Soru:
Bir fotosentez deneyinde, bir bitkiye ağır oksijen izotopu (\(^{18}O\)) ile işaretlenmiş su (\(H_2^{18}O\)) ve normal karbondioksit (\(CO_2\)) veriliyor. Fotosentez sonucunda açığa çıkan oksijen gazının (\(O_2\)) izotopik bileşimi ne olur? Nedenini açıklayınız.
Çözüm:
💡 Bu soru, fotosentezdeki "Hill Reaksiyonu"nu ve oksijenin kaynağını sorgulamaktadır.
- ➡️ Işık Bağımlı Reaksiyonlar ve Oksijenin Kaynağı: Fotosentezde açığa çıkan O₂, su molekülünün fotolizi (parçalanması) sonucu oluşur. Reaksiyon: \( 2H_2O + Işık Enerjisi \rightarrow 4H^+ + 4e^- + O_2 \)
- ➡️ Deney Koşullarının Analizi: Deneyde bitkiye \(H_2^{18}O\) (ağır su) ve normal \(CO_2\) verilmiştir. Karbondioksitteki oksijen normal (\(^{16}O\)) olduğu için O₂'nin kaynağı olamaz.
- ➡️ Sonuç: Oksijen gazı, tamamen suyun fotolizinden geldiği için, açığa çıkan O₂ molekülü \(^{18}O\) atomlarını içerecektir. Yani oluşan gaz \(^{18}O_2\) (ağır oksijen) olacaktır.
✅ Bu deney, fotosentezde serbest kalan oksijenin kaynağının su olduğunu kanıtlayan klasik bir deneyin mantığıdır. Cevap: Açığa çıkan O₂ gazı \(^{18}O_2\)'dir.
