BİYOLOJİ 1 - benihafifealma.com · yılda bulunan mikroskop oldu. Mikroskop, ilkel olmasına karşın ilk kullanıcıları olan Malpighi (Malpigi), Antonie van Leeuvvenhooke (Antoni

ANKARA 2015

BİYOLOJİ1

YAZAR

Oğuzhan ÜSTÜNEL

DERS NOTU

T.C.

MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI

AÇIK ÖĞRETİM OKULLARI

AÇIK ÖĞRETİM LİSESİ - MESLEKİ AÇIK ÖĞRETİM LİSESİ

Copyright © MEB Her hakkı saklıdır ve Millî Eğitim Bakanlığına aittir. Tümü ya da bölümleri izin

alınmadan hiçbir şekilde çoğaltılamaz, basılamaz ve dağıtılamaz.

Yazar : Oğuzhan ÜSTÜNEL

Grafik : Hatice DEMİRER

Kapak : Güler ALTUNÖZ

MEB HAYAT BOYU ÖĞRENME GENEL MÜDÜRLÜĞÜ YAYINLARI

AÇIK ÖĞRETİM OKULLARI DERS NOTLARI DİZİSİ

İÇİNDEKİLER

YAŞAM BİLİMİ BİYOLOJİ, CANLILAR DÜNYASI1. ÜNİTE

YAŞAM BİLİMİ BİYOLOJİ

1.1. BİLİMSEL BİLGİNİN DOĞASI VE BİYOLOJİ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 14

1.1.1 Genelde Bilginin Özelde Biyolojinin Doğası _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 14

1.1.1.1 Bilimsel Yöntem _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 14

1.1.1.2 Biyolojide Elde Edilen Bilgilerin Tarihsel Değişimi _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 15

1.1.1.3 Biyolojide Kullanılan Çeşitli Çalışma Süreçleri _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 16

1.1.1.4 Teori ve Kanun _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 18

1.1.2 Biyolojinin Günlük Hayatta Karşılaşılan Problemlerin Çözümüne

Sağladığı Katkılar _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 18

1.1.2.1 Çevre ve Biyoloji _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 19

1.1.2.2 Sağlık ve Biyoloji _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 19

1.1.2.3 Enerji İhtiyacı ve Biyoloji _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 20

1.1.2.4 Adli Uygulamalar ve Biyoloji _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 20

1.1.2.5 Meslek Olarak Biyoloji _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 21

1.1.3 Biyolojide Çalışma Alanları _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 21

1.1.4 Biyolojinin Diğer Bilimlerle İlişkisi _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 23

1.2 CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 23

1.2.1 Canlı ve Cansız Varlıklar Arsındaki Farklar _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 23

1.2.2 Canlıların Ortak Özellikleri _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 23

1.2.2.1 Hücreli Yapı ve Organizasyon _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 24

1.2.2.2 Beslenme _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 26

1.2.2.3 Solunum (Enerji Üretimi) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 27

1.2.2.4 Boşaltım _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 29

1.2.2.5 Hareket _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 30

1.2.2.6 Üreme _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 30

1.2.2.7 Büyüme ve Gelişme _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 32

1.2.2.8 Uyarılma ve Tepki Verme _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 34

1.2.2.9 Ortama Uyum _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 35

ÖZET _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 36

DEĞERLENDİRME SORULARI _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 38

2. ÜNİTE

CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞİKLER

2.1 CANLILARIN YAPISINI OLUşTURAN BAşLICA KİMYASAL MADDELER _ _ _ _ _ _ _ 44

2.1.1 İnorganik Bileşikler _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 44

2.1.1.1 Su _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 44

2.1.1.2 Mineraller _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 47

2.1.1.3 Asitler _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 49

2.1.1.4 Bazlar _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 50

2.1.1.5 Tuzlar _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 51

2.1.2 Organik Bileşikler _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 52

2.1.2.1 Karbonlu Bileşiklerin Canlılar İçin Önemi _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 52

2.1.2.2 ATP (Adenozin Tri Fosfat) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 53

2.1.2.3 Karbonhidratlar _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 54

2.1.2.4 Yağlar (Lipitler) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 56

2.1.2.5 Proteinler _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 59

2.1.2.6 Vitaminler _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 61

2.1.2.7 Enzimler _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 64

2.1.2.8 Hormonlar _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 71

2.1.2.9 Nükleik Asitler _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 71

2.2 DÜZENLİ VE DENGELİ BESLENME _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 79

ÖZET _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 80

DEĞERLENDİRME SORULARI _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 82

3. ÜNİTE

CANLILAR DÜNYASI

3.1 CANLILIĞIN TEMEL BİRİMİ HÜCRE _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 87

3.1.1 Hücre İle İlgili Çalışmaların Tarihsel Gelişimi _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 87

3.1.2 Hücresel Yapılar ve Görevleri _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 91

3.1.2.1 Prokaryot Hücreler _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 91

3.1.2.2 Ökaryot Hücreler _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 92

3.1.2.3 Prokaryot ve Ökaryot Hücrelerin Karşılaştırılması _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 92

3.1.3 Ökaryot Hücrenin Yapısını Oluşturan Elemanlar _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 93

3.1.3.1 Stoplazma _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 93

3.1.3.2 Çekirdek _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 101

3.1.3.3 Hücre Zarı _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 103

3.1.3.4 Madde Geçişi _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 105

3.1.3.5 Hücre İskeleti _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 109

3.1.4 Bitki ve Hayvan Hücrelerinin Karşılaştırılması _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 110

3.1.5 Canlılarda Hücresel Organizasyon _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 111

3.1.6 Hücre Çalışmalarının Tıp ve Sağlık Alanındaki Gelişmelere Katkısı _ _ _ _ _ 113

3.1.6.1 Kök Hücre _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 114

3.1.6.2 Yapay Doku ve Organ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 115

3.1.6.3 Hücre ve Doku Kültürü _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 116

ÖZET _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 117

DEĞERLENDİRME SORULARI _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 120

CEVAP ANAHTARI _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 122

SÖZLÜK _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 123

KAYNAKÇA _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 126

1. ÜNİTE

YAŞAM BİLİMİ BİYOLOJİ

Fonksiyonlarını yaşama mümkün olduğunca uyum sağlayarak sürdüren basit yapılı moleküllerin veya karmaşık doku - organ sistemlerinin bir araya gelmesiyle olu-şan yapıya canlı denir.

12

BİYOLOJİ 1

NELER ÖĞRENECEĞİZ?

Bu ünitenin sonunda;I. BİLİMSEL BİLGİNİN DOĞASI VE BİYOLOJİ

1. Genelde Bilginin Özelde Biyolojinin Doğası

a) Bilimsel Yöntem

b) Biyolojide Elde Edilen Bilgilerin Tarihsel Değişimi

c) Biyolojide Kullanılan Çeşitli Çalışma Süreçleri

d) Teori Ve Kanun

2. Biyolojinin Günlük Hayatta Karşılaşılan Problemlerin Çözümüne Sağladığı Katkılar

a) Çevre ve Biyoloji

b) Sağlık ve Biyoloji

c) Enerji İhtiyacı ve Biyoloji

d) Adli Uygulamalar ve Biyoloji

e) Meslek Olarak Biyoloji

3. Biyolojide Çalışma Alanları

4. Biyolojinin Diğer Bilimlerle İlişkisiII. CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ

1. Canlı Ve Cansız Varlıklar Arsındaki Farklar

2. Canlıların Ortak Özellikleri

a) Hücreli Yapı Ve Organizasyon

b) Beslenme

c) Solunum (Enerji Üretimi)

d) Boşaltım

e) Hareket

f ) Üreme

g) Büyüme ve Gelişme

h) Uyarılma ve Tepki Verme

i) Ortama Uyum

ANAHTAR KAVRAMLAR

Gelişme Uyum Boşaltım

Katabolizma

Metabolizma Bilimsel bilgi

Büyüme ve Gelişme

Uyarılara tepki

Bilimsel bilgi Anabolizma

Hareket

Teknoloji

Beslenme

Canlılık Biyoloji

Mitoz

Boşaltım Boşaltım

14

BİYOLOJİ 1

1.1 BİLİMSEL BİLGİNİN DOĞASI VE BİYOLOJİ1.1.1 GENELDE BİLGİNİN ÖZELDE BİYOLOJİNİN DOĞASITarafsız gözlem ve deneylerle elde edilen düzenli bilgi birikimine bilim adı ve-

rilir. İnsanların merakını uyandıran her şey bilimin konusunu oluşturur. Bilimsel ça-lışmalarla uğraşan bilim insanlarının sahip olduğu bazı özellikler aşağıda verilmiştir.

* Ön yargıdan uzak ve tarafsızdır.

* Çalışmaları için uygun yöntemi belirleyebilme, elindeki yöntem ve mater-yalden en iyi şekilde yararlanabilme yeteneğine sahiptir.

* Yeniliklere açık ve aydın bir kişiliğe sahiptir.

* Akılcı ve gerçekçidir.

Bilim insanlarının sahip olduğu anlayışlar bilimsel süreçleri etkilemektedir. Bu nedenle bilimin mutlak doğrular içermediği, değişken bir yapısı olduğu söylenebilir.

1.1.1.1 BİLİMSEL YÖNTEMBilim, deney ve mantık temelli olması ile diğer bilgi edinme yöntemlerinden

ayrılmaktadır. Bilimin sunduğu bilgiler çeşitli delillerle desteklenmiştir. Sunulan bil-giler diğer bilim insanları tarafından sorgulanabilir, kontrol edilebilir.

Sınana bilirlik adı verilen bu özellik bilimsel olanı olmayandan ayırt etmede kullanılan önemli bir ölçüttür. Bilimde tek bir bilimsel metot yoktur.

Bilim insanları bilimsel sorulara cevap ararken pek çok farklı yöntem kullanırlar. Ancak bilim insanlarının çalışmalarında özenle uygulamaya çalıştığı çeşitli süreçler bulunur. Bunlar aşağıdaki gibi genelleştirilebilir.

Resim 01.01: Bilim

15

BİYOLOJİ 1

1.1.1.2 BİYOLOJİDE ELDE EDİLEN BİLGİLERİN TARİHSEL DEĞİşİMİBatı dünyası Orta Çağ’da bütün yeni düşüncelere karşı çıkan bir tutum be-

nimsedi. Böylece Roma İmparatorluğu’nun çöküşünden Rönesans’a kadar bilimsel anlayışta önemli gelişmeler olmadı. Biyoloji bilimindeki ilk büyük gelişme, 16. yüz-yılda bulunan mikroskop oldu. Mikroskop, ilkel olmasına karşın ilk kullanıcıları olan Malpighi (Malpigi), Antonie van Leeuvvenhooke (Antoni van Lövenhuk), Haçk (Hak) gibi bilim insanlarının çok sayıda buluşlar yapmasını sağladı. Yeni bir çağ başlatacak bu ilk adımın atılması, araştırmacıların sayılarının çoğalmasıyla ve buna bağlı ola-rak hızla artan buluşlarla devam etti. Eski bilginlerin bütün görüşlerine körü körüne inanmayıp doğru bilgiye deneyle ulaşmak gerektiğini ortaya koyan bu çalışmalar, çağının bilim anlayışını da derinden etkiledi. Robert Hooke’ un hücreyi bulması ile biyoloji bilimindeki gelişmeler hızla devam etti.

Daha detaylı görüntü veren mikroskopların geliştirilmesi sayesinde bitki ve hayvan dokuları, böceklerin yapısı mikroskopla incelenmiş ve hücre, biyolojinin merkezine oturmuştur. Moleküler biyolojinin doğuşuna kadar yaşamın bütün sırları hücre ile açıklandı. Moleküler biyolojinin gelişmesiyle genetik materyallerin kulla-nılması ve hücredeki olayların takip edilmesi hız kazanarak günümüze kadar devam etti.

Biyoloji bilimindeki gelişmeler tıp, eczacılık, veterinerlik ve tarım alanlarında da ilerlemelere ortam ha¬zırladı. Ancak binlerce canlının yapısı, işlevi, gelişmesi ve çevresiyle ilişkilerini inceleyen biyoloji bilimi, bir tek bilim dalı olarak ele alınamaya-cağı için birçok bölüm ve alt bilim dallarına ayrıldı.

Canlılıkla ilgili birçok alanı içeren biyoloji, bilim insanlarının katkısıyla son dö-nemlerde diğer bilimlere oranla ciddi gelişmeler gösterdi.

Resim 01.02: İlkel mikroskop, ışık mikroskobu, elektron mikroskobu

16

BİYOLOJİ 1

1.1.1.3 BİYOLOJİDE KULLANILAN ÇEşİTLİ ÇALIşMA SüREÇLERİa. Problemin tanımlanması: Bilimsel süreçte yapılacak ilk iş üzerinde çalışma

yapılacak problemin net olarak ortaya konmasıdır. Bunun için bilim insanları bir yandan gözlemler ve ön çalışmalar yaparken bir yandan da problemle ilgili önce-den yapılmış çalışmalar varsa bunlardan yararlanırlar.

Bir nesnenin, olayın ya da gerçeğin niteliklerinin anlaşılabilmesi amacıyla dik-katli ve planlı olarak ele alınıp incelenmesine gözlem denir.

İki tip gözlem bulunur.

Sadece duyu organlarına dayanan gözlemlere nitel gözlem, çeşitli ölçüm alet-leri kullanılarak sayısal sonuçların elde edildiği gözlemlere ise nicel gözlem denir.

b. Verilerin toplanması: Bilim insanlarının üzerinde çalışma yaptıkları prob-lemle ilgili topladıkları bilgilere veri denir. Problemle ilgili veriler toplanıp düzenlen-dikten sonra probleme çözüm önerisi oluşturulabilir.

c. Hipotezin ortaya konması: Problem için önerilen geçici çözüm yoluna hipo-tez adı verilir. Hipotez oluşturma ve hipotezi test etme aşamaları bilimsel sürecin anahtar elemanları olarak ifade edilebilir.

İyi bir hipotez,

* Eldeki verilere ters düşmemelidir.

* Test edilebilir olmalıdır.

* Yeni tahminler yapılabilmesine ve yeni gerçeklere ulaşılabilmesine olanak sağlamalıdır.

Resim 01.03: Araştırma

17

BİYOLOJİ 1

Hipotez kurulduktan sonra bilim insanı hipotezine yönelik tahminlerde bulu-nabilir. Tahminler yapılırken tümevarım veya tümdengelim yöntemi kullanılabilir.

Tahmin cümleleri “eğer ............ ise ............. dır.” şeklinde bir dizi ifadeden oluşur.

d. Deneylerin kurulması ve kontro-lü: Hipotezler deneylerle test edilip doğ-ruluğu ispatlanıncaya kadar geçicidir. Bilimsel bir gerçeği göstermek, bir yasayı doğrulamak veya bir hipotezi kanıtlamak amacıyla yapılan işlemlere deney denir. Deneylerde genellikle kontrol grubu ve deney grubu adı verilen iki grup bulunur. Kontrol grubu normal koşullar altında tu-tulan gruptur. Deney grubu ise araştırılan faktörle ilgili deneysel uygulamalara tabi tutulan gruptur.

Kontrollü deney düzeneğinde de-ğiştirilerek etkisi araştırılan koşula bağımsız değişken, bağımsız değişkene tepki olarak değişim gösteren değişkene de bağımlı değişken denir.

Örneğin; Sütün bozulmasına, sıcaklığın etkisini kontrollü deneyle gözlemle-mek istiyoruz.

Aynı marka, aynı miktar, aynı hava ortamı vb. değişkenler aynı tutularak, öz-deş iki kaba süt konulur. 1. kaptaki süt, 5 C0’de, 2. kaptaki süt ise; 30 C0’de tutulsun.

Bağımlı değişken: Sütün bozulması (veya üretilen bakteri sayısı)

Bağımsız değişken: Sıcaklık

Sabit tutulan değişkenler: Süt miktarı, markası(cinsi), konulduğu kap, havası vb.

e. Verilerin analizi ve sonuç çıkarma: Bilimsel çalışma sırasında elde edilen ve-rilerin yorumlanması sürecine çıkarım denir. Verilerini analiz eden bilim insanı;

* Verilerin hipotezi ile çeliştiği sonucuna ulaşırsa bu durumda hipotezini tek-rar gözden geçirir ve eğer gerekli ise hipotezini değiştirir.

* Veriler hipotezi desteklemek için de yeterli değilse yeni gözlem, deney veya araştırmalarla yeni verilere ulaşmayı hedefler.

* Veriler hipotezi destekliyorsa bu durumda deney sonuçları raporlanarak bi-lim çevresine duyurulur.

f. Raporlama: Verilerin analiziyle ulaşılan değerlendirme sonuçları diğer bilim insanları ile paylaşılır. Bunun için bilim insanları çalışma sonuçlarını bilimsel dergi ve konferanslarda sunarlar. Bu, bilim için çok önemli bir durumdur. Bilim insanları kendi alanları ile ilgili gelişmeleri bu yolla takip ederler.

Resim 01.04: Deneyler bilimsel araştırmalar için veri kaynağıdır.

18

BİYOLOJİ 1

Ayrıca yapılan araştırmaların sonuçlarının tekrar test edilmesi, yeni problemlerin tanımlanması, hi-potezlerin kurulması ve araştırma-ların yapılması için bu paylaşım çok önemlidir.

1.1.1.4 TEORİ VE KANUNÇok sayıda kanıtla desteklenmiş olan kapsamlı açıklamalara teori adı verilir.

Teoriler hipotezlere göre daha sağlam temellere oturuyor olsa da teoriler de hipotezler gibi zamanla geçerliliğini kaybedebilir.

Doğruluğu tüm bilimlerce kabul edilmiş gerçeklere ise kanun adı verilir.

Kanunlar değişmezlik ilkesine sahiptir. Bilimsel sürecin bazı sınırlılıkları bulun-maktadır. Bilimin ölçülebilir ve gözlenebilir şeylerle çalışma özelliği, değer yargıları-nın olmaması gibi nitelikleri onun sınırlarını belirleyen önemli faktörlerdir.

Bir bilimsel kanun, gözlem ve deneylerle iyi desteklenip kanıtlanmış mate-matiksel prensiptir. Tipik olarak bilimsel kanunlar, matematiksel formüllerle ifade edilirler.

Fizik bilimi, Fizik Kanunları diye bilinen bilimsel kanunlar başta olmak üzere bir takım bilimsel kanunlar tanımlar. Ayrıca, biyoloji bilimi de Mendel genetiği ve genetikteki Hardy-Weinberg kuralı prensibi gibi bir takım bilimsel kanunlar tanımlar.

Genel kanının aksine, kanıtlanan teori (kuram) kanun olmaz. Kanunla teori arasında doğrudan, tamamlayıcı bir ilişki yoktur.

1.1.2 BİYOLOJİNİN GüNLüK HAYATTA KARşILAşILAN PROBLEMLERİN ÇÖZüMüNE SAĞLADIĞI KATKILARBiyolojinin kelime anlamı canlı bilimi veya yaşam bilimi olarak verilebilir. Bir

bilim dalı olarak biyoloji canlıları tüm yönleriyle inceleyen bir sistemdir. Biyolojik olayların daha detaylı incelenebilmesi ve bilgilere daha kolay ulaşılabilmesi için za-man içerisinde biyoloji; zooloji, botanik, morfoloji, histoloji ve genetik gibi 400 e yakın alt dallara ayrılmıştır. Biyoloji günümüzde çevre sorunları, tıp ve eczacılık, adli vakalar, tarım ve endüstri gibi çok yaygın bir kullanım alanına sahiptir.

şekil 01.01: Verilerin analizi ve raporlama deneyin kendisi kadar önemlidir.

19

BİYOLOJİ 1

Doğanın yaralatışındaki mekanizmayı çözmek, bu mekanizmanın işleyişini anlamak bizlere doğaya karşı daha hassas ve bilinçli bireyler olabilmemiz konusun-da yardımcı olacaktır. Biyoloji öğrenmemizin diğer önemli bir nedeni ise, biyolojinin ve biyoloji ile ilgili çalışmaların günümüzdeki yeri ile ilgilidir.

1.1.2.1 ÇEVRE VE BİYOLOJİNüfus artışı ve teknolojideki hızlı ilerleme çevre üzerinde çok ciddi boyutlarda

zarara neden olmuştur. Biyoloji biliminin sunduğu bilgiler çevre sorunlarının çözü-münde gün geçtikçe önem kazanmaktadır. Bozulmuş ekosistemleri doğal koşulla-rına geri döndürmeye yönelik çalışmalar yapan biyoloji alt bilim dalına restorasyon ekolojisi adı verilmektedir. Restorasyon ekolojisi kapsamında çeşitli canlı grupları-nın ekosistemi onarıcı yetenekleri kullanılarak çevre kirliliğinin olumsuz etkileri gi-derilmeye çalışılmaktadır.

Mikroorganizmalar, mantarlar ya da bitkiler gibi organizmaların kullanılması ile kirletilmiş alanlardaki toksik maddelerin etkisiz hale getirilmesi çalışmalarına ge-nel olarak bioremediasyon. (biyolojik arıtma) adı verilmektedir.

1.1.2.2 SAĞLIK VE BİYOLOJİBiyoloji bilimi günümüzde tıp ve eczacılık endüstrisine yeniden şekil vermiş-

tir. Hastalıkların teşhis ve tedavisinde kullanılan aşı, interferon, enzim, hormon gibi çeşitli maddeler ve ilaçların üretiminde modern biyolojik uygulamalar yeni bir çığır açmıştır.

Biyoteknoloji ile moleküler biyoloji ve genetikte kaydedilen mesafe, hastalık-ların tedavisi adına önemli adımlar atılmasında etkili olmuştur. İnsülin, kan şekerini düşüren bir hormondur. Sağlıklı yaşam için insülin miktarının kanda belli düzeyde bulunması gerekir. Bu nedenle insülin hormonunun yetersizliğinde şeker hastalığı görülür. İnsülin hormonu yıllarca, kesilen hayvanlardan elde edilmekteydi. Ancak

Resim 01.05: Biyoloji biliminin katkılarıyla sağlık alanında devrim niteliğinde yenilikler gerçekleşmiştir.

20

BİYOLOJİ 1

bu durum, hem alerjik tepkimelere neden olmaktaydı hem de ekonomik değildi. Günümüzde ise, biyoteknolojik yöntemlerle insana ait insülin geni bakterilere akta-rılarak daha ucuz ve daha bol insülin hormonu üretimi yapılmaktadır.

Örneğin bu bilim dallarının ışığında kök hücre teknolojisindeki gelişmeler he-nüz kesin tedavisi olmayan pek çok hastalığın tedavisi adına ümit vericidir. Ayrıca 2003’te sonlanan insan genom projesinden elde edilen bilgiler sayesinde de birçok kalıtsal hastalığın nedenine ve çözümüne ulaşılması hedeflenmektedir.

1.1.2.3 ENERJİ İHTİYACI VE BİYOLOJİHızla artan nüfusun ihtiyaçlarını karşılama çabası başta kömür, petrol, doğal

gaz gibi fosil yakıtlar olmak üzere doğal kaynakların hızla tükenmesine neden ol-maktadır.

Artan enerji talebinin karşılanabilmesi için alternatif enerji kaynakları oluştur-ma çabası biyologları daha ekonomik, çevre dostu enerji kaynakları oluşturmaya sevk etmiştir. Bu çalışmalar çerçevesinde son yıllarda biyoyakıtlar önem kazanmıştır.

Biyolojik kaynaklardan elde edilen yakıtlara genel olarak biyoyakıt adı veril-mektedir. Yenilenebilir özellik gösteren biyoyakıtların üretimi ve kullanımı enerji ih-tiyacının karşılanmasının yanı sıra atıkların geri dönüşümünü sağlayarak çevre kirli-liğinin önlenmesine de katkı sağlamaktadır.

1.1.2.4 ADLİ UYGULAMALAR VE BİYOLOJİBiyoloji biliminde kullanılan yöntemler günümüzde adli vakalara da ışık tut-

maktadır. Örneğin DNA parmak izi yöntemi adli olaylarda suçluların tespitinde yay-gın olarak kullanılmaktadır.

DNA parmak izi yöntemi bir insanın DNA’sını oluşturan baz dizisinin diğer in-sanlardan farklı olması esasına dayanır. Olay yerinden alınan örneklerin incelenmesi ile elde edilen DNA parmak izleri karşılaştırılarak suçluların tespiti sağlanabilmektedir.

