Soru:
Kemosentetik bir bakteri, enerji kaynağı olarak hidrojen sülfürü (\(H_2S\)) kullanmaktadır. Bu bakteri, genel kemosentez denklemini temel alarak, karbondioksit ve suyu kullanarak glikoz (\(C_6H_{12}O_6\)) ve kükürt üretmektedir. Bu kimyasal süreç için denklemi denkleştiriniz.
Çözüm:
💡 Kemosentezde inorganik bir madde (burada \(H_2S\)) enerji kaynağı olarak kullanılır ve organik madde (glikoz) sentezlenir. Genel prensibi uygulayacağız.
- ➡️ 1. Adım: Reaktifleri ve Ürünleri Yazalım.
Reaktifler: \(CO_2\), \(H_2O\), \(H_2S\)
Ürünler: \(C_6H_{12}O_6\), \(S\) (Elementel Kükürt), \(H_2O\) (Denklemde su hem reaktif hem ürün olabilir)
- ➡️ 2. Adım: Glikoz için Karbon ve Oksijen Dengesi Kuralım.
1 molekül glikoz (\(C_6H_{12}O_6\)) için 6 molekül \(CO_2\) gerekir. Oksijen atomu dengesi için deneme yapacağız: \(6CO_2 + ?H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2\) (Fotosentezde böyle olurdu) ancak kemosentezde oksijen gazı çıkmaz. Enerji kaynağımız \(H_2S\) olduğuna göre, oksijen suyun yapısında kalır veya kükürt oksitlere dönüşebilir. Ancak ürün olarak kükürt (\(S\)) verildiği için, \(H_2S\)'den gelen hidrojeni ve kükürdü ayırmamız gerekir.
- ➡️ 3. Adım: Hidrojen ve Kükürt Dengesi için \(H_2S'yi Kullanalım.
\(H_2S\), hidrojen kaynağıdır. 1 glikozdaki 12 hidrojen atomu için 12/2 = 6 molekül \(H_2O\) ve 6 molekül \(H_2S\) gerekir gibi düşünülebilir. Ancak daha sistematik bir denklem yazalım:
\(CO_2 + 2H_2S \rightarrow CH_2O\) (basit şeker) + \(H_2O + 2S\)
Bu temel reaksiyonu 6 ile çarparsak glikozu elde ederiz.
- ➡️ 4. Adım: Denklemi 6 ile Çarpalım ve Kontrol Edelim.
\(6CO_2 + 12H_2S \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6H_2O + 12S\)
Kontrol:
- Karbon: 6 = 6 ✅
- Oksijen: 6*2 = 12 (CO2'den), Ürünlerde: 6 (glikoz) + 6 (su) = 12 ✅
- Hidrojen: 12*2 = 24 (H2S'den), Ürünlerde: 12 (glikoz) + 6*2=12 (su) = 24 ✅
- Kükürt: 12 (H2S'den) = 12 (S'den) ✅
✅ Sonuç olarak, denkleştirilmiş denklem: \(6CO_2 + 12H_2S \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6H_2O + 12S\)
