EKOSİSTEM MADDE DÖNGÜLERİ

MADDE DÖNGÜLERİ ve HAYATIN SÜRDÜRÜLEBİLİRLİĞİ

♦Ekosistemde yer alan maddeler organik ve inorganik formlarına biyotik ve abiyotik ortamlar arasında sürekli dönüşerek döngü halindedir.
♦Doğada yaşamın sürekliliği için en fazla ;

1. Su ( H2O )
2. Karbon ( C )
3. Azot ( N )
4. Oksijen ( O )
5. Kükürt ( S )
6. Fosfor ( P )

gibi maddeler devirli olarak kullanılır.

♦Yani canlılar ihtiyaç duydukları bu maddeleri yaşadıkları ortamdan alır, kullanır ve sonra bir şekilde ortama geri verir.

Buna göre:
♦Canlılar ihtiyaç duydukları bu maddelerin ekosistem içindeki dolaşımına Madde Döngüleri denir.

1. En önemli madde döngüleri,

1. Su döngüsü
2. Karbon döngüsü
3. Azot döngüsü

1. Su, karbon ve azot döngüsü atmosfer ile yeryüzü arasında gerçekleşir.

1) SU DÖNGÜSÜ

1. Su, birçok metabolik aktivite için gerekli olan bir moleküldür.
2. Doğada su, katı, sıvı ya da gaz halde bulunabilir.
3. Göl, deniz ve okyanuslardaki sular buharlaşma ile atmosfere karışabilir.
4. Atmosferde bulunan su buharının bir başka kaynağı da bitkilerin terleme olayıdır.
5. Bulutların rüzgâr ile taşınması sonucunda bulutlarda tutulan su molekülleri yer değiştirmiş̧ olur.
6. Yoğunlaşma olayı ile su yağmur ya da kar olarak yeryüzüne geri döner.
7. Yeryüzüne ulaşan suyun bir kısmı yer altı sularına karışır.
8. Yer altı suları göl, deniz ve akarsulara karışır ve döngünün devamlılığı sağlanır.

SU DÖNGÜSÜ: BUHARLAŞMA, YOĞUNLAŞMA, YAĞIŞ, FOTOSENTEZ , TERLEME ve SOLUNUM olayları ile su KATI, SIVI ve GAZ formuna dönüşerek yeryüzü ile atmosfer arasında dönüşüm geçirir.

A. Suyun Atmosfere Geçişi:

1) Su, güneş ışınlarının etkisiyle okyanuslar, göller, nehirler ve kara parçalarının yüzeyinden buharlaşarak atmosfere geçer.
2) Ayrıca bitki ve diğer canlılardan terleme ve solunum yoluyla buharlaşan su da atmosfere geçer.

B) Atmosferden Yer Yüzüne Dönüşü:

1) Su buharı atmosferin soğuk bölgelerinde yoğuşarak kar, yağmur vb. yağışlar şeklinde yeryüzüne ulaşır.
2) Suyun bir kısmı göl, gölet gibi su birikintilerinde toplanır.
3) Bir kısmı da toprağa ve yer altı sularına katılır.
4) Yer altı suları da çeşitli yollarla tekrar yer üstü sularına dâhil olur.

NOT: 

1. Karasal ekosistemlerden döngüye katılan suyun %90’ının kaynağı, bitkilerin terleme olayı ile atmosfere verdiği sudur.

UNUTMA !
Su her sıcaklıkta buharlaşır.

1. Canlıların yaşamsal faaliyetlerini sürdürebilmesi için ortamda en az %10 oranında su bulunması gerekir.
2. Su, enzimlerin çalışması için ortam oluşturur.

Resim: Su döngüsü

1. Karbon ( C ) atomlarının fiziksel ,jeolojik ( yani ; yeryüzü bilimiyle ilgili ), kimyasal ve diğer süreçler sonucunda atmosfer, okyanuslar , yeryüzü ve canlı sistemler arasında dolanımına “KARBON DÖNGÜSÜ” denir.
2. Bütün organik bileşiklerin yapısında Karbon ( C ) atomu bulunur.
3. Karbon (C) canlıların yapısını oluşturan organik moleküllerin temel elementlerinden biridir.
4. Karbon, protein , karbonhidrat , yağ ve diğer organik moleküllerde bulunur.

♦Atmosferde karbon ( C ) döngüsü;
Karbondioksit (CO2 ) ve Karbonmonoksit (CO )gibi gazlar üzerinden gerçekleşir.

♦Karbonun dünyamızda dört büyük rezervi (kaynağı) vardır.

Bunlar:

1. Atmosferde karbondioksit (CO2) halinde,
2. Bütün canlılarda ana yapı maddesi ( organik madde) olarak,
3. Karada kömür, doğal gaz, petrol ve kireçtaşı kayalarında halinde,
4. Deniz ve tatlı sularda bikarbonat (HCO-3) ve çözünmüş karbondioksit (CO2) halinde.

