MADDE DÖNGÜLERİ

MADDE DÖNGÜLERİ

-Doğada yaşamın sürekliliği için karbon, su, oksijen, azot, kükürt ve fosfor gibi maddeler devirli olarak kullanılır. Yani canlılar ihtiyaç duydukları bu maddeleri yaşadıkları ortamdan alır, kullanır ve sonra bir şekilde ortama geri verir. Maddelerin ekosistem içindeki bu dolaşımına madde döngüleri denir.

1. SU DÖNGÜSÜ

A. Suyun atmosfere geçişi: Su, güneş ışınlarının etkisiyle okyanuslar, göller, nehirler ve kara parçalarının yüzeyinden buharlaşarak atmosfere geçer. Ayrıca bitki ve diğer canlılardan terleme ve solunum yoluyla buharlaşan su da atmosfere geçer

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

Görsel: Su döngüsü

2. KARBON DÖNGÜSÜ

Karbon (C) canlıların yapısını oluşturan organik moleküllerin temel elementlerinden biridir.

-Yeryüzünde dolaşıma katılan en önemli karbon bileşiği CO₂ dir.

-Yerkürenin karbon kaynaklarından biri de kireç taşı kayalarıdır.

-Kireç taşları havayla temas ettiği zaman aşınmaya ve erozyona uğrar. Kireç taşının içinde bulunan mineral karbon yavaş yavaş ayrışıp karbon dioksit hâlinde denizlere ve atmosfere karışarak karbon döngüsüne katılır.

-Suda yaşayan fitoplankton adı verilen mikroskobik canlılar suda çözünmüş olan CO₂ yi fotosentezde kullanır. Karalarda ise bitkiler atmosferdeki CO₂ yi kullanır.

-Fotosentez olayında, havadaki C0₂ yeşil bitkiler tarafından alınınca, C0₂'in karbonu fotosentez yapan canlılara geçer. Bitkilerden besinlerle hayvanlara aktarılır.

-Bu arada besinlerin yıkılması sonucu oluşan C0₂ solunum ile tekrar atmosfere döner.  Ayrıca bitki ve hayvanların ölüleri ve artıkları, ayrıştırıcılar tarafından parçalanarak C0₂ oluşur. Oluşan bu C0₂ tekrar atmosfere geçer.

- Bitki ve hayvan fosillerinin toprak altında uzun süre kalmasıyla oluşan kömür, petrol gibi yakıtlar ve kurumuş bitki dokuları yanınca oluşan C0₂ atmosfere karışır.

Görsel: Doğada karbon döngüsü

   3. AZOT DÖNGÜSÜ              

-Atmosferimizde %78 gibi yüksek oranda azot bulunmasına rağmen, hiçbir bitki ve hayvan grubu bu serbest azotu kullanamaz. Bu azotun bitkiler tarafından alınabilmesi için nitrat (NO₃) tuzlarına çevrilmesi gerekir. Az da olsa bazı bitkiler amonyumu (NH₄) da kullanabilir.

-Azot, aminoasitlerin, proteinlerin, nükleik asitlerin yapısına katılır.

Azot döngüsünü maddeler halinde daha anlaşılır hale getirelim;

A. Atmosfer azotunun toprağa geçmesi (azot fiksasyonu) yolları:

1. Baklagillerin kök yumrularında yaşayan rhizobium (azot bağlayıcı) bakteriler, toprakta serbest yaşayan azotobakteriler ve bazı siyanobakteriler atmosferin serbest azotunu (azot elementini) tutup toprakta amonyak (NH3) ve amonyuma (NH4) dönüştürür.

2. Yıldırım, şimşek gibi atmosferik olaylar, atmosfer azotunun amonyak (NH₃), amonyum (NH₄⁺), şeklinde yağmurla birlikte toprağa geçmesine neden olur.

3. İnsanlar tarafından suni nitratlı gübrelerin üretilmesi ve bunların tarımda kullanılması topraktaki azot tuzlarının artışına yol açar.

B. Nitrat tuzlarının bitkiler tarafından alınarak organik yapıya katılması: Bitkiler toprağa geçen azot tuzlarını su ile birlikte kökleri ile emerek alır ve organik besin sentezinde kullanırlar. Beslenme ile bu azotu hayvanlar da alır.

