Besin Zinciri ve Enerji Akışı Konu Özeti

2269

Besin zinciri

Ekosistemi oluşturan (Dünya’da yaşayan) bütün canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için besin ve enerjiye ihtiyaç duyarlar. Canlıların ihtiyaç duyduğu enerjinin temel kaynağı güneş enerjisidir.

Üreticiler, güneş enerjisini kullanarak fotosentez yoluyla besin üretir, tüketiciler de üretilen bu besinleri kullanırlar. Üretici ve tüketicilerin atıkları ve ölüleri ayrıştırıcılar tarafından parçalanır ve elde edilen (inorganik) maddeler toprağa verilerek bu maddelerin üreticiler tarafından tekrar kullanılması sağlanır. Böylece madde ve enerji bir canlıdan diğerine aktarılmış olur.

Madde ve enerjinin bir canlıdan diğerine aktarılması sonucu oluşan canlılar sıralamasına besin zinciri denir. Besin zincirinde her halka bir canlıyı temsil eder.

Ayrıştırıcılar ve Ayrıştırıcıların Önemi

Ayrıştırıcı canlılar, canlı atıkları ile toprağa düşen ölü bitki ve hayvan dokularını parçalar. Böylelikle bir yandan kendi enerji ve besin ihtiyacını sağlar, bir yandan da bitkiler için gerekli bir çok maddeyi toprağa katar. Topraktaki madensel tuz oranının da artmasını sağlar.

Ölen bitki ve hayvan artıklarını parçalayarak, besinlerin tekrar ekosisteme dönmesini sağlayan bakteri ve mantarlardır. Bunlar dış ortama salgıladıkları enzimlerle, organik artıkları parçalayarak diğer canlıların tekrar kullanabileceği hale getirirler. Bazı bakteri ve mantarlar (cıvık mantar, küf mantarları ve diğerleri) bu gruba girer.

Besin Ağı

Ekosistemlerde çok sayıda besin zinciri vardır ve ekosistemlerdeki besin zincirlerinin tamamına besin ağı (besin döngüsü) denir.

•          Besin zincirinin halkalarını (basamaklarını) farklı canlı grupları oluşturur. Besin zincirinin ilk basamağını üreticiler, diğer basamaklarını da tüketiciler oluşturur.

•          Madde ve enerji besin zincirinde üreticilerden tüketicilere doğru aktarılır.

•          Ekosistemlerdeki besin zincirinin en sonunda insan bulunur.

•          Yeryüzündeki bütün canlılar çok büyük ve karmaşık bir besin ağı içinde birbirlerine bağlanmıştır. Farklı beslenme şekilleri, farklı ekosistemleri birbirine bağlar.

•          Besin zincirinin ilk basamağını oluşturan üreticiler, ürettikleri besin ve enerjini büyük bir kısmını kendi yaşamsal faaliyetleri için kullanırken az kısmını da depolarlar.

•          Besin zincirinin ikinci basamağını oluşturan birinci dereceden tüketiciler yani otçullar bitkilerin depoladığı besin ve enerjiyi kullanırlar. Bu canlılar da, besinlerden aldıkları enerjinin büyük bir kısmını kendi yaşamsal faaliyetleri için kullanıp az kısmını da depolarlar.

1. Basamak

2. Basamak

3. Basamak

4. Basamak

5. Basamak

Üreticiler

(Yeşil Bitkiler)

1. Dereceden Tüketiciler

(Otçullar)

2. Dereceden Tüketiciler

(Etçiller)

3. Dereceden Tüketiciler

(Etçiller – Hem Etçil Hem de Otçullar)

3. Dereceden Tüketiciler

(Etçiller – Hem Etçil Hem de Otçullar)

 

Besin Piramidi

   

Besin zincirindeki madde ve enerjinin bir gruptan diğerine geçtikçe azalmasını gösteren yapıya besin piramidi denir.

Besin zincirinde bir grubun enerjisinin ancak % 10 – 20’lik kısmı bir sonraki gruba geçer. Besin zincirinde bir grup kendinden önceki grubun enerjisinin çok az kısmını kullandığı için bu gruptaki canlıların kullanabileceği enerji miktarı azalır. Zincir ilerledikçe bir sonraki gruptaki canlıların kullanabileceği enerji miktarı azaldığı için bir sonraki gruptaki canlı sayısı azalır.