Karbon döngüsünü:
a) Karbonun atmosferden alınması
b) Karbonun atmosfere geri verilmesi

şeklinde iki başlıkta özetleyecek olursak:

a) Karbonun Atmosferden Alınması
1. Doğadaki ototrof (üretici) canlılar, havadaki karbondioksiti (C02) besin üretimi için kendi yapılarına alarak kullanırlar . (Suda yaşayan fitoplankton adı verilen mikroskobik canlılar suda çözünmüş olan CO2’ i fotosentezde kullanır. )
2. Karbondioksit bu “FOTOSENTEZ ve KEMOSENTEZ TEPKİMELERİ” için harcanmış olur.
Özellikle yeşil bitkiler tarafından yapılan fotosentez ile karbondioksit artık canlıların yapısına karışmış olur.
3. Bitkilerin yapısına karışan karbondioksitteki karbon, beslenme yoluyla diğer tüm canlılara aktarılmış olur.

♦Aşağıdaki tepkimelerden de hatırlanacağı gibi karbondioksit ototrof canlılar tarafından besin elde etmek amacıyla harcanmaktadır.

Fotosentez Tepkimeleri

Fotosentez yapan canlılar: Yeşil bitkiler, Bazı bakteriler (klorofil bulunduranlar), Öglena, Mavi-yeşil algler (Siyanobakteriler)

Kemosentez Tepkimeleri

Kemoototrof Canlılara Örnek;
1.azot ( n ) bakteriler
2.kükürt (s) bakterileri
3.hidrojen (h ) bakterileri
4.demir (fe) bakterileri
5.bazı arkeler (metanojenler)

b) Karbonun Atmosfere Geri Verilmesi
1. Bitkiler dahil tüm canlılar yaşamak için gerekli ATP enerjisini elde etmek için yaptıkları hücresel solunum tepkimeleri sonucunda karbondioksit oluştururlar .
Oluşan bu karbondioksiti de solunum olayları ile tekrar atmosfere geri verirler.

Hatırlatma :
Hem oksijenli solunum hem de oksijensiz solunum olan “Etilalkol Fermantasyonu “ sonucunda karbondioksit oluşur.

2. Bitki ve hayvanların ölü ve atıkları ile beslenen saprofit canlılar, büyük organik maddelerin küçük organik maddelere dönüşümünü sağlar.
Saprofit canlılar da oksijenli solunum yaparak atmosfere karbondioksit verir.
3. Bitki ve hayvan ölü ve atıklarının toprakta çok uzun süre birikmesi ile fosilleşme gerçekleşir.
Saprofitlerin oluşturduğu inorganik maddeler ile birlikte, petrol, kömür ve doğal gaz gibi fosil yakıtların oluşumu sağlanır.
Bu yakıtların yanması sonucu atmosfere karbon dioksit verilir.

HATIRLATMA

4.Yerkürenin karbon kaynaklarından biri de kireç taşı “Kalsiyum Karbonat” ( CaCO3 ) yapılı kayalarıdır.
Kireç taşları, denizde bulunan kabuklu canlıların kabukları veya kemik yapılarının birikmesi ile oluşur. Suların çekilmesi ya da deniz tabanının yükselmesi ile kireç̧ tasının hava ile temas etmesi ile karbon dioksit yavaş̧ olarak ayrılır. Bu olay ile su ya da atmosferdeki karbon dioksit miktarı artar.
5.Volkanik hareketlilikte Karbon döngüsüne katkıda bulunur.
(Karbondioksit gazı magma tabakasında çözünür ve volkanik patlamalar sonucu atmosfere geçer.)
6.Orman yangınları sonucunda atmosferin karbondioksit oranı artar.

UNUTMA !
Atmosferdeki karbondioksitin canlı bünyesine girmesi ototrof canlıların yaptığı fotosentez ve kemosentez olayları ile olur.

KONU ÖZETİ

Karbon Döngüsü :

1. Atmosferde C ; CO ve CO2 halinde bulunur.
2. CO2, özümleme reaksiyonları ( fotosentez ve kemosentez olayları) ile ototroflar tarafından organik madde haline getirilir.
3. Beslenme yolu ile diğer canlılara geçer.
4. Solunum ve yanma olayları yeniden atmosfere ulaşır.

DİKKAT ET !

Karbon döngüsü gezegenimizde sürekli olarak gerçekleşmektedir.
Fakat insan etkinlikleri sonucunda bu etki bozulabilir.

Örneğin;
Çok fazla fosil yakıt kullanımı havadaki CO2 miktarını artırır ve asit yağmuru gibi sorunlara neden olabilir.

Atmosferdeki azotun canlılar tarafından kullanımı ve tekrar atmosfere dönmesi olayına AZOT DÖNGÜSÜ denir.
Azot; protein , DNA , RNA , ATP , klorofil , vitamin ve bazı hormonların yapısında bulunur.
♦Azot atmosferde en fazla bulunan gazdır. Atmosferde %78 oranında azotun bulunmasının canlılar için önemi;
1- O2’yi seyrekleştirerek havanın solunabilir hale gelmesini sağlar.
2- Doğadaki yanma olaylarını yavaşlatır.