Resim 01.06: Alternatif enerji kaynakları

21

BİYOLOJİ 1

1.1.2.5 MESLEK OLARAK BİYOLOJİCanlıların farklı ve ilginç özelliklere sahip olması biyologlarda merak duygusu-

nu uyandırmakta ve biyologların yeni keşifler yapmalarına neden olmaktadır. Araş-tırmalar sonucu yeni türler keşfedilmekte, birçok tür ise keşfedilmeyi beklemektedir. Bilim insanlarının araştırmaları sırasında ilginç türlere ve gizemli bilgilere ulaştıkları-nı çeşitli kitap ve yayınlardan öğreniyoruz. Örneğin belgesellerde de gözlemlediği-miz gibi bazı insanlar hayatlarının büyük bir kısmını kobralar üzerindeki çalışmalarla geçirmektedir.

1.1.3 BİYOLOJİDE ÇALIşMA ALANLARIBiyoloji eğitimi insanlara günlük yaşantılarında yardımcı olacak bilgiler ver-

menin yanı sıra birçok alanda iş imkanı da sunmaktadır. Biyoloji eğitimi alan bireyle-rin çalışma olanağı elde edecekleri bazı alanlar aşağıda kısaca tanımlanmıştır.

a. Moleküler Biyoloji ve Genetik: Yaşayan ya da yaşamı sona ermiş olan tüm or-ganizmaların moleküler düzeyde yapılarını, işlevlerini ve bunların birbiriyle ve çev-reyle olan ilişkilerini inceler. Bu alanda çalışmalar yapan bireyler gen teknolojilerini kullanarak çok farklı çalışmalar ortaya koyabilmektedir. Bunlardan bazıları aşağıda örneklendirilmiştir.

* Kalıtsal hastalıklara neden olan hatalı ya da eksik genleri tespit ederek bun-ların sağlıklı kopyalar ile değiştirilmesi (gen terapisi) suretiyle kalıtsal hasta-lıklar tedavi edilebilir.

* Canlılar arasında gen aktarımı yapılarak;

* Mikroorganizmalara, insan vücudunda görev alan antibiyotik, hormon gibi maddeler ürettirilebilir.

* Böceklere karşı dirençli bitkiler elde edilebilir.

* Daha fazla et, süt, yumurta verimine sahip hayvanlar oluşturulabilir.

b. Doğa Tarihi: Doğa tarihi; zooloji, paleontoloji, jeobiyoloji gibi birçok bilim dalını içeren çok disiplinli bir çalışma alanıdır. Doğa tarihi, biyolojinin diğer çalışma alanlarından farklı olarak, bilimsel dergilerin yanında yazılı ve görsel medyada da yer bulmaktadır. Bu alanda çalışan insanlar doğa tarihçisi veya doğa bilimcisi olarak

Resim 01.07: Parmak izi

22

BİYOLOJİ 1

isimlendirilir. Bilinen en ünlü doğa tarihçilerinden olan David Attenborough, çalış-malarını belgesel ve televizyon dizileri hâline getirerek tüm dünyada yayınlamıştır.

c. Deniz Biyolojisi: Deniz biyolojisi; deniz, okyanus ve diğer sulardaki canlıları inceleyen bir alandır. Deniz biyoloğu deyince çoğumuzun aklına yunus eğitmenleri, dalgıçlar gelebilir. Ancak deniz biyologları daha sistematik bir şekilde sucul organiz-malarla çalışan, onları gözlemleyen ve koruyan insanlar olarak tanımlanabilir. Sucul organizmalar bize çoğunlukla balıkları hatırlatır ancak su altı bitki, hayvan ve mikro-organizmalar açısından oldukça farklı türleri barındıran bir alandır. Deniz biyologları su altı canlılarını biyolojik sınıflandırmadan çok yaşadıkları çevreye göre gruplandı-rıp haritalandırırlar.

d. Kriminal Biyoloji: Gönderilen numune lif mi kıl mı? Kıl ise insana mı hayvana mı ait? Kılın kök, gövde, uç ve renk yapıları mikroskobik karşılaştırma için uygun mu? Bu gibi sorular çoğunlukla kriminal biyologların cevap aradığı sorulardır. Kri-minal biyologlar, suç teşkil eden adli olayları aydınlığa kavuşturacak kan, tükürük, ter, idrar, kıl, tırnak, deri, kemik ve diş gibi biyolojik deliller üzerinden bilimsel ana-lizlerle suçlunun yakalanması konusunda polise yön vererek adaletin sağlanmasına yardımcı olmaktadırlar.

e. Doğa Koruma Uzmanlığı: Biyolojik çeşitliliğin korunması ve geliştirilmesi amacıyla araştırmalar yapan, konu ile ilişkili sorunlara çözümler üretmeye çalışan bilim dalıdır.

Resim 01.08: Biyolojide çalışma alanları

23

BİYOLOJİ 1

1.1.4 BİYOLOJİNİN DİĞER BİLİMLERLE İLİşKİSİBiyofizik, biyokimya, biyomatematik, biyoistatistik, biyomühendislik, biyome-

dikal, biyoinformatik gibi birçok çalışma alanı biyolojinin diğer bilim dallarıyla iliş-kisi sonucunda ortaya çıkmıştır. Örneğin Avrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi’nde (CERN), fizikle ilgili bir proje gerçekleştirilmesinin yanı sıra sağlık alanında kullanılan yeni yaklaşımların geliştirilmesi sağlanmıştır (Tıpta görüntüleme, sağlık fiziği, nük-leer ve radyoterapi).

1.2. CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİVarlıklar temel olarak canlı ve cansız varlıklar olarak ikiye ayırır.

1.2.1 CANLI VE CANSIZ VARLIKLAR ARSINDAKİ FARKLARÇevremize baktığımız zaman birçok varlığın bulunduğunu görürüz. Taş, top-

rak, koyun, köpek, dolap ve sandalye gibi birçok varlığı görebiliriz. Bu varlıklardan bir kısmı cansızdır, bir kısmı ise canlıdır. Canlı varlıklar hareket ederken cansız varlık-lar bir etki olmaksızın hareket etmezler. Örneğin deniz dalgalanırken hareket ediyor gibi görünse de bunu kendi kendine yapamaz. Deniz ancak bir etki (bir geminin ge-çişi gibi) sayesinde dalgalanır. Cansız varlıklar da canlılar gibi atom ve moleküllerden oluşmuştur. Fakat büyüme, üreme ve metabolizma faaliyetlerine sahip değillerdir.

Cansız varlıkların ortak özellikleri

a. Çoğalamazlar.

b. Beslenemezler.

c. Solunum yapamazlar.

d. Büyüyemez ve gelişemezler

Canlı ve cansız varlıkların ortak özellikleri

a. Belli şekil ve büyüklükleri vardır.

b. Maddedirler.

c. Boşlukta yer kaplarlar, hacimleri vardır,

d. Kütleleri vardır.

1.2.2 CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ Canlı varlıkları cansız varlıklardan ayıran özelliklere canlıların ortak özellikleri

olarak isimlendirilir. Bu özellikler aşağıdaki gibi sıralanabilir.

* Hücreli yapı ve organizasyon

* Beslenme

* Solunum (enerji üretimi)

* Boşaltım

24

BİYOLOJİ 1

* Hareket

* Üreme

* Büyüme ve gelişme

* Hareket, uyarılma ve tepki verme(irkilme)

* Uyum

1.2.2.1 HüCRELİ YAPI VE ORGANİZASYONBütün canlılar hücre veya hücre gruplarından meydana gelmiştir. Hücreler

DNA, RNA, protein, karbonhidrat, yağ, mineraller (Ca, Mg, Fe ve P) ve su gibi benzer kimyasal maddelerden oluşur.

Tek hücreli canlılarda hücre organelleri arasında, çok hücreli canlılarda ise hücreler arasında belirli bir organizasyon, bulunur. Çok hücreli canlılarda organizas-yon düzeni;

şekil 01.02: Atomdan Hücreye

25

BİYOLOJİ 1

DNA Deoksiribonükleik asit veya kısaca DNA, tüm organizmalar ve bazı virüslerin

canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olan genetik talimatları taşıyan bir nükleik asittir. DNA’nın başlıca rolü bilginin uzun süreli saklanmasıdır.

Protein ve RNA gibi hücrenin diğer bileşenlerinin inşası için gerekli olan bil-gileri içermesinden dolayı DNA; bir kalıp, şablon veya reçeteye benzetilir. Bu genetik bilgileri içeren DNA parçaları gen olarak adlandırılır.

Başka DNA dizilerinin yapısal işlevleri vardır (kromozomların şeklini belirlemek gibi), diğerleri ise bu genetik bilginin ne şekilde (hangi hücrelerde, hangi şartlarda) kullanılacağının düzenlenmesine yar alır.

şekil 01.03: Hücreden organizmaya

şekil 01.04: Hücreden organizmaya

26

BİYOLOJİ 1

RNA Ribonükleik asit veya RNA

bir nükleik asittir, nükleotitler-den oluşan bir polimerdir. RNA pek çok önemli biyolojik rol oy-nar, bunların arasında DNA’da taşınan genetik bilginin proteine çevirisi (translasyon) ile ilişkili çe-şitli süreçlerde de yer alır.

1.2.2.2 BESLENME Canlılar hayatsal faaliyetlerini sürdürebilmek için besin maddelerine ihtiyaç

duyar.besin ihtiyacının karşılanmasına beslenme denir. Canlılarda beslenme iki şe-kilde gerçekleşir;

Ototrof Beslenme: Canlıların ihtiyaç duydukları organik besinleri, inorganik maddelerden kendilerinin üretmesidir.

Fotosentetik ototroşflar (fotosentez yaparak besin üretenler) ve kemosente-tik ototrofar (kemosentez ile besin üretenler) olmak üzere ikiye ayrılır.

Kemosentez bakteriler ve arkelerin kemosentetik türleri tarafından gerçekleş-tirilir.Güneş ışığı ile temas etmezler ve derin denizler, jeotermal kaynaklar ve mağara sistemleri gibi habitatlarda yaşarlar.

şekil 01.05: DNA zinciri

Habitat ne demektir?

27

BİYOLOJİ 1

Heterotrof Beslenme: Canlıların ih-tiyaç duyduğu organik besinleri dışarıdan hazır olarak almalarıdır.

Besinlerini ölü veya canlı diğer or-ganizmaların biyokütlelerinden sağlayan canlılar heterotrof canlılardır. Tüm hayvan ve mantar türleri ile birçok bakteri türü bu gruba girmektedir. Heterotrof canlılar be-sin çeşidine göre üç gruba ayrılırlar:

* Herbivorlar: (otçullar) bitkilerle beslenenler. (geviş getiren memeli-ler, kemiriciler,bazı böcekler)

* Karnivorlar: (etçiller) hayvansal be-sinlerle beslenenler. (tüm etçiller, kediler, birçok deniz hayvanı)

* Omnivorlar: Hem bitkisel hem de hayvansal besinlerle beslenenler: (insan, evsıçanı, ayı)

1.2.2.3 SOLUNUM (ENERJİ üRETİMİ)Organik be-

sin monomerlerinin parçalanması ile bu besinlerde depo edilmiş olan kimya-sal bağ enerjisinin açığa çıkarılması sürecine solunum adı verilir.Solunum olayının iki çeşidi bulunur.

Canlılar yap-tıkları faaliyetlerle orantılı olarak farklı miktarlarda ATP tü-ketirler. Enerji üreti-mi ise solunum ola-yı ile gerçekleştirilir.

şekil 01.06: Fotosentez

Resim 01.09: Heterotrof beslenen canlılar

28

BİYOLOJİ 1

Oksijensiz (Anaerob) Solunum: Besinlerin oksijen kullanılmadan parça- lan-masıyla enerji üretilmesidir.

Anaerobik solunum veya Oksijensiz solunum oksijen yokluğunda, enerji üret-mek için moleküllerin oksidasyonu (indirgenme) yoluyla enerji (ATP) üretilmesidir. Aerobik solunum (Oksijenli solunum) ile temel farkı, oksijen kullanılmamasıdır.

Tabiatta birtakım canlılar (bira mayası) enerji üretmek maksadı ile oksijensiz solunum olayını gerçekleştirir.

ENZİM

Oksijenli (Anaerob)Solunum: Besinlerin oksijen kullanılarak parçalanmasıyla enerji üretimidir.

Organik besinlerin Oksijen yoluyla yakılarak ATP elde etme işidir. Hücrede be-sinlerdeki kimyasal enerjinin oksijen kullanarak açığa çıkarılması demektir.

Oksijenli solunum olayı özetlenecek olursa;

Canlıların çoğu oksijenli solunum yapar. Besin moleküllerindeki enerjinin hüc-relerde oksijen kullanılarak açığa çıkarılmasına oksijenli solunum denir. İnsanlar, hayvanlar, bitkiler, bakteriler ve mantarlar oksijenli solunum yaparlar.

Memeli canlılar, sürüngenler, kuşlar, kurbağalar, balıklar, kabuklu deniz canlı-ları, eklem bacaklılar, yılanlar ve solucanlar, oksijenli solunum yapan canlı örnekleri-dir. Akciğerler, solungaçlar, trake ve deri aracılığı ile oksijenli solunum yapılır.

şekil 01.07: Oksijensiz solunum denklemi

Kataliz yapan (yani kimyasal tepkimelerin hızını artıran) biyomole-küllerdir. Bir canlı hücredeki tepkimelerin hemen tamamı yeterince hızlı olabilmek için enzimlere gerek duyar.

şekil 01.08: Oksijenli solunum denklemi

29

BİYOLOJİ 1

ATP

1.2.2.4 BOşALTIMHer canlıda metabolizma olaylarına bağlı olarak atık ürünler oluşur.Hücreler-

de metabolik olaylar sonucunda oluşan bu atık maddelerin canlılardan uzaklaştırıl-masına boşaltım denir.

* Boşaltım sayesinde canlılar kararlı bir iç ortam oluştururlar.

* Her canlı grubunun kendine özgü boşaltım mekanizmaları bulunmaktadır.

Örneğin; memeli hayvanlar, boşaltım,sindirim ve solunum sistemleri ile farklı metabolizma artıklarını dışarı atarlar.

(Adenozin 3’-trifosfat) Hücre içinde bulunan çok işlevli bir nükleo-tittir (bir tür kimyasal bileşik). En önemli işlevi hücre içi biyokimyasal re-aksiyonlar için gereken kimyasal enerjiyi taşımaktır. Fotosentez ve hücre solunumu sırasında oluşur.

Resim 01.10: Bitkilerde boşaltım

30

BİYOLOJİ 1

1.2.2.5 HAREKETBir taşın yuvarlanası onun canlı olduğunu ifade etmez. Aynı şekilde atom ve

atom altı parçacıklardan gökcisimlerine kadar hareketin devam etmesi, canlılığın açıklanmasında hareketin tek başsına yeterli olmayacağını gösterir.

Canlılar yaşadıkları ortamda hareket edebilme yeteneğine sahiptir. Örneğin hayvanlar bacak, kanat, yüzgeç gibi organları ile hareket ederken bitkiler ise ışığa ve suya doğru yönelim hareketi yaparlar.

1.2.2.6 üREMECanlıların kendilerine benzer yeni bireyler oluşturmasına üreme denir. Üreme

olayı neslin devamı için gerekli olup, bireyin canlılık faaliyetlerini sürdürmesi için zorunlu değildir. Üreme iki şekilde gerçekleşir;

Eşeysiz Üreme: Tek canlıdan döllenme olmaksızın yeni bireyler oluşturulması-dır. Mitoz bölünme yoluyla gerçekleşir. Mitoz bölünme bir hücrenin kendi genomu-nu eşleyerek iki yavru hücre şeklinde bölünmesidir.

Resim 01.11: Hayvanlarda hareket

31

BİYOLOJİ 1

GENOM

Eşeysiz üreme ile oluşan bireyler birbirleriyle aynı kalıtsal yapıda olurlar.

Eşeyli Üreme: Canlılara ait üreme hücrelerinin döllenmesine bağlı olarak yeni bireylerin oluşturulmasıdır.

Bir organizmanın kalıtım materyalinde bulunan genetik şifrelerin tamamını simgeler. Her canlının hücrelerinin içine yerleştirilmiş genetik program, o canlının “genom”unu oluşturur.

şekil 01.09: Mitoz bölünme ve evreleri

şekil 01.10: Bitkilerde eşeyli üreme

32

BİYOLOJİ 1

Mayoz bölünme yoluyla gerçekleşir.

* Üreme hücrelerine gamet denir.

* Erkek ve dişi gametlerin birleşmesiyle döllenme meydan gelir.

* Tür içinde yeni gen kombinasyonları oluştuğu için dayanıklı bireyler oluşur.

1.2.2.7 BüYüME VE GELİşMETek hücreli canlılarda büyüme sitoplazma hacminin, çok hücreli canlılarda ise

hücre sayı sının artması ile olur. Kural olarak, bitkilerde meristem (sürgen) dokunun varlığı nedeni ile hayvanlardan farklı olarak sınırsız büyüme görülür. Canlının yaşamı boyunca geçireceği değişikliklerin bilgisi DNA’larında taşınır.

Resim 01.12: Gametin döllenmesi ve mayoz bölünme

Resim 01.13: Bitkilerde büyüme

33

BİYOLOJİ 1

Hayvanlarda organ sayısı gelişmenin çok erken evresi olan embriyo dönemin-de belirlenir. Canlı yetişkin hâle geldiğinde de sayısı değişmez. Örneğin insanda, balıkta ya da bir kurbağada kalp bir tanedir. Yetişkin bitkilerde ise embriyo evresine göre çok daha fazla sayıda ve çeşitte organ bulunur.

Çok hücreli organizmaların gençlik evresinde anabolizma (metabolizmanın yapım faaliyetleri), katabolizmadan(metabolizmanın yıkım aşamaları) büyüktür ve canlıda büyüme gerçekleşir.

Olgunluk evresinde anabolizma katabolizmaya eşitken, yaşlılık evresinde anabolizma katabolizmadan daha küçüktür. Olgunluk ve yaşlılık evrelerinde büyü-me gerçekleşmez. Canlılık faaliyetlerinin durması olayına ise ölüm denir. Her canlı türünün ortalama bir ömür süresi vardır.

Resim 01.14: Tırtılın kelebeğe dönüşümü

şekil 01.11: Döllenmiş uğurböceği ve kurbağa yumurtalarının erişkin hale gelme evreleri

34

BİYOLOJİ 1

1.2.2.8 UYARILMA VE TEPKİ VERMECanlılar iç ve dış çev-

reden gelen çeşitli uyarıları algılayabilme yeteneğine sahiptir. Canlı varlıklar çev-relerinden gelecek uyarıla-ra açıktırlar. Bunun anlamı canlılar çevrelerindeki de-ğişiklikleri algılar ve bunlara tepki gösterebilir.

Bitkilerde uyarı yaratan etkilerden biri ışıktır. Bitki yaprakları ışığa doğru yö-nelerek fotosentez için gerekli enerjiyi sağlar. Bir hücreli öglena ise göz noktası adı verilen yapı sayesinde ışığı algılayıp hareket eder. Bir hücrelilerde hareket genellikle uyarıya yönelme ya da uzaklaşma biçimindedir. Her canlı alınan uyarılara karşı faklı şekillerde tepkiler gösterirler.

Bu tepkiler genel olarak bitkilerde durum değiştirme, hayvanlarda yer değişik-liği gibi aktif hareketlerdir.

Resim 01.15: Ayçiçeğinin güneşe yönelmesi

şekil 01.12: Bir hücreli öglena

35

BİYOLOJİ 1

Örneğin; bitkilerin ışığa yönelmesi, öglenanın yer değiştirmesi, hayvanların avlanma davranışları gibi.

1.2.2.9 ORTAMA UYUMDış ortamdaki değişken çevre koşullarına karşın organizmanın iç ortamı belli

sınırlar içinde değişmez tutulur.

Bu dengenin korunması homeostasi olarak adlandırılır. Vücut sıcaklığının nor-male dönmesi hücrelerinizin iç ortamının normale dönmesi anlamını taşır.

Su ve tuz gibi maddelerin hücre içinde dengesinin sağlanması için düzenle-yici mekanizmalar gelişmiştir. Paramesyum tatlı sularda yaşayan bir canlıdır ve bu-lunduğu ortamdan hücre içine devamlı su girişi vardır. Paramesyumda ve benzer canlılarda hücre içine giren fazla su kontraktil koful denen yapılarla tekrar hücre dışına atılır .Böylece canlının hücre içi su dengesi korunmuş olur.

METABOLİZMA Canlıda yaşamın sürdürülmesi sırasında gerçekleşen tüm kimyasal tepkime-

lerdir. Her organizma, büyüme, gelişme, ısı, hareket, üreme gibi yaşamsal etkinlikleri sürdürebilmek için dış çevreden bazı maddeler ve enerji almak zorundadır. Bu mad-deler ve enerji, yaşamsal etkinliklerin sürdürülebilmesi için gereken organik mole-küllerin sentezlenmesinde kullanılacaktır.

Dış çevreden alınan organik ya da inorganik moleküller, ya önce parçalanarak, yıkıma uğratılarak ya da yıkıma gerek kalmadan gerekli moleküllerin sentezlenme-sinde kullanılır. Daha karmaşık yapıdaki molleküllerden oluşan maddelerin orga-nizmada, daha basit yapılı moleküllere yıkımı süreçlerine metabolizmanın katabo-lizma süreçleri denilir. Daha basit yapıdaki molleküllerin, daha karmaşık yapıdaki molleküllerin sentezinde kullanılması ise anabolizma tepkimeleridir.

Hareket kavramı tek başına canlılığı ifade etmekte yeterli değildir.

Resim 01.16: Paramesyum (terliksi hayvan)

36

BİYOLOJİ 1

ÖZETTarafsız gözlem ve deneylerle elde edilen düzenli bilgi birikimine bilim adı ve-

rilir. İnsanların merakını uyandıran her şey bilimin konusunu oluşturur. Bilimsel ça-lışmalarla uğraşan bilim insanlarının sahip olduğu bazı özellikler aşağıda verilmiştir.

Bilim, deney ve mantık temelli olması ile diğer bilgi edinme yöntemlerinden ayrılmaktadır. Bilimin sunduğu bilgiler çeşitli delillerle desteklenmiştir. Sunulan bil-giler diğer bilim insanları tarafından sorgulanabilir, kontrol edilebilir. Sınana bilirlik adı verilen bu özellik bilimsel olanı olmayandan ayırt etmede kullanılan önemli bir ölçüttür. Bilimde tek bir bilimsel metot yoktur.

Bütün canlılar hücre veya hücre gruplarından meydana gelmiştir. Hücreler DNA, RNA, protein, karbonhidrat, yağ, mineraller (Ca,Mg,Fe, ve P) ve su gibi benzer kimyasal maddelerden oluşur.

Biyolojinin kelime anlamı canlı bilimi veya yaşam bilimi olarak verilebilir. Bir bilim dalı olarak biyoloji canlıları tüm yönleriyle inceleyen bir sistemdir. Biyolojik olayların daha detaylı incelenebilmesi ve bilgilere daha kolay ulaşılabilmesi için za-man içerisinde biyoloji; zooloji, botanik, morfoloji, histoloji ve genetik gibi birçok alt dallara ayrılmıştır. Biyoloji günümüzde çevre sorunları, tıp ve eczacılık, adli vakalar, tarım ve endüstri gibi çok yaygın bir kullanım alanına sahiptir

Deoksiribonükleik asit veya kısaca DNA, tüm organizmalar ve bazı virüslerin canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olan genetik talimatları taşıyan bir nükleik asittir.

Fotosentetik ototroflar (fotosentez yaparak besin üretenler) ve kemosentetik ototrofar (kemosentez ile besin üretenler) olmak üzere ikiye ayrılır.

* Herbivorlar: (otçullar) bitkilerle beslenenler. (geviş getiren memeliler, kemiriciler,bazı böcekler)

* Karnivorlar: (etçiller) hayvansal besinlerle beslenenler. (tüm etçiller, kediler, birçok deniz hayvanı)

* Omnivorlar: Hem bitkisel hem de hayvansal besinlerle beslenenler: (insan, evsıçanı, ayı)

Anaerobik solunum veya Oksijensiz solunum oksijen yokluğunda, enerji üretmek için moleküllerin oksidasyonu (indirgenme) yoluyla enerji (ATP) üretilme-sidir. Aerobik solunum (Oksijenli solunum) ile temel farkı, oksijen kullanılmamasıdır.

Canlıların çoğu oksijenli solunum yapar. Besin moleküllerindeki enerjinin hücrelerde oksijen kullanılarak açığa çıkarılmasına oksijenli solunum denir. İnsanlar, hayvanlar, bitkiler, bakteriler ve mantarlar oksijenli solunum yaparlar.

37

BİYOLOJİ 1

Her canlıda metabolizma olaylarına bağlı olarak atık ürünler oluşur.Hücreler-de metabolik olaylar sonucunda oluşan bu atık maddelerin canlılardan uzaklaştırıl-masına boşaltım denir.

* Boşaltım sayesinde canlılar kararlı bir iç ortam oluştururlar.

* Her canlı grubunun kendine özgü boşaltım mekanizmaları bulunmaktadır.

