Besin Zinciri: Enerji Kimden Kime Aktarılır?
🌱 Temel fikir
Besin zinciri, enerji aktarımını gösterir.
Üreticiler, ışık enerjisini fotosentezle kimyasal enerjiye dönüştürür ve bu enerjiyi ürettikleri besinin yapısında depolar. Tüketiciler, beslendikleri canlıdan enerji ve madde alır. Ayrıştırıcılar ise her basamaktaki ölü ve atıkları parçalayarak maddeleri yeniden doğaya kazandırır.
- Okun yönü: Besin olan canlıdan, onu yiyen canlıya doğrudur.
- Enerjinin başlangıcı: Çoğu ekosistemde Güneş’tir.
- Zincir bozulursa: Birden fazla canlı doğrudan ya da dolaylı etkilenebilir.
Bir canlıya dokun: o halka azaldığında zincirin neden etkilenebileceğini gözle.
Çimen, Güneş’ten gelen enerjiyi fotosentezle besinde depolar; enerji zincir boyunca aktarılır.
Besin Zinciri
☀️
Güneş➡
🌿
Çimen➡
🦗
Çekirge➡
🐸
Kurbağa➡
🐍
Yılan➡
🦅
KartalBesin Ağı
Canlı Grupları
Üreticiler
🌿 Bitkiler
🌱 Algler
🦠 Siyanobakteriler
Tüketiciler
🐇 Otçullar
🦅 Etçiller
🐻 Hepçiller
Ayrıştırıcılar
🍄 Mantarlar
🦠 Bakteriler
Ekoloji Piramidi
Besin Zincirinde Denge Simülasyonu
Simgeler göreli canlı sayısını temsil eder.
Bir canlı türünün sayısını artır veya azalt. Değişimi habitatta hemen gözlemle.
Fotosentez
Fotosentez Nedir?
- Üretici canlıların ışık enerjisini kullanarak kendi besinlerini üretmesidir.
- Fotosentez için ışık mutlaka gereklidir.
- Karbondioksit ve Su kullanılır.
- Süreç sonunda Besin üretilir.
- Oksijen gazı atmosfere verilir.
- Sadece Güneş ışığında değil, uygun şiddetteki yapay ışıkta da gerçekleşebilir.
- Fotosentez yapan canlılar Üreticilerdir (Yeşil bitkiler, algler, siyanobakteriler ve öglena).
Fotosentez Denklemi (Tepkimesi)
Su (H₂O) + Karbondioksit (CO₂)
Işık Enerjisi
➔
Klorofil
Besin (Glikoz) + Oksijen (O₂)
Fotosentez Hızını Etkileyen Faktörler
Fotosentez hızını etkileyen faktörler, Genetik Faktörler ve Çevresel Faktörler olmak üzere ikiye ayrılır. Fotosenteze aynı anda birden çok faktör etki ederse, fotosentez hızını miktarı en az olan faktör belirler.
🧬 Genetik Faktörler
- Kloroplast Sayısı: Kloroplast sayısı arttıkça üretilen besin miktarı ve fotosentez hızı artar.
- Yaprak Yüzeyi ve Sayısı: Yaprak genişliği ve sayısı arttıkça bitki güneş ışığından daha fazla yararlanır, fotosentez hızlanır.
- Gözenek (Stoma) Sayısı: Gözenek sayısı fazla olursa bitkiye alınan CO₂ miktarı artacağından fotosentez hızı artar.
- Enzim Miktarı: Fotosentez tepkimelerinde görev alan enzimlerin miktarı hızı belirler.
- Kütikula Kalınlığı: Kütikula tabakası ince olan yapraklarda güneş ışığından daha fazla yararlanılır.
🌍 Çevresel Faktörler
Fotosentez hızını dışarıdan etkileyen faktörlerdir. Biz burada en önemli beş tanesi üzerinde duracağız:
- Karbondioksit (CO₂) Miktarı
- Işık Rengi (Dalga Boyu)
- Işık Şiddeti
- Su Miktarı
- Sıcaklık (°C)
Çevresel Faktörlerin Grafikleri
Karbondioksit (CO₂) Miktarı
Belirli bir değere kadar hızı artırır, sonra sabit kalır.
Işık Şiddeti
Şiddet arttıkça hız artar ancak belli bir noktadan sonra sabit kalır.
Su Miktarı
%15'in altında durur. Hız bir yere kadar artar, sonra sabitlenir.
Sıcaklık (°C)
En uygun (optimum) sıcaklık 25-35°C arasıdır.
Işık Rengi (Dalga Boyu)
En yüksek kırmızı ve mor dalga boylarında, en düşük yeşil dalga boylarında gerçekleşir.