Besin piramidinde, üreticilerden (1. basamaktan) tüketicilere doğru gidildikçe;

1-     Besin miktarı azalır.

2-     Enerji miktarı azalır.

3-     Canlı sayısı azalır.

4-     Tüketicilerin vücut büyüklüğü artar.

5-     Canlı vücudunda biriken zehir miktarı artar.

Fotosentez

Tüm canlılar büyümek, hareket edebilmek ve yaşamsal işlevlerini sürdürebilmek için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Bu enerjinin kaynağı ise güneştir. Üreticiler, hücrelerinde güneşten gelen ışık enerjisini, klorofil pigmenti sayesinde soğurup, topraktaki su (H2O), havadaki karbondioksit (CO2) kullanılarak basit şeker (glikoz) ve oksijenin oluşmasını sağlar. Bu olaya fotosentez denir.

Bitkiler fotosentez yaparken havadaki karbondioksiti yani insanın kullanmadığı zararlı gazı alır ve onun yerine atmosfere oksijen bırakır. Nefes aldığımızda içimize çektiğimiz ve asıl hayat kaynağımız olan oksijen, fotosentezin ana ürünüdür. Atmosferdeki oksijenin yaklaşık %30’u karadaki bitkiler tarafından üretilirken, geri kalan %70’lik bölüm denizlerde ve okyanuslarda bulunan ve fotosentez yapabilen bitkiler, algler ve bazı bakteriler tarafından üretilir.

 

Fotosentezin Canlılar İçin Önemi

Enerjinin kaynağı her zaman Güneş, bu enerjiyi insanın kullanacağı hale getiren sistem her zaman fotosentezdir. Bu sistem dışında hiçbir sistem aracılığı ile sahip olduğunuz enerjiyi kazanamazsınız. Bu enerji kaynağını bitkiler fotosentezle bünyelerinde depolarlar. Yediğiniz besinlerden elde ettiğiniz enerji, hayvansal gıdalardan elde ettiğiniz enerji, bugün kullandığımız önemli enerji kaynaklarından olan odun, kömür, petrol ve doğalgaz da fotosentezden elde edilen enerjiye sahiptirler.

Fosil yakıtları yaktığımızda enerji elde ederiz. Aynı zamanda karbondioksit açığa çıkar. Bu nedenle canlılar, havadaki karbondioksitin ve havanın ısısının sürekli olarak artmasına neden olurlar. Her yıl insanların, hayvanların ve toprakta bulunan mikroorganizmaların yaptıkları solunum sonucunda milyarlarca ton karbondioksit atmosfere karışır. Ayrıca, fabrikalarda ve evlerde kalorifer ya da soba kullanılarak tüketilen ve taşıtlarda kullanılan yakıtlardan atmosfere verilen karbondioksit miktarı da milyarlarca tonu bulmaktadır. Ancak bitkiler, algler ve bazı bakteriler yani üreticiler gerçekleştirdiği fotosentez işleminde sürekli olarak karbondioksit tüketir ve oksijen üretirler. Bu şekilde de denge (karbondioksit-oksijen dengesi) korunmuş olur. Yeryüzünün ısısı da belli bir aralık içinde sabittir, çok büyük ısı değişimleri yaşanmaz. Bu ısı dengesini de üreticiler sağlarlar.

Fotosentez Hızını Etkileyen Etkenler

Bitkilerde, fotosentez sırasında güneş ışığı yaprağın üzerine düşerek yaprak hücrelerindeki kloroplastlarda bulunan klorofillere ulaşır. Klorofiller bu ışığın enerjisini, hayatsal faaliyetlerde kullanılması için kimyasal enerjiye çevirir. Bu kimyasal enerjiyi üreticiler glikoz elde etmekte kullanılır.

Işık, fotosentez olayının vazgeçilmez bir öğesidir. Işık klorofili uyarır. Işık şiddeti arttıkça fotosentezin hızı bir noktaya kadar artar sonra sabit hızla devam eder. Üreticiler, bunun için sadece güneş ışığını kullanmazlar. Işık şiddetinin yeterli olduğu yapay ışık kaynakları da fotosentezin gerçekleşmesini sağlar. Işık şiddeti arttıkça fotosentez hızı da artar.