Eşeysiz Üreme: Tek canlıdan döllenme olmaksızın yeni bireyler oluşturulması-dır. Mitoz bölünme yoluyla gerçekleşir. Mitoz bölünme bir hücrenin kendi genomu-nu eşleyerek iki yavru hücre şeklinde bölünmesidir.

Eşeyli Üreme: Canlılara ait üreme hücrelerinin döllenmesine bağlı olarak yeni bireylerin oluşturulmasıdır.

Tek hücreli canlılarda büyüme sitoplazma hacminin, çok hücreli canlılarda ise hücre sayısının artması ile olur. Kural olarak, bitkilerde meristem (sürgen) dokunun varlığı nedeni ile hayvanlardan farklı olarak sınırsız büyüme görülür.

Canlının yaşamı boyunca geçireceği değişikliklerin bilgisi DNA’larında taşınır.

Canlılar iç ve dış çevreden gelen çeşitli uyarıları algılayabilme yeteneğine sa-hiptir. Canlı varlıklar çevrelerinden gelecek uyarılara açıktırlar. Bunun anlamı canlılar çevrelerindeki değişiklikleri algılar ve bunlara tepki gösterebilir.

Canlıda yaşamın sürdürülmesi sırasında gerçekleşen tüm kimyasal tepkimelerdir.

38

BİYOLOJİ 1

DEĞERLENDİRME SORULARI

1. Üremenin temel amacı aşağıdakilerden hangisidir?

A. Metabolizma olaylarının sürekliliğinin sağlanmasıB. Canlıların nesillerinin devam ettirilmesiC. Hücre sayısının artmasıD. Kalıtsal yapının yavru bireylerde korunması

2. 1. Hücre 2. Molekül 3. Organel 4. Doku 5. OrganGelişmiş yapılı çok hücreli hayvanlara ait yukarıdaki yapıların organizasyon

düzeylerine göre basitten karmaşığa doğru sıralanışı aşağıdakilerin hangisinde doğru olarak verilmiştir?

A. 2-1-3-4-5B. 1-3-2-5-4C. 2-3-1-4-5D. 2-3-5-1-4

3. Aşağıdaki olaylardan hangisi sadece bazı canlı türleri tarafından gerçekleştirilir?

A. AnabolizmaB. KatabolizmaC. SolunumD. Fotosentez

4. Bir hücrede gerçekleşen yapım ve yıkım olaylarının hepsine birden metabolizma denir. Buna göre aşağıdaki olaylardan hangisi hücrede gerçekleşen metabolik bir olay değildir?

A. FotosentezB. Hücre dışı sindirimC. SolunumD. Protein sentezi

5. Canlıların nesillerini devam ettirmek amacıyla kendilerine benzer yeni organizmalar oluşturmasına üreme denir. Üreme olayı eşeysiz üreme ve eşeyli üreme olmak üzere ikiye ayrılır. Buna göre canlılar aşağıdaki olaylardan hangisini doğrudan üreme olayına bağlantılı olarak gerçekleştirmek zorundadır?

A. HareketB. Organizasyon oluşturma

39

BİYOLOJİ 1

C. FotosentezD. Hücre bölünmesi

6. Canlıların hayatsal olaylarını gerçekleştirebilmek için enerji ihtiyaçlarını karşılamaları canlıların aşağıdaki ortak özelliklerinden hangisinin tanımıdır?

A. HareketB. SolunumC. ÜremeD. Boşaltım

7. Canlılar büyüme, gelişme ve enerji gereksinimlerini karşılamak için öncelikli olarak aşağıdaki olaylardan hangisini gerçekleştirmek zorundadır?

A. Hücreler arası organizasyonB. ÜremeC. BeslenmeD. Boşaltım

8. 1. Hücre sayısında artış2. Hücre hacminde artış

3. Protein sentezinde artış

Çeşitli canlılarda büyüme ve gelişme yukarıdaki faktörlerinden hangileriyle sağlanabilir?

A. Yalnız 1B. Yalnız 2C. Yalnız 3D. 1 ve 2

9. Aşağıda verilenlerden hangisi tüm canlıların ortak özelliklerinden biri değildir?

A. Dokulardan oluşmaB. Solunum yapmaC. Atık maddeleri boşaltmaD. Besin tüketme

10. Aşağıda verilen canlıların ortak özelliklerinden hangisini gerçekleştiremeyen birey yaşamaya devam eder?

A. SolunumB. BoşaltımC. ATP üretimiD. Üreme

2. ÜNİTE

CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞİKLER

Su dünyada bilinen tüm yaşamın sürekliliğinde büyük rol oynayan renksiz, tat-sız ve kokusuz bir maddedir. Suyun kimyasal özellikleri dünya üzerindeki canlı yaşa-mının sürekliliğinde büyük rol oynar.

42

BİYOLOJİ 1


Bu ünitenin sonunda;I. CANLILARIN YAPISINI OLUşTURAN BAşLICA KİMYASAL MADDELER

1. İNORGANİK BİLEşİKLER

a) Su

b) Mineraller

c) Asitler

d) Bazlar

e) Tuzlar

2. ORGANİK BİLEşİKLER

a) Karbonlu Bileşiklerin Canlılar İçin Önemi

b) ATP (Adenozin Tri Fosfat)

c) Karbonhidratlar

d) Yağlar (Lipitler)

e) Proteinler

f ) Vitaminler

g) Enzimler

h) Hormonlar

i) Nükleik AsitlerII. DÜZENLİ VE DENGELİ BESLENME

43

BİYOLOJİ 1

ANAHTAR KAVRAMLAR

Organik

Asit

İnorganik

Baz

Hormon

Su

Protein

Yağ

Karbonhidrat

RNA

pH

Obezite

vitamin

ATP

Enzim

İnsülindirenci

Mineral

Tuz

DNA

Dengelibeslenme

44

BİYOLOJİ 1

2.1. CANLILARIN YAPISINI OLUşTURAN BAşLICA KİMYASAL MADDELERCanlıların yapı ve görev birimi hücredir. Hücre ise atomlardan meydana gelir.

Atomlardan oluşan organik ve inorganik bileşikler düzenli bir organizasyonla hücre-yi meydana getirirler. Canlıların temel bileşenleri kimyasal yapılarına göre şu şekilde gruplandırabilir.

2.1.1 İNORGANİK BİLEşİKLERCanlıların kendilerinin sentezleyemeyip dışarıdan hazır aldıkları maddelerdir.

Bütün canlılar metabolik faaliyetlerini sürdürmek için çeşitli inorganik bileşik-lere gereksinim duyarlar.

2.1.1.1 SUHücrelerdeki yaşamsal faaliyetler ancak yeterli suyun bulunduğu ortamda

gerçekleşebildiğinden su, yaşamın devamı için gerekli olan maddedir.

Metabolizma olaylarının devam edebilmesi için su oranının belli bir değere sahip olması gerekir. Örneğin su oranının % 15’in altına düşmesi durumunda en-zimlerin çalışması olumsuz yönde etkilenir.

Canlılardaki ortalama su oranı % 60 - 95 arasında değişmektedir.

Suyun belirli özellikleri ve bu özelliklerin canlılar için önemi dört başlık altında toplanabilir.

İnorganik Bileşikler• Su• Mineraller• Asit• Baz• Tuz

Organik Bileşikler• Karbonhidratlar• Yağlar• Proteinler• Vitaminler• Nükleik asitler

Kimyasal yapılarına göre

şekil 02.01: Canlıların temel bileşenleri

Karbon, hidrojen, oksijen, azot, fosfor ve kükürt bütün canlılar için ortaktır.

45

BİYOLOJİ 1

a. Su molekülleri arasındaki çekim kuvveti: Su molekülleri ara-sında bulunan hidrojen bağları su moleküllerini bir arada tutarak su-yun daha kararlı bir bileşik olmasını sağlar.

Bu şekilde su moleküllerinin birbirinden kopmadan bir arada kalmaları özelliğine kohezyon adı verilir.

YüZEY GERİLİMİ

Kohezyon etkisi, bitkilerde su ve mineral taşınmasında, böceklerin su üstünde yürüyebilmesini sağlayan yüzey geriliminin oluşumunda rol oynar.

b. Suyun öz ısısının yüksek olması: Suyun yavaş ısınması ve soğuması ortam sıcaklığının korunmasında ve dengesinin sağlanmasında rol oynar.

Dünyanın büyük bir kısmını kaplayan su, sahip olduğu yüksek özgül ısı nedeniyle karalar ve sulardaki sıcaklık dalgalanmalarını canlıların yaşamasına izin verecek sınırlar içinde tutar.

şekil 02.02: Su molekülü

Resim 02.01:Yüzey gerilimi

Fizikokimyada bir sıvının yüzey katmanının esnek bir tabakaya ben-zer özellikler göstermesinden kaynaklanan etkiye verilen addır. Bu etki bazı böceklerin su üzerinde yürümesine olanak verir. Bir gazla bir sıvının ya da birbirleriyle karışmayan iki sıvının temas yüzeyleri gerilmiş esnek bir zara benzer.

46

BİYOLOJİ 1

Suyun öz ısısının yüksek ol-ması nedeniyle, canlılarda vücut ısısının kolay kolay değişmemesi sağlanmış olur. Örneğin vücut sı-vımız su yerine alkol olsaydı sıcak havalarda vücudumuzun sıcaklığı çabucak ve daha fazla miktarda ar-tış eğilimi gösterecekti.

Soğuk havalarda ise tersi bir durum oluşur.

c. Suyun buharlaşması ve yoğuşması: Suyun buharlaşma ve yoğuşma özelliği hem dünyanın hem de organizmaların vücut ısılarının düzenlenmesinde rol oynar.

Suyun buharlaşma ısısı yüksek olduğu için, buharlaşma sırasında etrafındaki ısıyı alır. Bu da suyun bulunduğu bölgelerin aşırı ısınmasını önleyerek dünya gene-linde daha ılıman iklimlerin oluşmasına neden olur.

Organizmalarda da terlemeyle deri yüzeyine çıkan suyun buharlaşması sıra-sında ısı kaybı olduğundan sıcak ortamda serinlemeyi sağlar. Su moleküllerinin yo-ğunlaşıp yağmur oluşturması sırasında etrafa ısı yayılır.

Bu da yağış alan yerlerde iklimin yumuşamasını sağlar.

d. Suyun çözücü özel-liği: Bu özelliği sayesinde su; Metabolizma sonucu oluşan zararlı atıkların seyreltilmesin-de ve vücuttan atılmasında rol oynayarak boşaltımın ger-çekleşmesini sağlar. Uygun ortam sağlayarak besinlerin sindirilmesine yardımcı olur.

Topraktaki besleyici mineralleri çözerek bitkile-rin ihtiyacı olan maddeleri topraktan almasını ve bitkinin diğer kısımlarına taşınmasını sağlar.

şekil 02.03: Kohezyon

Resim 02.02: Okyanuslardaki sıcak ve soğuk akıntılar

47

BİYOLOJİ 1

Hayvansal organizmalarda kan dokunun büyük bölümünü oluşturarak vücut içi madde iletiminde görev alır.

Su içerisinde çözünen maddelerin miktarına ve çeşidine bağlı olarak doku ve hücrelerin osmotik basınç dengesi ile iyon ve pH dengesinin sağlanmasında rol oy-nar.

OSMOTİK BASINÇ

PH DEĞERİ

2.1.1.2 MİNERALLERİnorganik yapıdaki element ve bileşikler mineral olarak ifade edilir. Hücre za-

rındaki porlardan geçebilirler.

* Suda çözünmüş olarak veya yiyeceklerle vücudumuza alınırlar.

* 70 kg’lık bir insanda ortalama 3 kg mineral bulunur.

* Enerji kaynağı olarak kullanılmazlar.

* Enzimlerin yapısına kofaktör olarak katıldıkları için düzenleyici olarak kulla-

nılırlar.

* Minerallerin eksikliğinde ilgili enzimlerin çalışması olumsuz etkilenir.

MİNERALLERİN İNSAN SAĞLIĞI AÇISINDAN ÖNEMİ Bazı minerallerin organizmalardaki etkileri aşağıda verilmiştir.

Kalsiyum (Ca)İnsan vücudunda en fazla bulunan mineraldir. Genelde fosforla bileşik yapa-

rak kemik ve diş minesinin yapısına katılır.

Ayrıca kas kasılması, sinir sisteminin çalışması ve kanın pıhtılaşmasında etkili-dir. Süt ve süt ürünleri ile yeşil sebze ve tahıllarda bol bulunur.

Belirli bir yoğunluğu olan her çözeltinin saf suyla etkileşmesi halin-de, ilişkiye geçtiği saf suyu emebilmesi için aktif olan bir değeri vardır. Bu değere o çözeltinin “osmotik değeri” denir.

Bir çözeltinin asitlik veya bazlık derecesini tarif eden ölçü birimidir. Açılımı “Power of Hydrogen” (Hidrojenin Gücü)’dir. Suyun pH değeri 7; ko-lanın 2,5 ve sirkenin ise 2,9 dur.

48

BİYOLOJİ 1

Fosfor (P)Kalsiyumla birlikte kemik ve diş yapısına katılır. Fosfat bileşiği olarak nükleik

asitlerin ve ATP’nin yapısına katılır.

Fosfolipit olarak hücre zarında bulunur.

Sodyum (Na), Potasyum (K) ve Klor (Cl)

Bu mineraller vücut sıvılarının ozmotik basıncının dengelenmesi olayında et-kilidirler.

Sinir ve kas sistemlerinin çalışması için de gereklidirler.

Demir (Fe)Canlılarda hemoglobin ve bazı pigmentlerin yapısına katılır. Hemoglobinin ya-

pısındaki demir solunum gazlarına bağlanarak O2 ve CO2 taşınmasında etkili olur. Ayrıca demir içeren enzimler için gereklidir. Bitkilerde klorofil sentezinde etkilidir.

HEMOGLOBİN

MAGNEZYUM (MG)Kemik yapısına katıldığı gibi kan ve sinir sistemi fonksiyonları için de gerekli-

dir. Bitkilerde klorofil yapısına katılır.

ÇİNKO (ZN)Birçok enzim çeşidinin yapısına kofaktör olarak katılır. Organizmanın protein,

yağ ve karbonhidratları kullanmasına yardımcı olur.

Kanda solunum organından dokulara oksijen, dokulardan solunum organına ise karbondioksit ve proton taşıyan protein. Oksijeni +2 değer-likli demir içeren hem molekülleri ile bağlar.

Resim 02.03: Fosfor kalsiyumla birlikte kemik ve diş yapısına katılır.

49

BİYOLOJİ 1

Civa (Hg), kurşun (Pb), bakır (Cu) ve arsenik (As) gibi minerallerin fazla alınması du-rumunda enzimlerin çalışma-sının olumsuz etkilenmesine bağlı olarak zehirlenmeler gö-rülür.

İYOT (I)Tiroit bezi hormonları-

nın (tiroksin) sentezi için ge-reklidir. Son yıllarda yapılan araştırmalarda gelişimde de etkili olduğu anlaşılmıştır.

İyotlu tuz kullanı-larak iyot ihtiyacı karşılanabilir. Eksikliğinde guatr hastalığı görülür.

2.1.1.3 ASİTLERSuda çözündüğünde H+ iyonu veren bileşiklere asit denir. Organik veya inor-

ganik yapıda çeşitleri vardır. Turnusol kağıdını kırmızıya dönüştürürler.

Gıdaların çoğu asit içerir. Limonda sitrik asit, sirkede ise asetik asit bulunur. Farklı asitler, limona, sirkeye, ekşi elmaya ve şerbete keskin tadını verir.

Elbette ki bitkiler için de pH değerleri önemlidir. Toprağın asitliği artarsa or-ganik maddelerin parçalanmasını sağlayan, nitrat üreten ve atmosferdeki azot mik-tarını sabit tutan bakterilerin aktivitesi azalır. Bundan dolayı toprağın havalanma kabiliyeti düşer ve toprak yağmur sularını zor emer, toprağın işlenmesi güçleşir. Or-ganik maddeler parçalanmadan uzun süre toprakta kalır. Öte yandan toprağın pH değerine göre o toprakta yetişen bitkiler çeşitlilik gösterir.

Birçok bitki pH değeri 6 - 7 olan toprakta sağlıklı büyüme ve gelişme gösterir. Çay, çam gibi birçok bitki asidik; söğüt, akasya, çınar, iğde gibi bitkiler ise bazik top-raklarda yetişir.

Örneğin ortanca bitkileri toprağın asidik ya da bazik olma durumuna göre pembe, beyaz, mavi veya mor renkte çiçek açarlar.

Eğer bahçenizdeki ya da saksınızdaki toprağın pH değerini bilirseniz burada uygun bitkiyi yetiştirebilirsiniz.

İnorganik asitler:Minerallerden ve metal olmayan maddelerden yapılan asitlere, inorganik asit-

ler adı verilir. Yaygın inorganik asitler arasında, sülfürik asit (H2SO4), hidroklorik asit (HCl), nitrik asit(HNO3) ve fosforik asit (H3PO4) yer alır. Endüstri her yıl bu asitlerden

Resim 02.04: Guatr hastalığı

50

BİYOLOJİ 1

milyonlarca üretir.

Bunlar plastik, lif, gübre, boya kimyasallarının yapımında kullanılır. Konsantre inorganik asitler çok aşındırıcıdır. Cilde zarar verebilir ve diğer metallerin içinde hız-la eriyebilirler. Hidroflorik asit (HF), camın yapısını bozarken diğer inorganik asitler cam için tehlikeli değildir.

Organik asitler:Bitkiler ve insanlar, organik asitler adı verilen çeşitli asidik karbon bileşimleri

üretir. Bunların çoğu zararsızdır; meyveler ve diğer yiyeceklere tat verir.

Doğada saf olarak bitkisel ve hayvansal organizmada bulunabilirler ve ayrıca doğal yollardan elde edilebilirler. Hayvan vücudunda kullanılıp, metabolize olduk-tan sonra karbondioksit ve suya okside olurlar.

Dolayısıyla canlı organizma için herhangi bir sağlık sorunu ya da bir risk oluş-turabilecek hiçbir kalıntı bırakmazlar.

2.1.1.4 BAZLARSuda çözündüğü zaman OH– iyonu veren bileşiklere baz denir. Organik veya

inorganik yapıda çeşitleri bulunur. Turnusol kağıdını maviye dönüştürürler. Asit ve bazların reaksiyona girmesi ile tuzlar oluşur.

Vücut sıvılarının dokulara özel belirli pH aralıkları olduğundan pH değerinin değişmesi enzimlerin çalışmasını olumsuz etkiler.

* Örneğin, mide içi pH sı 2-3, ince bağırsak pH sı 8-9 civarındadır.

* Kanın pH sı ise 7,4 tür.

* Bu değerin 7 ye düşmesi veya 7,7 ye çıkması ölüme neden olur.

Resim 02.05: Meyveler organik asit kaynağıdır.

51

BİYOLOJİ 1

2.1.1.5 TUZLARAsit ve bazların

reaksiyona girmesi ile tuzlar oluşur. Tuz bazda-ki artı yüklü iyonla asit-teki eksi yüklü iyondan meydana gelir. Asitle baz arasındaki tepkime nötrleşme tepkimesi olup bu esnada tuz ve su ortaya çıkar.

Erimiş tuz veya çözelti halindeki tuzla-rın çoğu eksi ile artı yük-

lü iyonlarına ayrışır ve elektriği iletir. Tuz adı ayrıca sofra tuzu veya sodyum klorür (NaCl) için de kullanılır.

Kalsiyum ve fosfor tuzları dişlerin ve kemiklerin yapısına katılmaktadır. Kal-siyum tuzları kasların kasılmasında, kalbin ve sinir hücrelerinin çalışmasında, hüc-reler arası iletişimde ve bazı tepkimeleri hızlandıran enzimlerin çalışmasında etkili-dir. Klor tuzları, mide öz suyunun üretiminde ve hormonların çalışmasında etkilidir. Magnezyum tuzları kas ve sinir sisteminin çalışmasında kullanılır.

Sodyum tuzları ise kalp ritminin düzenlenmesi ve kas kasılması, sinir hücrele-

şekil 02.04: pH değerleri

Resim 02.06: Tuz

52

BİYOLOJİ 1

rindeki iletimin sağlanması ve enzimlerin çalışmasında görev alır. Na, K ve Ca tuzları olması gereken değerin altında olursa kalp rahatsızlığı yaşayabilir veya bayılabilir-siniz. Ancak, tuzu gereğinden fazla tükettiğiniz takdirde yüksek tansiyon, kalp ve böbrek rahatsızlıkları gibi sağlık sorunları yaşayabilirsiniz.

Konserveler, tuzlu peynir ve zeytinler, ketçaplar, turşular, şarküteri etleri, hazır çorbalar, salamura besinler, tuzlu kuru yemişler ve soya sosu gibi besinlerde yoğun miktarda tuz bulunur. O hâlde bu tür besinleri fazla tüketmek yerine taze et, balık, meyve ve sebze tüketmeniz sağlığınız açısından daha faydalıdır.

2.1.2 ORGANİK BİLEşİKLEROrganik bileşikler yaşamımızın sürdürülmesinde en temel maddelerden bi-

ridir. Hücrelerde metabolik olayların gerçekleşmesi, temel besin kaynaklarımız ve günlük hayatta kullandığımız birçok materyal, ısınmada kullandığımız doğal gaz ve arabamızın yakıtı olan benzin gibi maddeler organik kökenlidir. Yine organizmaların temel yapıları, canlılık için gerekli olan enerji ve metabolik tepkimeler organik mole-küllerin varlığında gerçekleşir.

Canlılarda özelliklerin aktarılması, bireyin kendine özgü davranışlar gösterme-si bireyle ilgili her türlü bilginin depolanmasında bazı organik moleküler rol oynar.

2.1.2.1 KARBONLU BİLEşİKLERİN CANLILAR İÇİN ÖNEMİKarbon, çok olağan dışı bir elementtir. Karbon ve onun bu olağan dışı özellik-

leri olmasa, dünyada yaşam olması mümkün gözükmemektedir.

İngiliz kimyager Nevil Sidgwick’de, Chemical Elements and Their Compounds (Kimyasal Elementler ve Bunların Bileşikleri) adlı eserinde karbonun canlılar için ne denli önemli olduğunu şöyle vurgular:

“Karbon, yapabildiği bileşiklerin sayısı ve çeşitliliği yönünden, diğer element-lerden tamamen farklı, özgün bir yapıdadır. şimdiye dek karbonun yarım milyonun üzerinde farklı bileşiği ayrılmış ve tanımlanmıştır. Ama bu bile karbonun güçleri hakkında çok yetersiz bir bilgi verir, çünkü karbon tüm canlı maddelerin temelini oluşturur.”

Karbonun sadece hidrojen ile kurduğu farklı bağlar, “hidrokarbonlar” olarak bilinen büyük bir aileyi meydana getirir. Bu aile içinde; doğal gaz, sıvı petrol, gaz yağı, kerosen ve çeşitli makina yağları vardır. Etilen ve propilen olarak bilinen hidro-karbonlar ise petrokimya endüstrisinin temelidir. Başka hidrokarbonlar da benzen, toluen ve turpentin gibi bileşikler meydana getirir. Giysilerimizi güvelerden koru-mak için dolaplara konan naftalin de bir başka tür hidrokarbondur. Klor veya florla birleşen hidrokarbonlar ise anestezi maddeleri, yangın söndürücüler ve buzdolap-larında kullanılan freonlar gibi farklı maddeleri oluştururlar.

53

BİYOLOJİ 1

2.1.2.2 ATP (ADENOZİN TRİ FOSFAT)ATP (Adenozin tri fosfat), bir tane azotlu organik baz (adenin), bir tane beş kar-

bonlu şeker (riboz) ve üç tane fosfat grubundan oluşan bir moleküldür.

ATP’nin yapısındaki fosfat grupları arasındaki bağlar yüksek enerjili bağlar ola-rak tanımlanır. Bu bağların koparılması ile serbest enerji açığa çıkar.

Böylece serbest enerji ATP şeklinde depolanır. Laboratuvar koşullarında bir mol ATP’ nin hidrolizi ile yaklaşık olarak 7300 kalorilik enerji açığa çıkar.

Ancak ATP ’nin hücre içinde hidrolizi ile açığa çıkan enerji yaklaşık olarak 13000 kaloridir. ATP yardımıyla bir hücrede endergonik ve ekzergonik reaksiyonlar arasın-da enerji transferi sağlanır.

Ekzergonik reaksiyonlar: Enerji açığa çıkaran katabolik reaksiyonlardır. Canlı-larda meydana gelen solunum olayı, enerji açığa çıkardığı için ekzotermik reaksi-yonlara örnektir.

