biyoloji - Açık Öğretim Kurumları

T.C.
MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI
AÇIK ÖĞRETİM OKULLARI
AÇIK ÖĞRETİM LİSESİ - MESLEKİ AÇIK ÖĞRETİM LİSESİ
BİYOLOJİ
1
DERS NOTU
YAZAR
Oğuzhan ÜSTÜNEL
ANKARA 2015
MEB HAYAT BOYU ÖĞRENME GENEL MÜDÜRLÜĞÜ YAYINLARI
AÇIK ÖĞRETİM OKULLARI DERS NOTLARI DİZİSİ
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
İÇİNDEKİLER
YAŞAM BİLİMİ BİYOLOJİ, CANLILAR DÜNYASI
1. 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 Canlıların Ortak Özellikleri_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 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
Değerlendirme Soruları _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 38
2. ÜNİTE
CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞİKLER
2.1 Canlıların Yapısını Oluşturan Başlıca Kimyasal 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 Düzenli ve Dengeli Beslenme_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 79
Özet _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 80
Değerlendirme Soruları _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 82
3. ÜNİTE
CANLILAR DÜNYASI
3.1 Canlılığın Temel Birimi 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
Değerlendirme soruları _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 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 oluşan yapıya canlı denir.
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 İlişkisi
II. 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
12
ANAHTAR KAVRAMLAR
Metabolizma
Uyarılara
tepki
Teknoloji
Bilimsel bilgi
Bilimsel bilgi
Beslenme
Katabolizma
Anabolizma
Canlılık
Büyüme ve
Gelişme
Hareket
Biyoloji
Mitoz
Gelişme
Uyum
Boşaltım
Boşaltım
Boşaltım
BİYOLOJİ 1
1.1 BİLİMSEL BİLGİNİN DOĞASI VE BİYOLOJİ
1.1.1 Genelde Bilginin Özelde Biyolojinin Doğası
Tarafsız gözlem ve deneylerle elde edilen düzenli bilgi birikimine bilim adı verilir. İnsanların merakını uyandıran her şey bilimin konusunu oluşturur. Bilimsel çalışmalarla uğraşan bilim insanlarının sahip olduğu bazı özellikler aşağıda verilmiştir.
* Ön yargıdan uzak ve tarafsızdır.
* Çalışmaları için uygun yöntemi belirleyebilme, elindeki yöntem ve materyalden 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.
Resim 01.01: Bilim
1.1.1.1 Bilimsel Yöntem
Bilim, deney ve mantık temelli olması ile diğer bilgi edinme yöntemlerinden
ayrılmaktadır. Bilimin sunduğu bilgiler çeşitli delillerle desteklenmiştir. Sunulan bilgiler 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.
14
BİYOLOJİ 1
1.1.1.2 Biyolojide Elde Edilen Bilgilerin Tarihsel
Değişimi
Batı dünyası Orta Çağ’da bütün yeni düşüncelere karşı çıkan bir tutum benimsedi. Böylece Roma İmparatorluğu’nun çöküşünden Rönesans’a kadar bilimsel
anlayışta önemli gelişmeler olmadı. Biyoloji bilimindeki ilk büyük gelişme, 16. yüzyılda 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 olarak 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.
Resim 01.02: İlkel mikroskop, ışık mikroskobu, elektron mikroskobu
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 kullanılması 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 alınamayacağı için birçok bölüm ve alt bilim dallarına ayrıldı.
Canlılıkla ilgili birçok alanı içeren biyoloji, bilim insanlarının katkısıyla son dönemlerde diğer bilimlere oranla ciddi gelişmeler gösterdi.
15
BİYOLOJİ 1
1.1.1.3 Biyolojide Kullanılan Çeşitli Çalışma
Süreçleri
a. 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 önceden yapılmış çalışmalar varsa bunlardan yararlanırlar.
Bir nesnenin, olayın ya da gerçeğin niteliklerinin anlaşılabilmesi amacıyla dikkatli ve planlı olarak ele alınıp incelenmesine gözlem denir.
İki tip gözlem bulunur.
Sadece duyu organlarına dayanan gözlemlere nitel gözlem, çeşitli ölçüm aletleri kullanılarak sayısal sonuçların elde edildiği gözlemlere ise nicel gözlem denir.
Resim 01.03: Araştırma
b. Verilerin toplanması: Bilim insanlarının üzerinde çalışma yaptıkları problemle ilgili topladıkları bilgilere veri denir. Problemle ilgili veriler toplanıp düzenlendikten sonra probleme çözüm önerisi oluşturulabilir.
c. Hipotezin ortaya konması: Problem için önerilen geçici çözüm yoluna hipotez 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.
16
BİYOLOJİ 1
Hipotez kurulduktan sonra bilim insanı hipotezine yönelik tahminlerde bulunabilir. Tahminler yapılırken tümevarım veya tümdengelim yöntemi kullanılabilir.
Tahmin cümleleri “eğer ............ ise ............. dır.” şeklinde bir dizi ifadeden oluşur.
Resim 01.04: Deneyler bilimsel araştırmalar
için veri kaynağıdır.
d. Deneylerin kurulması ve kontrolü: Hipotezler deneylerle test edilip doğruluğu 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 tutulan gruptur. Deney grubu ise araştırılan
faktörle ilgili deneysel uygulamalara tabi
tutulan gruptur.
Kontrollü deney düzeneğinde değiştirilerek etkisi araştırılan koşula bağımsız değişken, bağımsız değişkene tepki
olarak değişim gösteren değişkene de bağımlı değişken denir.
Örneğin; Sütün bozulmasına, sıcaklığın etkisini kontrollü deneyle gözlemlemek istiyoruz.
Aynı marka, aynı miktar, aynı hava ortamı vb. değişkenler aynı tutularak, özdeş 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 verilerin yorumlanması sürecine çıkarım denir. Verilerini analiz eden bilim insanı;
* Verilerin hipotezi ile çeliştiği sonucuna ulaşırsa bu durumda hipotezini tekrar 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 bilim 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.
17
BİYOLOJİ 1
Ayrıca yapılan araştırmaların
sonuçlarının tekrar test edilmesi,
yeni problemlerin tanımlanması, hipotezlerin kurulması ve araştırmaların yapılması için bu paylaşım çok
önemlidir.
Şekil 01.01: Verilerin analizi ve raporlama deneyin
kendisi kadar önemlidir.
1.1.1.4 Teori ve Kanun
Çok 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 bulunmaktadır. Bilimin ölçülebilir ve gözlenebilir şeylerle çalışma özelliği, değer yargılarının olmaması gibi nitelikleri onun sınırlarını belirleyen önemli faktörlerdir.
