İLKÖĞRETİM OKULU ÖĞRENCİLERİNE YÖNELİK MATEMATİK VE FEN BİLİMLERİ PROJE ÇALIŞMASI
Bu Benim Eserim Matematik ve Fen Bilimleri Proje Yarışması
Projenin Amacı
Küresel ısınmanın freni ve gerileme noktası olan bitkilerin daha hızlı ve sağlıklı gelişimleri için yoğun fotosentez yapabilmelerine olanak tanıyacak bir sistem geliştirme.
Projenin Hedefleri
1 Bitkilerin hızlı ve sağlıklı büyümelerinin sağlanması
2 Fotosentez ile daha fazla CO2 in O dönüştürülmesi.
3 Küresel ısınmayı frenletebilmek.
Literatür Taraması
www.erozyon.info 2009 06 fotosentez
tr.wikipedia.org wiki Fotosentez
Gerçekleştirilen Faaliyetler
Yaprak, bitkilerde fotosentezin gerçekleştiği başlıca yerdir.
Fotosentez ya da ışılbireşim, klorofil kromozomlarda taşıyan canlılarda ışık enerjisi kullanılarak organik bileşiklerin üretilmesi olayıdır. Bu yolla besin üreten canlıların tümüne fotosentetik organizmalar denir ve bunların büyük bir çoğunluğunu bitkiler oluştururlar.
Fotosentetik organizmalar, ışık enerjisinden yararlanarak enerjiyi depolarlar ve organik bileşikler üretebilirler. Bitkiler de diğer canlılar gibi yaşamsal etkinlikleri için gerekli enerjiyi organik maddelerin kimyasal enerjisinden sağlarlar. Bunun için de güneş ışığını kullanarak havanın karbondioksitini indirgeyerek organik besinlerini sentez ederler. Bu işlem CO2 in indirgenmesi ve ancak güneş enerjisiyle gerçekleştiriliğinden fotosentez olarak anılır. Bu yolla güneşin ışık enerjisi kimyasal enerjiye dönüştürülür ve organik madde sentezi yapılmış olur.
Yeryüzündeki her canlı, metabolizma etkinlikleri için gerekli olan enerjiyi temelde üç yoldan sağlar. Fotosentez bir özümleme faaliyetidir ve bu yüzden özümleme ya da asimilasyon gibi genel isimlerle de anılır.
Yapraklar, bitkilerin besin üretim merkezidir. Bitki yapraklarını oluşturan hücrelerin içinde kloroplast denilen, çok küçük yapılar vardır. Bu yapıların içindeki yeşil renkli boyar madde pigment olan klorofil maddesinin görevi ışık yakalamaktır. Kloroplastlar güneş ışınlarını bir panel gibi toplayıp, kollektör gibi enerjiye dönüştürerek besin üretirler. Üretilen besin yapraklardan, bitkinin beslenmesi gereken diğer bölümlerine götürülür.
Havadaki karbondioksit, güneş enerjisi kullanılarak, nişasta ve diğer yüksek enerjili karbonhidratlara dönüştürülür. Karbon kullanıldıktan sonra ortaya çıkan oksijen ise havaya bırakılır. Bitki daha sonra besine ihtiyaç duyduğunda bu karbonhidratlarda depoladığı enerjiyi kullanır. Bu bitkilerle beslenen canlılar da bitkide bulunan karbonhidratlardan enerji ihtiyaçlarını karşılarlar.
Fotosentezle her yıl yaklaşık olarak 200 500 milyar ton CO2 dönüşüme uğratılmaktadır. Bu nedenle fotosentezin önemi yalnız kalitatif değil ayrıca kantitafitir. Fotosentezle havanın karbondioksiti ve su, karbonhidratlara dönüştürülür. Karbonhidratlar C elementine ek olarak H ve O2 elementlerini de içeren organik besin taşlarıdır.
Fotosentez olayının meydana gelebilmesi için gerekli olan maddeler, ışık, klorofil, karbondioksit, canlı organizmadır.
Fotosentezin Basitleştirilmiş Denklemi Aşağıdaki Gibidir:
6CO2 + 6H2O —> C6H12O6 + 6O2
Karbondioksit + Su —> Glikoz + Oksijen
Önemi Fotosentez, ışık enerjisini kimyasal bağ enerjisine dönüştürerek ilk basamaktaki organik madde üretimini sağlayan mekanizmadır. Bitkiler besin zincirinin ilk halkasını oluşturduğundan, diğer tüm canlıların var olabilmesi ve yaşamlarını sürdürebilmeleri için gerekli enerji fotosentez olayı sırasında elde edilir.
Fotosentezle havanın CO2 ve O2 dengesi korunmaktadır.
Fotosenteze ilişkin bulgular, her yeşil bitkinin organik madde üreten bir fabrika olduğu, bu süreçte güneş enerjisini kullanan aygıtların kloroplastlar olduğunu göstermiştir. Yeryüzüne ulaşan güneş ışınlarının yalnızca yarısı fotosentezde kullanılmaktadır. Bu konuda yapılan araştırmaların dünya nüfusunun gıda ihtiyaçları yönünden önemli olduğu bilinmektedir.