şekil 02.05: ATP’ nin yapısı

şekil 02.06: Canlılardaki bazı ekzotermik reaksiyonlar

54

BİYOLOJİ 1

2.1.2.3 KARBONHİDRATLARKarbon (C), hidrojen (H) ve oksijenden (O) oluşurlar. (CH2O)n formülü ile gös-

terilirler. Canlılarda birinci dereceden enerji verici olarak kullanılırlar.

1 gramı 4,20 kcal enerji verir.

Hücre zarı ve çeperi gibi yapılara katılırlar. Fazlası yağa dönüştürülerek depo-lanır. Karbonhidratlar yapısal olarak monosakkaritler, disakkaritler ve polisakkaritler olarak üçe ayrılırlar.

Monosakkaritler (Tek şekerler)Karbonhidratların yapı taşlarıdır (monomer). Sindirim sonucu daha küçük bi-

rimlere parçalanamazlar. Hücre zarındaki porlardan geçebilirler.

Bu moleküllerin içerdiği karbon sayısı 3 ile 8 arasında değişir. Biyolojik açıdan en önemli çeşitleri 5C lu (pentozlar) ve 6C lu (heksozlar) olan monosakkaritlerdir.

* 5C lu monosakkaritler: Riboz ve deoksiriboz çeşitleri olup DNA ve ATP gibi moleküllerin yapısına katılırlar.

Enerji verici olarak kullanılmazlar.

* 6C lu monosakkaritler: Glikoz (kan şekeri), fruktoz (meyve şekeri) ve galak-toz (süt şekeri) çeşitleri olup hücrelerde enerji verici olarak kullanılırlar.

En sık bulunan çeşidi ise glikozdur. Bu şekerlerin hücre zarından geçiş hızları:

şekil 02.07: Yapısal olarak karbonhidratlar

Galaktoz Glikoz Fruktoz& &

55

BİYOLOJİ 1

Disakkaritler (Çift şekerler)İki molekül monosakkaritin glikozit bağıyla birleşmesi sonucu oluşurlar. Bağ

oluşumunda su çıkışı meydana gelir (dehidrasyon). Disakkaritlerin yapı birimlerine parçalanması için ise su kullanılır (hidroliz). Disakkaritler hücre zarındaki porlar dan geçemezler.

HİDROLİZ

POLİSAKKARİTLER (ÇOK şEKERLER)Çok sayıda glikozun glikozit bağları ile birleşmesiyle meydana gelen büyük

moleküllü besinlerdir. Glikozun bağlanma şekillerine göre farklı çeşitleri vardır.

Nişasta: Glikozun bitki hücrelerindeki depo şeklidir. Suda çözünmez. İyotla mavi renk

verir. Bitkilerin depo organlarında bol bulunur.

Glikojen: Glikozun bakteri, mantar ve hayvanlardaki depo şeklidir. Suda çözünür.

İyotla kahverengi renk verir. Hayvanların karaciğer ve kaslarında depo edilir.

Selüloz:

Çok sayıda glikozun kuvvetli gliko-zit bağlarıyla (beta glikozit) bağlanması sonucu oluşan düz zincirli moleküldür. Suda çözünmez. Selüloz zincirleri birle-şerek bitkilerde hücre çeperini oluşturur.

Canlının vücudunda yaşayan bazı mikroorganizmaların ürettiği selüloz sindiren enzim bulunmadığı için, selüloz sindirimi ancak hayvanlarda enzimlerle gerçekleştirilebilir. Bu mikroorganizma-lar otçul hayvanların bağırsaklarında yaşar.

Hidroliz işlemi suyu oluşturan hidrojen ve oksijen elementlerinin birbirinden ayrılması ile sonuçlanan bir işlem. Hidroliz, su ile bir kimyasal bağın parçalanmasıdır.

Resim 02.07: Selüloz

56

BİYOLOJİ 1

Kitin: Azotlu polisakkarit çeşididir. Suda çözünmez. Mantarların dış iskeletini oluştu-

rur. Böceklerin hücre çeperinde bulunur.

2.1.2.4 YAĞLAR (LİPİTLER)Yapılarındaki karbon ve hidrojen oranı fazla, oksijen oranı düşük olan orga-

nik besinlerdir. Bundan dolayı oksijenli solunumda kullanıldıklarında çok miktarda enerji (ATP) ve 9,45 oluştururlar. 1 gramı 9,45 kcal enerji verir. Suda çözünmezler, ancak eter, kloroform gibi organik çözücülerde çözünürler.

* Parçalanmaları zor olduğundan ikinci dereceden enerji verici olarak kullanı-lırlar.

* Deri altında depolandığında ısı yalıtımı ve mekanik etkilere karşı

* koruma gibi yararları da vardır.

* Çöl hayvanları, kış uykusuna yatan hayvanlar ve göçmen kuşlarda enerji ve su ihtiyacı büyük oranda yağlardan karşılanır.

* Yağların bazı çeşitleri (fosfolipit) hücre zarının yapısına katılır.

* Yağda eriyen vitamin çeşitlerinin kullanılması için gereklidir.

* Birim hacimlerinden daha fazla enerji elde edildiğinden dolayı hayvanlarda

* depo besin olarak kullanılırlar.

* Yağların yapı taşları yağ asitleri ve gliseroldür.

* Gliserol tek tip moleküldür. Ancak yağ asitlerinin çok fazla çeşidi vardır.

* Yağ asitleri ile gliserol (gliserin) arasındaki bağlara ester bağları denir.

* Yağ sentezi bir dehidrasyon olayıdır.

Resim 02.08: Karınca ve mantar

57

BİYOLOJİ 1

Hayvanlarda dönüşüm reaksiyonlarıyla üretilemeyen yağ asitlerine temel (esansiyel) yağ asitleri denir (Omega 3 ve omega 6 diye bilinen yağ asitleri temel yağ asitleridir).Yağların yapısındaki yağ asitleri doymuş ve doymamış yağ asitleri olarak ikiye ayrılır.

Hayvanlarda yağ mo-lekülerinin diğer moleküller-den farklı olarak depolandığı yağ doku vardır. Bu nedenle canlıların aldığı farklı organik maddelerin fazlası yağ mo-leküllerine dönüştürülerek yağ dokuda depolanır. Bu durumun önemi aşağıdaki örneklerde verildiği gibi zor iklim şartlarında yaşamlarını sürdüren canlılarda daha iyi gözlemlenebilir.

A) Doymuş Yağ AsitleriYapılarındaki bütün karbon atomlarının tek bağ yaptığı yağ asitleri doymuş

yağ asitleridir. Doymuş yağ asitleri bulunduran yağlar oda sıcaklığında katıdırlar. Ör-neğin; hayvanlardaki iç yağlar ve tereyağı gibi.

B) Doymamış Yağ AsitleriYapılarındaki bazı karbon atomları arasında ikili bağların bulunduğu yağ asit-

leridir. Doymamış yağ asitleri bulunan yağlar oda sıcaklığında sıvıdırlar. Örneğin; zeytin yağı ve ayçiçek yağı gibi.

* Bitkisel kaynaklı sıvı yağların hidrojenle doyurularak katılaştırılmasıyla mar-garinler oluşturulur.

* Yağların farklı moleküllerle birleşmesiyle bileşik yağlar oluşturulur.

* Fosfolipit ve glikolipitler bileşik yağlar için örnek oluşturur.

Yağ asidi çeşitlerinden bazıları vücudumuzda sentezlenirken çoğunu besin-lerle alırız. Vücutta üretilemeyen ve alınması zorunlu olan yağ asitleri temel (esan-siyel) yağ asitleri olarak adlandırılır. Omega yağ asitleri, temel yağ asitlerindendir.

şekil 02.08: Yağ asidi

58

BİYOLOJİ 1

Besinlerimizle aldı-ğımız yağlar, bitkisel ve hayvansal kaynaklıdır. Ayçiçeği, soya fasulye-si (Glycine max, Glikine maks), pamuk ve zeytin gibi bitkilerin tohumla-rından elde edilen yağları günlük olarak besinleri-mizle birlikte almaktayız.

Hayvansal yağlar ise özellikle süt, süt ürün-leri ve et ürünlerinde

bulunur. Günlük yağ ihtiyacımız 50 - 100 gram (4 çorba kaşığı sıvı yağ) kadardır. Hayvansal yağların fazla tüketilmesi kalp ve damar rahatsızlığına neden olabilir. Bu nedenle hayvansal yağlar (doymuş) yerine bitkisel yağlar (doymamış) yağları tüket-meliyiz.

Fosfolipit: Fosfolipit moleküllerinin en önemli özelliği, bu moleküllerin hücre zarının ya-

pısına katılmasıdır. Zarın yapısına katılan fosfolipitler çift katlı bir tabaka şeklinde düzenlenmiştir. Fosfolipitler fosfat grubu içeren bir baş ile buraya bağlı iki yağ asi-dinden meydana gelir.

Fosfat grubu suda çözünürken, yağ asitleri suda çözünmez. İki sıra fosfolipitle-rin yağ asidi kısımları sırt sırta gelecek şekilde dizildiklerinden suyu geçirmeyen bir tabaka meydana getirilir. Bu sayede, hücrelerde bir ortam diğer ortamdan ayrılarak iç ve dış ortamın özgüllüğü sağlanır. Fosfat grupları ise, suyla temas edecek şekilde zarın iç ve dış yüzeyinde dizilir.

Glikolipit:Yağların karbonhidratlarla bir-

leşmesi sonucu oluşur. Hücre zarının dış yüzeyinde bulunur.Yağların ste-roit ve kolesterol gibi farklı türevleri de mevcuttur.

Steroitler:Farklı çeşitleri olan steroitlerin

bazıları hormon olarak görev yapar. İnsanlardaki eşey hormonları steroit yapıdadır. Sinir hücrelerinde yalıtıcı olarak görev yapar. Deride D vitamini

Resim 02.10: Düzensiz beslenmeye bağlı olarak kalbi besleyen damarlarda daralma ortaya çıkabilir.

Bu durum kalp krizine neden olabilir.

Resim 02.09: Balıklarda omega 3 yağ asitleri bulunur.

59

BİYOLOJİ 1

Resim 02.11: Trans yağlar endüstriyel gıda ürünlerinde bulunabilir.

yapımında rol oynar.

Kolesterol:Hayvansal hücrelerde bulunan özel bir steroit çeşididir. Bitkisel dokularda bu-

lunmaz. Hücre zarının yapısına katılarak madde geçirgenliğini artırır. Fazla alınması damar tıkanıklığına ve damar sertliğine neden olur.

Kanda aşırı miktarda bulunan kolesterolün, yavaş yavaş damar duvarında bi-rikmesi sonucu damarda daralma, tıkanma oluşabilir. Kalbi besleyen damarlarda kolesterol birikirse göğüs ağrısı, kalp krizi, kalp yetmezliği sorunları oluşabilir. Beyni besleyen boyun damarlarında birikimi ise felçlere, konuşma bozukluklarına, denge-siz yürümeye, bilinç kaybına yol açabilir.

Yağlar, karbonhidratlara göre iki kat daha fazla enerji sağladıklarından yedek besin olarak depolanır. Hücrede enerji kaynağı olarak öncelikle karbonhidratlar kul-lanılır. Karbonhidratların fazlası da vücutta yağa çevrilerek saklanır. Bu nedenle unlu besinleri fazla tüketenler daha yağlı bir yapıya sahip olurlar. Yağ dokusu genellikle derinin altında bulunmak suretiyle bir yalıtım maddesi gibi görev yaparak vücuttan ısı kaybını önlemede etkili olur.

2.1.2.5 PROTEİNLERTüm çeşitlerinin yapısında karbon, hidrojen, oksijen ve azot bulunurken bazı-

larında kükürt ve fosfor da bulunabilir.

Proteinler hücrenin temel yapı maddesidir. Enzimlerin ve hormonların yapısı-na katıldıklarından dolayı düzenleyici olarak ta görev yaparlar. Proteinler ayrıca özel

Trans yağlar sentetik olarak yapılır; bunlar doğal olarak oluşmaz. Bu tip yağlar, sıvı bitkisel yağları katı yağ yapabilmek için onlara hidrojen eklenme işlemi olan endüstriyel bir süreçle meydana getirilir. Ayrıca sıvı yağların kızartma işlemlerinde defalarca kullanılmasıyla da normal yağ-lar trans yağa dönüşebilir. Bu yağlar kısmen hidrojenlenmiş yağlar olarak da bilinir.

60

BİYOLOJİ 1

savunma molekülleri olan antikorların da yapısına katılırlar.

Vücuda yeterli karbonhidrat ve yağ alınmadığında enerji verici olarak kullanılırlar.

1 gramı 4,3 kcal enerji verir.

* Proteinlerin monomerleri (yapı taşları) amino asitlerdir.

* Amino asitlerin yapısında karbon (C) atomuna bağlı bir karboksil (- COOH) grubu, bir amino grubu (- NH2), hidrojen ve radikal (R) grup bulunur.

* Radikal grup değişkendir ve amino asit çeşitliliğini oluşturur.

* Amino asitler birbirlerine peptit bağlarıyla bağlanır.

* Peptit bağının oluşumu sırasında su çıkışı gerçekleşir

* Proteinler DNA kontrolünde ribozomlarda sentezlenirler.

Canlılarda proteinle-rin farklı olmasında kulla-nılan amino asitlerin çeşidi, sayısı ve dizilişlerinin farklı olması etkilidir.Bilinen 20 çeşit amino asitin 12 çeşidi insanlar tarafından dönü-şüm reaksiyonlarıyla üreti-lebilir.

Resim 02.12: Bitkilerde de protein bulunmasına karşın en önemli protein kaynağımız hayvansal besinlerdir.

şekil 02.09: Protein yapısı

61

BİYOLOJİ 1

Resim 02.13: Bitkisel kaynaklı besinler önemli bir vitamin kaynağıdır.

İnsanlarca üretilemeyen 8 çeşit amino asite temel (esansiyel) amino asitler denir. Bütün amino asitler bitkiler tarafından sentezlenebilir.

İki amino asitin birleşmesiyle oluşan moleküle dipeptit, çok sayıda aminoasi-tin birleşmesiyle oluşan moleküle ise polipeptit veya protein denir. Proteinler hem hayvansal hem de bitkisel kaynaklı besinlerle vücuda alınabilirler.

Proteinlerin organizmadaki önemli etkileri şöyledir:

* Proteinler hücre yapımında ve dokuların onarımında görev alırlar.

* Hücre zarının yapısına katılarak madde geçişlerinde görev yaparlar.

* Antikor yapısına katılarak vücudun bağışıklığında görev alırlar.

* Hemoglobin yapısına katılarak solunum gazlarının taşınmasında görev alır-lar.

* Kan proteinlerinden albümin ve globulini oluşturarak kanın ozmotik basın-cının düzenlenmesinde, fibrinojenin yapısına katılarak kan pıhtılaşmasında görev alırlar.

Hücre içi ve dışı sıvıların pH değişimlerini dengeleyerek homeostasının (karar-lı iç denge) korunmasında rol oynarlar. Zorunlu durumlarda enerji kaynağı olarak kullanılırlar. Isıtma, yüksek basınç ve tuz derişimi gibi çevresel faktörler proteinlerin yapısının bozulmasına neden olur. Bu olaya denatürasyon denir.

2.1.2.6 VİTAMİNLERCanlılarda düzenleyici ve direnç artırıcı olarak kullanılırlar. Enerji kaynağı ola-

rak kullanılmazlar. Bitkilerde fotosentez reaksiyonları ile doğrudan üretilebildikleri gibi, hayvanlarda öncül maddelerden dönüşüm reaksiyonlarıyla da üretilebilenleri vardır.

Vitaminler küçük molekül-lü besinler oldukları için hücre zarından difüzyonla geçebilirler. Bu yüzden sindirilmelerine ge-rek yoktur.

Vitaminler yağda eriyenler ve suda eriyenler olmak üzere iki gruba ayrılırlar.Yağda Eriyen Vita-minler A, D, E ve K vitaminleridir. Bu vitaminler özellikle karaciğer-de depolanır. Eksiklikleri geç or-taya çıkar.

Normalden fazla alınması durumunda zehir etkisi yapabilir.

62

BİYOLOJİ 1

Suda eriyen vitaminler C ve B grubu vitaminlerdir. Bu vitaminler vücutta depolana-madığı için ihtiyaç fazlası, idrarla vücut dışına atılır.

a) Yağda Eriyen VitaminlerA, D, E ve K vitaminleridir. Bu vitaminlerin fazlası karaciğerde depo edilir. Bu

nedenle bu vitaminler yiyeceklerle az alındığında eksiklikleri geç hissedilir.

Bu vitamin çeşitlerinin aşırı miktarlarda vücuda alınması ve birikimi zehir etkisi yapabilir.

A vitamini:A vitamin halinde; karaciğer, balık yağı, tereyağı ve yumurta sarısında bulunur.

Provitamin A (karoten) şeklinde; vücuda alındıktan sonra ince bağırsak ve karaci-ğerde A vitamini haline dönüştürülebilir. Görme pigmentlerinin yapısına katılır. Ke-miklerin gelişimi ve üreme için A vitamini alınmalıdır. A vitamini eksikliğinde önemli hastalıklar ortaya çıkar.

Örneğin; gece körlüğü, kalp ve böbrek hastalıkları, halsizlik, deride kuruma ve pullanma görülür.

D vitamini: D vitamininin ön maddesi, bitkisel ve hayvansal besinlerle vücuda alınır. Bu ön

madde, güneşin ultraviyole ışınları ile D vitaminine dönüşür. Ayrıca D vitamini balık yağı gibi besinlerden alınabilir.

D vitamini kalsiyum ve fosforun emilmesini ve kemiklerde depo edilmesini sağlar. D vitamini az alındığında vücuttaki kalsiyum ve fosfor dengesi bozula-cağın-dan, dişlerde ve kemiklerde bozukluklar görülür.

Çocuklarda, raşitizm, büyüklerde osteomalazi hastalığı ortaya çıkar. Ayrıca ek-lemlerde ve yumuşak dokularda kireçlenmeye neden olur

Resim 02.14: Hayvansal kaynaklı besinler önemli bir vitamin kaynağıdır.

63

BİYOLOJİ 1

E vitamini Günlük yiyecekler içinde bulunduğundan eksikliği fazla görülmez. Bitkisel

yağlarda, tahıl tanelerinde, yeşil yapraklı sebzelerde, çok bulunmaktadır. E vitamini eksikliğinde karaciğer, kalp, damar hastalıkları ve kısırlık görülür.

K vitamini: Balık, et ve sütte yeterli

miktarda bulunur. K vitamini kalın bağırsakta bulunan bak-teriler tarafından da sentezle-nir. Fazla miktarda antibiyotik alındığında bağırsaktaki bak-teriler ölür, K vitamini eksikliği görülür.

K vitamini kanın pıhtılaş-masında etkili olan bazı mole-küllerin karaciğerde yapılması-nı sağladığından, eksikliğinde kan pıhtılaşamaz.

b) Suda Eriyen VitaminlerB grubu vitaminleri ve C vitaminidir. Vücutta depo edilmezler. Bu yüzden gün-

lük olarak tüketilmeleri gerekmektedir. Uzun süre vitamince fakir gıdalarla beslenen insanlarda ilk önce suda eriyen vitaminlerin eksikliği hissedilir.

Fazlası genellikle depo edilmediğinden idrarla atılan, her gün ihtiyacımız ka-dar vücuda alınması gerekli olan B grubu (B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) ve C vita-mini suda çözünen vitaminlerdir.

Resim 02.15: Tahıllar E vitamini kaynağıdır.

Resim 02.16: Balık K vitamini kaynağıdır.

64

BİYOLOJİ 1

B grubu vitaminleri: Çok sayıda çeşidi bulunduğu için vücuttaki pek çok olayın gerçekleşmesinde

rol oynar. B1, B3, B5, B12 gibi çeşitleri bulunur. B grubu vitaminleri hücresel solu-numda görev aldıklarından enerji metabolizmasında rol oynarlar.

Ayrıca karbonhidrat, protein ve yağ metabolizması, kan hücrelerinin yapımı, sinir ve sindirim sistemlerinin çalışması gibi önemli hayatsal olaylarda görev alırlar.

B vitamininin bazı çeşitleri bağırsaklarda yaşayan bazı mikroorganizmalar ta-rafından da üretilebilmektedir.

C Vitamini: Bağışıklığın güçlendirilmesi ile

vücut direncinin artırılmasında, bağ dokunun oluşumunda, sinir sistemi-nin sağlığı üzerinde etkili olmaktadır.

Vitaminler en çok, yeşil sebze ve meyvelerde, bitki tohumlarında, et, süt ve yumurtada bulunmaktadır.

2.1.2.7 ENZİMLEREnzimler; canlılarda gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonların aktivasyon ener-

jisini düşürerek reaksiyonları hızlandıran ve reaksiyonlardan değişmeden çıkan bi-yolojik katalizörlerdir.

Hücreler minyatür bir kimya fabrikasına benzer. Mikroskobik olan bu fabrikada saniyede binlerce tepkime gerçekleştirilir. Örneğin şekerlerden glikojen sentezlenir, glikojenden şeker elde edilir, fazla şeker yağa dönüştürülür, hücre solunumuyla be-sinlerden enerji elde edilir, aminoasitlerden protein sentezlenir. Belirtilen olayların gerçekleşmesinde çok sayıda enzim adı verilen moleküller görev yapar.

Hücrelerde enzimlerin kullanılmaması durumunda biyolojik reaksiyonlar ger-çekleşemez. Çünkü reaksiyonların gerçekleşmesi için yüksek sıcaklık gerekir.

Örneğin, glikozun dış ortamda parçalanması için 300 °C sıcaklık gerekirken vücutta enzimlerle 36,5 °C de ve çok hızlı bir şekilde parçalanabilmektedir.

Böylece vücudumuzun canlılığı devam etmektedir.

Enzimlerin gerçekleştirdiği en önemli olay reaksiyonların aktivasyon enerjisini düşürmektir.

Resim 02.17: C vitamini kaynağı meyveler

65

BİYOLOJİ 1

Örneğin; bir mol H2O2 yi parçalamak için gerekli aktivasyon enerjisi 18000 kalori iken katalaz enzimi bu enerjiyi 5500 kaloriye düşürür.

Aktivasyon enerjisi

Enzimlerin YapısıEnzimler yapılarına göre basit ve bileşik enzimler olmak üzere iki grupta ince-

lenirler.

a)Basit Enzimler: Sadece protein yapıda olan enzimlerdir. Yardımcı grup bu-lundurmazlar. Sindirim enzimleri basit yapılı enzimlerdir.

Grafik 02.01: Enzimli ve enzimsiz reaksiyon grafiği

Grafik 02.02: Enzimli ve enzimsiz reaksiyon

Kimyasal reaksiyonların gerçekleşmesi için gerekli olan minimum enerji miktarıdır.

66

BİYOLOJİ 1

b)Bileşik Enzimler: Yapılarında proteinle birlikte yardımcı grup olarak vitamin veya mineral bulunduran enzim çeşitleridir. Bileşik enzimler holoenzim olarak bili-nir.

* Bileşik enzimlerdeki protein kısma apoenzim denir.

* Yardımcı kısım vitamin, NAD ve FAD gibi organik bir molekül ise mineral ise kofaktör olarak isimlendirilir.

* Yardımcı kısım protein kısma göre daha küçüktür.

Enzimlerin büyük çoğunluğu bileşik enzim yapısındadır. Yardımcı kısım olma-dan bileşik enzimler çalışamazlar. Ancak farklı bileşik enzimlerde aynı yardımcı kısım bulunabilir. Bu nedenle enzim çeşidi koenzim ve kofaktör çeşidinden daha fazladır.

Enzimlerin hangi maddeye etki edeceğini protein kısım belirler. Bileşik enzim-lerin asıl iş yapan kısmı koenzim veya kofaktör kısmıdır.Enzimlerde protein kısım olduğundan sentezlenmelerinde ribozom organeli görev yapar.

şekil 02.10: Enzim ve koenzim

şekil 02.11: Enzim ve subtrat

67

BİYOLOJİ 1

Enzimlerin ÇalışmasıEnzimlerin etki ettiği maddelere genel olarak substrat denir. Enzimin protein

kısmında aktif bölge adı verilen özel bir bölge bulunur.

Enzim substratına aktif bölgeden bağlanır. Enzimler etki ettiği maddelere anahtar-kilit uyumu yapacak şekilde geçici olarak bağlanırlar. Bu bağlanma sıra-sında substratlarda bağlanma veya ayrılma şeklinde değişimler gerçekleşir ve yeni ürünler oluşur. Enzimler ise reaksiyondan değişmeden çıkarlar.