Bir bilimsel kanun, gözlem ve deneylerle iyi desteklenip kanıtlanmış matematiksel 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 Biyolojinin Günlük Hayatta Karşılaşılan
Problemlerin Çözümüne Sağladığı Katkılar
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 zaman 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.
18
BİYOLOJİ 1
Doğanın yaralatışındaki mekanizmayı çözmek, bu mekanizmanın işleyişini
anlamak bizlere doğaya karşı daha hassas ve bilinçli bireyler olabilmemiz konusunda 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 Biyoloji
Nüfus artışı ve teknolojideki hızlı ilerleme çevre üzerinde çok ciddi boyutlarda
zarara neden olmuştur. Biyoloji biliminin sunduğu bilgiler çevre sorunlarının çözümünde gün geçtikçe önem kazanmaktadır. Bozulmuş ekosistemleri doğal koşullarına geri döndürmeye yönelik çalışmalar yapan biyoloji alt bilim dalına restorasyon
ekolojisi adı verilmektedir. Restorasyon ekolojisi kapsamında çeşitli canlı gruplarının ekosistemi onarıcı yetenekleri kullanılarak çevre kirliliğinin olumsuz etkileri giderilmeye çalışılmaktadır.
Mikroorganizmalar, mantarlar ya da bitkiler gibi organizmaların kullanılması
ile kirletilmiş alanlardaki toksik maddelerin etkisiz hale getirilmesi çalışmalarına genel olarak bioremediasyon. (biyolojik arıtma) adı verilmektedir.
1.1.2.2 Sağlık ve Biyoloji
Biyoloji bilimi günümüzde tıp ve eczacılık endüstrisine yeniden şekil vermiştir. Hastalıkların teşhis ve tedavisinde kullanılan aşı, interferon, enzim, hormon gibi
çeşitli maddeler ve ilaçların üretiminde modern biyolojik uygulamalar yeni bir çığır
açmıştır.
Resim 01.05: Biyoloji biliminin katkılarıyla sağlık alanında devrim niteliğinde yenilikler
gerçekleşmiştir.
Biyoteknoloji ile moleküler biyoloji ve genetikte kaydedilen mesafe, hastalıkların 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
19
BİYOLOJİ 1
bu durum, hem alerjik tepkimelere neden olmaktaydı hem de ekonomik değildi.
Günümüzde ise, biyoteknolojik yöntemlerle insana ait insülin geni bakterilere aktarılarak daha ucuz ve daha bol insülin hormonu üretimi yapılmaktadır.
Örneğin bu bilim dallarının ışığında kök hücre teknolojisindeki gelişmeler henüz 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 Enerji İhtiyacı ve Biyoloji
Hızla artan nüfusun ihtiyaçlarını karşılama çabası başta kömür, petrol, doğal
gaz gibi fosil yakıtlar olmak üzere doğal kaynakların hızla tükenmesine neden olmaktadır.
Resim 01.06: Alternatif enerji kaynakları
Artan enerji talebinin karşılanabilmesi için alternatif enerji kaynakları oluşturma 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 verilmektedir. Yenilenebilir özellik gösteren biyoyakıtların üretimi ve kullanımı enerji ihtiyacının karşılanmasının yanı sıra atıkların geri dönüşümünü sağlayarak çevre kirliliğinin önlenmesine de katkı sağlamaktadır.
1.1.2.4 Adli Uygulamalar ve Biyoloji
Biyoloji biliminde kullanılan yöntemler günümüzde adli vakalara da ışık tutmaktadır. Örneğin DNA parmak izi yöntemi adli olaylarda suçluların tespitinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
DNA parmak izi yöntemi bir insanın DNA’sını oluşturan baz dizisinin diğer insanlardan farklı olması esasına dayanır. Olay yerinden alınan örneklerin incelenmesi
ile elde edilen DNA parmak izleri karşılaştırılarak suçluların tespiti sağlanabilmektedir.
20
BİYOLOJİ 1
Resim 01.07: Parmak izi
1.1.2.5 Meslek Olarak Biyoloji
Canlıların farklı ve ilginç özelliklere sahip olması biyologlarda merak duygusunu uyandırmakta ve biyologların yeni keşifler yapmalarına neden olmaktadır. Araştırmalar sonucu yeni türler keşfedilmekte, birçok tür ise keşfedilmeyi beklemektedir.
Bilim insanlarının araştırmaları sırasında ilginç türlere ve gizemli bilgilere ulaştıklarını çeşitli kitap ve yayınlardan öğreniyoruz. Örneğin belgesellerde de gözlemlediğimiz gibi bazı insanlar hayatlarının büyük bir kısmını kobralar üzerindeki çalışmalarla
geçirmektedir.
1.1.3 Biyolojide Çalışma Alanları
Biyoloji eğitimi insanlara günlük yaşantılarında yardımcı olacak bilgiler vermenin yanı sıra birçok alanda iş imkanı da sunmaktadır. Biyoloji eğitimi alan bireylerin çalışma olanağı elde edecekleri bazı alanlar aşağıda kısaca tanımlanmıştır.
a. Moleküler Biyoloji ve Genetik: Yaşayan ya da yaşamı sona ermiş olan tüm organizmaların moleküler düzeyde yapılarını, işlevlerini ve bunların birbiriyle ve çevreyle 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 bunların sağlıklı kopyalar ile değiştirilmesi (gen terapisi) suretiyle kalıtsal hastalıklar 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
21
BİYOLOJİ 1
isimlendirilir. Bilinen en ünlü doğa tarihçilerinden olan David Attenborough, çalışmalarını belgesel ve televizyon dizileri hâline getirerek tüm dünyada yayınlamıştır.
Resim 01.08: Biyolojide çalışma alanları
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 organizmalarla çalışan, onları gözlemleyen ve koruyan insanlar olarak tanımlanabilir. Sucul
organizmalar bize çoğunlukla balıkları hatırlatır ancak su altı bitki, hayvan ve mikroorganizmalar açısından oldukça farklı türleri barındıran bir alandır. Deniz biyologları
su altı canlılarını biyolojik sınıflandırmadan çok yaşadıkları çevreye göre gruplandırıp 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. Kriminal biyologlar, suç teşkil eden adli olayları aydınlığa kavuşturacak kan, tükürük,
ter, idrar, kıl, tırnak, deri, kemik ve diş gibi biyolojik deliller üzerinden bilimsel analizlerle 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.