Dikkat Et !

1. Atmosferimizde %78 gibi yüksek oranda azot bulunmasına rağmen, hiçbir bitki ve hayvan grubu bu serbest azotu kullanamaz.
2. Atmosferde bulunan azot gazı çeşitli doğa olayları ve azot bağlayıcı bakteriler ile yeryüzüne aktarılır.

A. Atmosfer Azotunun Toprağa Geçmesinin Yolları:

1. Bakteriler tarafından azotun toprağa geçişi:
Baklagillerin kök yumrularında simbiyotik ( ortak) yaşayan RHİZOBİUM (azot bağlayıcı) BAKTERİLER,
Toprakta serbest yaşayan AZOTOBAKTERİLER,
Toprakta serbest yaşayan BAZI SİYANOBAKTERİLER,
Atmosferin serbest azotunu ( N2 ) (azot elementini) tutup toprakta NİTRAT TUZLARINA dönüştürür.
Böylece atmosferdeki serbest azot gazı ( N2 ) , nitrat tuzu halinde toprağa geçmiş olur.
Buna BİYOLOJİK AZOT FİKSASYONU denir.

2. Doğa olayları ile azotun toprağa geçişi:
Yıldırım, şimşek gibi atmosferik olaylar, atmosfer azotunun amonyak (NH3), amonyum (NH4+), nitrat (NO3-) şeklinde yağmurla birlikte toprağa geçmesine neden olur. Buna da KİMYASAL AZOT FİKSASYONU denir.

3. İnsanlar tarafında azotun toprağa geçişi:
İnsanlar tarafından suni nitratlı gübrelerin üretilmesi ve bunların tarımda kullanılması topraktaki azot tuzlarının artışına yol açar.

♦Fabrikalar sayesinde de havanın serbest azotu NİTRATA dönüştürülebilir.

DİKKAT ET !!!

1. Azotun bitkiler tarafından alınabilmesi için nitrat (NO3) tuzlarına çevrilmesi gerekir.
2. Az da olsa bazı bitkiler amonyumu (NH4) da kullanabilir.
3. Bitkiler, nitrit (NO2), amonyak (NH3) ve N2 kullanamazlar.

B. Nitrat tuzlarının bitkiler tarafından alınarak organik yapıya katılması:

1. Bitkiler toprağa geçen azot tuzlarını su ile birlikte kökleri ile emerek alır ve organik besin sentezinde kullanırlar.
2. Beslenme ile bu azotu hayvanlar da alır.

C. Organiğin inorganiğe dönüşümü: 

1. Saprofit canlılar (bazı bakteri ve mantarlar) bitki ve hayvanların organik atıklarını, ölen organizmaların kalıntılarındaki azotlu organik bileşikleri (protein gibi) parçalayarak amonyağa (NH3) dönüştürürler.
2. Bu olaya PÜTRÜFİKASYON ( Kokuşma ) denir.
3. Saprofitlerin canlıların Azotlu organik atıkları amonyağa dönüştürmesine Amonifikasyon ‘da denir.

1. Oluşan amonyak bitkiler tarafından doğrudan kullanılamaz.
2. Amonyak bir H+ iyonu alarak amonyuma (NH4) dönüşür ki bitkiler bunu özümseyebilir.

D. Nitrifikasyon:

1. Oluşan amonyağı Kemosentetik Bakterilerden olan Nitrit Bakterileri ” Nitrit ” e , oluşan nitriti ’de Nitrat Bakterileri “ Nitrata ” dönüştürür.
2. Bu olaya NİTRİFİKASYON denir.
3. Nitrifikasyon sonucunda amonyak, bitkilerin kullanabileceği nitrata dönüştürülmüş olur.

E. Azotun serbest hale geçerek atmosfere verilmesi:

1. Toprakta bulunan denitrifikasyon bakterileri de azot tuzlarını tekrar atmosferin serbest azotuna dönüştürülerek atmosfere verilir.
2. Bu olaya DENİTRİFİKASYON denir.

DİKKAT ET !

Nitrit ( NO-2 )ve Nitratın (NO-3)molekül yapılarını karıştırmamak için kullanılabilecek ipucu:

Nitrit ( NO-2 ):
NİTRİT kelimesinin sonunda “ İT “ harfleri vardır. Molekül formülünde de “ 2 “ rakamı vardır.

Nitrat ( NO-3 ):
NİTRAT kelimesinin sonunda “ AT “ harfleri vardır. Molekül formülünde de “ 3 “ rakamı vardır.
” 2 “ rakamı “ 3 “ den küçüktür.
“ İT “ de “AT “ dan küçüktür.