Enzimlerin Genel ÖzellikleriAktivasyon enerjisini düşürürler. Enzim-substrat ilişkisi anahtar ile kilit uyumu-

na benzer. Enzim substrata geçici olarak aktif bölgesinden bağlanarak görev yapar. Enzimler reaksiyonlara özeldir. Bir enzim bir çeşit reaksiyona etki eder. Bazı enzim-ler tersinir (çift yönlü) çalışırlar.İnaktif durumda olan bir enzim substratının sonuna veya katalizlediği reaksiyonun sonuna “jen” eki getirilerek adlandırılır. (Tripsinojen, pepsinojen gibi).

Aktif durumdaki enzimler ise etki ettiği maddenin sonuna “ase = az” eki getiri-lerek ya da katalizlediği tepkimeye göre isimlendirilirler.

Örneğin; lipitlere etki eden enzimlere lipaz denir.

Enzimler etkilerini etkinen maddenin dış yüzeyinden baş-latırlar. Bundan dolayı substrat yüzeyi genişliği ile enzim etkinli-ği doğru orantılıdır. Örneğin kıy-manın, kuşbaşı ete oranla daha kolay sindirilmesi kıymanın yü-zeyinin daha geniş olmasından kaynaklanır. Enzimler hücre içe-risinde üretilmelerine rağmen hücre dışında da çalışabilirler.

Örneğin; mide ve bağır-saktaki besinlerin sindirimini sağlayan enzimler hücre dışında çalışmaktadırlar.

Birden fazla enzim hücrede takım halinde çalışabilir. Bu durumda bir enzimin etki ettiği reaksiyonun ürünü, kendinden sonra gelecek enzimin substratı olur. Ta-kımlar halinde çalışan enzimlerin çalışmasının kontrolünde geri besleme mekaniz-ması etkili olur.

Resim 02.18: Meyve suyu ve peynir üretiminde enzimler kullanılır.

68

BİYOLOJİ 1

Bu mekanizmada reaksiyon zinciri sonucu oluşan son ürünün ortamdaki mik-tarı belirli bir değerin üzerine çıktığında ürün ilk enzime bağlanarak çalışmasını dur-durur.

* Reaksiyonlardan değişmeden çıktıklarından tekrar tekrar kullanılırlar

* Ancak sulu ortamda çalışabilirler.

* Sıcaklık ve pH değişimlerinden etkilenirler.

Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Faktörler

a) Enzim - Substrat İlişkisi* Enzim miktarı sabitken, substrat miktarı sürekli artırılacak olursa reaksiyon

önce hızlanır sonra sabit hızla devam eder. Çünkü enzimlerin çalışması mak-simum düzeye ulaşır. Ürün oluşumu da maksimum hızda devam eder.

* Substrat ve enzim miktarı birlikte artırılırsa reaksiyon hızı sürekli olarak ar-tar.

* Enzim miktarı : Substrat miktarı sınırlı iken enzim miktarı artırılırsa reaksiyon önce hızlanır.

Daha sonra sınırlı substrat bitece-ğinden dolayı reaksiyon sona erer.

* Substrat yüzeyi : Enzimler subs-trata dış yüzeyinden etki etmeye başlarlar.

Bu nedenle substrat yüzeyi artırılır-sa reaksiyon hızlanır.

Grafik 02.03: Enzim reaksiyonunun durması

Grafik 02.04: Substrat miktarı - reaksiyon hızı ilişkisi

69

BİYOLOJİ 1

b) Sıcaklık 0 °C den itibaren sıcaklığın artması enzimlerin çalışma hızını belirli bir dere-

ceye kadar artırır. Fakat belirli dereceden sonra enzimin yapısı bozulmaya başlaya-cağından dolayı reaksiyon hızı düşmeye başlar ve bir süre sonra tamamen durur. Proteinlerin yapısı yüksek sıcaklıkta bozulduğundan dolayı enzimler çok yüksek sı-caklıklarda (genellikle 55-60 °C den sonra) görev yapamazlar.

* Düşük sıcaklık dereceleri enzimin etkinliğini azaltır.

* Çok düşük sıcaklık, enzimlerin çalışmasını engeller.

* Ancak sıcaklığın düşmesi enzimin yapısını bozmaz.

* Enzimlerin en iyi çalıştığı sıcaklığa optimum sıcaklık denir.

Sıcaklığın optimum değerin üzeri-ne çıkması veya altına düşmesi durumun-da enzimin çalışma hızı azalır. Canlılar için optimum sıcaklık dereceleri farklı olabilir.

örneğin insanda optimum sıcaklık 36.5 C’dir.

3. pH değeriEnzimler pH değişimlerine karşı çok duyarlıdırlar. Genellikle enzimler bazik

ve nötr ortamlarda etkilidirler. Fakat her enzimin optimum olarak çalıştığı bir pH değeri bulunur. Bu değer enzimler arasında farklılıklar gösterebilir.

Örneğin; proteinleri sindiren pepsin enzimi, mide pH sının 2 (asidik) olması durumunda optimum çalışır.

Grafik 02.05: Enzim miktarı -substrat - reaksiyon hızı ilişkisi

Grafik 02.06: Reaksiyon hızı- sıcaklık ilişkisi

70

BİYOLOJİ 1

Tripsin enzimi ise ancak pH 8,5 de optimum olarak çalışabilir. Ortamın pH de-ğerinin değişmesi enzim yapısının bozulmasına neden olabilir.

d) SuEnzimlerin çalışması için sulu

ortama gereksinim vardır. Su oranı hücrede % 15 in altında olursa en-zimler görev yapamaz. Bitki tohumla-rının kuru ortamlarda çimlenememe-lerinin nedeni bu durumdur.

e) Kimyasal maddelerOrtamda bulunan çeşitli kimya-

sal maddeler enzim çalışmasını etki-ler. Bazı kimyasal maddeler enzimle-rin etkisini hızlandırır. Bu maddelere aktivatör maddeler denir.

Bazı kimyasal maddeler ise enzimlerin çalışmasını yavaşlatır veya durdurur. Bu tür maddelere de inhibitör maddeler denir. Siyanür, kurşun, civa gibi ağır metal iyonları inhibitör özellik gösterir.

Bir çok reaksiyonda ürün müktarının artması, ilgili enzimin çalışmasını engel-lemektedir. Bu durumda artan ürün, enzim için inhibitör etki yapmaktadır.

Grafik 02.07: ph değeri - tepkime hızı ilişkisi

Resim 02.19: Kuru ortamda bitki tohumları çimlenemezler.

71

BİYOLOJİ 1

2.1.2.8 HORMONLARÖzel bezler tarafından kana salgılanan ve kan yolu ile ulaştıkları organ ve do-

kularda fonksiyon düzenleyici olarak çok düşük miktarları ile görev yapan organik bileşiklere “uyarma” anlamına gelen “hormon” denilir. Hormonlar, çok az miktarları ile etki etmeleri ve biyolojik katalizör gibi davranmaları nedeniyle enzimlere çok benzemekle beraber bazı yönlerden farklıdırlar.

Bunları kısaca şöyle özetleyebiliriz:

* Hormonlar etki gösterdikleri organdan başka bir organda sentezlenirler.

* Hormonlar kullanılmadan önce dolaşıma salgılanırlar.

* Yapısal olarak hormonun mutlaka protein olması gerekmez. Küçük popi-peptit, tek aminoasit veya steroid yapıda bir kimyasal madde olabilir.

Hormonlar protein yapıda ve steroid yapıda olmak üzere iki büyük sınıfa ayrı-lırlar. Hormonların etkisini gösterdikleri hedef dokudaki aktivitesi başlıca dört faktör tarafından düzenlenir.

* Sentezlendiği bezdeki sentez oranı veya ondan salgılanış oranı,

* Bazı hallerde gerekli olan plazma içindeki özel transport sistemleri,

* Hücre zarındaki reseptör sayısı,

* Karaciğer ve böbrekler tarafından parçalanma hızı.

Vücutta bulunan bezler arasında da bir denge söz konusudur. Örneğin ön hi-pofizin tropik hormonlarının hedef bezlerle olan ilişkisi gibi.

Hormonlar etkileşimi genellikle iki şekilde gösterirler: Hormon-reseptör siste-mi ve hücre içi protein sentez sistemi. Hormon, Metabolizmaların, bünyedeki bazı aktiviteleri kontrolde tutmak için çeşitli amaçlarla ürettikleri salgılar. Hormonlara içsalgı olarak da adlandırılırlar.

Bir hücre veya hücre grubu ile diğer hücreler arasındaki kimyasal mesajcı mo-leküllerdir. İçsalgı bezlerinde (endokrin bezler) üretilirler ve kana salınırlar.

2.1.2.9 NüKLEİK ASİTLERVirüslerde ve bütün canlılarda bulunan organik moleküllerdir. Canlılarda mey-

dana gelen yaşamsal olaylar nükleik asitlerdeki bilgilerle kontrol edilir. Bu nedenle nükleik asitlere yönetici moleküller de denir.

Nükleik asitler, hücredeki metabolik faaliyetleri yönetmek ve kalıtımı sağlamak gibi iki temel görevin gerçekleşmesinde rol alır. Hücrelerdeki enerji üretimi, protein sentezi, kalıtsal özelliklerin aktarılması ve üreme gibi hayati olaylar nükleik asitlerle düzenlenir.

Canlının boy uzunluğu, vücut şekli, metabolizma hızı gibi bütün özellikleri (ge-netik bilgi) nükleik asitlerde bulunur. Nükleik asitler, oldukça büyük ve karmaşık ya-

72

BİYOLOJİ 1

pıda olup karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N) ve fosfor (P) ele-mentlerinden yapılmıştır.

Her canlı türünün taşıdığı nükleik asitteki bilgiler diğer canlı-lardan farklıdır. DNA ve RNA olmak üzere iki çeşit nükleik asit bulunur. Nükleik asitler nükleotit denilen bi-rimlerden oluşmuştur.

Her nükleotit ise bir tane azot-lu organik baz, bir tane beş karbon-lu şeker ve bir tane fosfattan oluşur.

Azotlu organik bazOrganik bazların yapısında C,H,O ve N bulunur. Organik bazlar yapısal olarak

pürinler ve pirimidinler olmak üzere iki grupta incelenirler.

Pürinler:

Çift halkalıdırlar. Adenin ve guanin olmak üzere iki çeşidi bulunur. Hem DNA, hem de RNA da bulunurlar.

Resim 02.20: DNA zincirini nükleotitler oluşturur.

Grafik 02.08: Nükleotit yapsı

şekil 02.12: Pürinler

73

BİYOLOJİ 1

Pirimidinler:

* Tek halkalıdırlar.

* Sitozin, timin ve urasil olmak üzere üç çeşidi bulunur.

* Timin sadece DNA da, urasil ise sade-ce RNA da bulunur.

5C lu şeker (Pentoz)Riboz ve deoksiriboz olmak üzere iki çeşittir. Deoksiriboz DNA nın yapısına,

riboz ise RNA nın yapısına katılır. Deoksiribozda riboza göre bir oksijen azdır.

Fosforik asit (H3PO4)DNA ve RNA da ortak olarak bulunur ve nükleik asitlere asit özelliğini kazandı-

rır. Organik baz ve şekerin birleşmesiyle oluşan yapıya nükleozit denir.

* Nükleozitlere fosfat katılmasıyla nükleotitler oluşur.

* Nükleotitler yapılarındaki organik baza göre isimlendirilirler.

* Sitozin nükleotidi, timin nükleotidi, urasil nükleotidi gibi.

* Nükleik asitler ise yapılarındaki şekere göre isimlendirilirler.

* Deoksiribo nükleik asit (DNA), ribo nükleik asit (RNA) gibi.

Nükleotitler fosfodiester bağları ile birleşerek nükleik asit zincirlerini oluştu-rurlar. Fosfodiester bağı bir nükleotidin şekeri ile diğer nükleotidin fosfat grubu ara-sında kurulur. Bu sırada su açığa çıkar (dehidrasyon).

şekil 02.13: Pirimidinler

şekil 02.14: 5C lu şeker modelleri

74

BİYOLOJİ 1

DEHİDRASYON

Nükleotit zincirlerini oluşturan nükleotitlerin sayısının ve sıralanışının farklılı-ğı nükleik asitlerin birbirlerinden farklı olmasını sağlar. Bu durum canlılar arasındaki kalıtsal çeşitliliğin temelini oluşturur.

a) DNA (Deoksiribo Nükleik Asit)Genetik bilginin yeni hücrelere aktarılması DNA molekülüyle sağlanır. Hücre

bölünmesi sırasında DNA molekülleri eşlenir ve bir hücre kuşağından diğerine ak-tarılır. Eşlenme olayı DNA molekülüne özgü bir özelliktir. Hücre etkinlikleriyle ilgili bütün bilgiler DNA yapısına kodlanmıştır. Ancak DNA, hücre işlevlerinin gerçekleş-tirilmesinde doğrudan rol almaz.

* Tüm canlılarda (bazı virüs-ler hariç) ortak olarak bulu-nur.

* Ökaryot hücrelerde ve klo-roplastta bulunur.

* Prokaryot hücrelerde ise si-toplazmada bulunur.

İki zincir arasında bazların karşı karşıya gelmesi rastgele değil-

şekil 02.15: Fosforik asit yapısı

Tepkiyen moleküllerden su kaybının meydana geldiği bir kimyasal tepkimedir.

Resim 02.21: DNA zinciri

75

BİYOLOJİ 1

dir. Daima bir zincirdeki pürin bazı ile diğer zincirdeki pirimidin bazı karşılıklı gelir. Bu dizilişlerde adenin nükleotit karşısına timin nükleotidi, guanin nükleotit karşısı-na ise sitozin nükleotidi gelir.

DNA zincirleri birbirinin tamamlayıcısı olduğundan bir zinciri sağlam ise diğer zincir onarılabilir. DNA molekülünün nükleotitlerine kadar parçalanması (hidrolizi) için gerekli su miktarı “n – 2” formülü ile hesaplanabilir (n, nükleotit sayısıdır).

DNA nın baz, şeker ve fosfatlarına kadar parçalanması için gerekli su miktarı ise formülü ile hesaplanabilir.

Örneğin; 4000 nükleotit içeren bir DNA’nın hidrolizi için;

(3n – 2) = 3 x 4000 – 2 = 11998 molekül su kullanılır.

Fosfodiester ve glikozit bağları kurulurken su açığa çıkar, yıkılırken su tüketilir. Hidrojen bağlarının yapım ve yıkımlarında ise su üretim ve tüketimi olmaz.

DNA nın Görevleri:DNA nın iki temel görevi vardır:

1. DNA molekülü hücrede protein sentezini kontrol ederek hücredeki metabolik olayları yönetir.

2. DNA, hücre bölünmesi sırasında kendini eşleyerek canlıya ait kalıtsal özellikle-rin yeni hücrelere ve canlılara aktarımını (kalıtımı) sağlar.

şekil 02.16: DNA’nın molekül yapısı

76

BİYOLOJİ 1

A. RNA (Ribo Nükleik Asit) RNA nın Yapısı ve Özellikleri:

* Tek zincirden oluşur.

* Özel bazı urasil, özel şekeri ribozdur.

* Kendini eşleyemez.

* Bütün RNA çeşitleri DNA tarafından sentezlenir.

* Protein sentezinde görev alır.

* Sadece bazı virüslerde, doğrudan yöneticilik görevi vardır.

* Sentezi sırasında RNA polimeraz enzimi kullanılır.

Çekirdek, mitokondri, klo-roplast, ribozom ve sitoplazmada bulunabilir. RNA çeşitleri tek zincir-den oluştuğu için DNA da olduğu gibi pürin ile pirimidin bazlarının eşitliğinden bahsedilemez. Zinciri oluşturan nükleotitler fosfat - şeker bağlarıyla birbirine bağlanırlar.

RNA nın fosfat, şeker ve baz-larına kadar hidrolizi için gerekli su miktarı “3n – 1” formülü ile hesap-lanabilir. Üç çeşit RNA vardır:

a) Ribozomal RNA (rRNA)* Çekirdekçikte bol bulunur.

* Proteinlerle birlikte ribozomun yapısını oluştururlar.

* Hücrede en fazla bulunan RNA çeşididir.

(Tüm hücredeki RNA nın % 75-80 kadarıdır.)

b) Mesajcı RNA (mRNA)* Protein sentezinde kalıp olarak kullanılır.

* Her mRNA bir gen tarafından sentezlenir.

şekil 02.17: RNA’nın molekül yapısı

77

BİYOLOJİ 1

* DNA dan aldığı şifreleri üçlü diziler halinde ribozoma taşır.

* Bu üçlü nükleotit dizilerine kodon denir.

Her kodon bir aminoasiti şif-reler. Her kodon bir tRNA ya karşı-lık gelir. Buna bağlı olarak protein yapısına katılacak aminoasit çeşi-di belirlenir. DNA dan mRNA nın sentezlenmesi olayına transkrip-siyon (yazılım) denir.

Sentezi sırasında DNA nın anlamlı zincirindeki adenin bazı-na karşılık urasil bazı gelir. Hüc-rede en az bulunan RNA çeşididir (%5). Aynı proteinin sentezi için tekrar tekrar kullanılabilir. Görevi biten mRNA lar sitoplamada en-zimlerle nükleotitlerine parçala-nır.



78

BİYOLOJİ 1

c) Taşıyıcı RNA (tRNA)* Sitoplazmadaki aminoasitleri mRNA şifresine uygun olarak ribozoma taşı-

yan RNA çeşididir.

* Her tRNA çeşidi bir aminoasit çeşidine özeldir.

* Canlı hücrelerde protein sentezinde 20 çeşit aminoasit kullanıldığından hücrede en az 20 çeşit tRNA vardır.

Sitoplazmada bir aminoasit çeşidini taşıyan birden fazla tRNA çeşidi buluna-bilir. tRNA nın mRNA ya bağlandığı kısımlardaki üçlü baz dizisine antikodon denir. Kodonlarla antikodonlar birbirinin tamamlayıcısıdır.

tRNA kolları arasında zayıf hidrojen bağları vardır.

Üçlü şifre = Kodon = antikodon = Amino asit* tRNA lar tekrar tekrar kullanılabilirler.

* Hücredeki RNA ların yaklaşık olarak % 15’ini oluştururlar.

* DNA ile RNA nın Ortak Özellikleri:

* Her ikisi de DNA tarafından sentezlenir.

* A, G ve S(C) bazlarını bulundururlar.

Tablo 02.01: DNA ve RNA arasındaki farklar

79

BİYOLOJİ 1

* H3PO4 (fosforik asit) grubu bulundururlar.

2.2 DüZENLİ VE DENGELİ BESLENMEObezite yani şişmanlık, vücuttaki yağ dokusunun fazlalığı ve kilo artışıdır.

Obeziteyi belirleyen, genetik, çevresel etkenler, sosyoekonomik durum, metabolik hastalıklar, ilaçlar gibi birçok faktör vardır. Genelde hastaların eğilimi, daha çok bu faktörleri sorumlu tutmak yönünde olsa da obezitenin en önemli nedeni; gereğin-den fazla gıda alımıdır.

Günümüzde çalışma hayatının yoğun temposu, mutfağa ayrılan zamanın azalması, çabuk ve kolay hazırlanıp tüketilen yiyecekleri daha fazla hayatımıza katmıştır. Bu besinler de, sebze ve meyveden uzak, fazla miktarda şekerli, yağlı ve yüksek kalorili yiyecekler olup, özellikle çocukların ve gençlerin damak tadına daha hoş gelmektedir. Egzersizden uzak yaşantıyı benimseyip, en kısa mesafeler için bile araba kullanmak, özellikle bilgisayar ve televizyon karşısında geçirilen zamanlar da buna eklenince obezite kaçınılmaz olmaktadır.

Obezite tip 2 diyabet için önemli bir risk faktörüdür, tip 2 diyabet has-talarının %90’ı obezdir. Özellikle elma tipi yağlanma dediğimiz karın bölge-sinin yağlanması bu riski artırır. tip 2 diyabet riski aşırı şişman bireylerde ON KAT daha fazladır.

Obezite ve tip 2 diyabet ara-sındaki bağ, insülin direnci ile anlam kazanır. Hiperinsülinemi yani İnsülin hormonunun yükselmesi veya İnsülin

direnci yağlanmanın oluşmasında ve Obezitenin gelişmesinde etkilidir.

Glisemik indeksi (kandaki glikoz seviyesi yükselme hız indeksi) düşük bir bes-lenme programına uymak, fiziksel aktivite kandaki İnsülin seviyesinin düşmesine ve İnsülin direncinin azalmasına neden olur. Sağlıklı ve dengeli bir beslenme progra-mında kaybedilecek %5-10 kilo bir ağırlık kaybı tip 2 diyabet riskinin azalmasında önemlidir.

Yapılan birçok araştırma fazla miktarda doymuş yağ içeren, kolesterol açısın-dan zengin besinlerle beslenen insanların, bunları tüketmeyenlere göre kalp hasta-lıklarına yakalanma risklerinin daha yüksek olduğunu göstermektedir.

Çünkü yağlar atardamarların içinde birikerek çaplarını daraltır ve sertleştirir. Süt, krema, tereyağı, peynir, et, yumurta gibi ürünler fazla miktarda doymuş yağ içerir. Özellikle orta yaştan sonra, belirtilen ürünler yerine bitkisel yağlar ve beyaz et ürünlerinin tercih edilmesi, uzmanlar tarafından tavsiye edilmektedir.

Resim 02.22: Sağlıklı beslenme

80

BİYOLOJİ 1

ÖZETCanlıların yapı ve görev birimi hücredir. Hücre ise atomlardan meydana gelir.

Atomlardan oluşan organik ve inorganik bileşikler düzenli bir orgaizasyonla hücreyi meydana getirirler. Canlıların temel bileşenleri kimyasal yapılarına göre şu şekilde gruplandırabilir.

Metabolizma olaylarının devam edebilmesi için su oranının belli bir değere sahip olması gerekir. Örneğin su oranının % 15’in altına düşmesi durumunda en-zimlerin çalışması olumsuz yönde etkilenir.

Bu şekilde su moleküllerinin birbirinden kopmadan bir arada kalmaları özelli-ğine kohezyon adı verilir.

Bir çözeltinin asitlik veya bazlık derecesini tarif eden ölçü birimidir. Açılımı “Power of Hydrogen” (Hidrojenin Gücü)’dir. Suyun pH değeri 7; kolanın 2,5 ve sirke-nin ise 2,9 dur.

Suda çözündüğünde H+ iyonu veren bileşiklere asit denir. Organik veya inor-ganik yapıda çeşitleri vardır. Turnusol kağıdını kırmızıya dönüştürürler.

İnorganik asitler:Minerallerden ve metal olmayan maddelerden yapılan asitlere, inorganik asit-

ler adı verilir. Yaygın inorganik asitler arasında, sülfürik asit (H2SO4), hidroklorik asit (HCl), nitrik asit(HNO3) ve fosforik asit (H3PO4) yer alır. Endüstri her yıl bu asitlerden milyonlarca üretir.

Organik asitler:Bitkiler ve insanlar, organik asitler adı verilen çeşitli asidik karbon bileşimleri

üretir. Bunların çoğu zararsızdır; meyveler ve diğer yiyeceklere tat verir.

Suda çözündüğü zaman OH– iyonu veren bileşiklere baz denir. Organik veya inorganik yapıda çeşitleri bulunur. Turnusol kağıdını maviye dönüştürürler. Asit ve bazların reaksiyona girmesi ile tuzlar oluşur.

81

BİYOLOJİ 1

Tuz bazdaki artı yüklü iyonla asitteki eksi yüklü iyondan meydana gelir. Asitle baz arasındaki tepkime nötrleşme tepkimesi olup bu esnada tuz ve su ortaya çıkar.

Yapısında mutlaka karbon, hidrojen ve oksijen bulunan bileşiklere organik bi-leşikler denir. Karbonhidratlar, yağlar, proteinler, vitaminler, nükleik asitler, enzimler ve ATP gibi moleküller canlıların yapısındaki organik bileşiklerdir.

Organik bileşikler canlılar tarafından üretilen moleküllerdir.

Karbon (C), hidrojen (H) ve oksijenden (O) oluşurlar. (CH2O)n formülü ile gös-terilirler. Canlılarda birinci dereceden enerji verici olarak kullanılırlar.

Yapılarındaki karbon ve hidrojen oranı fazla, oksijen oranı düşük olan orga-nik besinlerdir. Bundan dolayı oksijenli solunumda kullanıldıklarında çok miktarda enerji (ATP) ve 9,45 oluştururlar. 1 gramı 9,45 kcal enerji verir. Suda çözünmezler, ancak eter, kloroform gibi organik çözücülerde çözünürler.

Tüm çeşitlerinin yapısında karbon, hidrojen, oksijen ve azot bulunurken bazı-larında kükürt ve fosfor da bulunabilir.

Proteinler hücrenin temel yapı maddesidir. Enzimlerin ve hormonların yapısı-na katıldıklarından dolayı düzenleyici olarak ta görev yaparlar. Proteinler ayrıca özel savunma molekülleri olan antikorların da yapısına katılırlar.