Kontrollü Deney Laboratuvarı
Bağımsız değişken:
Işık şiddeti
Işık şiddeti
Bağımlı değişken:
Fotosentez hızı (O₂ kabarcığı modeli)
Fotosentez hızı (O₂ kabarcığı modeli)
Kontrol edilenler:
Işık rengi, CO₂, su ve sıcaklık
Işık rengi, CO₂, su ve sıcaklık
1. Işık Şiddeti
🔦
Düşük Işık Şiddeti (Yavaş)
🔦 🔦
Yüksek Işık Şiddeti (Hızlı)
Kontrol Değişkenleri: Işık Rengi, Karbondioksit Miktarı, Su Miktarı, Sıcaklık
2. Işık Rengi
💡
Beyaz Işık (Hızlı)
💡
Kırmızı Işık (Hızlı)
💡
Mavi Işık (Orta)
💡
Yeşil Işık (En Yavaş)
Kontrol Değişkenleri: Işık Şiddeti, Karbondioksit Miktarı, Su Miktarı, Sıcaklık
3. Karbondioksit (CO₂) Miktarı
💡
Düşük CO₂
💡
Yüksek CO₂
Kontrol Değişkenleri: Işık Şiddeti, Işık Rengi, Su Miktarı, Sıcaklık
4. Su Miktarı
💡
Susuz Bitki (Fotosentez Yok)
💡
Yeterli Sulanmış Bitki (Hızlı)
Kontrol Değişkenleri: Işık Şiddeti, Işık Rengi, Karbondioksit Miktarı, Sıcaklık
5. Sıcaklık
❄️
0 °C (Çok soğuk)
Çok Yavaş
☀️
25-30 °C (Uygun)
En Hızlı (Optimum)
🔥
55 °C (Aşırı Sıcak)
Durur (Enzimler Bozulur)
Kontrol Değişkenleri: Işık Şiddeti, Işık Rengi, Karbondioksit Miktarı, Su Miktarı
Canlılarda Solunum
Canlılarda Solunumun Önemi
Her canlı hücrenin enerjiye ihtiyacı vardır. Bu enerji, yediğimiz besinlerden karşılanır. Hücrelerde bulunan mitokondrilerde veya sitoplazmada besin maddeleri parçalanarak hücrelerin kullanabileceği ATP molekülündeki kimyasal bağ enerjisine dönüştürülür. Bu olaya hücresel solunum denir.
💨 Oksijenli Solunum
Besinin oksijen kullanılarak parçalanıp enerji üretilmesidir. Çok hücreli canlılarda mitokondride gerçekleşir.
- Elde edilen enerji (ATP) miktarı en fazladır.
- Sonucunda su ve karbondioksit açığa çıkar.
- Gece ve gündüz sürekli devam eder.
🚫 Oksijensiz Solunum
Besinlerin oksijen kullanılmadan enzimler yardımıyla parçalanarak enerji üretilmesidir.
- Sitoplazmada gerçekleşir.
- Elde edilen enerji, oksijenli solunuma göre daha azdır.
- Bazı bakterilerde görülür.
🦠 Fermantasyon
Besinlerin enzimler yardımıyla oksijen kullanılmadan parçalanıp enerji elde edilmesidir. Elde edilen enerji en azdır.
İki çeşidi vardır:
- Etil Alkol Fermantasyonu
- Laktik Asit Fermantasyonu
Bir solunum yoluna dokun: oksijen kullanımı, gerçekleştiği yer ve enerji verimini karşılaştır.
Fermantasyon Çeşitleri
Etil Alkol Fermantasyonu
Besin ➔ Karbondioksit + Etil Alkol + Enerji (ATP)
Maya mantarları tarafından yapılır. Açığa çıkan karbondioksit gazı hamurun kabarmasını sağlar.
Laktik Asit Fermantasyonu
Besin ➔ Laktik Asit + Enerji (ATP)
Sütün yoğurda dönüşmesini sağlayan mikroskobik canlılar ve ağır egzersiz yapan insan kas hücreleri tarafından yapılır.
Madde Döngüleri Neden Yaşam İçin Gereklidir?
🔁 Madde tekrar kullanılır
Enerji akar; madde döngü yapar.
Su, karbon, oksijen ve azot; canlılarla cansız çevre arasında sürekli dolaşır. Canlılar bu maddeleri çevreden alır, kullanır ve farklı yollarla yeniden çevreye verir.
🌍
Tükenmeyi önler: Sınırlı maddeler yeniden kullanılabilir hâle gelir.
🌱
Canlılığı sürdürür: Besin üretimi, solunum ve büyüme için gereken maddeler sağlanır.
⚖️
Dengeyi korur: Üretici, tüketici ve ayrıştırıcıların etkileşimi ekosistemi destekler.