22
BİYOLOJİ 1
1.1.4 Biyolojinin Diğer Bilimlerle İlişkisi
Biyofizik, biyokimya, biyomatematik, biyoistatistik, biyomühendislik, biyomedikal, biyoinformatik gibi birçok çalışma alanı biyolojinin diğer bilim dallarıyla ilişkisi 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, nükleer ve radyoterapi).
1.2. Canlıların Ortak Özellikleri
Varlıklar temel olarak canlı ve cansız varlıklar olarak ikiye ayırır.
1.2.1 Canlı ve Cansız Varlıklar Arsındaki Farklar
Çevremize baktığımız zaman birçok varlığın bulunduğunu görürüz. Taş, toprak, koyun, köpek, dolap ve sandalye gibi birçok varlığı görebiliriz. Bu varlıklardan
bir kısmı cansızdır, bir kısmı ise canlıdır. Canlı varlıklar hareket ederken cansız varlıklar bir etki olmaksızın hareket etmezler. Örneğin deniz dalgalanırken hareket ediyor
gibi görünse de bunu kendi kendine yapamaz. Deniz ancak bir etki (bir geminin geçişi 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 Canlıların Ortak Özellikleri
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
23
BİYOLOJİ 1
* Hareket
* Üreme
* Büyüme ve gelişme
* Hareket, uyarılma ve tepki verme(irkilme)
* Uyum
1.2.2.1 Hücreli Yapı ve Organizasyon
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.
Şekil 01.02: Atomdan Hücreye
Tek hücreli canlılarda hücre organelleri arasında, çok hücreli canlılarda ise
hücreler arasında belirli bir organizasyon, bulunur. Çok hücreli canlılarda organizasyon düzeni;
24
BİYOLOJİ 1
Şekil 01.03: Hücreden organizmaya
DNA
Şekil 01.04: Hücreden organizmaya
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 bilgileri 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.
25
BİYOLOJİ 1
RNA
Ribonükleik asit veya RNA
bir nükleik asittir, nükleotitlerden oluşan bir polimerdir. RNA
pek çok önemli biyolojik rol oynar, bunların arasında DNA’da
taşınan genetik bilginin proteine
çevirisi (translasyon) ile ilişkili çeşitli süreçlerde de yer alır.
Şekil 01.05: DNA zinciri
1.2.2.2 Beslenme
Canlılar hayatsal faaliyetlerini sürdürebilmek için besin maddelerine ihtiyaç
duyar.besin ihtiyacının karşılanmasına beslenme denir. Canlılarda beslenme iki şekilde gerçekleşir;
Ototrof Beslenme: Canlıların ihtiyaç duydukları organik besinleri, inorganik
maddelerden kendilerinin üretmesidir.
Fotosentetik ototroşflar (fotosentez yaparak besin üretenler) ve kemosentetik ototrofar (kemosentez ile besin üretenler) olmak üzere ikiye ayrılır.
Kemosentez bakteriler ve arkelerin kemosentetik türleri tarafından gerçekleştirilir.Güneş ışığı ile temas etmezler ve derin denizler, jeotermal kaynaklar ve mağara
sistemleri gibi habitatlarda yaşarlar.
Habitat ne demektir?
26
BİYOLOJİ 1
Heterotrof Beslenme: Canlıların ihtiyaç duyduğu organik besinleri dışarıdan
hazır olarak almalarıdır.
Besinlerini ölü veya canlı diğer organizmaların biyokütlelerinden sağlayan
canlılar heterotrof canlılardır. Tüm hayvan
ve mantar türleri ile birçok bakteri türü bu
gruba girmektedir. Heterotrof canlılar besin çeşidine göre üç gruba ayrılırlar:
*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)
Şekil 01.06: Fotosentez
1.2.2.3 Solunum (Enerji Üretimi)
Organik besin monomerlerinin
parçalanması ile bu
besinlerde
depo
edilmiş olan kimyasal bağ enerjisinin
açığa
çıkarılması
sürecine solunum
adı verilir.Solunum
olayının iki çeşidi
bulunur.
Resim 01.09: Heterotrof beslenen canlılar
Canlılar yaptıkları faaliyetlerle
orantılı olarak farklı
miktarlarda ATP tüketirler. Enerji üretimi ise solunum olayı ile gerçekleştirilir.
27
BİYOLOJİ 1
Oksijensiz (Anaerob) Solunum: Besinlerin oksijen kullanılmadan parça- lanmasıyla enerji üretilmesidir.
Anaerobik solunum veya Oksijensiz solunum oksijen yokluğunda, enerji üretmek 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.
Şekil 01.07: Oksijensiz solunum denklemi
Enzim
Kataliz yapan (yani kimyasal tepkimelerin hızını artıran) biyomoleküllerdir. Bir canlı hücredeki tepkimelerin hemen tamamı yeterince hızlı
olabilmek için enzimlere gerek duyar.
Oksijenli (Anaerob)Solunum: Besinlerin oksijen kullanılarak parçalanmasıyla
enerji üretimidir.
Organik besinlerin Oksijen yoluyla yakılarak ATP elde etme işidir. Hücrede besinlerdeki kimyasal enerjinin oksijen kullanarak açığa çıkarılması demektir.
Oksijenli solunum olayı özetlenecek olursa;
Şekil 01.08: Oksijenli solunum denklemi
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.
Memeli canlılar, sürüngenler, kuşlar, kurbağalar, balıklar, kabuklu deniz canlıları, eklem bacaklılar, yılanlar ve solucanlar, oksijenli solunum yapan canlı örnekleridir. Akciğerler, solungaçlar, trake ve deri aracılığı ile oksijenli solunum yapılır.
28
BİYOLOJİ 1
ATP
(Adenozin 3’-trifosfat) Hücre içinde bulunan çok işlevli bir nükleotittir (bir tür kimyasal bileşik). En önemli işlevi hücre içi biyokimyasal reaksiyonlar için gereken kimyasal enerjiyi taşımaktır. Fotosentez ve hücre
solunumu sırasında oluşur.
1.2.2.4 Boşaltım
Her canlıda metabolizma olaylarına bağlı olarak atık ürünler oluşur.Hücrelerde metabolik olaylar sonucunda oluşan bu atık maddelerin canlılardan uzaklaştırılmasına boşaltım denir.
Resim 01.10: Bitkilerde boşaltım
* 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.
29
BİYOLOJİ 1
Resim 01.11: Hayvanlarda hareket
1.2.2.5 Hareket
Bir 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 Üreme
Canlıların 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 oluşturulmasıdır. Mitoz bölünme yoluyla gerçekleşir. Mitoz bölünme bir hücrenin kendi genomunu eşleyerek iki yavru hücre şeklinde bölünmesidir.