Canlılarda düzenleyici ve direnç artırıcı olarak kullanılırlar. Enerji kaynağı ola-rak kullanılmazlar. Bitkilerde fotosentez reaksiyonları ile doğrudan üretilebildikleri gibi, hayvanlarda öncül maddelerden dönüşüm reaksiyonlarıyla da üretilebilenleri vardır.

Enzimler; canlılarda gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonların aktivasyon ener-jisini düşürerek reaksiyonları hızlandıran ve reaksiyonlardan değişmeden çıkan bi-yolojik katalizörlerdir.

Hücrelerde enzimlerin kullanılmaması durumunda biyolojik reaksiyonlar ger-çekleşemez. Çünkü reaksiyonların gerçekleşmesi için yüksek sıcaklık gerekir.

Örneğin, glikozun dış ortamda parçalanması için 300 °C sıcaklık gerekirken vücutta enzimlerle 36,5 °C de ve çok hızlı bir şekilde parçalanabilmektedir.

Virüslerde ve bütün canlılarda bulunan organik moleküllerdir. Canlılarda mey-dana gelen yaşamsal olaylar nükleik asitlerdeki bilgilerle kontrol edilir. Bu nedenle nükleik asitlere yönetici moleküller de denir.

Dehidrasyon tepkiyen moleküllerden su kaybının meydana geldiği bir kimya-sal tepkimedir.

82

BİYOLOJİ 1


1. Nişasta ile glikoz arasındaki yapısal ilişkiye benzer bir ilişki, nükleik asitlerle aşağıdakilerin hangisi arasında vardır?

A. NükleotitB. PürinC. PrimidinD. Deoksiriboz

2. Vitaminlerle ilgili bazı özellikler şunlardır:

I. Bazılarının suda, bazılarının yağda çözünmesi

II. Bazılarının heterotrof canlıların vücudunda depolanmaması

III. Her vitaminin, yalnızca kendine özgü reaksiyonun gerçekleşmesinde rol alması

IV. Heterotrof canlılar tarafında doğrudan sentezlenememesi

Yargılarından hangileri heterotrof canlılarda bir vitamin eksikliği ile ortaya çı-kan bir bozukluğun bir vitaminle giderilememesinin bir nedenidir.

A. Yalnız IIB. Yalnız IIIC. I ve IID. II ve IV

3. Enzim, koenzim ilişkileri için aşağıdakilerden hangisi doğru değildir?

A. Bazı özel koenzim moleküllerinin yapısında B grubu vitaminler bulunur.B. Koenzimlerde enzimler gibi tekrar tekrar kullanılabilir.C. Koenzimler, proteinlerden daha küçük moleküllerdir.D. Belirli bir enzimle çalışan koenzim başka enzimlere yardımcı olamaz.

4. Yapısı 1800 nükleotitten oluşan bir DNA molekülündeki timin (T) nükleotit sayısı 300’dür. Bu DNA molekülündeki adenin (A), guanin (G) ve sitozin (S) nükleotit oranları ne olur?

A. 1/3 A, 1/4 G, 1/4 SB. 1/6 A, 1/3 G, 1/3 SC. 1/6 A, 1/8 G, 1/8 SD. 1/6 A, 1/4 G, 1/4 S

5. Elçi RNA’ların enzimlere benzeyen yönü aşağıdakilerden hangisidir?

A. Tekrar tekrar kullanılmalarıB. Tek dizi nükleotit taşımalarıC. Nükleotitlerden yapılmış olmalarıD. Aminoasitleri bağlamaları

83

BİYOLOJİ 1

6. Hücrede gerçekleşen aşağıdaki olaylardan hangisi, enerji kullanılan bir metobolizma olayı değildir?

A. Karbondioksit difüzyonuB. Glikozdan glikojenin oluşturulmasıC. ADP’nin ATP’ye dönüştürülmesiD. Klorofil taşıyan bir hücrede glikoz oluşturulması

7. Bir hayvan hücresinde, enzim sentezi sonucunda aşağıdaki moleküllerden hangisinin miktarı artar?

A. ATPB. tRNAC. AminoasitD. Su

8. Hücrede meydana gelen biyokimyasal olaylarla ilgili,

I. Hücre içi enerji üreten reaksiyonların başlaması için enerji gerekir.

II. Metabolik bir yolda yer alan enzimler birbirini izleyerek işlev görür.

III. Reaksiyonun başlaması için enzimin bulunması her zaman yeterlidir.

Açıklamalarından hangileri doğrudur?A. Yalnız IB. Yalnız IIC. I ve IID. I ve III

3. ÜNİTE

CANLILIĞIN TEMEL BİRİMİ HÜCRE

Hücre, bir canlının yapısal ve işlevsel özellikleri gösterebilen en küçük birimidir. Hücre; Latince küçük odacık anlamına gelen “cellula” kelimesinden Robert Hooke ta-rafından türetilmiştir.

86

BİYOLOJİ 1


Bu ünitenin sonunda;I. CANLILIĞIN TEMEL BİRİMİ HÜCRE

1. Hücre İle İlgili Çalışmaların Tarihsel Gelişimi

2. Hücresel Yapılar Ve Görevleri

a) Prokaryot Hücreler

b) Ökaryot Hücreler

c) Prokaryot Ve Ökaryot Hücrelerin Karşılaştırılması

3. Ökaryot Hücrenin Yapısını Oluşturan Elemanlar

a) Stoplazma

b) Çekirdek

c) Hücre Zarı

d) Madde Geçişi

e) Hücre İskeleti

4. Bitki Ve Hayvan Hücrelerinin Karşılaştırılması

5. Canlılarda Hücresel Organizasyon

6. Hücre Çalışmalarının Tıp Ve Sağlık Alanındaki Gelişmlere Katkısı

a) Kök Hücre

b) Yapay Doku Ve Organ

c) Hücre Ve Doku Kültürü

ANAHTAR KAVRAMLAR

Hücre kültürü

Prokaryot

Ozmoz

Ökaryot

Yapay doku

Yapay organ

Aktif taşıma

Hücre

Sentrozom

Organel

Doku kültürü

Hücre organelleri

Kökhücre

Hücre zarı

Mikroskop

Stoplazma

87

BİYOLOJİ 1

3.1. CANLILIĞIN TEMEL BİRİMİ HüCRECanlıların temel yapı ve işlevsel birimi hücredir. Bütün canlılar bir ya da daha

fazla hücreden meydana gelmiştir. Kalıtım materyali hücrede bulunur. Modern Hüc-re Teorisi’ne göre yeni hücreler var olan hücrelerin çoğalması ile oluşur.

Bu teoriyi şöyle açıklayabiliriz: Canlılarda gördüğümüz her türlü yapısal ve iş-levsel faaliyeti hücrede görebiliriz. Yani bir hücre büyüme, boşaltım, üreme, hareket gibi, canlılığa özel işlevleri tek başına yerine getirebilir.

Bütün canlılar hücrelerin bir araya gelmesiyle oluşmuştur. Tek bir hücreden meydana gelen amip, terliksi hayvan ve milyarlarca hücreden meydana gelen insan. Canlılığın en büyük özelliklerinden birisi hücresel yapıya sahip olmalarıdır.

3.1.1 HüCRE İLE İLGİLİ ÇALIşMALARIN TARİHSEL GELİşİMİ

Hücre, bir canlının yapısal ve işlevsel özellikleri gösterebi-len en küçük birimidir. Hücre; Latince küçük odacık anlamına gelen “cellula” kelimesinden Ro-bert Hooke tarafından türetil-miştir.

Geçmiş çağlardan beri insanlar hep çıplak gözle göre-medikleri ya da zorlukla seçe-bildikleri nesneleri daha ayrıntılı görebilme arayışı içerisinde ol-muşlardır. Bu amaçla gök cisim-lerini izleyebilecekleri teleskop-lar yapmışlardır.

Bizden çok uzaktaki nesne-leri görebilmek için geliştirilen lensler, zamanla bize çok yakın ancak çıplak gözle göremeye-ceğimiz kadar küçük nesneleri görebilmek için kullanılmaya

başlanmıştır. Bunu ilk düşünen Hollandalı Zacharias Janssen’ dir. Zacharias Janssen teleskobu ile yıldızları izliyordu.

Resim 03.01: a. Robert Hooke’un kullandığı mikroskop ve b. gözlemlediği ağaç mantarı kesitinin görüntüsü

88

BİYOLOJİ 1

Zacharias Janssen, teleskobunu temizlerken teleskop merceklerini tersine çevirerek mercekler ile cisimleri büyütebildiğini fark etti. 1595 yılında bir mercek yardımıyla küçük nesneleri büyütüp daha iyi belirtmeye ya da çıplak gözle görül-meyenleri göstermeye yarayan cihaz yani mikroskop ile cisimleri yakından görme imkânı buldu. Daha sonra 1609 yılında ünlü fizikçi ve astronom Galileo, onun icadını biraz daha geliştirerek daha iyi görüntü veren bir alet tasarladı.

Ancak geliştirilen alet hâlâ hücreyi net olarak görebilecek kadar iyi değildi. 17. yüzyılda Leeuwenhoek lensler üzerine yaptığı geliştirmeler ve ayarlamalarla hücreyi incelemeye olanak sağlayan ışık mikroskobunu geliştirdi. Onunla yaklaşık olarak aynı zamanlarda Robert Hooke, Leeuwenhoek’in mikroskop tasarımından bi-raz daha farklı bir mikroskop tasarladı. Mikroskopla birlikte, insanoğlu çıplak gözle göremediği yapıları inceleyebilme olanağına kavuştu.

Tüm canlıları oluşturan temel birim olan hücrenin keşfi de mikroskobun geli-şimi ile mümkün olmuştur. İngiliz bilim insanı Robert Hooke, çevresinde biyolojiye ve doğaya çok fazla ilgi duyan bir insan olmasıyla tanınırdı.

Bu özelliği, ilerleyen yaşlarında, günümüzde çok kullandığımız hücre kavramı-nı ortaya atmasını sağlayacaktı. Hooke 1665 yılında incelediği ölü mantar dokusun-da içi boş odacıklar gördü. Bu boş odacıklara hücre adını verdi. Aslında bu odacıklar boşluklar değil, bitki hücrelerinin etrafını saran cansız hücre çeperlerinin oluştur-duğu odacıklardır. Biz de bir deney yaparak şişe mantarı hücrelerini mikroskopta görebiliriz.

Resim 03.02: a.Işık mikroskobu, b. Santrifüj

89

BİYOLOJİ 1

Anton van Leeuwenhoek geliştirdiği mikroskopla bakterileri, maya mantarla-rını (Saccharomyces uvarum-Sakaromise uvarum), bir damla sudaki canlılığı, kılcal damarlarda kanla dolaşan parçacıkları ilk defa gözlemleyip tanımlamıştır.

Resim 03.03: Hücre ve hücre teorisi üzerinde çalışma yapan bilim insanları

90

BİYOLOJİ 1

17. yüzyılda gerçekleşen mikroskobun icadı, hücre ile ilgili çalışmaları istenen düzeyde hızlandırmamıştır. Hücrenin biyolojik organizasyondaki önemine işaret eden çalışmaların başlaması için yüz yıldan fazla zaman geçmesi gerekti. Bunun ne-denleri arasında, mikroskopların hücreye ait detayları göstermede yetersiz olmaları ve o dönemlerde biyologların detaylı deneysel çalışmalar yerine gözlem metodunu kullanıyor olmaları gösterilebilir.

1830’larda geliştirilen ve daha iyi görüntü veren mercekler sayesinde İngiliz botanikçi Robert Brown, bitki hücrelerini incelemiş ve hepsinde yuvarlak bir yapının ortak olduğunu tespit etmiştir. Bu yapıya çekirdek (nukleus) adını vermiştir.

1838 yılında Alman bilim insanı Mathias Schleiden bitkilerin hücrelerden oluş-tuğunu ortaya çıkarmıştır. Ertesi yıl da vatandaşı Thedor Schwann hayvanların hüc-relerden oluştuğunu belirlemiştir. Bu iki bilim insanının birbirinden bağımsız olarak ortaya çıkardığı bu bilgiler hücre teorisini doğurmuştur.1855 yılında R. Virchow’un eklediği bilgilerle hücre teorisi bugünkü halini aldı.

Hücre Teorisi:1. Bütün organizmaların temel yapı ve görev birimi hücredir.2. Her hücre kendinden önceki hücrenin bölünmesi ile meydana gelir.3. Her hücrenin kalıtım maddesi kendi içinde bulunur.4. Canlılarda hayatsal olaylar hücre içinde gerçekleşir.5. Bütün organizmalar, bir veya birden fazla hücreden meydana gelirler.

Hücrelerin büyüklükleri, şekilleri, renkleri ve sayıları farklı olabilir.

Resim 03.04: Elektron mikroskobu ve bu mikroskopla elde edilen bir görüntü

91

BİYOLOJİ 1

3.1.2 HüCRESEL YAPILAR VE GÖREVLERİDaha önceki bölümde canlıları cansızlardan ayıran temel özellikleri ve hücre-

sel yapılanmanın bu ortak özelliklerden birisi olduğu bahsedilmişti. Hücre teorisin-de de ifade edildiği gibi bilinen bütün canlılar hücreye sahiptirler. Ancak her canlıda bulunan hücre sayısı aynı değildir. Bazı canlılar bir hücreye sahipken bazı canlılar sayılmayacak kadar çok hücreye sahiptirler. Çok sayıda hücreden oluşan canlıların hücre sayılarının sabit olmaması nedeniyle bilim insanları, canlıları hücre sayısına göre bir hücreliler ve çok hücreliler olmak üzere ikiye ayırmışlardır.

Bilim insanları süreç içerisinde farklı canlı türlerindeki, hatta çok hücreli bir türdeki bir bireyin hücreleri arasında bile farklılıklar olduğunu tespit etmişlerdir. Ör-neğin oksijen taşımakla görevli kırmızı kan hücresiyle (alyuvar) sinir uyarılarını ilet-mekle görevli sinir hücresi şekil, büyüklük ve fonksiyon yönünden birbirinden fark-lıdır. Aynı şekilde bir ağacın yaprağını oluşturan hücreler arasında bile bu farklılıklar görülür. Bu farklılıkları inceleyen bilim insanları yeryüzünde yaşayan her organiz-manın yapısal olarak birbirinden farklı, iki hücre tipinden birine sahip olduğunu tes-pit etmişlerdir. Bu hücreler prokaryot ve ökaryot hücreler olarak isimlendirilmiştir.

Yapısal olarak daha basit olan prokaryotik hücre yapısı sadece bakterilerde bulunur. Diğer bütün organizmalar yani protista, fungi (mantarlar), bitkiler ve hay-vanlar, daha karmaşık olan ökaryotik hücre yapısına sahiptir. Hücreler yapılarına göre prokaryot ve ökaryot olmak üzere iki grupta incelenirler.

3.1.2.1 PROKARYOT HüCRELERÇekirdek zarı ve zarlı organelleri ol-

mayan hücre çeşitleridir. Genetik mater-yal (DNA) sitoplazmaya dağılmış halde bulunur. Hücre çeperleri vardır. Örneğin bakteriler, siyanobakteriler ve arkeler prokaryot hücre yapısına sahiptirler. Sa-dece zarsız organel olarak ribozom bu-lundururlar.

Prokaryotik canlılara bakteriler dışında arkebakteriler de örnektir. Ar-kebakteriler de bakteriler gibi sitoplaz-malarında zarla çevrili çekirdekleri ve or-

ganelleri bulunmayan prokaryot hücre yapısına sahip ayrı bir canlı grubudur.

Arkebakteriler arasında yer alan metanojenik arkebakteriler, çiftliklerde hay-van gübresinden ve büyük şehirlerde çöplerden biyogaz yani metan gazı üretmek-tedir. Metanojenik arkebakteriler sayesinde üretilen gaz enerji ihtiyacını karşılamak-ta aynı zaman da kirlilik engellenmekte ve atmosferde sera gazı etkisi yapan metan gazı atmosfere salınmamaktadır.

Resim 03.05: Prokaryot hücre

92

BİYOLOJİ 1

3.1.2.2 ÖKARYOT HüCRELER

Çekirdek zarı ve zarlı organelleri bulu-nan hücrelerdir. Zarsız organellere de sahip-tirler. Örneğin bitkiler, hayvanlar, mantarlar ve protista grubunda ince-lenen canlıların yapıla-rını oluşturan hücreler ökaryot özelliğe sahip-tir.

3.1.2.3 PROKARYOT VE ÖKARYOT HüCRELERİN KARşILAşTIRILMASI

Her iki hücre tipinde ortak olan özellikler: * Benzer yapıda hücre zarı. * Genetik bilginin DNA aracılığıyla kodlanması ve aktarılması.* Transkripsiyon ve translasyon mekanizmalarının ve ribozomların benzer ol-

ması. * Ortak metabolik yolların bulunması (ör: glikoliz). * Kimyasal enerjiyi ATP olarak depolamak için kullanılan mekanizmanın ben-

zer olması (prokaryotların hücre zarında, ökaryotların mitokondri zarında). * Benzer fotosentez mekanizmaları. * Zar proteinlerini sentezleme ve hücre zarına yerleştirmede kullanılan meka-

nizmanın benzerliği.

* Benzer yapıda proteazomlar (protein sindiren yapılar).

ÖZELLİKPROKARYOT

HÜCRELER

ÖKARYOT

HÜCRELER

Çekirdek zarı Yok Var

Mitokontri Yok Var

şekil 03.01: Ökaryot hücre

93

BİYOLOJİ 1

Golgi aygıtı Yok Var

Endoplazmik retiku-lum Yok Var

Lizozom Yok Var

Kromozom Dairesel ve protein kılıfı yok

Doğrusal ve protein kılıfı sarılı

Kamçı Mikrotübüler yok Mikrotübüler var

Klorofil Hücre zarı kıvrımlarında Kloroplast

3.1.3 ÖKARYOT HüCRENİN YAPISINI OLUşTURAN ELEMANLARÖkaryot bir hücre; dıştan içe doğru hücre zarı, sitoplazma ve çekirdek olmak

üzere üç temel bölümde incelenir.

3.1.3.1 STOPLAZMAÇekirdek zarı ile hücre zarı arasını dolduran sitoplazma; yumurta akı kıvamın-

da, yarı akışkan (kolloidal) bir yapıdır.

Sitoplazma; organeller ve bunların içinde yer aldığı koyu kıvamlı sıvı kısımdan (sitozol) oluşur.

Tablo 03.01: İki hücre tipinin karşılaştırılması;

Resim 03.06: Stoplazma görüntüsü

94

BİYOLOJİ 1

Organeller hücrede özel yapısı ve görevleri olan birimlerdir. Organel hücre içerisinde bulunan kendi içinde özelleşmiş yapılardır. Vücut için organ ne ise hücre için de organel odur. Özellikle karmaşık yapıdaki ökaryotik hücrelerde birçok orga-nel çeşidi bulunur. Organeller mikroskobun bulunuşundan sonra gözlemlenmeye ve tanımlanmaya başlanmıştır.

a) Endoplazmik Retikulum

Hücre zarı ile çekirdek zarı arasında uzanan tek zarlı kanal-cıklar sistemidir. Üzerinde ribo-zom bulundurup bulundurma-masına göre ikiye ayrılır.

Granüllü E.R: Zarları üzerinde ribozom bulundurur. Özellikle protein sentezi yapan hücrelerde sayıları fazladır.

Granülsüz E.R: Üzerinde ribozom bulundurmaz. Özellikle karbonhidrat ve yağ sentezi yapan hücrelerde sayıları fazladır.

şekil 03.02: Hücre organelleri

şekil 03.03: Endoplazmik retikulum

95

BİYOLOJİ 1

Endoplazmik retikulumun görevleri:Protein, yağ ve enzim gibi bazı maddelerin sentezlenmesinden ve bazı mad-

delerin depolanmasından sorumludur.

* Hücre içinde madde taşınmasını gerçekleştirir.

* Hücreye desteklik sağlar.

* Granülsüz E.R ’den golgi oluşturulur.

* Lizozom ve koful da oluşturabilir.

* Ribozomlarda sentezlenen proteinleri hücrenin gerekli yerlerine taşır.

b) Golgi Aygıtı (Diktiyozom)Üst üste dizilmiş yassı keseciklerden oluşur. Granülsüz endoplazmik retiku-

lumdan meydana gelmiştir.

Golginin görevleri:* Sindirim enzimi taşıyan lizozomu oluşturur.

* Bitkilerde ara lamel oluşumunu sağlar.

Hücre zarının yapısına katılan glikoprotein, glikolipit ve lipoproteinlerin sen-tezlenmesini sağlar.

Hücre dışına salgılanacak moleküllerin etrafında zar oluşturarak salgıları pa-ketler. Bu şekilde oluşan yapılara salgı kofulu denir.

şekil 03.04: Endoplazmik retikulum, golgi ve koful ilişkileri

96

BİYOLOJİ 1

c) LizozomÇeşitli sindirim enzimlerini içeren, lipoprotein yapıda tek katlı zarla çevrili or-

ganellerdir.

Alyuvar hücreleri dışında kalan hayvan hücrelerinde bulunur.

Akyuvar, karaciğer ve dalak gibi hücre içi sindirimi gerçekleştiren yapılarda sayıları daha fazladır.

Bazı basit yapılı bitki türleri hariç, kompleks yapılı bitki türlerinde bulunmaz.

Lizozomun görevleri:* Hücre içi sindirim ve savunma organelidir.

* Hücrenin endositoz ile aldığı büyük moleküllü maddelerin sindiriminde gö-rev alır.

* İçindeki enzimle-rinin serbest kal-masıyla hücrenin parçalanmasına neden olur. Bu olaya otoliz denir.

İnsanların embriyo-nal döneminde parmak oluşumunda, kurbağala-rın başkalaşım dönemle-

şekil 03.05: Golgi aygıtı yassı keseciklerden oluşur.

şekil 03.06: Libozomun yapısı

97

BİYOLOJİ 1

rinde kuyruğunun kopmasında, kertenkelenin düşmanından kaçarken kuyruğunun kopmasında otoliz olayı etkili olur.

d) RibozomTüm hücrelerde bulunan zarsız

bir organeldir. Protein ve ribozomal RNA (rRNA) dan yapılmıştır.

Sitoplazmada serbest olarak bulunduğu gibi çekirdek zarı ve en-doplazmik retikulum üzerinde de bulunabilir.

Ayrıca kloroplast ve mitokond-ri organellerinin de kendilerine ait ribozomları vardır. Çok sayıda ribo-zomun birleşmesiyle boncuk dizisi şeklinde yapılar oluşabilir.

Bu yapılara poliribozom veya polizom denir. İki birimden oluşur. Bu iki birim normalde ayrı olup, ribozom görev yapacağı zaman birleşirler.

* Her hücrenin ribozom sayısı bulunduğu doku tipine, işlevine, hücre bölün-mesine bağlı olarak değişir.

* Protein sentezinin gerçekleştiği organellerdir.

* Proteinler, aminoasitlerin peptit bağları ile birbirlerine bağlanmalarıyla olu-şurlar.

* Her bağ kurulurken bir molekül su oluşur.

* Bütün canlı hücrelerde protein sentezi gerçekleşir.

e) SentrozomZarsız bir organeldir. Birbirine dik

konumlu silindirik yapıdaki iki sentriol-den oluşmuştur. Sentrioller hücre bö-lünmeye hazırlandığı dönemde eşlenir.

Mitoz bölünme başladığında çe-kirdeğin iki karşıt bölgesine giderek mikrotübülleri oluşturur.

* Bu mikrotübüller iğ iplikleri ola-rak görev yapar.

şekil 03.07: Ribozom iki alt birimden oluşur.

şekil 03.08: Sentrozomun yapısı

98

BİYOLOJİ 1

* İğ iplikleri bölünme sırasında kromozomların ayrılması ve kutuplara taşınma-sında görevlidir.

* Mantarlarda, hayvanlarda ve basit yapılı bitkilerde bulunur. Kompleks yapılı bitki hücrelerinde bulunmaz.

* Hayvanların yumurta, sinir ve kas hücrelerinde sentrozom yoktur.

f) KofulKofullar tek katlı zarla çevrili, içi sıvı dolu keseciklerdir. Hücre içinde oluşan

artıkların, besinlerin ve fazla sıvıların depolandığı yapılardır.

* Hayvan hücrelerinde kofullar küçük ve az sayıdadır.

* Genç bitki hücrelerinde koful çok sayıda fakat küçüktür.

* Bitki hücreleri yaşlandıkça küçük kofullar birleşerek büyük kofulları oluşturur.

* Endoplazmik retikulum, golgi, hücre zarı ve çekirdek zarından meydana ge-lebilir.