Pigmentler Fotosentezde en önemli olgu güneş enerjisini yakalayıp onu kimyasala bağ enerjisine dönüştürebilme yeteneğidir. Bu işlevi bitkilerin kloroplastlarında veya kromatoforlarında bulunan pigmentler yapmaktadır. Bunların başlıcaları şöyledir:
Klorofiller,Karotenoidler,Fikobilinler
Küresel ısınma ile zor günler geçiren dünyamız ve biz insanlar bozduğumuz dengeleri düzeltebilmek için çareler aramaktayız. Bu bağlamda büyük bütçeli araştırmalar yapılmakta adımlar atılmaya çalışılmaktadır. Bizde projemizde dünya ve dünyada yaşayan canlılar için birincil önem arzeden bitkiler ve fotosentez olayı ile ilgili bir çalışma yaptık. Bitkiler fotosentez sırasında ne kadar çok güneş ışığı alırsa o kadar çok ışık enerjisini kimyasal bağ enerjisine dönüştürür. Bu amaçla çalışmalara başladığımız projemizde hedefimiz bitkilerin yapraklarının aşağı bakan kısımlarının da güneş ışığını yoğun bir şekilde alarak daha fazla kimyasal bağ enerjisi üretmesini sağlamak.
Aynı boyda iki bitki alınarak bu bitkilerden bir tanesinin saksısının üstüne güneş ışığını yansıtacak yuvarlak bir ayna yerleştirildi. Bu ayna sayesinde gelen güneş ışıkları yansıyarak yaprakların alt kısımlarında da yoğun bir fotosentez işleminin oluşmasına sebep oldu. 2 aylık takip sürecinde aynalı saksıda büyüttüğümüz bitkimiz diğer bitkiye oranla daha hızlı büyüdü.
Ulaşılan Sonuçlar
Yapmış olunan çalışmalar sonucunda alttan ayna ile yansıtılan güneş ışığı bitkilerin daha fazla fotosentez yaparak kimyasal bağ enerjisi ve besin üretmesini sağladı. Bu yöntem ile sadece süs bitkileri değil meyve sebze seralarında veya tarlalarında kullanılarak daha fazla verim alınması sağlanır. Ayrıca yeni yetiştirilen ağaç fidanlıklarında ve yeni dikilen orman alanlarında seyyar ayna düzenekleri kullanılarak ağaçların daha hızlı ve sağlam yetişmesi sağlanır.
Projenin Özeti
Bitkiler organik maddelerle beslenmektedir. Tüm bitkiler kendi besinlerini kendileri üretirler. Bu organik maddeleri, üretmek için gerçekleştirdikleri işlemede FOTOSENTEZ adı verilir.
Fotosentez, bitkileri diğer canlılardan ayıran en önemli özelliktir. Fotosentez işlemi, bitkilerin yapraklarında bulunan klorofil adını verdiğimiz yeşil pigmentlerdir. Klorofil, bitkilerin güneş enerjisini emmesinde çok önemli rol oynamaktadır. Çünkü, fotosentez olayının başlangıcı için, güneş enerjisine ihtiyaç duyulur.
Bitki hücrelerini, insan ve hayvan hücrelerinden ayıran en büyük özellik ise, hücrelerin güneş enerjisini direk olarak kullanabilen yapıda olmasıdır. Bu hücreler sayesinde, bitkiler güneş enerjisini, besin enerjisine çevirirler ve kendi bünyelerinde depolarlar. Fotosentez olayının gerçekleşmesi için, ışık ve ısı temel şarttır. Bu yüzden hiçbir bitki ışık güneş olmadan yaşayamaz. Çünkü fotosentez yapamayacakları için, kendi besinlerini üretemezler.
Güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştüren bitkiler, bunu nişasta olarak depolarlar. Nişasta çok büyük bir enerji kaynağıdır. Ve bitkiler bu enerjiyi, büyümek ve gelişmek için kullanırlar.
Fotosentez olayı kısaca şu şekilde formülize edilebilir Güneş Enerjisi + Karbondioksit + Su = Glikozşeker
Buradan da açıkça anlaşılacağı gibi, Fotosentez olayı bitkiler için ne kadar gerekli ise, dünyada yaşayan tüm canlılar için o kadar gereklidir. Çünkü bitkiler, besin üretmek için karbondioksit kullanırlar. Yani bizim soluduğumuz havayı temizlerler. Evrende her şey inanılmaz bir zincir şeklinde birbirine bağlıdır. Ne insanlar bitkiler olmadan yaşayabilir, nede hayvanlar. Bitki yoksa, hayatta yoktur.
Aynı boyda iki bitki alınarak bu bitkilerden bir tanesinin saksısının üstüne güneş ışığını yansıtacak yuvarlak bir ayna yerleştirildi. Bu ayna sayesinde gelen güneş ışıkları yansıyarak yaprakların alt kısımlarında da yoğun bir fotosentez işleminin oluşmasına sebep oldu. 2 aylık takip sürecinde aynalı saksıda büyüttüğümüz bitkimiz diğer bitkiye oranla daha hızlı büyüdü.
Yapmış olunan çalışmalar sonucunda alttan ayna ile yansıtılan güneş ışığı bitkilerin daha fazla fotosentez yaparak kimyasal bağ enerjisi ve besin üretmesini sağladı. Bu yöntem ile sadece süs bitkileri değil meyve sebze seralarında veya tarlalarında kullanılarak daha fazla verim alınması sağlanır. Ayrıca yeni yetiştirilen ağaç fidanlıklarında ve yeni dikilen orman alanlarında seyyar ayna düzenekleri kullanılarak ağaçların daha hızlı ve sağlam yetişmesi sağlanır.