30
BİYOLOJİ 1
Genom
Şekil 01.09: Mitoz bölünme ve evreleri
Bir organizmanın kalıtım materyalinde bulunan genetik şifrelerin
tamamını simgeler. Her canlının hücrelerinin içine yerleştirilmiş genetik
program, o canlının “genom”unu oluşturur.
Eşeysiz üreme ile oluşan bireyler birbirleriyle aynı kalıtsal yapıda olurlar.
Eşeyli Üreme: Canlılara ait üreme hücrelerinin döllenmesine bağlı olarak yeni
bireylerin oluşturulmasıdır.
Şekil 01.10: Bitkilerde eşeyli üreme
31
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.
Resim 01.12: Gametin döllenmesi ve mayoz bölünme
1.2.2.7 Büyüme ve Gelişme
Tek 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 01.13: Bitkilerde büyüme
32
BİYOLOJİ 1
Hayvanlarda organ sayısı gelişmenin çok erken evresi olan embriyo döneminde 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.
Resim 01.14: Tırtılın kelebeğe dönüşümü
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 büyüme gerçekleşmez. Canlılık faaliyetlerinin durması olayına ise ölüm denir. Her canlı
türünün ortalama bir ömür süresi vardır.
Şekil 01.11: Döllenmiş uğurböceği ve kurbağa yumurtalarının erişkin hale gelme evreleri
33
BİYOLOJİ 1
1.2.2.8 Uyarılma ve Tepki Verme
Canlılar iç ve dış çevreden gelen çeşitli uyarıları
algılayabilme yeteneğine
sahiptir. Canlı varlıklar çevrelerinden gelecek uyarılara açıktırlar. Bunun anlamı
canlılar çevrelerindeki değişiklikleri algılar ve bunlara
tepki gösterebilir.
Resim 01.15: Ayçiçeğinin güneşe yönelmesi
Bitkilerde uyarı yaratan etkilerden biri ışıktır. Bitki yaprakları ışığa doğru yönelerek 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.
Şekil 01.12: Bir hücreli öglena
Bu tepkiler genel olarak bitkilerde durum değiştirme, hayvanlarda yer değişikliği gibi aktif hareketlerdir.
34
BİYOLOJİ 1
Örneğin; bitkilerin ışığa yönelmesi, öglenanın yer değiştirmesi, hayvanların
avlanma davranışları gibi.
Hareket kavramı tek başına canlılığı ifade etmekte yeterli değildir.
1.2.2.9 Ortama Uyum
Dış ortamdaki değişken çevre koşullarına karşın organizmanın iç ortamı belli
sınırlar içinde değişmez tutulur.
Bu dengenin korunması homeostasi olarak adlandırılır. Vücut sıcaklığının normale dönmesi hücrelerinizin iç ortamının normale dönmesi anlamını taşır.
Su ve tuz gibi maddelerin hücre içinde dengesinin sağlanması için düzenleyici mekanizmalar gelişmiştir. Paramesyum tatlı sularda yaşayan bir canlıdır ve bulunduğu 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.
Resim 01.16: Paramesyum (terliksi hayvan)
Metabolizma
Canlıda yaşamın sürdürülmesi sırasında gerçekleşen tüm kimyasal tepkimelerdir. Her organizma, büyüme, gelişme, ısı, hareket, üreme gibi yaşamsal etkinlikleri
sürdürebilmek için dış çevreden bazı maddeler ve enerji almak zorundadır. Bu maddeler ve enerji, yaşamsal etkinliklerin sürdürülebilmesi için gereken organik moleküllerin sentezlenmesinde kullanılacaktır.
Dış çevreden alınan organik ya da inorganik moleküller, ya önce parçalanarak,
yıkıma uğratılarak ya da yıkıma gerek kalmadan gerekli moleküllerin sentezlenmesinde kullanılır. Daha karmaşık yapıdaki molleküllerden oluşan maddelerin organizmada, daha basit yapılı moleküllere yıkımı süreçlerine metabolizmanın katabolizma süreçleri denilir. Daha basit yapıdaki molleküllerin, daha karmaşık yapıdaki
molleküllerin sentezinde kullanılması ise anabolizma tepkimeleridir.
35
BİYOLOJİ 1
ÖZET
Tarafsız gözlem ve deneylerle elde edilen düzenli bilgi birikimine bilim adı verilir. İnsanların merakını uyandıran her şey bilimin konusunu oluşturur. Bilimsel çalışmalarla 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 bilgiler 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 zaman 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) üretilmesidir. 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.
36
BİYOLOJİ 1
Her canlıda metabolizma olaylarına bağlı olarak atık ürünler oluşur.Hücrelerde metabolik olaylar sonucunda oluşan bu atık maddelerin canlılardan uzaklaştırılmasına 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 oluşturulmasıdır. Mitoz bölünme yoluyla gerçekleşir. Mitoz bölünme bir hücrenin kendi genomunu 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 sahiptir. Canlı varlıklar çevrelerinden gelecek uyarılara açıktırlar. Bunun anlamı canlılar
çevrelerindeki değişiklikleri algılar ve bunlara tepki gösterebilir.
Canlıda yaşamın sürdürülmesi sırasında gerçekleşen tüm kimyasal tepkimelerdir.
37
BİYOLOJİ 1
DEĞERLENDİRME SORULARI
1. Üremenin temel amacı aşağıdakilerden hangisidir?
A. Metabolizma olaylarının sürekliliğinin sağlanması
B. Canlıların nesillerinin devam ettirilmesi
C. Hücre sayısının artması
D.Kalıtsal yapının yavru bireylerde korunması
2.
1. Hücre
2. Molekül
3. Organel
4. Doku
5. Organ
Gelişmiş yapılı çok hücreli hayvanlara ait yukarıdaki yapıların organizasyon
düzeylerine göre basitten karmaşığa doğru sıralanışı aşağıdakilerin hangisinde
doğru olarak verilmiştir?
A. 2-1-3-4-5
B. 1-3-2-5-4
C. 2-3-1-4-5
D.2-3-5-1-4
3. Aşağıdaki olaylardan hangisi sadece bazı canlı türleri tarafından gerçekleştirilir?
A. Anabolizma
B. Katabolizma
C. Solunum
D.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. Fotosentez
B. Hücre dışı sindirim
C. Solunum
D.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. Hareket
B. Organizasyon oluşturma
38
BİYOLOJİ 1
C. Fotosentez
D.Hücre bölünmesi
6. Canlıların hayatsal olaylarını gerçekleştirebilmek için enerji ihtiyaçlarını
karşılamaları canlıların aşağıdaki ortak özelliklerinden hangisinin tanımıdır?