Koful çeşitleri:* Kontraktil koful

* Besin kofulu

* Sindirim kofulu

* Boşaltım kofulu

* Depo kofulu

şekil 03.09: Bitki hücresinde yaşlanmaya bağla olrak kofulun büyümesi

99

BİYOLOJİ 1

g) MitokondriBakteriler, arkeler gibi prokaryot hücreler ve memeli alyuvarları dışında oksi-

jenli solunum yapan tüm hücrelerde bulunur. Çift zarlı bir yapıya sahiptir.

Dış zar düz ve es-nektir. İç zar, yüzey ge-nişletmek için oluşturu-lan ve krista adı verilen kıvrımlardan meydana gelmiştir.

Krista üzerinde enerji üretimini sağla-yan E.T.S (elektron taşı-ma sistemi) elemanları bulunur. Mitokondrinin içerisi matriks denilen sıvı ile doludur. Matriks, mitokondri içine giren maddeleri parçalayacak enzimleri taşır.

Mitokondrilerin matriks kısmında kendi-

lerine ait DNA, RNA ve ribozomları vardır. Bu özelliğinden dolayı kendini eşleyebilir ve kendi enzimlerini üretebilir. Çoğalmaları çekirdeğin kontrolünde gerçekleşir.

Mitokondri DNA’sının kimyasal ve fiziksel etkilerle bozulması, oksijenli solu-numda ATP sentezinin azalmasına neden olur. Buna bağlı olarak hücrede yaşlanma ve ölüm gerçekleşir. Örneğin insan lenfositlerinde mitokondrilerin işlevleri ilerleyen yaşlarda azalmaktadır.

Hücreler enerji ihtiyacına göre mitokondri sayılarını artırabilirler. Karaciğer, kas ve sinir gibi enerji ihtiyacı fazla olan doku hücrelerinde mitokondri sayısı fazladır.

h) PlastidlerBitkilerde ve öglena gibi bazı tek hücreli canlılarda bulunurlar. Plastitler yapı

ve görevlerine göre kloroplast, kromoplast ve lökoplast olmak üzere üç grupta in-celenirler.

1. KloroplastKlorofil pigmenti içerdikleri için yeşil renkli olan çift zarlı organellerdir. Stro-

mada DNA, RNA, ribozomlar ve fotosentezde görevli enzimler vardır.

şekil 03.10: Mitokondrinin yapısı

100

BİYOLOJİ 1

Bu özelliklerinden dolayı kloroplastlar çe-kirdeğin kontolünde çoğalabilirler ve kendi enzimlerinin bir kısmını sentezleyebilirler.

Kloroplastın iç kıs-mında üçüncü bir zar siste-mi bulunur. Bu zar sistemi stromaya gömülü halde bulunan yassı diskler şek-lindeki yapıları (tilakoitle-ri) oluşturur. Tilakoitler üst üste dizilmiş halde bulu-

nur. Bu yapıya ise granum adı verilir. Stromada bulunan çok sayıdaki granum da bir-biriyle bağlantılıdır. Granumların tilakoit zarlarında ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştüren klorofil ve E.T.S (elektron taşıma sistemi) elemanları bulunur.

Kloroplastın görevi: Işık enerjisini kimyasal bağ enerjisine (ATP) dönüştürerek bu enerji yardımıyla inorganik maddelerden organik besin sentezler. Bu olaya foto-sentez denir.

2. KromoplastBitkilere sarı (ksantofil), turuncu (karoten) ve kırmızı (likopen) rengi veren pig-

mentleri içeren organellerdir. Yapraklarda, meyvelerde ve bazı bitkilerin köklerinde bulunur. Örneğin; karoten havuca turuncu, likopen domatese kırmızı, ksantofil ise limona sarı rengi kazandırmaktadır.

şekil 03.11: Kloroplastın yapısı

Resim 03.07: Kromoplast ve lökoplast’ ın yapısı

101

BİYOLOJİ 1

3. LökoplastRenksiz plastitlerdir. Lökoplastlar ışık alırsa yeşil renkli kloroplastlara dönüşe-

bilirler.

Bitkinin kök, toprak altı gövdesi ve tohum gibi depo organlarında bulunur. Bulunduğu bitkiye göre depo ettiği madde değişebilir.

Örneğin, patates yumrusunda nişasta, baklagil tohumunda protein ve ayçiçe-ği tohumunda yağ depo edilir.

3.1.3.2 ÇEKİRDEKHücrenin kalıtım ve yönetim merkezidir. Prokaryotlarda zarla çevrili gerçek bir

çekirdek yoktur. Bu canlılarda genetik bilgi çekirdek alanı (nüklear alan) denilen bir sitoplazma bölgesinde bulunur.

Hücre çekirdeği; çekirdek zarı, çekirdek sıvısı, çekirdekçik ve kromatin iplikler-den meydana gelir.

a. Çekirdek Zarı (Karyolemma)* Çift katlı zardan oluşmuştur.

* Çekirdeğe şekil ve direnç kazandırır.

* Yapısal olarak hücre zarına benzer.

* İçteki zar düzdür, dıştaki zar ise endoplazmik retikulumun devamı şeklinde-dir.

* Çok sayıda pora sahiptir.

şekil 03.12: Hücre çekirdeğinin yapısı

102

BİYOLOJİ 1

Çekirdek zarındaki porlar üretilen mRNA gibi büyük moleküllü yapıların sitop-lazmaya geçebilmesi için hücre zarındakilerden daha geniştir.

b. Çekirdek sıvısı (Karyoplazma)İçerisinde sitoplazmadan farklı olarak çekirdekçik ve kromatin iplikleri bulun-

durur.

c. Çekirdekçik (Nükleolus)

Çekirdekçiğin yapısında bol miktarda RNA ve protein var-lığı tespit edilmiştir. Çekirdekçik aynı zamanda ribozomların sen-tezlendiği yerdir.

d. Kromatin iplik* Çekirdeğe yönetici özelliğini kazandıran yapılardır.

* Kromatin iplikler DNA ve proteinden yapılmış doğrusal ve ipliksi yapılardır.

* Hücre bölünmesi dışında çekirdekte dağılmış durumdadırlar.

şekil 03.13: Hücre çekirdeğinin iç yapısı

şekil 03.14: Kromozom, kromatin iplik

103

BİYOLOJİ 1

Hücre bölünmesi sırasında kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluştururlar. Ka-lıtım birimleri olan genleri bulundururlar.

Çekirdeğin görevleri:Hücrenin hayatsal faaliyetlerinin yönetim merkezidir.

Çekirdekte DNA dan üretilen RNA lar sitoplazmaya geçerek protein sentezine katılır. Böylece DNA da depo edilen bilgi hücre için kullanılır hale gelir. Bu sayede çekirdek yönetim görevini gerçekleştirir.

Hücrelerdeki mevcut karakterlerin yeni hücrelere aktarılmasını sağlar. Çekir-dek depoladığı bilgiyi hücre bölünmesi ile oluşan yeni hücrelere aktarır. Bu yolla hücreler arası kalıtımı sağlamış olur.

3.1.3.3 HüCRE ZARI

Hücre zarı hücreyi dış ortamdan ayıran, sitoplazmayı dağılmaktan koruyan çok ince bir yapıdır. Hücre zarı hücrenin madde alışverişini düzenleyen canlı, esnek, seçici-geçirgen bir yapıdır. Hücre zarının yapısı protein, yağ ve karbonhidratlardan meydana gelir.

Karbonhidratlar önemli olmakla birlikte zarın esas bileşenleri yağlar ve prote-inlerdir. Hücre zarı ile ilgili günümüzde geçerli olan model 1972 yılında Singer ve G. Nicholson tarafından geliştirilen akıcı mozaik zar modelidir.

Akıcı Mozaik Zar Modeli:Bu modele göre zarın esas yapısını çift katlı olan yağ tabakası oluşturur. Yağ

tabakaları arasında mozaik görüntüsünde proteinler bulunur. Proteinlerin sayısı ve

şekil 03.15: Hücre zarı

104

BİYOLOJİ 1

dağılımı hücreler arasında farklılık gösterir.

Proteinlerin yerleri sabit olmayıp görev sırasında yer değiştirebilirler. Karbon-hidratlar zarda serbest olarak bulunmazlar.

Proteinlere bağlanarak glikoproteinleri yağlara bağlanarak glikolipitleri oluş-tururlar.Zardaki glikolipit ve glikoproteinlerin farklı dağılımı ve sayısı hücrenin öz-güllüğünü sağlar. Glikolipit ve glikoproteinlerin oluşturduğu tabakaya glikokaliks denir.

Glikokaliks aşağıdaki görevleri üstlenmiştir.

* Hücrenin özgüllüğünü oluşturur.

* Zara seçici-geçirgen özellik kazandırır.

* Akyuvarların yabancı hücreleri tanımasını sağlar.

* Hücrelerin birbirlerini tanımasını ve hormon gibi maddelere cevap verme-sini sağlar.

Örneğin, hipofiz bezi hormonlarından olan TUH (Tiroit uyarıcı hormon) kan yolu ile tüm vücuda dağıldığı halde, ancak tiroit bezindeki hücrelerin zarları tara-fından tanınarak alınır.

Glikokaliks tabakasının bozulması, hücrelerin kontrolsüz bölünmelerine (kan-serleşmeye) neden olur.

şekil 03.16: Hücre zarı mozaik zar modeli

105

BİYOLOJİ 1

3.1.3.4 MADDE GEÇİşİHücrelerin canlılıklarını korumaları ve sürdürebilmeleri için madde alışverişi

yapabilmeleri gerekir. Madde alışverişi sayesinde hücrede gerçekleştirilecek me-tabolik faaliyetler için ihtiyaç duyulan organik ve inorganik maddelerin alınması, metabolik olaylar sonucu oluşan artık maddelerin ve ürünlerin de dışarı atılması gerçekleşir.

* Böylece hücre içi madde dengesi korunmuş olur.

* Hücre içi ve dışında madde dengesinin korunması kararlı bir iç ortamın (ho-meostasi) sağlanmasında etkili olur.

* Hücrede madde alışverişi olayları hücre zarı aracılığı ile gerçekleştirilir.

* Madde taşınmasında hücre zarının seçici geçirgen özelliği rol oynamakta-dır.

* Zarın bu özelliği maddelerin kontrollü geçişini sağlar.

* Hücre zarının yapısı ve taşınacak maddelerin büyüklüğüne göre madde ta-şınması pasif ve aktif geçiş olmak üzere iki şekilde gerçekleşir.

a) Pasif Geçiş Küçük boyutlu moleküllerin enerji (ATP) harcanmadan çok yoğun oldukları

ortamdan az yoğun oldukları ortama doğru taşınması olayları pasif geçiş olarak ad-landırılır.

* Pasif geçiş olaylarına bağlı olarak zamanla ortamlar arası yoğunluk farkı aza-lır ve her iki ortamdaki madde yoğunluğu eşitlendiğinde pasif geçiş durur.

* Pasif geçiş sırasında ATP harcanmadığından bu yolla madde taşınması canlı

şekil 03.17: Madde geçişi

106

BİYOLOJİ 1

veya cansız ortamlarda görülebilir.

* Madde taşınması yoğunluk farkına bağlı olarak hücre ile dış ortam arasında çift yönlü olarak gerçekleşebilir.

* Pasif geçiş olayları difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon ve ozmoz olmak üzere üç şekilde gerçekleşir.

1. Difüzyon Bir çözeltideki çözünen moleküllerin derişimlerinin fazla olduğu yerden, az ol-

duğu yere doğru yayılmasına difüzyon denir. Bu yayılma sırasında moleküller kendi kinetik enerjileri ile hareket ederler. Yoğunluk eşitleninceye kadar difüzyon devam eder.

şekil 03.18: Hücre zarından difüzyonla geçebilen ve geçemeyen maddeler

şekil 03.19: şeker moleküllerinin sudaki difüzyonu

107

BİYOLOJİ 1

Polar moleküllerin ve iyonların birçoğu ise çift katlı lipit tabakası tarafından engellendiğinden çoğunlukla zarı bir uçtan diğerine kat eden taşıyıcı proteinler ya-rıdımı ile pasif olarak difüze olurlar.

Hücre zarının temel yapısını oluşturan fosfolipit molekülleri bazı maddelerin geçişini kolaylaştırırken bazı maddelerin geçişini engelleyebilir.

Hidrofobik (suyu sevmeyen) moleküller ve çok küçük yüksüz polar moleküller fosfolipit tabakadan difüzyona uğrayabilirler.

Difüzyon hızını etkileyen faktörler:Sıcaklık: Sıcaklığın artması moleküllerin kinetik enerjisini artırdığı için difüz-

yonu hızlandırır.

Hücrede 0 °C ve daha küçük sıcaklık derecelerinde difüzyon durur.

Yoğunluk farkı: İki ortam arasındaki yoğunluk farkı arttıkça difüzyon hızı ar-tar.

Por sayısı: Hücre zarındaki porların sayısının artmasına bağlı olarak difüzyon hızlanır.

Molekül büyüklüğü: Küçük yapı-lı moleküller büyük yapılı molekülle-re göre daha kolay difüzyona uğrar. Bu nedenle moleküllerin büyüklüğü arttıkça

difüzyon hızı azalır.

Örneğin O2 nin difüzyonu, CO2 ye göre daha hızlıdır.

Yağda çözünebilme: Yağda çözünebilen moleküller yağda çözünmeyenlere göre daha hızlı difüzyona uğrarlar.

Örneğin A, D, E, K vitaminleri B vitaminlerine göre daha hızlı difüzyona uğrarlar.

şekil 03.20: Hücre zarından pasif geçiş

şekil 03.21: Yoğunluk farkı

108

BİYOLOJİ 1

Yağı çözebilme: Yağı çözebilen moleküller çözemeyenlere göre hücre zarın-dan daha kolay difüzyona uğrarlar.

Örneğin alkol, eter, kloroform gibi yağı çözen moleküller hücreye kolay giriş yaparlar.

Moleküllerin elektriksel yükü: Nötr moleküller iyonlara göre daha hızlı difüz-yona uğrarlar.

Ayrıca (–) yüklü iyonlar, (+) yüklü iyonlara göre zardan daha kolay geçerler.

2. Ozmoz (Suyun Difüzyonu)Su moleküllerinin yarı geçirgen bir zar aracılığı ile oranının çok olduğu yer-

den az olduğu yere doğru geçmesine ozmoz denir. Ozmoz yoğunluk farkı nedeniyle meydana gelir ve enerji harcanmaz.

Ozmoz kısaca suyun difüzyonu olarak tanımlanabilir. Su, her zaman az yoğun ( çözünen madde yoğunluğunun az olduğu ) ortamdan çok yoğun ortama geçiş yapar.

Çünkü çok yoğun ortamlarda su oranı daha azdır.

şekildeki deney kabı suya geçirgen olan ancak sükroza geçirgen olmayan sentetik bir zar ile iki bölmeye ayrılmıştır.

b) Aktif TaşımaMaddenin hücre zarından geçişi hücrenin enerji kullanmasıyla gerçekleşiyor-

sa bu olaya aktif taşıma denir. Aktif taşımada taşınan madde az yoğun olduğu or-tamdan çok yoğun olduğu ortama doğru taşınır.

şekil 03.22: Seçici geçirgen bir zardan suyun ozmozla geçişi

109

BİYOLOJİ 1

Bu taşıma için gerekli enerji, hücre solunumuyla sağlanan ATP’ den karşılanır. Taşıyıcı proteinler, enzimler bu taşımada görev alır. Sıcaklık artışı aktif taşıma hızını artırmaz. Aktif taşıma canlı hücrelerde görülür. Hücre içine potasyum (K+) alınması ve hücrenin dışına sodyum (Na+) verilmesi sırasında ATP harcanır.

1. EndositozHücre zarından geçemeyecek büyüklükteki maddelerin hücre içine alınması-

na endositoz denir. Endositoz olayı canlı hücrelerde gerçekleşir ve endositoz sırasın-da enerji harcanır. Bakteri, mantar ve bitkilerde hücre duvarı olduğu için endositoz görülmez. Madde alışverişinde sitoplazma ve dış ortamdaki maddenin yoğunluk farkı önemli değildir. Bazı protistlerde (amip, öglena, vb.) ve hayvansal organizmala-rın bazı hücrelerinde endositoz görülür. Endositozun, fagositoz ve pinositoz olmak üzere iki çeşidi vardır.

2. EkzositozHücre içi sindirim artıkları ile bazı metabolik tepkimeler sonucunda ortaya

çıkan atıkların hücre dışına atılması olayıdır. Ekzositoz olayında hücre zarı artar ve hücrenin içeriği azalır. Hücrede bulunan bazı organeller ekzositozda görevlidir. Bitki ve hayvan hücrelerinde görülür. Örneğin, solunum yollarınızdaki mukus salgısı ya-pan hücreler hazırlanan mukusu bu yolla dışarı verirler.

3.1.3.5 HüCRE İSKELETİİskeletin hayvanlarda vücuda destek sağlayan yapı olduğunu bilirsiniz. Hücre

iskeleti de hücreye destek sağlayan yapıların bütünüdür. Hücre iskeleti sayesinde hücre belirli bir şekle sahip olur, sitoplazmada organellerin yerlerinin belirlenmesi yani hücrenin bir iç organizasyona sahip olması sağlanır. Ayrıca hücre iskeleti hücre içindeki yapıların ve hücrenin bütününün hareket etmesinde de görevlidir. Hücre iskeleti tüm ökaryot hücrelerde bulunur. Ancak en gelişmiş hücre iskeleti hayvan hücrelerinde görülür.

şekil 03.23: Hücre iskeleti

110

BİYOLOJİ 1

Mikrotübüller: Hücre iskeleti elemanlarından kalın olanıdır. Çapları 25 nm (na-nometre) dir. Tübülin adı verilen proteinlerin oluşturduğu içi boş, çubuk şeklinde yapılardır. Mikrotübüller hücre içinde sürekli oluşup ayrışabilir. Hücre şeklinin be-lirlenmesinde, organellerin hücre içinde yer değiştirmesinde ve hücre bölünmesi sırasında kromozomların yavru hücrelere taşınmasında görev alır.

Mikrofilamentler: Mikrotübüllerden çok daha incedir. Çapları yaklaşık 7 nm’dir. Mikrofilamentler aktin adı verilen proteinlerin üst üste sarmal şekilde dizilmesiyle oluşur. Mikrotübüller gibi mikrofilamentler de oluşup ayrışabilme özelliğindedir. Kas dokudaki liflerin kasılmasında mikrofilamentler rol oynar. Hücrelerin yalancı ayak oluşturarak hareket etmesinde ve beslenmesinde etkilidir. Ayrıca hücre bölün-mesi sırasında hücrenin boğumlanarak ikiye ayrılmasını da mikrofilamentler sağlar.

Ara filamentler: Mikrofilamentlerden daha kalın, mükrotübülllerden daha ince olan hücre iskeleti elemanlarıdır. Çapları 8-12 nm civarındadır. Diğer iki hücre iske-leti elamanına göre daha kararlı bir yapıya sahiptir. Bu özelliği nedeniyle araştırma-cılar ara filamentlerin tüm hücre iskeletine destek sağlayan temel çatı olduğunu dü-şünmektedirler. Ara filamentler mekanik etkilere dirençli olmaları nedeniyle hücre şeklinin korunmasında etkilidir. Hücre içindeki yapıların (çekirdek, organeller vb.) yerlerinin sabitlenmesinde ara filamentler görevlidir. Hayvanlardaki kıl, tırnak vb. yapılardaki keratin bir çeşit ara filamenttir.

Ara filamentleri oluşturan proteinler dokudan dokuya farklılık gösterir. Bu pro-teinlerden oluşan ipliklerin birbiri üstüne sarmal yapmasıyla ara filamentler oluşur.

3.1.4 BİTKİ VE HAYVAN HüCRELERİNİN KARşILAşTIRILMASIBitki ve hayvan hücresinin karşılaştırılması aşağıdaki tabloda verilmiştir.

HAYVAN HÜCRESİ BİTKİ HÜCRESİ

1.Hücre çeperi bulunmaz. 1. Hücre çeperi bulunur.

2. Sentrozom bulunur. 2. Sentrozom bulunmaz.

3. Plastit bulunmaz. 3. Plastit bulunur.

4. Glikojen depo eder. 4. Nişasta ve selüloz depo eder.

5. Kofulları küçüktür. 5. Kofulları büyüktür.

6. Hücreler bağımsızdır. 6. Hücreler birbirine hücre duvarı ile bağlıdır.

7. Sitoplazma bölünmesi boğum-lama ile olur. 7. Stoplazma bölünmesi orta lamelle olur.

Tablo 03.02: Bitki hücresi ve hayvan hücresi arasındaki farklar

111

BİYOLOJİ 1

3.1.5 CANLILARDA HüCRESEL ORGANİZASYONCanlılar yaşamlarını sürdürebilmek için beslenme, solunum, dolaşım, boşal-

tım, üreme gibi yaşamsal faaliyetleri gerçekleştirirler. Tek hücreli canlılarda yaşamsal faaliyetler tek hücre içerisindeki organeller tarafından gerçekleştirilir.

şekil 03.24: Bitki hücresi ve hayvan hücresi

şekil 03.25: Hücresel organizasyon

112

BİYOLOJİ 1

Çok hücreli canlılarda yaşamsal faaliyetler tek bir hücre tarafından değil hüc-re toplulukları tarafından gerçekleştirilir. Çok hücreli canlıları oluşturan hücrelerin hepsi aynı yapıda ve görevde değildirler. Canlı vücudunu oluşturan hücreler görev-lerine göre farklı özellikler kazanmışlardır. Canlı vücudunu oluşturan hücrelerden bazıları birleşerek üreme görevini, bazıları birleşerek destek ve hareket görevini, bazıları birleşerek besinleri veya çeşitli gazları (oksijen ve karbondioksit) taşıma gö-revini, bazıları da birleşerek koruma görevini yerine getirirler.

Çok hücreli canlılarda yapı ve görevleri aynı olan hücrelerin oluşturduğu hüc-re topluluklarına doku denir. Bitki ve hayvanlarda bulunan dokular birbirlerinden farklıdır. Bitkilerin yapısında bulunan dokulara bitkisel dokular, hayvanların yapı-sında bulunan dokulara hayvansal dokular denir. Çok hücreli canlılarda dokuların oluşmasıyla dokular arasında işbölümü ortaya çıkmıştır. İnsan vücudunda kan, kas, kemik, sinir, yağ, destek, salgı, epitel doku gibi çeşitli dokular bulunur. Her dokuyu oluşturan hücrelerin şekli, görevi, yapısı, büyüklüğü ve dizilişi o dokuya özgüdür. Bir dokunun hücresi ile başka bir dokunun hücresinin şekli, görevi, yapısı, büyüklüğü ve dizilişi farklıdır.

Çok hücreli canlılarda aynı yapı ve görevdeki hücreler birleşerek DOKULARI, dokular birleşerek ORGANLARI, organlar birleşerek SİSTEMLERİ, sistemler de birle-şerek canlı organizmayı (canlı bedenini) oluştururlar.

Bazı tek hücreli canlılar bölünerek çoğaldıklarında birbirlerinden ayrılmayarak kolonileri meydana getirirler. Protistalarda daha çok kamçılılarda görülürler. Bazı kolonilerde hücreler arasında iş bölümü ve farklılaşma görülür fakat dokulaşma ve sistemleşme görülmez. Gonium, pandorina, eudorina ve volvoks bu kolonilere ör-nek olarak verilebilir. En gelişmişi volvoks, en basiti gonium dur.

Gonium kolonisi: 4-6 hücreli kolonilerdir. Hücreler arası iş bölümü olmayıp; hücre koloniden ayrılıp bağımsız yaşayabilir.

Pandorina kolonisi: Tatlı sularda yaşayan mikroskobik yapıdaki bir kolonidir. 8-16-32 hücreden oluşan bu kolonide hücreler arasında iş bölümü ve hiyerarşi bu-lunmaz. Bütün hücrelerin yapı ve fonksiyonu aynıdır. Hücreler jelatinimsi bir madde ile bir arada tutulur. Hücrelerin kamçıları koloniyi belirli bir yönde hareket ettirmek için kullanılır. Koloni dağılacak olursa hücreler yaşamlarına bağımsız olarak devam edebilir.

Resim 03.08: Gonium kolonisi

113

BİYOLOJİ 1

Eodorina kolonisi: 32 hücreden oluşur. Eşeyli ve eşeysiz üreme görülür.

Volvoks kolonisi: Tatlı sularda yaşayan bir kolonidir. Hücre sayısı 500 ile 50.000 arasında değişir. Bu nedenle çıplak gözle görülebilir. İçi boş bir top şeklinde olan koloninin hücreleri jelatinimsi bir madde içinde bulunup sitoplazmik uzantılarla bir-biriyle bağlantılıdır. Hücreleri arasında iş bölümü ( özelleşme) görülür. Dıştaki hüc-reler beslenme ve hareketi sağlar. Koloninin iç kısmındaki bazı hücreler üremeden sorumludur. Üreme eşeyli ve eşeysiz olarak gerçekleşir.

