzimin yapısına katılır.
Mg, klorofilin yapısına katılır. Mineraller fotosentez enzimlerinin etkinliğini ve ATP sentezini etkiler. Çünkü mineraller enzimlerin yapısında kofaktör olarak bulunur.
Ortamda miktarı en az olan minarel bitki büyümesini sınırlandırır (Minimum yasası).

pH, enzimlerin çalışmasını etkiler. Çünkü her enzimin çalışması için optimum bir pH değeri vardır.

Yüksek ışık şiddetindeki fotosentez hızı, düşük ışık şiddetindeki fotosentez hızından daha yüksek olur. Ancak sıcaklık artışı her iki ışık şiddetinde de belirli bir değere kadar fotosentez hızını arttırır. Bu değerden sonraki sıcaklık artışı her iki ışık şiddetinde de fotosentez hızını düşürür.

Fotosentez hızı, bu iki faktörden miktarı küçük olana göre belirlenir. CO2 yoğunluğu düşük olduğunda fotosentez hızını CO2 miktarı belirlerken, CO2 yoğunluğu yüksek olduğunda fotosentez hızı ışık şiddetine göre değişir.

B. Kalıtsal Faktörler:

Klorofil ne kadar fazla ise optimum koşullarda fotosentez hızı da o kadar fazla olur.

2. Yaprak Yüzeyi ve Sayısı:

Yaprak genişliği arttıkça, yaprakta bulunan kloroplast sayısı arttığından fotosentez hızı da artar.

3. Stoma Yeri ve Sayısı:

Stomaların epidermis seviyesine göre konumları bitkinin terlemeyle kaybettiği su miktarını düzenler. Stomalarda kloroplast organeli bulunduğu için stoma sayısı arttıkça fotosentez hızı da artar.

UYARI: Akşamları bitkilerde, solunum sonucu üretilen CO2 miktarı artar. CO2 miktarının artışı pH derecesini düşürür.
(asitliği artırır) Bu pH derecesi bitkideki fosforilaz enzimini aktişeştirir. Fosforilaz enzimi stoma hücrelerindeki nişastayı glikoza dönüştürerek osmotik
basıncı artırır. Bu nedenle stoma hücreleri gece yarısından sonra tekrar açılmaya başlar.

Yazı kaynağı : www.bilgicik.com

Yorumların yanıtı sitenin aşağı kısmında

Ali : bilmiyorum, keşke arkadaşlar yorumlarda yanıt versinler.