A. Hareket
B. Solunum
C. Üreme
D.Boşaltım
7. Canlılar büyüme, gelişme ve enerji gereksinimlerini karşılamak için öncelikli
olarak aşağıdaki olaylardan hangisini gerçekleştirmek zorundadır?
A. Hücreler arası organizasyon
B. Üreme
C. Beslenme
D.Boşaltım
8.
1. Hücre sayısında artış
2. Hücre hacminde artış
3. Protein sentezinde artış
Çeşitli canlılarda büyüme ve gelişme yukarıdaki faktörlerinden hangileriyle
sağlanabilir?
A. Yalnız 1
B. Yalnız 2
C. Yalnız 3
D.1 ve 2
9. Aşağıda verilenlerden hangisi tüm canlıların ortak özelliklerinden biri değildir?
A. Dokulardan oluşma
B. Solunum yapma
C. Atık maddeleri boşaltma
D.Besin tüketme
10.Aşağıda verilen canlıların ortak özelliklerinden hangisini gerçekleştiremeyen
birey yaşamaya devam eder?
A. Solunum
B. Boşaltım
C. ATP üretimi
D.Üreme
39
2. ÜNİTE
CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL
BİLEŞİKLER
Su dünyada bilinen tüm yaşamın sürekliliğinde büyük rol oynayan renksiz, tatsız ve kokusuz bir maddedir. Suyun kimyasal özellikleri dünya üzerindeki canlı yaşamının sürekliliğinde büyük rol oynar.
BİYOLOJİ 1
NELER ÖĞRENECEĞİZ?
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 Asitler
II. DÜZENLİ VE DENGELİ BESLENME
42
BİYOLOJİ 1
ANAHTAR KAVRAMLAR
Organik
İnorganik
Dengeli
beslenme
Obezite
Asit
Baz
Yağ
vitamin
Mineral
Hormon
Karbonhidrat
ATP
Tuz
Su
RNA
Enzim
DNA
Protein
pH
İnsülin
direnci
43
BİYOLOJİ 1
2.1. Canlıların Yapısını Oluşturan Başlıca
Kimyasal Maddeler
Canlıların yapı ve görev birimi hücredir. Hücre ise atomlardan meydana gelir.
Atomlardan oluşan organik ve inorganik bileşikler düzenli bir organizasyonla hücreyi meydana getirirler. Canlıların temel bileşenleri kimyasal yapılarına göre şu şekilde
gruplandırabilir.
Kimyasal yapılarına göre
İnorganik Bileşikler
• Su
• Mineraller
• Asit
• Baz
• Tuz
Organik Bileşikler
• Karbonhidratlar
• Yağlar
• Proteinler
• Vitaminler
• Nükleik asitler
Şekil 02.01: Canlıların temel bileşenleri
2.1.1 İnorganik Bileşikler
Canlıların kendilerinin sentezleyemeyip dışarıdan hazır aldıkları maddelerdir.
Bütün canlılar metabolik faaliyetlerini sürdürmek için çeşitli inorganik bileşiklere gereksinim duyarlar.
Karbon, hidrojen, oksijen, azot, fosfor ve kükürt bütün canlılar için
ortaktır.
2.1.1.1 Su
Hücrelerdeki 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 enzimlerin 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.
44
BİYOLOJİ 1
a. Su molekülleri arasındaki
çekim kuvveti: Su molekülleri arasında bulunan hidrojen bağları su
moleküllerini bir arada tutarak suyun daha kararlı bir bileşik olmasını
sağlar.
Bu şekilde su moleküllerinin
birbirinden kopmadan bir arada
kalmaları özelliğine kohezyon adı
verilir.
Şekil 02.02: Su molekülü
Yüzey gerilimi
Fizikokimyada bir sıvının yüzey katmanının esnek bir tabakaya benzer 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.
Kohezyon etkisi, bitkilerde su ve mineral taşınmasında, böceklerin su üstünde
yürüyebilmesini sağlayan yüzey geriliminin oluşumunda rol oynar.
Resim 02.01:Yüzey gerilimi
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.
45
BİYOLOJİ 1
Suyun öz ısısının yüksek olması nedeniyle, canlılarda vücut
ısısının kolay kolay değişmemesi
sağlanmış olur. Örneğin vücut sıvımız su yerine alkol olsaydı sıcak
havalarda vücudumuzun sıcaklığı
çabucak ve daha fazla miktarda artış eğilimi gösterecekti.
Soğuk havalarda ise tersi bir
durum oluşur.
Resim 02.02: Okyanuslardaki sıcak ve soğuk akıntılar
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 genelinde daha ılıman iklimlerin oluşmasına neden olur.
Organizmalarda da terlemeyle deri yüzeyine çıkan suyun buharlaşması sırasında ısı kaybı olduğundan sıcak ortamda serinlemeyi sağlar. Su moleküllerinin yoğunlaşıp yağmur oluşturması sırasında etrafa ısı yayılır.
Bu da yağış alan yerlerde iklimin yumuşamasını sağlar.
d. Suyun çözücü özelliği: Bu özelliği sayesinde su;
Metabolizma sonucu oluşan
zararlı atıkların seyreltilmesinde ve vücuttan atılmasında
rol oynayarak boşaltımın gerçekleşmesini sağlar. Uygun
ortam sağlayarak besinlerin
sindirilmesine yardımcı olur.
Topraktaki
besleyici
mineralleri çözerek bitkilerin ihtiyacı olan maddeleri
topraktan almasını ve bitkinin
diğer kısımlarına taşınmasını
sağlar.
46
Şekil 02.03: Kohezyon
BİYOLOJİ 1
Hayvansal organizmalarda kan dokunun
vücut içi madde iletiminde görev alır.
büyük bölümünü oluşturarak
Su içerisinde çözünen maddelerin miktarına ve çeşidine bağlı olarak doku ve
hücrelerin osmotik basınç dengesi ile iyon ve pH dengesinin sağlanmasında rol oynar.
Osmotik basınç
Belirli bir yoğunluğu olan her çözeltinin saf suyla etkileşmesi halinde, ilişkiye geçtiği saf suyu emebilmesi için aktif olan bir değeri vardır. Bu
değere o çözeltinin “osmotik değeri” denir.
pH değeri
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 sirkenin ise 2,9 dur.
2.1.1.2 Mineraller
İnorganik yapıdaki element ve bileşikler mineral olarak ifade edilir. Hücre zarındaki 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 kullanılırlar.
* Minerallerin eksikliğinde ilgili enzimlerin çalışması olumsuz etkilenir.
Minerallerin insan sağlığı açısından önemi
Bazı minerallerin organizmalardaki etkileri aşağıda verilmiştir.
