Fotosentez sırasında suyun parçalanması (fotoliz) sonucu açığa çıkan maddeler aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?
A) Hidrojen ve oksijenFotosentez, bitkilerin, alglerin ve bazı bakterilerin güneş ışığı enerjisini kullanarak karbondioksit ve sudan besin (glikoz) üretme sürecidir. Bu karmaşık süreç, iki ana aşamada gerçekleşir: ışığa bağımlı reaksiyonlar ve ışıktan bağımsız reaksiyonlar (Calvin döngüsü).
Soruda bahsedilen suyun parçalanması olayı, fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonları sırasında meydana gelir. Bu olaya fotoliz denir ve kloroplastların tilakoit zarlarında gerçekleşir.
Fotoliz, ışık enerjisi kullanılarak su ($H_2O$) moleküllerinin ayrıştırılması işlemidir. Bu ayrışma sonucunda üç temel madde açığa çıkar. Bu reaksiyonu genel olarak şu şekilde gösterebiliriz:
$H_2O \xrightarrow{\text{Işık Enerjisi}} \text{Elektron} + H^+ \text{ (Hidrojen İyonu)} + \frac{1}{2}O_2 \text{ (Oksijen)}$
Fotoliz sonucu açığa çıkan her bir madde, fotosentezin devamı ve Dünya'daki yaşam için kritik roller üstlenir:
Elektronlar: Suyun parçalanmasıyla açığa çıkan elektronlar, fotosistemlerden ayrılan elektronların yerine geçer. Bu elektronlar, elektron taşıma sisteminde ilerleyerek ATP (adenozin trifosfat) ve NADPH (indirgenmiş nikotinamid adenin dinükleotit fosfat) üretiminde kullanılır. Bu moleküller, ışıktan bağımsız reaksiyonlarda besin sentezi için enerji ve indirgeyici güç sağlarlar.
Hidrojen İyonları ($H^+$): Bu iyonlar (protonlar), tilakoit boşlukta birikerek bir proton gradyanı oluşturur. Bu gradyan, ATP sentaz enzimi aracılığıyla ATP üretimi için gerekli enerjiyi (kemiozmotik potansiyel) sağlar.
Oksijen ($O_2$): Suyun parçalanmasıyla oluşan oksijen, bir yan ürün olarak atmosfere salınır. Bu oksijen, Dünya'daki canlıların solunumu için hayati öneme sahiptir.
Şimdi seçenekleri, fotoliz sonucu açığa çıkan maddelerle karşılaştıralım:
A) Hidrojen ve oksijen: Hidrojen tek başına değil, hidrojen iyonu ($H^+$) olarak açığa çıkar ve elektronlar da bu süreçte çok önemlidir. Bu seçenek eksiktir.
B) Oksijen ve elektron: Bu seçenekte hidrojen iyonları ($H^+$) eksiktir. Bu da eksik bir ifadedir.
C) Elektron, hidrojen iyonu ve oksijen: Bu seçenek, fotoliz sonucu açığa çıkan tüm temel ürünleri (elektron, $H^+$ ve $O_2$) doğru bir şekilde içermektedir.
D) Karbondioksit ve oksijen: Karbondioksit, fotosentezin hammaddelerinden biridir ve fotoliz sonucu açığa çıkmaz. Oksijen doğru olsa da, karbondioksit yanlış bir maddedir.
Bu bilgiler ışığında, fotosentez sırasında suyun parçalanması (fotoliz) sonucu açığa çıkan maddeler elektron, hidrojen iyonu ve oksijendir.
Cevap C seçeneğidir.