C. Organiğin inorganiğe dönüşümü: Saprofit canlılar (bazı bakteri ve mantarlar) bitki ve hayvanların organik atıklarını, ölen organizmaların kalıntılarındaki azotlu organik bileşikleri (protein gibi) parçalayarak amonyağa (NH₃) dönüştürürler. Bu olaya pütrüfikasyon kokuşma) denir.

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

D. Nitrifikasyon: Oluşan amonyağı kemosentetik bakterilerden olan nitrit bakterileri nitrite, nitrat bakterileri de nitrata dönüştürür. Bu olaya nitrifikasyon denir. Nitrifikasyon sonucunda amonyak, bitkilerin kullanabileceği nitrata dönüştürülmüş olur.

E. Azotun serbest hale geçerek atmosfere verilmesi: Toprakta bulunan denitrifikasyon bakterileri de azot tuzlarını tekrar atmosferin serbest azotuna

dönüştürülerek atmosfere verilir. Bu olaya denitrifikasyon denir.

Şekil: Azot döngüsü

SORU 1. (2024 MSÜ)

Karbon döngüsü ile ilgili,

I. Doğadaki karbon döngüsünde ayrıştırıcı organizmalar görev yapmaz.

II. Sucul ekosistemler doğadaki karbon kaynaklarından biridir.

III. Fosil yakkıtları yanması atmosfere karbon dioksit verilmesine neden olur.

İfadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I   B) I ve II    C) I ve III   

D) II ve III    E) I, II ve III

SORU 2. (2020 MSÜ)

Doğada aşağıdaki olaylardan hangisi atmozfere karbondioksit salınımına neden olmaz?

A) Fosil yakıtların yakılması

B) Hücre solunumu

C) Fotosentez

D) Kireç taşlarının suda çözünmesi

E) Ayrıştırıcıların faaliyeti

SORU3. (2019 MSÜ)

Azot döngüsü ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

A) Şimşekler sayesinde de azot fiksasyonu mümkündür.

B) Bazı bakteriler doğal yollardan havadaki azotu bağlayabilir.

C) Bitkiler topraktan azotu sadece nitrat formunda alabilir.

D) Topraktaki bazı bakteriler nitratı serbest azota dönğüştürebilir.

E) Göl, nehir ve okyanuslardaki sedimanlarda da azot rezervi mevcuttur.

SORU 4. (2016-LYS2/BİY)

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

SORU 5. (2014 – LYS2 / BİY)

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

SORU 6. 2011 LYS2 / BİY)

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

SORU 7. Karbon döngüsü ile ilgili,

I. Karbon döngüsü erçekleşirken saprofit canlılar herhangi bir işlev görmez.

II. Doğadaki karbon kaynaklarından biri de sucul ekosistemlerdir.

III. Fosil yakıtlar yandığında atmozfere CO₂ gazı verir.

hangileri doğrudur?

A) Yalnız I    B) Yalnız III    C) I ve III    D) II ve III    E) I ve II

CEVAPLAR

1. Ayrıştırıcı canlıların solunumu ile atmosfere karbon dioksit verilir. Atmosferin karbondioksit miktarını artırır.

CEVAP: D

2. Atmosferdeki karbondioksit, fotosentez ile alınır, canlı yapısına katılır. CEVAP: C

3.Bitkiler topraktan azotu sadece nitrat formunda değil, bazı bitkiler amonyumu (NH₄) da alabilir.

CEVAP:C

4. Toprakta bulunan denitrifikasyon bakterileri azot tuzlarını tekrar atmosferin serbest azotuna dönüştürülerek atmosfere verilir. Bu olaya denitrifikasyon denir.

CEVAP:C

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

6. K’nın serbest azotu bağladığı, L’nin nitriti nitrata dönüştürdüğü ve M’nin atmosfere serbest azot gönderdiği dolayısı ile denitrifikasyon bakterileri olduğu şemadan görülüyor. CEVAP:B

7 .Bitki ve hayvanların ölüleri ve artıkları, ayrıştırıcılar (saprofitler) tarafından parçalanarak C0₂ oluşur. Oluşan bu C0₂ atmosfere geçer. Yani saprofitlerin etkileri vardır. Ayrıca Sucul ekosistemdeki tortular, Okyanuslardaki çözünmüş karbon bileşikleri Atmosferin karbon kaynaklarıdır. Fosil yakıtlar kullanıldığında ise yoğun olarak atmosfere CO₂ verilir.

CEVAP: D