Kalsiyum (Ca)
İnsan vücudunda en fazla bulunan mineraldir. Genelde fosforla bileşik yaparak kemik ve diş minesinin yapısına katılır.
Ayrıca kas kasılması, sinir sisteminin çalışması ve kanın pıhtılaşmasında etkilidir. Süt ve süt ürünleri ile yeşil sebze ve tahıllarda bol bulunur.
47
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.
Resim 02.03: Fosfor kalsiyumla birlikte kemik ve diş yapısına katılır.
Sodyum (Na), Potasyum (K) ve Klor (Cl)
Bu mineraller vücut sıvılarının ozmotik basıncının dengelenmesi olayında etkilidirler.
Sinir ve kas sistemlerinin çalışması için de gereklidirler.
Demir (Fe)
Canlılarda hemoglobin ve bazı pigmentlerin yapısına katılır. Hemoglobinin yapısındaki demir solunum gazlarına bağlanarak O2 ve CO2 taşınmasında etkili olur.
Ayrıca demir içeren enzimler için gereklidir. Bitkilerde klorofil sentezinde etkilidir.
Hemoglobin
Kanda solunum organından dokulara oksijen, dokulardan solunum
organına ise karbondioksit ve proton taşıyan protein. Oksijeni +2 değerlikli demir içeren hem molekülleri ile bağlar.
Magnezyum (Mg)
Kemik yapısına katıldığı gibi kan ve sinir sistemi fonksiyonları için de gereklidir. Bitkilerde klorofil yapısına katılır.
Çinko (Zn)
Birçok enzim çeşidinin yapısına kofaktör olarak katılır. Organizmanın protein,
yağ ve karbonhidratları kullanmasına yardımcı olur.
48
BİYOLOJİ 1
Civa (Hg), kurşun (Pb),
bakır (Cu) ve arsenik (As) gibi
minerallerin fazla alınması durumunda enzimlerin çalışmasının olumsuz etkilenmesine
bağlı olarak zehirlenmeler görülür.
İyot (I)
Resim 02.04: Guatr hastalığı
Tiroit bezi hormonlarının (tiroksin) sentezi için gereklidir. Son yıllarda yapılan
araştırmalarda gelişimde de
etkili olduğu anlaşılmıştır.
İyotlu tuz kullanılarak iyot ihtiyacı karşılanabilir. Eksikliğinde guatr hastalığı görülür.
2.1.1.3 Asitler
Suda çözündüğünde H+ iyonu veren bileşiklere asit denir. Organik veya inorganik 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 organik maddelerin parçalanmasını sağlayan, nitrat üreten ve atmosferdeki azot miktarını sabit tutan bakterilerin aktivitesi azalır. Bundan dolayı toprağın havalanma
kabiliyeti düşer ve toprak yağmur sularını zor emer, toprağın işlenmesi güçleşir. Organik 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 topraklarda 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 asitler 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
49
BİYOLOJİ 1
milyonlarca üretir.
Bunlar plastik, lif, gübre, boya kimyasallarının yapımında kullanılır. Konsantre
inorganik asitler çok aşındırıcıdır. Cilde zarar verebilir ve diğer metallerin içinde hızla eriyebilirler. Hidroflorik asit (HF), camın yapısını bozarken diğer inorganik asitler
cam için tehlikeli değildir.
Resim 02.05: Meyveler organik asit kaynağıdır.
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 olduktan sonra karbondioksit ve suya okside olurlar.
Dolayısıyla canlı organizma için herhangi bir sağlık sorunu ya da bir risk oluşturabilecek hiçbir kalıntı bırakmazlar.
2.1.1.4 Bazlar
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.
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.
50
BİYOLOJİ 1
Şekil 02.04: pH değerleri
2.1.1.5 Tuzlar
Asit ve bazların
reaksiyona girmesi ile
tuzlar oluşur. 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.
Erimiş tuz veya
çözelti
halindeki tuzlaResim 02.06: Tuz
rın çoğu eksi ile artı yüklü 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. Kalsiyum tuzları kasların kasılmasında, kalbin ve sinir hücrelerinin çalışmasında, hücreler arası iletişimde ve bazı tepkimeleri hızlandıran enzimlerin çalışmasında etkilidir. 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-
51
BİYOLOJİ 1
rindeki iletimin sağlanması ve enzimlerin çalışmasında görev alır. Na, K ve Ca tuzları
olması gereken değerin altında olursa kalp rahatsızlığı yaşayabilir veya bayılabilirsiniz. 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 Organik Bileşikler
Organik bileşikler yaşamımızın sürdürülmesinde en temel maddelerden biridir. 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 moleküllerin varlığında gerçekleşir.
Canlılarda özelliklerin aktarılması, bireyin kendine özgü davranışlar göstermesi bireyle ilgili her türlü bilginin depolanmasında bazı organik moleküler rol oynar.
2.1.2.1 Karbonlu Bileşiklerin Canlılar İçin Önemi
Karbon, çok olağan dışı bir elementtir. Karbon ve onun bu olağan dışı özellikleri 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 elementlerden 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 hidrokarbonlar ise petrokimya endüstrisinin temelidir. Başka hidrokarbonlar da benzen,
toluen ve turpentin gibi bileşikler meydana getirir. Giysilerimizi güvelerden korumak için dolaplara konan naftalin de bir başka tür hidrokarbondur. Klor veya florla
birleşen hidrokarbonlar ise anestezi maddeleri, yangın söndürücüler ve buzdolaplarında kullanılan freonlar gibi farklı maddeleri oluştururlar.
52
BİYOLOJİ 1
2.1.2.2 ATP (Adenozin Tri Fosfat)
ATP (Adenozin tri fosfat), bir tane azotlu organik baz (adenin), bir tane beş karbonlu şeker (riboz) ve üç tane fosfat grubundan oluşan bir moleküldür.
Şekil 02.05: ATP’ nin yapısı
ATP’nin yapısındaki fosfat grupları arasındaki bağlar yüksek enerjili bağlar olarak 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 arasında enerji transferi sağlanır.
Ekzergonik reaksiyonlar: Enerji açığa çıkaran katabolik reaksiyonlardır. Canlılarda meydana gelen solunum olayı, enerji açığa çıkardığı için ekzotermik reaksiyonlara örnektir.
Şekil 02.06: Canlılardaki bazı ekzotermik reaksiyonlar
53
BİYOLOJİ 1
2.1.2.3 Karbonhidratlar
Karbon (C), hidrojen (H) ve oksijenden (O) oluşurlar. (CH2O)n formülü ile gösterilirler. Canlılarda birinci dereceden enerji verici olarak kullanılırlar.