Bitkiler yeşil ışıkta en az,  en fazla mor ve kırmızı ışıkta fotosentez yapar. Bitkinin klorofilli kısımlarının yeşil görünmesi, yeşil ışığın yansıtıldığını gösterir.

Karbondioksit bulunmayan bir ortamda fotosentez gerçekleşmez.

Fotosentez olayı, su miktarı, topraktaki mineral düzeyi ve hava sıcaklığı gibi faktörlerden de etkilenir.

Solunum ve Solunmun Canlılar İçin Önemi

Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için enerjiye ihtiyaç duyar. Enerji ancak besin maddelerinden karşılanabilir. Canlıların aldıkları besin maddelerini oksijen kullanarak veya oksijen kullanmadan enerji elde etmesine solunum denir. Solunumda, alınan basit şeker (glikoz) hücre içerisinde parçalanır ve bunun sonucunda enerji, karbondioksit ve su oluşur. Bazı canlılar glikozu oksijen kullanarak parçalar ki bu olaya oksijenli solunum denir. Oksijenli solunum olayı hücrelerde mitokondri de gerçekleşir.

Yaşamsal faaliyetlerimiz için gerekli olan enerji solunumda açığa çıkar. Açığa çıkan bu enerji ATP(adenozintrifosfat) molekülünde saklanır. Bir ATP molekülünde adenin organik bazı ve üç fosfat grubu(fosforik asit molekülü) vardır. Bu fosfat grupların arasındaki bağların kopmasıyla enerji açığa çıkar. Bu enerji canlıların beslenmesini, konuşmasını, koşmasını kısaca yaşamının devam etmesini sağlayan enerjidir. Bitkiler ise büyüme, besin maddelerini farklı organlara taşıma ve ışığa yönelme gibi faaliyetlerini gerçekleştirirken enerji kullanırlar.
Aşağıda ATP molekülünün yapısı gösterilmektedir.

Oksijensiz Solunum – Fermantasyon

Bazı canlılar solunumlarında (yani glikozu parçalarken) oksijen kullanmazlar. Oksijen kullanılmadan besinlerdeki kimyasal bağ enerjisinin ATP enerjisine dönüştürülmesi olayına oksijensiz solunum denir. (Oksijensiz solunumun diğer isimleri = mayalanma = fermantasyon) Bir çok bakteri, maya mantarları, memeli hayvanların çizgili kas hücreleri (Osiz durumda) oksijensiz solunum yapar.


* Günlük hayatımızda oksijensiz solunumun görüldüğü olaylara örnekler:

●Peynir, yoğurt, turşu, soya sosu, ekmek yapımında bazı bakteri ve mantarların oksijensiz solunum yapmalarından faydalanılır.

●Ağır ve uzun egzersizler yaptığımızda çizgili kaslarımız oksijeni yeterli alamaz. Bu anlarda kas hücreleri oksijensiz solum yapar. Bunun sonucunda kaslarda yorgunluk hissi veren bir tür asit birikir. Kas hücreleri normal temposuna geçtiğinde bu hücreler yeniden oksijenli solunum yapmaya devam eder.

Oksijensiz solunum, oksijenli solunuma göre daha kısa ve hızlı gerçekleşen bir olaydır. Bir glikozdan oksijenli solunum sonucunda 38 ATP oluşurken, oksijensiz solunumda 2 ATP oluşur. Bu nedenle oksijenli solunum sonucunda oluşan enerji, oksijensiz solunumda oluşan enerjiye oranla daha fazladır.

Fotosentez ve Solunum Olaylarının Farkları

Fotosentez olayını gerçekleştirerek kendi besinini kendisi yapan tek canlı grubu yeşil bitkilerdir. Bunlar üretici canlılardır. Fotosentez olayı sonucunda oluşan besin, diğer canlıların besin kaynağıdır.

Solunum olayı için gerekli oksijen de fotosentez olayı sonucu ortaya çıkar. Besinlerin yanması ancak oksijen sayesinde gerçekleştiğinden fotosentezin önemi çok büyüktür. Solunum sonunda çıkan karbon dioksit gazı da fotosentez için gereklidir. Bu iki olay birbirinin tersidir.

Solunum olayı gece gündüz boyunca sürekli olan bir olaydır. Fotosentez ise güneş ışığı (ışık enerjisi) karşısında oluşur.

 

 

Yorumlar