⚠️
Bozulabilir: Kirlilik, ormansızlaşma ve aşırı fosil yakıt kullanımı doğal döngüleri etkiler.
Sera Etkisi ve Küresel İklim Değişikliği
Doğal sera etkisi, Dünya’nın canlı yaşamına uygun sıcaklıkta kalmasına yardım eder. Sorun, sera gazlarının insan faaliyetleriyle artması ve etkinin güçlenmesidir.
Başlıca insan kaynaklı nedenler: Fosil yakıtların yakılması, ormansızlaşma, sanayi ve ulaşım kaynaklı salımlar ile bazı tarımsal faaliyetlerdir.
☀️ Model kendiliğinden çalışır. Sürgüyü değiştirerek tutulan ısıyı karşılaştır.
Sera Etkisi
Küresel İklim Değişikliği Sonuçları
🧊 Buzulların Erimesi
🌊 Deniz Seviyesi Artışı
🔥 Orman Yangınları
🏜️ Kuraklık ve Çölleşme
🌪️ Aşırı Hava Olayları
🦤 Biyoçeşitliliğin Azalması
Çözüm Önerileri
Yenilenebilir Enerji Kullanımı
Ağaçlandırma Çalışmaları
Enerji Tasarrufu Yapılması
Geri Dönüşümün Yaygınlaşması
Toplu Taşıma Kullanımı
Fosil Yakıt Kullanımının Azaltılması
Üretici, Tüketici, Ayrıştırıcı ve Besin Ağı
🕸️ Zincirler birleşince
Doğada tek bir zincir değil, besin ağı vardır.
Bir canlı birden fazla canlıyla beslenebilir ve kendisi de farklı canlıların besini olabilir. Bu nedenle iç içe geçmiş besin zincirleri besin ağını oluşturur.
🌿 Üretici: Işık enerjisini kullanarak besin üretir.
🐇 Tüketici: Besinini başka canlılardan sağlar.
🍄 Ayrıştırıcı: Ölü ve atıkları parçalar; maddeyi döngüye katar.
Besin ağındaki bir türün azalması, ona bağlı birçok canlıyı etkileyebilir.
Ekoloji Piramidi ve Biyolojik Birikim
🔺 Basamakları oku
Enerji yukarı çıktıkça azalır.
Canlı, aldığı enerjinin bir bölümünü yaşamsal faaliyetlerinde kullanır; bir bölümü de ısı olarak çevreye aktarılır. Bu yüzden üst basamağa aktarılabilen enerji azalır.
⚡ Aktarılabilen enerji azalır.
👥 Birey sayısı genellikle azalır.
☣️ Kalıcı zararlı maddelerin biyolojik birikimi artar.
Ayrıştırıcılar yalnız piramidin bir basamağında değil, her basamaktaki ölü ve atıklar üzerinde etkilidir.
Fotosentez Hızını Grafiklerden Oku
Grafik kuralı: Diğer koşullar sabitken yalnız yatay eksendeki etken değişir. Dikey eksen, birim zamanda kullanılan CO₂ ya da üretilen O₂ miktarıyla temsil edilen fotosentez hızını gösterir.
Su Döngüsü
💧 Madde korunur, yer değiştirir
Su; yeryüzü, atmosfer ve yer altı arasında sürekli dolaşır.
1
Güneş’in ısıttığı deniz, göl ve topraktaki su buharlaşır; bitkiler de terlemeyle su buharı verir.
2
Yükselen su buharı soğur ve yoğuşarak bulutları oluşturur.
3
Su; yağmur, kar veya dolu biçiminde yağış olarak yeryüzüne döner.
4
Yüzey akışı ve yer altına sızma, suyu yeniden göl ve denizlere taşır.
Döngü sırasında suyun toplamı korunur; su hâl değiştirir ve farklı ortamlarda bulunur.
Karbon ve Oksijen Döngüleri
🌿 İki döngü birlikte işler
Fotosentez, solunum, ayrışma ve yanma atmosferdeki dengeyi etkiler.
1
Üreticiler fotosentezde karbon dioksit kullanır, organik besin üretir ve atmosfere oksijen verir.
2
Karbon, beslenme yoluyla üreticilerden tüketicilere aktarılır.
3
Canlıların solunumu ve ayrıştırıcıların etkinliğiyle karbonun bir bölümü yeniden karbon dioksit olarak atmosfere döner.
4
Fosil yakıtların yanması oksijen tüketir, kısa sürede çok miktarda karbon dioksit açığa çıkarır.
Ormanların azalması ve fosil yakıt kullanımı, atmosferdeki karbon dioksit birikimini artırabilir.
Azot Döngüsü