Buna durumda  ” AT “ , “ İT “den büyük olduğuna göre ;
“ 3 “ rakamını büyük olana yani NİTRAT ‘ a , “ 2 “ rakamını da küçük olana yani NİTRİT ‘ e yazmamız gerekir.

NOT:

♦Nitrifikasyon bakterileri oksijenli solunum, denitrifikasyon bakterileri oksijensiz solunum yaparlar.

Nitrifikasyon olayı;
Topraktaki azot ve bileşiklerinin artışına neden olan olaylar toprağın verimini de arttırır. Atmosfer azotunu azaltır.

Denitrifikasyon olayı;
Toprağın azot bileşiklerini azalttığı için verimini de azaltır. Atmosfer azotunu arttırır.

AZOT DÖNGÜSÜ ÖZET OLARAK

♦Atmosferdeki serbest azot ( N2 ) , baklagillerin kök yumrularında simbiyotik (ortak ) yaşayan RHİZOBİUM BAKTERİLERİ ,veya toprakta serbest olarak yaşayan AZOT BAĞLAYICI BAKTERİLER ve yine toprakta serbest yaşayan bazı SİYANOBAKTERİLER tarafından AMONYAK ( NH3 ) şekline dönüştürülerek toprağa geçer.

♦Azotun ( N2 ) toprağa geçişi yıldırım ve şimşek gibi doğa olayları ile de gerçekleşir.

Atmosferdeki serbest azot ( N2 ) , havadaki su molekülü ile birleşir ve yıldırım ,şimşek gibi doğa olayları ile de toprağa geçmiş olur .
Yıldırım ve şimşek gibi doğa olaylarında da azot gazı ( N2 ) toprağa AMONYAK ( NH3 ) şekline dönüşerek geçer.

⇒Yani her iki olayda da azot amonyağa dönüşerek toprağa geçer.

♦Topraktaki amonyağa ( NH3 ) ,H+ atomu bağlanarak AMONYUMA ( NH4 ) dönüşebilir.
♦Bitkiler topraktaki azotu ancak nitrat tuzları halindeyken yapısına alabilir.
♦Bu nedenle Amonyak veya amonyum önce toprakta NİTRİT BAKTERİLERİ ile Nitrite Nitrit de NİTRAT BAKTERİ ile Nitrat dönüşür. Bu olaya NİTRİFİKASYON denir.

⇒NİTRATA DÖNÜŞEN AZOT , ARTIK BİTKİLER TARAFINDAN ALINABİLECEK HALE GELMİŞTİR.

1. BİTKİLER topraktan kökleri yardımıyla NİTRATLARI ( NO3- ) yapısına alır. Bitkiler aldıkları NİTRATTAKİ , AZOTU ( N ) alarak çeşitli organik maddeler üretir.
2. Hayvanlarda bitkilerden beslenme yoluyla kendi yapısına AZOTU alır.
3. Bitki ve hayvan ölü ve atıkları SAPROFİT CANLILAR tarafından parçalandığında bu organik maddelerdeki azotlu organik maddeler tekrar amonyak haline dönüşür.
4. Saprofitlerin bu şekilde amonyağı tekrar toprak ta oluşturmalarına “AMONİFİKASYON” veya “PUTRİFİKASYON ( KOKUŞMA)” denir.
5. Saprofitlerin toprakta oluşturduğu amonyakta yine aynı süreçlere uğrar.
6. Yani toprakta H+ eklenmesiyle AMONYUM ( NH4 ) oluşur. Oluşan amonyum nitrifikasyon bakterilerince tekrar nitrata dönüştürülür

» Toprakta bulunan nitratın ,bir kısmı DENİTRİFİKASYON BAKTERİLERİNCE serbest Azot Gazına ( N2) dönüştürülür.
» Böylece toprak atmosfere azot gazı geçmiş olur. Bu olaya da denitrifikasyon olayı denir.

Azot Döngüsü

HATIRLATMA

Nitrifikasyon

1. Kemosentetik bakterilerin amonyağı nitrat tuzlarına dönüştürmesidir.

Amonifikasyon = Putrifikasyon ( kokuşma)

1. Saprofitlerin azotlu atıkları oksijensiz solunumda kullanarak amonyak oluşturmasıdır.

Denitrifikasyon

1. Topraktaki azotlu bileşiklerin (nitrat tuzlarının) Azot Ayrıştırıcı Bakteriler tarafından havanın serbest azotu haline dönüştürülmesidir.

Canlıların Azot İhtiyaçlarını Karşılama Yolları

1-YEŞİL BİTKİLER: Topraktaki nitrat tuzlarından.
2-BÖÇEKCİL BİTKİLER: Böceklerdeki azotlu organik bileşiklerden.
3-HETEROTROF CANLILAR: Bitki ve hayvanları yiyerek.
4-SAPROFİTLER: Bitkisel ve hayvansal atıklardan.
5-BAKLAGİLLER: Rhizobium cinsi bakteri yardımıyla.

UNUTMA !