1 gramı 4,20 kcal enerji verir.
Hücre zarı ve çeperi gibi yapılara katılırlar. Fazlası yağa dönüştürülerek depolanır. Karbonhidratlar yapısal olarak monosakkaritler, disakkaritler ve polisakkaritler
olarak üçe ayrılırlar.
Monosakkaritler (Tek şekerler)
Karbonhidratların yapı taşlarıdır (monomer). Sindirim sonucu daha küçük birimlere 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.
Şekil 02.07: Yapısal olarak karbonhidratlar
* 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 galaktoz (süt şekeri) çeşitleri olup hücrelerde enerji verici olarak kullanılırlar.
En sık bulunan çeşidi ise glikozdur. Bu şekerlerin hücre zarından geçiş hızları:
Galaktoz 54
&
Glikoz
&
Fruktoz
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.
Hidroliz
Hidroliz işlemi suyu oluşturan hidrojen ve oksijen elementlerinin
birbirinden ayrılması ile sonuçlanan bir işlem. Hidroliz, su ile bir kimyasal
bağın parçalanmasıdır.
Polisakkaritler (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 glikozit bağlarıyla (beta glikozit) bağlanması
sonucu oluşan düz zincirli moleküldür.
Suda çözünmez. Selüloz zincirleri birleşerek bitkilerde hücre çeperini oluşturur.
Resim 02.07: Selüloz
Canlının vücudunda yaşayan bazı
mikroorganizmaların ürettiği selüloz
sindiren enzim bulunmadığı için, selüloz
sindirimi ancak hayvanlarda enzimlerle
gerçekleştirilebilir. Bu mikroorganizmalar otçul hayvanların bağırsaklarında
yaşar.
55
BİYOLOJİ 1
Kitin:
Resim 02.08: Karınca ve mantar
Azotlu polisakkarit çeşididir. Suda çözünmez. Mantarların dış iskeletini oluşturur. Böceklerin hücre çeperinde bulunur.
2.1.2.4 Yağlar (Lipitler)
Yapılarındaki karbon ve hidrojen oranı fazla, oksijen oranı düşük olan organik 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 kullanılırlar.
* 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.
56
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.
Şekil 02.08: Yağ asidi
Hayvanlarda yağ molekülerinin diğer moleküllerden farklı olarak depolandığı
yağ doku vardır. Bu nedenle
canlıların aldığı farklı organik
maddelerin fazlası yağ moleküllerine
dönüştürülerek
yağ dokuda depolanır. Bu
durumun önemi aşağıdaki
örneklerde verildiği gibi zor
iklim şartlarında yaşamlarını
sürdüren canlılarda daha iyi
gözlemlenebilir.
A) Doymuş Yağ Asitleri
Yapılarındaki bütün karbon atomlarının tek bağ yaptığı yağ asitleri doymuş
yağ asitleridir. Doymuş yağ asitleri bulunduran yağlar oda sıcaklığında katıdırlar. Örneğin; hayvanlardaki iç yağlar ve tereyağı gibi.
B) Doymamış Yağ Asitleri
Yapılarındaki bazı karbon atomları arasında ikili bağların bulunduğu yağ asitleridir. Doymamış yağ asitleri bulunan yağlar oda sıcaklığında sıvıdırlar. Örneğin;
zeytin yağı ve ayçiçek yağı gibi.
* Bitkisel kaynaklı sıvı yağların hidrojenle doyurularak katılaştırılmasıyla margarinler oluşturulur.
* Yağların farklı moleküllerle birleşmesiyle bileşik yağlar oluşturulur.
* Fosfolipit ve glikolipitler bileşik yağlar için örnek oluşturur.
Yağ asidi çeşitlerinden bazıları vücudumuzda sentezlenirken çoğunu besinlerle alırız. Vücutta üretilemeyen ve alınması zorunlu olan yağ asitleri temel (esansiyel) yağ asitleri olarak adlandırılır. Omega yağ asitleri, temel yağ asitlerindendir.
57
BİYOLOJİ 1
Besinlerimizle aldığımız yağlar, bitkisel ve
hayvansal
kaynaklıdır.
Ayçiçeği, soya fasulyesi (Glycine max, Glikine
maks), pamuk ve zeytin
gibi bitkilerin tohumlarından elde edilen yağları
günlük olarak besinlerimizle birlikte almaktayız.
Hayvansal yağlar
ise özellikle süt, süt ürünleri 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 tüketmeliyiz.
Resim 02.09: Balıklarda omega 3 yağ asitleri bulunur.
Fosfolipit:
Fosfolipit moleküllerinin en önemli özelliği, bu moleküllerin hücre zarının yapısına katılmasıdır. Zarın yapısına katılan fosfolipitler çift katlı bir tabaka şeklinde
düzenlenmiştir. Fosfolipitler fosfat grubu içeren bir baş ile buraya bağlı iki yağ asidinden meydana gelir.
Fosfat grubu suda çözünürken, yağ asitleri suda çözünmez. İki sıra fosfolipitlerin 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 birleşmesi sonucu oluşur. Hücre zarının
dış yüzeyinde bulunur.Yağların steroit ve kolesterol gibi farklı türevleri
de mevcuttur.
Steroitler:
Farklı çeşitleri olan steroitlerin
bazıları hormon olarak görev yapar.
İnsanlardaki eşey hormonları steroit
Resim 02.10: Düzensiz beslenmeye bağlı olarak
yapıdadır. Sinir hücrelerinde yalıtıcı kalbi besleyen damarlarda daralma ortaya çıkabilir.
olarak görev yapar. Deride D vitamini
Bu durum kalp krizine neden olabilir.
58
BİYOLOJİ 1
yapımında rol oynar.
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 yağlar trans yağa dönüşebilir. Bu yağlar kısmen hidrojenlenmiş yağlar olarak
da bilinir.
Kolesterol:
Hayvansal hücrelerde bulunan özel bir steroit çeşididir. Bitkisel dokularda bulunmaz. 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 birikmesi 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, dengesiz yürümeye, bilinç kaybına yol açabilir.
Resim 02.11: Trans yağlar endüstriyel gıda ürünlerinde bulunabilir.
Yağlar, karbonhidratlara göre iki kat daha fazla enerji sağladıklarından yedek
besin olarak depolanır. Hücrede enerji kaynağı olarak öncelikle karbonhidratlar kullanılır. 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 Proteinler
Tüm çeşitlerinin yapısında karbon, hidrojen, oksijen ve azot bulunurken bazılarında kükürt ve fosfor da bulunabilir.
