Bir biyolog, laboratuvar ortamında farklı enerji kaynaklarına sahip iki farklı ortam hazırlıyor. Birinci ortamda güneş ışığı ve karbondioksit bulunurken, ikinci ortamda tamamen karanlıkta amonyak ve karbondioksit bulunuyor. Her iki ortama da uygun organizmalar eklendiğinde organik madde sentezi gözlemleniyor.
Bu deneyde ikinci ortamda gerçekleşen olay ve bu olayın enerji kaynağı aşağıdakilerden hangisidir?
A) Fotosentez - Güneş ışığı
B) Kemosentez - Amonyak oksidasyonu
C) Solunum - ATP
D) Fermantasyon - Glikoz
Bu soruyu çözmek için öncelikle verilen senaryoyu dikkatlice inceleyelim ve her bir ortamda gerçekleşebilecek olayları düşünelim.
- Birinci Ortamın Analizi: Birinci ortamda güneş ışığı ve karbondioksit ($CO_2$) bulunurken organik madde sentezi gözlemleniyor. Bu koşullar altında, güneş ışığı enerjisi kullanılarak karbondioksitten organik madde sentezlenmesi olayına fotosentez denir. Fotosentez yapan organizmalar (bitkiler, algler, siyanobakteriler) bu ortamda yaşayabilir.
- İkinci Ortamın Analizi: İkinci ortam tamamen karanlıkta bulunuyor. Bu, güneş ışığının enerji kaynağı olarak kullanılamayacağı anlamına gelir, dolayısıyla fotosentez gerçekleşemez. Ortamda amonyak ($NH_3$) ve karbondioksit ($CO_2$) bulunmasına rağmen organik madde sentezi gözlemleniyor. Karanlıkta, inorganik maddelerden (bu durumda amonyak gibi) kimyasal enerji elde ederek karbondioksitten organik madde sentezlenmesi olayına kemosentez denir. Kemosentezde enerji, inorganik bileşiklerin (amonyak, nitrit, demir, kükürt gibi) oksidasyonu (yükseltgenmesi) ile sağlanır. Bu durumda amonyağın oksidasyonu enerji kaynağı olacaktır. Amonyak oksitlenerek nitrit veya nitrat gibi bileşiklere dönüşürken açığa çıkan enerji, organik madde sentezi için kullanılır.
- Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
- A) Fotosentez - Güneş ışığı: İkinci ortam karanlık olduğu için fotosentez gerçekleşemez.
- B) Kemosentez - Amonyak oksidasyonu: İkinci ortamda karanlıkta inorganik bir bileşik olan amonyaktan enerji elde edilerek organik madde sentezlenmesi tam olarak kemosentezin tanımıdır. Amonyağın oksidasyonu bu sürecin enerji kaynağıdır.
- C) Solunum - ATP: Solunum, organik maddelerin yıkımıyla enerji (ATP) üretme sürecidir, organik madde sentezi değildir. Ayrıca, solunumun enerji kaynağı ATP değil, organik maddelerin kendisidir.
- D) Fermantasyon - Glikoz: Fermantasyon da organik maddelerin (glikoz gibi) oksijensiz ortamda yıkımıdır ve organik madde sentezi değildir.
Bu bilgiler ışığında, ikinci ortamda gerçekleşen olay kemosentezdir ve enerji kaynağı amonyağın oksidasyonudur.
Cevap B seçeneğidir.