Azot Döngüsü Sürecinde Gerçekleşen Olayların Basamakları;
Azotun bağlanması; Azot tutan bakteriler tarafından gerçekleştirilir.
Nitrifikasyon; Nitrifikasyon ( nitrit ve nitrat bakterileri)bakteriler tarafından gerçekleştirilir.
Biyosentez; Bitki ve hayvanlar tarafından gerçekleştirilir.
Amonifikasyon (Putrifikasyon = kokuşma); Saprofitler tarafından gerçekleştirilir.
Denitrifikasyon; Denitrifikasyon bakteriler tarafından gerçekleştirilir.

1. Azot tutan bakteriler

1. Azotun canlılar tarafından bağlanmasına “FİKSASYON “ denir. (AZOT FİKSAYONU)
2. Azot tutan bakteriler Atmosferdeki N2 (azotu), NH3’ e ( amonyağa) çevirirler . Bu çevirimde “NİTROGENAZ ENZİMLERİ” görev yapar.
3. Azot tutan bakteriler karada veya suda serbest yaşayabilirler.
4. Suda yaşayanlara siyanobakterilerin bazı türleri örnek verilebilir.
5. Azot tutan bakterilerin bir kısmı da “simbiyotik” yaşar.
6. Simbiyotik yaşayan azot bağlayıcı bakteriler . Baklagillerin köklerinde ortak yaşayabilirler.
7. Örneğin “RHİZOBİUM BAKTERİLERİ”
8. Simbiyotik yaşamda , Mutualizm örneğidir. Yani iki canlının karşılıklı yararı söz konusudur.
   ( Azot tutan bakteri bitkiden beslenmiş olur, bitki de azot tutan bakteri sayesinde azotu yapısına almış olur.)
9. Aynı zamanda siyanobakterilerin bazı türleri de bazı bitkilerle simbiyotik yaşayabilirler.

1. “NİTROGENAZ ENZİMLERİ” oksijensiz ortamda aktive olabilmektedir .
2. Ancak siyanobakterilerin fotosentez tepkimeleri sonucu oksijen oluşmaktadır.
3. Dolayısıyla siyanobakterilerin oluşturduğu oksijenden nitrogenaz enziminin korunması için bazı adaptasyona sahip olması söz konusudur.

2. Nitrifikasyon bakterileri: (Kemosentetik canlılardır.)

3. Denitrifikasyon bakterileri: (oksijensiz ortamda yaşamayı tercih ederler.)
( KEMOOTOTROFTURLAR)

4. Saprofitler, Bitkiler ve Hayvanlar:

1. Bitkiler dış ortamdan azotu NİTRAT ve ya AMONYUM şeklinde alacaktır ve fotosentez tepkimeleriyle azotlu organik maddelerin sentezini gerçekleştirebileceklerdir.
2. Ayrıca bu maddeleri başka azotlu maddelere de dönüştürebilirler.
3. Hayvanlar bitkilerle beslendiğinde azotu yapısına alıp kullanacaktır .
4. Örneğin azotlu boşaltım atıklarından biriside amonyaktır.
5. Saprofitler de azotlu maddelerle beslendiği için amonyak gibi azotlu maddelerin oluşmasıyla azot döngüsüne katkıda bulunurlar.

UNUTMA !

Azot Döngüsü ( ÖZET )

Azot Döngüsü:

1. Azot, canlılarda DNA, RNA gibi nükleik asitlerde, amino asitlerde ve proteinlerde bulunan bir moleküldür.
2. Atmosferde azot, %78 oranında bulunmaktadır.

Atmosferdeki azot döngüsünde azot içeren moleküller;

1. N2 (azot gazı),
2. NH3 (amonyak),
3. NH4+ (amonyum),
4. NO2- (nitrit) ,
5. NO3- (nitrat)
   formlarında gözlenir.

Azot döngüsünde gerçeklesen olaylar ve görevli olan canlılar şunlardır:

1- Azotun bağlanması azot bağlayıcı bakteriler tarafından gerçekleştirilir. Atmosferdeki azot gazı, bu bakteriler sayesinde amonyağa (NH3) dönüştürülür.
NOT: Atmosferdeki azot gazının su buharı ile bir araya gelmesi ile oluşan yıldırım sonucu da amonyak oluşumu gözlenir.
2- Amonyak toprağa karıştığı zaman hidrojen iyonlarının eklenmesi ile amonyum oluşur.
3- Nitrifikasyon olayında nitrit bakterileri sayesinde amonyum nitrite, nitrat bakterileri sayesinde ise nitrit nitrata dönüştürülür.
Uyarı: Nitrifikasyon olayında görevli olan nitrit ve nitrat bakterileri kemoototroftur.
4- Biyosentez olayları ile azot içeren organik maddeler sentezlenir. Bitkiler topraktaki nitrat tuzlarını kullanarak organik madde sentezini gerçekleştirir.
Uyarı: Bitkiler amonyumu kullanarak da azotlu organik madde sentezini gerçekleştirebilir.
5- Amonifikasyon olayında bitki ve hayvan ölü ve atıklarını ayrıştıran saprofitler tarafından amonyak oluşturulur.
6- Denitrifikasyon olayında denitrifikasyon bakterileri sayesinde nitratın azot gazına dönüştürülmesi. ve atmosfere verilmesi gerçekleşir.