3.1.6 HüCRE ÇALIşMALARININ TIP VE SAĞLIK ALANINDAKİ GELİşMELERE KATKISIBilim ve teknolojideki ilerlemeler sayesinde, bir zamanlar tedavisi imkânsız

gibi görünen pek çok hastalığın tedavisi bulunmuştur. Tüm bu gelişmeler hücrele-rin yapısının daha detaylı anlaşılması ile paralellik göstermektedir. Hücre içi organi-zasyonun yapısı ve mekanizması anlaşıldıkça hastalıkların kaynağı tespit edilebil-mekte ve böylece yeni tedavi yöntemleri geliştirilebilmektedir.

Resim 03.09: Pandorina kolonisi

Resim 03.10: Eodorina kolonisi

Resim 03.11: Volvoks kolonisi

114

BİYOLOJİ 1

3.1.6.1 KÖK HüCRECanlıların döllenmiş yumurtadan yetişkin bir birey hâline gelişine kadar geçen

tüm hücre değişiklikleri DNA üzerinde şifrelenmiştir. Embriyonik dönemde hücreler özelleşerek farklılaşır ve dokuları oluşturur. Özelleşmiş olan bu hücreler görevlerine yeni dokularında devam eder. DNA üzerindeki genetik şifre her hücrede başlangıç aşamasında aynıdır ve hayat boyu korunur. Farklılaşma sürecinde ise bu şifrelerden bazıları aktif olur. Bu aktiflik sayesinde bazı hücreler vücudu savunmak için, bazı hücreler duymayı sağlamak için, bazı hücreler ise böbreklerde kanı süzmek için farklılaşır.

Henüz farklılaşmamış olan bu hücreler sınırsız bölünebilme ve kendini ye-nileme, organ ve dokulara dönüşebilme gibi yeteneklere sahiptir. Bu özellikleri bakımından kök hücreler kanser, sinir sistemi hastalıkları (Alzheimer) ve hasarları, metabolik hastalıklar (diabet), organ yetmezlikleri, romatizmal hastalıklar, kalp has-talıkları, kemik hastalıkları ve daha birçok alanda kullanıma sahiptirler.

İnsan vücudunda da kök hücreler, bütün dokuları ve organları oluşturan ana hücrelerdir. Embriyonun erken dönemlerinde elde edilen kök hücreler embriyonik kök hücre olarak adlandırılır. Henüz farklılaşmamış olan bu hücreler sınırsız bölüne-bilme ve kendini yenileme, dokulara ve organlara dönüşebilme yeteneğine sahiptir.

şekil 03.26: Kök hücreler uygun ortam hazırlandığında bilinen 200’den fazla hücre türüne dönüşebilme potansiyeline sahiptir.

115

BİYOLOJİ 1

Buna karşın yetişkin kök hücreleri, gelişimin ilerleyen aşamalarında oluşan doku ve organlarımızın içerisinde, bütünüyle farklılaşmadan kalan, doğum sonrası ve ilerleyen dönemlerde varlığını sürdüren kök hücrelerdir.

Günümüzde çözümü olmayan pek çok hastalığın tedavisinde kök hücreler-den yararlanılabiliyor. Örneğin akut ve kronik lösemiler, lipozomal depo hastalıkları, kalıtsal bağışıklık sistemi hastalıkları gibi bozukluklar için kök hücre tedavileri kulla-nılabilmektedir.

Kök hücre kanın, organların oluşumundan sinir hücreleri ve bağışıklık sistemi-nin kurulmasına kadar önemli görevler üstlenir. Laboratuvar ortamında kök hücre-lerle organ yetiştirilebilmektedir. Kök hücre vücutta sadece ilikte ve göbek kordo-nundaki kanda bulunur.

Kök hücre teknolojisi, bir hücrenin ölmesi ya da görevini yapamaması sonu-cu gelişen diyabet, parkinson, alzheimer ve bağışıklık sistemiyle ilişkili hastalıkların tedavisinde, yanmış vücut dokularının onarımında, organ nakillerinde, kimi kanser türlerinin ve kalp kaslarının yenilenmesinde ve daha birçok hastalığın tedavisinde umut ışığı olmaktadır.

3.1.6.2 YAPAY DOKU VE ORGANYapay organ işlevini yitirmiş veya yitirmekte olan ve genellikle hayati önem

taşıyan organların yerine bu organların işlevlerinin bir kısmını ya da tamamını geri kazandırmak amacıyla tasarlanan mekanik malzemelerden veya doku mühendisliği yoluyla üretilen organdır. Organ nakli ya başka bir insandan ya da insan yapımı ya-pay organla sağlanır.

Hayati organlar oldukça karmaşık yapıya sahiptirler ve işlevlerinin yapay mal-zemeler tarafından taklit edilmesi zordur. Bu yüzden bütün yapay organlar işlev-sellik bakımından çeşitli ödünler verilerek tasarlanırlar. Diğer organların da (hayati olmayan), duyu organları vs. onarımı ya da yapay organ vasıtasıyla nakli yapılmak-tadır. Son 30 yıldır yapay organlar insan vücudunun yaklaşık 40 farklı kısmına rutin olarak nakil edilmektedir.

Yapay organ nakli yapılan veya yakın zamanda yapılabilir olması umulan ha-yati organlar böbrek, kalp, akciğer, karaciğerler ve pankreas ‘tır. Bu yapay organlar

Resim 03.12: Yapay organ

116

BİYOLOJİ 1

genel olarak doğal organların işlevlerinin bir kısmını karşılayabilmektedirler. Fakat kök hücre araştırmaları ve doku mühendisliğindeki gelişmeler ile birlikte malzeme bilimindeki gelişmeler yapay organların geleceği hakkında umut vermektedir.

3.1.6.3 HüCRE VE DOKU KüLTüRüHücre kültürü, hücrelerin kontrollü şartlar altında yetiştirilmesi sürecidir. Pra-

tikte hücre kültürü terimi, çok hücreli ökaryotlardan özellikle hayvan hücrelerinden kaynaklanan hücrelerin kültürlenmesi için kullanılmaktadır. Hücre kültürleriyle ya-pılan çalışmalar günümüzde popüler araştırma konularında önemli bir kısmı oluş-turmaktadır. Örneğin, kanser gibi çeşitli patolojik durumlarda belli bir maddenin etkilerini ya da bir hücre veya dokuda üretilen belli bir maddenin işlevlerini belirle-mek amacıyla hücre kültürleri yapılabilmektedir.

Doku kültürü, dokuların ve hücrelerin canlının dışında sıvı, yarı-katı veya katı besi yeri kullanılarak yetiştirilmesi. Doku kültürü hücre kültürüyle aynı anlama gelecek şekilde kullanılabildiği gibi, canlıdan alınan doku parçasının canlı dışında yetiştirilmesi anlamına da gelmektedir. Bu açıdan günümüzde doku kültürü hücre biyolojisi araştırmalarında çok önemli bir yere sahiptir.

Resim 03.13: Kökhücre

Resim 03.14: Hücre yetiştirme

117

BİYOLOJİ 1

ÖZETHücre, bir canlının yapısal ve işlevsel özellikleri gösterebilen en küçük birimi-

dir. Hücre; Latince küçük odacık anlamına gelen “cellula” kelimesinden Robert Hoo-ke tarafından türetilmiştir.

1855 yılında R. Virchow’un eklediği bilgilerle hücre teorisi bugünkü halini aldı.

Hücre Teorisi:1. Bütün organizmaların temel yapı ve görev birimi hücredir.2. Her hücre kendinden önceki hücrenin bölünmesi ile meydana gelir.3. Her hücrenin kalıtım maddesi kendi içinde bulunur.4. Canlılarda hayatsal olaylar hücre içinde gerçekleşir.5. Bütün organizmalar, bir veya birden fazla hücreden meydana gelirler.

Çekirdek zarı ile hücre zarı arasını dolduran sitoplazma; yumurta akı kıvamın-da, yarı akışkan (kolloidal) bir yapıdır.

Organeller hücrede özel yapısı ve görevleri olan birimlerdir. Organel hücre içerisinde bulunan kendi içinde özelleşmiş yapılardır.

Golgi aygıtı Üst üste dizilmiş yassı keseciklerden oluşur. Granülsüz endoplaz-mik retikulumdan meydana gelmiştir.

Lizozom çeşitli sindirim enzimlerini içeren, lipoprotein yapıda tek katlı zarla çevrili organellerdir. Alyuvar hücreleri dışında kalan hayvan hücrelerinde bulunur.

Ribozom tüm hücrelerde bulunan zarsız bir organeldir. Protein ve ribozomal RNA (rRNA) dan yapılmıştır.

Sentrozom zarsız bir organeldir. Birbirine dik konumlu silindirik yapıdaki iki sentriolden oluşmuştur. Sentrioller hücre bölünmeye hazırlandığı dönemde eşlenir.

Mitoz bölünme başladığında çekirdeğin iki karşıt bölgesine giderek mikrotü-bülleri oluşturur.

Kofullar tek katlı zarla çevrili, içi sıvı dolu keseciklerdir. Hücre içinde oluşan artıkların, besinlerin ve fazla sıvıların depolandığı yapılardır.

118

BİYOLOJİ 1

Mitokondri bakteriler, arkeler gibi prokaryot hücreler ve memeli alyuvarları dı-şında oksijenli solunum yapan tüm hücrelerde bulunur. Çift zarlı bir yapıya sahiptir

Plastitler bitkilerde ve öglena gibi bazı tek hücreli canlılarda bulunurlar. Plas-titler yapı ve görevlerine göre kloroplast, kromoplast ve lökoplast olmak üzere üç grupta incelenirler.

Çekirdek hücrenin kalıtım ve yönetim merkezidir. Prokaryotlarda zarla çevrili gerçek bir çekirdek yoktur. Bu canlılarda genetik bilgi çekirdek alanı (nüklear alan) denilen bir sitoplazma bölgesinde bulunur.

Hücre zarı hücre zarı hücreyi dış ortamdan ayıran, sitoplazmayı dağılmaktan koruyan çok ince bir yapıdır. Hücre zarı hücrenin madde alışverişini düzenleyen can-lı, esnek, seçici-geçirgen bir yapıdır. Hücre zarının yapısı protein, yağ ve karbonhid-ratlardan meydana gelir.

Hücrelerin canlılıklarını korumaları ve sürdürebilmeleri için madde alışverişi yapabilmeleri gerekir.

Madde alışverişi sayesinde hücrede gerçekleştirilecek metabolik faaliyetler için ihtiyaç duyulan organik ve inorganik maddelerin alınması, metabolik olaylar sonucu oluşan artık maddelerin ve ürünlerin de dışarı atılması gerçekleşir.

Hücre iskeleti de hücreye destek sağlayan yapıların bütünüdür.

Prokaryot ve ökaryot hücre tipinde ortak olan özellikler: * Benzer yapıda hücre zarı. * Genetik bilginin DNA aracılığıyla kodlanması ve aktarılması. * Transkripsiyon ve translasyon mekanizmalarının ve ribozomların benzer olması. * Ortak metabolik yolların bulunması. (ör: glikoliz) * Kimyasal enerjiyi ATP olarak depolamak için kullanılan mekanizmanın ben-

zer olması (prokaryotların hücre zarında, ökaryotların mitokondri zarında).

119

BİYOLOJİ 1

* Benzer fotosentez mekanizmaları. * Zar proteinlerini sentezleme ve hücre zarına yerleştirmede kullanılan me-

kanizmanın benzerliği. * Benzer yapıda proteazomlar (protein sindiren yapılar).

Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için beslenme, solunum, dolaşım, boşal-tım, üreme gibi yaşamsal faaliyetleri gerçekleştirirler. Tek hücreli canlılarda yaşamsal faaliyetler tek hücre içerisindeki organeller tarafından gerçekleştirilir

Çok hücreli canlılarda aynı yapı ve görevdeki hücreler birleşerek DOKULARI, dokular birleşerek ORGANLARI, organlar birleşerek SİSTEMLERİ

Bazı tek hücreli canlılar bölünerek çoğaldıklarında birbirlerinden ayrılmayarak kolonileri meydana getirirler. Bu kolonilere örnek olarak Gonium, Pandorina ,Eodori-na kolonisi Volvoks kolonisi

Kök hücreler vücudumuzda bütün dokuları ve organları oluşturan ana hüc-relerdir. Henüz farklılaşmamış olan bu hücreler sınırsız bölünebilme ve kendini yenileme, organ ve dokulara dönüşebilme gibi yeteneklere sahiptir. Bu özellikleri bakımından kök hücreler kanser, sinir sistemi hastalıkları (Alzheimer) ve hasarları, metabolik hastalıklar (diabet), organ yetmezlikleri, romatizmal hastalıklar, kalp has-talıkları, kemik hastalıkları ve daha birçok alanda kullanıma sahiptirler.

120

BİYOLOJİ 1


1. Normal çevre koşullarında, bitkilerin kloroplastlarında aşağıdaki olaylardan hangisi gerçekleşmez?

A. Enzimlerin kullanılmasıB. ATP üretimiC. DNA’nın eşlenmesiD. Organik madde üretimi

2. Gelişmiş organizasyonlu tipik bir bitki hücresinde aşağıdakilerden hangisinde verilenlerin her ikisi de bulunur?

A. Kromoplast ve sentrozomB. Ribozom ve mitokondriC. Pinositoz cebi ve selüloz çeperiD. Lignin ve vurgan koful

3. Aynı türe ait iki bireyde, aşağıdaki yapılardan hangisi farklılık gösterir?

A. Lizozom faaliyetleriB. Kromozom sayılarıC. Sitoplazma miktarıD. Mitokondri faaliyetleri

4. Aşağıdaki organellerden hangileri yapısal olarak benzemelerine rağmen fonksiyonel olarak farklılık göstermektedir?

A. Ribozom - MitokondriB. Kloroplast - RibozomC. Golgi aygıtı - LizozomD. Kloroplast – Mitokondri

5. Aşağıdaki bitkisel hücrelerde bulunan yapıların hangisi protein içermez?

A. KloroplastB. Hücre zarıC. Hücre çeperiD. Mitokondri

121

BİYOLOJİ 1

6. Bir hücrelilerde bulunabilen bazı organellerin işlevleri, insanlarda bulunan bazı organların işlevlerine benzer.

Aşağıdakilerin hangisinde verilen organel ile organ işlev yönünden bir ben-zerlik yoktur?

A. Sindirim kofulu - MideB. Mitokondri - KaraciğerC. Boşaltım kofulu - BöbreklerD. Kamçı - Bacaklar

7. Bir hücrede bulunduğu ortama göre madde konsantrasyonunun yüksek olması aşağıdakilerden hangisi ile açıklanır?

A. Canlı olduğunuB. Mitokondri varlığınıC. Koful varlığınıD. Fotosentez yaptığını

8. Aşağıdakilerden hangisi golgi ve endoplazmik retikulumun ortak özelliğidir?

A. Glikoz sentezlemeB. Ribozom organeli taşımaC. Kalsiyum depolamaD. Zarlı yapıya sahip olma

9. Aşağıdaki ifadelerden hangisi hücre zarında meydana gelen değişimler ve işlevleri ile ilgili olarak doğru değildir?

A. Mikrovillüsler, yüzey genişleterek madde emilimini arttırırB. Pinositoz cebi, büyük sıvı moleküllerin alınmasını sağlarC. Yalancı ayaklar, hareketi sağlarD. Kamçı, hücre beslenmesini sağlar

122

BİYOLOJİ 1

1. B

2. C

3. D

4. B

5. C

6. B

7. C

8. D

9. A

10. D

1. A

2. B

3. D

4. B

5. A

6. A

7. D

8. C

1. B

2. B

3. C

4. D

5. C

6. B

7. A

8. D

9. D

DEğERLENDİRME SORuLARı CEVAP ANAHTARı

1. ÜNİTE

2. ÜNİTE

3. ÜNİTE

123

BİYOLOJİ 1

Aaerobik solunum : Havadan oksijen alınarak

karbonhidratların parça-lanmasıyoluyla karbon-dioksit, su ve enerjinin çıkması. Oksijenli so-lunum.

anaerobik solunum : Hücrede oksijenin kulla-

nılmadığı bir solunum şekli.

Bbiyokütle : Canlı organizmaların bir-

birleri ile ilişkilerinin sür-düğü kayaç, su ve hava katmanlarından oluşan yeryüzü örtüsü

DDNA : Birçok organizmanın ka-

lıtsal karakterlerinin tayi-ninde rol oynayan, hücre bölündüğü zaman kendi kopyalarını yaparak oğul hücrelere geçen genetik materyal.

Eenzim : Canlı hücreler tarafından

meydana getirilen, biyo-kimyasal tepkimelerde katalizör olarak görev yapan bir protein mole-külü.

eşeyli üreme : Eşey hücreleri meydana getirerek erkek ve dişi eşey hücrelerinin zigotu oluşturmasıyla başlayan üreme biçimi.

eşeysiz üreme : Eşey hücreleri meyda-na getirmeksizin atasına benzer canlının oluşma-sını sağlayan üreme şek-li.

eşey hücresi : Dişi ya da erkek eşey or-ganlarında meydana gelen ve birleşerek döl-lenmiş yumurtayı oluş-turacak dişi ya da erkek hücre.

Ffermentasyon :Bakteri ve mayalarda

görülen anaerobik şart-lar altında şeker mole-küllerinin parçalanarak enerjinin açığa çıktığı re-aksiyonlardır.

G

gamet : Eşey hücresi.gen : Kromozom üzerinde be-

lirli bir yer işgal eden ka-lıtımın temel birimi.

genom : Prokaryot ya da ökaryot organizmalardaki gene-tik materyalin hepsi.

glikojen : Glikoz monomerlerinden oluşan dallı polisakkarit

zinciri.gliserin : Gliserol. Lipitlerin yapı-

sında bulunan üç kar-bonlu bir alkol.

Hhabitat : Bir canlı türünü ya da

canlı birliklerini barın-dıran ve kendine özgü özellikler gösteren yaşa-ma ortamı.

SÖZLÜK

124

BİYOLOJİ 1

homolog kromozom : Her biri bir ana ve baba-

dan gelen çiftler halinde gelen morfolojik olarak

birbirine benzeyen gen çifti.

hormon : İç salgı bezleri tarafın-dan salgılanıp kana ve-rilerekvücudun başka bölgesindeki hücre ya da hücre gruplarını faa-liyete geçiren genelelik-le protein yapıda olan maddelerdir.

homojen : Benzer karakterlere ya da yapıya sahip olan.

I-İiyon : Pozitif veya negatif yüklü

bir atom.

Kkambiyum : Bitkilerin iletim demetle-

rinde bir ya da birkaç sıra meristematik hücre ta-

rafından oluşan eni-ne büyümeyi sağlayan doku.

katalizör : Kimyasal tepkimeye katıl-madan tepkimenin hızı-nı artıran madde. büyü-meyi sağlayan doku.

klorofil : Fotosentez olayında gü-neş enerjisini kimyasal enerjiye çeviren yeşil pigment maddesi.

kloroplâst : Bütün yeşil bitki hücrele-rinde bulunan ve klorofil kapsayan tanecikler ya da plastitler.

kromatin iplik : D i n l e n m e h a l i n d e k i ökaryot hücrenin çekir-değinde bulunan kro-mozomların dağınık hali.

M-Nmetabolizma : Canlı organizmada veya

canlı hücrede meyda-nagelen yapıcı ve yıkıcı nitelikteki kimyasal olay-ların tümü.

mezozom : Bazı prokaryot hücreler-de nükleotidin yakının-da bulunan ve DNA’nın bağlanabileceği hücre girintisi.

nötr atom : Elektron ve proton sayısı birbirine eşit olan atom.

nükleoprotein : Proteinleri nükleik asit-lerle meydana getirdiği-birlik.

nükleus : Ökaryot hücrelerde bir ya da daha fazla sayıda bu-lunan kalıtım materyali olan DNA ile çeflitli or-ganik ve inorganik mad-deler kapsayan çift katlı zarla çevre lenerek sitoplâzmadan ayrılmış olan hücre organeli.

O-Öorganel : Ökaryot hücrelerde belirli

bir görev yapmak üzere özelleşmiş mitokondri, çekirdek gibi organelle-rin her biri.

organik madde : Doğal olarak bulunma-yıp organizmada meta-bolizma sırasında mey-dana gelen maddeler.

ototrof : Kendi besinini kendileri yapan canlılar.

özümleme : Canlı organizmanın dı-şarıdan aldığı besin maddelerini parçalayıp yeniden kendine özgü maddelere dönüştürme-si.

125

BİYOLOJİ 1

P-Rpatojen : Hastalık yapan herhangi

bir mikroorganizma.pH : Bir sıvının asit ya da baz-

lık derecesini gösteren, hidrojen iyonu konsant-

rasyonun negatif loga-ritmasıdır.

pigment :Hücrelere renk veren madde.

populâsyon : Belli bir bölgede yaşayan bir türün bireyleri.

S-Şsantrifüj : Farklı yoğunluktaki sıvı

ya da katı parçacıkla-rın yoğunluklarına göre farklı hızlarda döndürme işlemi ile bir birinden ay-rılmasının sağlanması.

selüloz : Bitki hücre duvarının esas yapısını oluşturan ve glikozdan yapılmış bir polisakkarit.

sentromer : Kromozom üzerinde iğ ipliklerinin bağlandığı özel bir bölge.

V-Y-Zvejetatif çoğalma : Eşeysiz üreme usulleri

ilekesilmiş yaprak veya sap gibi bitki kısımları-nın kültüründen bitki üretilmesi.

yumurta : Dişi üreme hücresi.zigot : Döllenmemiş yumurta

hücresi.

126

BİYOLOJİ 1

KAYNAKÇA

1. İmlâ Kılavuzu, Türk Dil Kurumu Ankara, 2005.

2. Akkaya, S., Albayrak, O., Öztürk, E., Cavak, ş. Ortaöğretim Biyoloji 9, MEB Devlet Kitapları, İstanbul 2008.

3. Çepel, N., Ekolojik Sorunlar ve Çözümleri, TÜBİTAK, Ankara, 2008.

4. Komisyon, FEM 9. SINIF Biyoloji; anafen yayınları, Sürat Basım Reklamcılık İstanbul, 2013

5. Arslan, Z., Ünver, E. Biyoloji 9. Dikey Yayıncılık.Ankara, 2014

İNTERNET KAYNAKLARı

1. http://www.biltek.tubitak.gov.tr/bilgipaket/canlilar/monera/proeufark.htm

2.http://www.stemftw.com/2012/02/13/ateeention! _long _arms _together _cadet _how _chromosomes _line _up _so _perfectly.html

3.www.psmicrographs.co.uk

4.http://www.karmabilgi.net/hayvanlarda-ureme-buyume-ve-gelisme/

5.http://biyolojiolimpiyat.wordpress.com/9-sinif-biyoloji-ders-notlari/

6. http://www.kademeliegitim.com/canlilarin-ortak-ozellikleri-ve-biyolojinin-onemi-konu-anlatimi-ve-ders-notu.html

7.http://www.3dscience.com

8. ttp://tr.wikipedia.org

9. http://en.wikipedia.org

10. http://biology.about.com/

11. http://www.biology.arizona.edu/

12. http://www.plosbiology.org/

13. http://www.biology4kids.com/

14. http://www.biology-online.org/

15. http://biology.stanford.edu/

16. http://www.fenokulu.net/portal/Sayfa.php?Git=KonuKategorileri&Sayfa=KonuBaslikListesi&baslikid=28&KonuID=976

17. http://www.fizikbilimi.gen.tr/teori-ve-kanunlar/

18. www.alamy.com/tr/

127

BİYOLOJİ 1

19. www.123rf.com

20. www.dijitalimaj.com

21. www.gettyimages.com

22. www.agefotostock.com

23. http://ieee.bilkent.edu.tr/

24. http://visual-science.com/

25. http://eba.gov.tr

26. http://kaynak.eba.gov.tr/

27. http://sutterstock.com

N.Ö.C

NÖ

C:

Na

hc

iva

n Ö

zerk

Cu

mh

uri

ye

ti

(Aze

rba

yc

an

)

(AZERBAYCAN)

GÜ

NE

Y K

IBR

ISR

UM

YÖ

NE

T‹M

‹

Baş

kent

(A

nkar

a)

l mer

kezl

eri

İ

Documents

BİYOLOJİ 1 - benihafifealma.com · yılda bulunan mikroskop oldu. Mikroskop, ilkel olmasına karşın ilk kullanıcıları olan Malpighi (Malpigi), Antonie van Leeuvvenhooke (Antoni