3. Azot Döngüsünde Görevli Canlılar :

Azotun Bağlanması:
Azot bağlayan bakteriler atmosferdeki azotun bağlanmasını (fiksasyon) sağlayan bakterilerdir. Toprakta ya da suda, serbest halde ya da baklagillerin köklerinde simbiyotik olarak yasayabilirler.
Örnek: Baklagillerin köklerinde yasayan Rhizobium bakterileri ve baklagiller mutualist olarak yasar.

Nitrifikasyon:
Amonyumun nitrite dönüşümü nitrit bakterileri tarafından, nitritin nitrata dönüşümü nitrat bakterileri tarafından gerçekleştirilir.

Biyosentez:
Bitkiler azotu nitrat ya da amonyum halinde alarak azotlu organik maddesi sentezler. Hayvanlar azotlu boşaltım atıkları üretir.

Amonifikasyon:
Saprofitlerin azotlu atıkların ayrıştırılması ile NH3 oluşumunu gerçekleştirmesi olayı amonifikasyondur.

Denitrifikasyon:
Nitratın denitrifikasyon bakterileri tarafından azot gazına dönüştürülmesi süreci denitrifikasyondur.

EK BİLGİ

ÖTROFİKASYON

1. Tarım alanlarını gübrelemek için, içinde AZOT ve FOSFAT içeren ki (fosfat ta ,FOSFOR dan oluşmaktadır.) gübre kullanılmaktadır .
2. Bu gübrelemekte ki amaç , tarladaki bitkilerin daha fazla büyümesi başka bir deyişle verimin artmasıdır .
3. Ancak yağmur gibi olaylarla tarladaki bu azot ve fosfor içeren gübre toprakla birlikte yakındaki bir göle ve ya herhangi bir su kaynağına ulaştığında su da yaşayan alg gibi yosunlarında daha fazla büyümesini sağlayacaktır .
4. Sudaki yosunların büyümesi ve çoğalması arttığında kuruyup ölen bu yosunlar dibe çöktükçe bu yosunlarla beslenen bakteri sayısı da artacaktır.
5. Bakteriler bu bol miktardaki ölü yosun artıklarıyla beslenmek için su ortamındaki oksijeni kullanacaktır ve hızla çoğalan bakteriler daha fazla suda oksijen tüketimine yol açacaktır.
6. Su yüzeyinde toplanan alg ve mikroskobik organizmalar güneş ışınlarını engelleyerek su altı yaşamı için hayati önemi haiz olan oksijen emilimini engeller.
7. Suda ki oksijenin azalması da o su da yaşayan balık vb. diğer canlıların ölmesine neden olacaktır.
8. Sonuçta yaşamın olmadığı ölü bir su ortamı oluşacaktır.
9. Bu durumda ekosistemi olumsuz yönde etkiler.

1. Özellikle fosfattan kaynaklanan ötrofikasyon, fosfat kirlenmesi olarak da bilinir.
2. Kültürel ötrofikasyon; denen durum ise, insan eli ile bir su ekosistemine kanalizasyon, temizlik malzemesi ve gübre gibi aşırı oranda besin maddesi içeren maddeler boşaltılarak suyun yaşlanma süreci hızlandırıldığında meydana gelir.
3. Ötrofikasyonu hızlandıran etmenler arasında ;

⇒iklimin kurak geçmesi,
⇒aşırı buharlaşma,
⇒göl suyunun bir kanalla sulamada kullanılması sayılabilir.

Kısaca ötrofikasyon; Ötrofikasyon, göl gibi herhangi bir büyük su ekosisteminde, başta karalardan gelenler olmak üzere, çeşitli nedenlerle besin maddelerinin büyük oranda artması sonucu, plankton ve alg varlığının aşırı şekilde çoğalmasıdır.

♦Bu durum sudaki çözülmüş oksijen miktarını azaltarak uzun vadede su ekosisteminin ölümüne neden olabilir.

KONU TARAMA

1)
I. Buharlaşma
II. Yoğunlaşma
III. Solunum
IV. Fotosentez
Yukarıda verilen olaylardan hangisi atmosferdeki su miktarını azaltır?
A) Yalnız I    B) Yalnız II    C) I ve II    D) II ve IV    E) I, II ve III

CEVAP: B
Açıklama:
I. Buharlaşma . ARTIRIR. Yeryüzündeki suların buharlaşması atmosferdeki suyun artmasına neden olur.
II. Yoğunlaşma. AZALTIR. Atmosferde su buharın yoğunlaşması yağışa neden olur. Bu durum da atmosferdeki su miktarını azaltır.
III. Solunum. ARTIRIR. Solunum olayları sonucu bir miktar su açığa çıkar ve bu su buharlaşarak atmosfere karışır.
IV. Fotosentez. ETKİLEMEZ. Fotosentezde su kullanılır . Ancak bu su atmosferdeki su değil, yeryüzündeki su kaynaklarından alınır . Dolayısıyla bu durum atmosferdeki su miktarını etkilemez.

2)
I. Saprofit faaliyetleri
II. Fotosentez
III. Kemosentez
IV. Hücresel solunum
V. Fosil yakıtların yanması
Yukarıda verilen olaylardan hangisi atmosferdeki CO2 miktarını artırır?
A) I ve II    B) IV ve V    C) I, II ve III    D) I, IV ve V    E) II, III ve V

CEVAP: D
Açıklama:
I. Saprofit faaliyetleri. ARTIRIR. Saprofitlerin organik maddeleri parçalaması sonucu CO2 açığa çıkar . Bu CO2 ‘de doğrudan atmosfere katılır.
II. Fotosentez . AZALTIR . Fotosentez için atmosferden CO2 alınır . Bu durumda atmosferdeki CO2 ‘ i azalır.
III. Kemosentez . AZALTIR . Kemosentez için fotosentezdeki aynı durum söz konusudur. Yani atmosferdeki CO2 ‘ i azalır.
IV. Hücresel solunum. ARTIRIR. Solunum olayları sonucu CO2 açığa çıkar. Bu CO2 ‘de doğrudan atmosfere katılır.
V. Fosil yakıtların yanması . ARTIRIR. Yanma tepkimeleri CO2 açığa çıkar . Bu CO2 ‘de doğrudan atmosfere katılır.

3) Ölmüş otçul bir memelinin karaciğer hücresinde bulunan bir proteinin N atomları işaretleniyor.
İşaretli N atomlarının atmosferdeki azot gazının yapısında rastlanılması sürecinde;
I. Kemosentez
II. Oksijenli solunum
III. Hidroliz
olaylarının gerçekleşme sırası aşağıdakilerden hangisidir?
A) I – II – III    B) I – III – II     C) II – I – III     D) III – I – II     E) III – II – I

CEVAP: E
Açıklama:
1-Ölmüş bir canlıdan bahsedildiği için, öncelikle bu ölmüş hayvanın saprofitler tarafından parçalanması gerekir.
Bu durumda hücre dışında PROTEİNLERİN, aminoasitlere parçalanması yani hidrolizi gerçekleşir. ( III )
2- Oluşan aminoasitler , saprofit canlıların vücudunda oksijenli solunum olayları ile parçalanıp amonyak ( NH3 ) haline gelir. ( II )
3- Oluşan amonyak nitrifikasyon bakterileri tarafından NİTRİFİKASYON TEPKİMELERİ ile NİTRAT ( NO-3 ) haline getirilir. Nitrifikasyon tepkimeleri kemosentez tepkimelerdir. ( I )

4)
I.Yıldırım
II.Azot bağlayıcı bakteriler
III. Denitrifikasyon
Yukarıda verilen olaylardan hangileri atmosferdeki azot miktarının azalmasını sağlar?
A) Yalnız III     B) I ve II       C) I ve III       D) II ve III      E) I,II ve III

CEVAP:  B
Açıklama
I.Yıldırım . AZALTIR. Yıldırım atmosferdeki azotu yağmurla birlikte toprağa geçmesini sağlar . Dolayısıyla atmosferdeki azot gazı azalır.
II.Azot bağlayıcı bakteriler. AZALTIR. Azot bağlayıcı bakteriler atmosferdeki azotu tutup toprağa geçmesini sağlar . Dolayısıyla atmosferdeki azot gazı azalır.
III. Denitrifikasyon . ARTIRIR. Topraktaki  nitrat tuzları halinde bulunan azotun ,serbest kalıp atmosfere geçmesi sağlar. Dolayısıyla atmosferde azot gazı artar.

5) Ototrof yapısında bulunan bir azot atomunun azot gazı haline dönüşümü sırasında aşağıda verilen olaylardan hangisi en son gerçekleşir?
A) Denitrifikasyon bakterilerinin faaliyetleri
B) Azot bağlayıcı bakterilerin faaliyetleri
C) Nitrit bakterilerinin faaliyetleri
D) Nitrat bakterilerinin faaliyetleri
E) Saprofit faaliyetleri

CEVAP: A
Açıklama:
A) Denitrifikasyon bakterilerinin faaliyetleri. (4.) Nitrat tuzlarındaki azot, denitrifikasyon bakterileri tarafından serbest hale gelip atmosfere verilecek.
B) Azot bağlayıcı bakterilerin faaliyetleri. ( 5.) Nitrat azot bağlayıcı bakterileri tarafından tutulup bitkilere geçmesi sağlanacak.
C) Nitrit bakterilerinin faaliyetleri. (2.) Amonyak nitrit bakteri tarafından NİTRİTE dönüştürülecek.
D) Nitrat bakterilerinin faaliyetleri. ( 3.) Nitrit nitrat bakteri tarafından NİTRATA dönüştürülecek.
E) Saprofit faaliyetleri. (1.) Canlının organik kalıntısı saprofit tarafından AMONYAĞA dönüşecek.

NOT: En son olay B şıkkıdır. Ancak soruda azotun serbest hale geldiği sıra sorulduğu için cevabımız “A “ şıkkıdır.

SORU 6. Doğadaki azot döngüsündeki denitrifikasyon basamağı aşağıdakilerden hangisinin gerçekleşmesini sağlar?
A) Amonyaktan nitrit oluşumu
B) Nitritten nitrat oluşumu
C) Azotun gaz hâlinde atmosfere verilmesi
D) Atmosferdeki azotun, bazı bakterilerce bağlanması
E) Bitkilerin suda çözünen azot tuzlarını alması

CEVAP: C
Toprakta bulunan denitrifikasyon bakterileri de azot tuzlarını tekrar atmosferin serbest azotuna dönüştürülerek atmosfere verilir. Bu olaya denitrifikasyon denir.

SORU 7. Aşağıdaki maddelerden hangilerinin döngüleri insan etkinlikleri sonucu bozulursa küresel düzeyde en şiddetli ekolojik etkinin oluşması beklenir?
A) Fosfor – Potasyum
B) Fosfor – Kalsiyum
C) Karbon – Azot
D) Azot – Kalsiyum
E) Kalsiyum – Potasyum

CEVAP: C
Karbon, bütün organiklerin, Azot ise tüm proteinlerin yapısına katılan yaşamsal öneme sahip iki önemli atomdur.

SORU 8. Bir baklagilin köklerinde simbiyotik yaşayan bakterilerin faaliyetini olumsuz etkileyen çevresel bir etmenin, aşağıdaki maddelerden hangisinin bitki kökleriyle alınımını engellemesi beklenir?
A) Azotlu bileşikler     B) Potasyum    C) Magnezyum    D) Klor     E) Fosfor

CEVAP: A
Baklagilin köklerinde simbiyotik yaşayan bakteriler atmosferin serbest azotunu bitkiler için bağlar.
Bu bakterilerin olumsuz etkilenmesi azot bileşiklerinin alımını olumsuz etkiler.

SORU 9. Doğadaki azot döngüsünün bir kısmını gösteren aşağıdaki şekilde K, L ve M bakterilerinin adları, aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir?

CEVAP : B
K serbest azotu bağladığı, M atmosfere serbest azot gönderdiği dolayısı ile denitrifikasyon bakterileri olduğu şemada görülüyor.

SORU 10. Doğadaki azot döngüsünün bazı basamakları aşağıda verilmiştir:
I. Saprofit bakterilerin amonyak oluşturması II. Denitrifikasyon bakterilerinin faaliyeti
III. Baklagil kök yumrucuklarındaki simbiyotik bakterilerin faaliyeti
Bu olayların hangi sırayla gerçekleşmesi, havadaki azotun canlı yapısına katılıp tekrar havaya dönmesini sağlar?
A) I – III – II      B) II – I – III       C) II – III – I     D) III – I – II      E) III – II – I

CEVAP: D
Baklagil kök yumrucuklarındaki simbiyotik bakterilerin atmosferin serbest azotunu bağlar (fikse eder).
Bitki bu azotla protein üretir.
Bitkinin proteinleri atıklarını saprofitler amonyağa ayrıştırır.
Daha sona da oluşan azot tuzları denitrifikasyon bakterilerinin faaliyeti ile serbest azota dönüştürülerek atmosfere gönderilir.

SORU 11. Azot bakımından fakir bir toprağı zenginleştirmek için hangi bitki ekilmelidir?
A) Pancar       B) Buğday    C) Bakla    D) Lahana      E) Şeker kamışı

CEVAP: C
Baklagil köklerinde mutualist yaşayan bakteriler atmosfer azotunu bağlayarak toprağın azot oranını artırır.

SORU 12. Ekosistemin su döngüsünde etkili olan,
I. yoğuşma
II. terleme
III. buharlaşma
IV. solunum
olaylarından, atmosferin su oranını,
a. azaltanlar          b. artıranlar
aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

CEVAP: A
Yoğuşma azaltır.
Terleme, buharlaşma ve solunum artırır.

SORU 13. Doğadaki azot devrinin bazı basamaklarını gösteren yandaki şekilde, soru işaretiyle belirtilen kısımda aşağıdaki bakteri gruplarından hangisi yer alır?
A) Denitrifikasyon bakterileri
B) Nitrifikasyon bakterileri
C) Çürükçül bakteriler
D) Fotosentez yapan bakteriler
E) Parazit bakteriler

CEVAP: A
Azotun atmosfere dönmesi Denitrifikasyon bakterileri ile olur.