Proteinler hücrenin temel yapı maddesidir. Enzimlerin ve hormonların yapısına katıldıklarından dolayı düzenleyici olarak ta görev yaparlar. Proteinler ayrıca özel
59
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.
Şekil 02.09: Protein yapısı
Canlılarda proteinlerin farklı olmasında kullanılan amino asitlerin çeşidi,
sayısı ve dizilişlerinin farklı
olması etkilidir.Bilinen 20
çeşit amino asitin 12 çeşidi
insanlar tarafından dönüşüm reaksiyonlarıyla üretilebilir.
Resim 02.12: Bitkilerde de protein bulunmasına karşın en önemli protein kaynağımız
hayvansal besinlerdir.
60
BİYOLOJİ 1
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 aminoasitin 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 alırlar.
*Kan proteinlerinden albümin ve globulini oluşturarak kanın ozmotik basıncının düzenlenmesinde, fibrinojenin yapısına katılarak kan pıhtılaşmasında
görev alırlar.
Hücre içi ve dışı sıvıların pH değişimlerini dengeleyerek homeostasının (kararlı 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 Vitaminler
Canlılarda düzenleyici ve direnç artırıcı olarak kullanılırlar. Enerji kaynağı olarak kullanılmazlar. Bitkilerde fotosentez reaksiyonları ile doğrudan üretilebildikleri
gibi, hayvanlarda öncül maddelerden dönüşüm reaksiyonlarıyla da üretilebilenleri
vardır.
Vitaminler küçük moleküllü besinler oldukları için hücre
zarından difüzyonla geçebilirler.
Bu yüzden sindirilmelerine gerek yoktur.
Vitaminler yağda eriyenler
ve suda eriyenler olmak üzere iki
gruba ayrılırlar.Yağda Eriyen Vitaminler A, D, E ve K vitaminleridir.
Bu vitaminler özellikle karaciğerde depolanır. Eksiklikleri geç ortaya çıkar.
Resim 02.13: Bitkisel kaynaklı besinler önemli bir
vitamin kaynağıdır.
Normalden fazla alınması
durumunda zehir etkisi yapabilir.
61
BİYOLOJİ 1
Suda eriyen vitaminler C ve B grubu vitaminlerdir. Bu vitaminler vücutta depolanamadığı için ihtiyaç fazlası, idrarla vücut dışına atılır.
a) Yağda Eriyen Vitaminler
A, 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 karaciğerde A vitamini haline dönüştürülebilir. Görme pigmentlerinin yapısına katılır. Kemiklerin 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-cağından, dişlerde ve kemiklerde bozukluklar görülür.
Çocuklarda, raşitizm, büyüklerde osteomalazi hastalığı ortaya çıkar. Ayrıca eklemlerde ve yumuşak dokularda kireçlenmeye neden olur
Resim 02.14: Hayvansal kaynaklı besinler önemli bir vitamin kaynağıdır.
62
BİYOLOJİ 1
E vitamini
Resim 02.15: Tahıllar E vitamini kaynağıdır.
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 bakteriler tarafından da sentezlenir. Fazla miktarda antibiyotik
alındığında bağırsaktaki bakteriler ölür, K vitamini eksikliği
görülür.
Resim 02.16: Balık K vitamini kaynağıdır.
K vitamini kanın pıhtılaşmasında etkili olan bazı moleküllerin karaciğerde yapılmasını sağladığından, eksikliğinde
kan pıhtılaşamaz.
b) Suda Eriyen Vitaminler
B grubu vitaminleri ve C vitaminidir. Vücutta depo edilmezler. Bu yüzden günlük 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 kadar vücuda alınması gerekli olan B grubu (B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) ve C vitamini suda çözünen vitaminlerdir.
63
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 solunumda 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 tarafından da üretilebilmektedir.
C Vitamini:
Bağışıklığın güçlendirilmesi ile
vücut direncinin artırılmasında, bağ
dokunun oluşumunda, sinir sisteminin sağlığı üzerinde etkili olmaktadır.
Vitaminler en çok, yeşil sebze
ve meyvelerde, bitki tohumlarında,
et, süt ve yumurtada bulunmaktadır.
Resim 02.17: C vitamini kaynağı meyveler
2.1.2.7 Enzimler
Enzimler; canlılarda gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonların aktivasyon enerjisini düşürerek reaksiyonları hızlandıran ve reaksiyonlardan değişmeden çıkan biyolojik 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 besinlerden enerji elde edilir, aminoasitlerden protein sentezlenir. Belirtilen olayların
gerçekleşmesinde çok sayıda enzim adı verilen moleküller görev yapar.
Hücrelerde enzimlerin kullanılmaması durumunda biyolojik reaksiyonlar gerçekleşemez. 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.
64
BİYOLOJİ 1
Örneğin; bir mol H2O2 yi parçalamak için gerekli aktivasyon enerjisi 18000
kalori iken katalaz enzimi bu enerjiyi 5500 kaloriye düşürür.
Grafik 02.01: Enzimli ve enzimsiz reaksiyon grafiği
Grafik 02.02: Enzimli ve enzimsiz reaksiyon
Aktivasyon enerjisi
Kimyasal reaksiyonların gerçekleşmesi için gerekli olan minimum
enerji miktarıdır.
Enzimlerin Yapısı
Enzimler yapılarına göre basit ve bileşik enzimler olmak üzere iki grupta incelenirler.
a)Basit Enzimler: Sadece protein yapıda olan enzimlerdir. Yardımcı grup bulundurmazlar. Sindirim enzimleri basit yapılı enzimlerdir.
65
BİYOLOJİ 1
Şekil 02.10: Enzim ve koenzim
b)Bileşik Enzimler: Yapılarında proteinle birlikte yardımcı grup olarak vitamin
veya mineral bulunduran enzim çeşitleridir. Bileşik enzimler holoenzim olarak bilinir.
*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 olmadan 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 enzimlerin asıl iş yapan kısmı koenzim veya kofaktör kısmıdır.Enzimlerde protein kısım
olduğundan sentezlenmelerinde ribozom organeli görev yapar.
Şekil 02.11: Enzim ve subtrat
66
BİYOLOJİ 1
Enzimlerin Çalışması
Enzimlerin 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 sırasında substratlarda bağlanma veya ayrılma şeklinde değişimler gerçekleşir ve yeni
ürünler oluşur. Enzimler ise reaksiyondan değişmeden çıkarlar.
Enzimlerin Genel Özellikleri
Aktivasyon enerjisini düşürürler. Enzim-substrat ilişkisi anahtar ile kilit uyumuna benzer. Enzim substrata geçici olarak aktif bölgesinden bağlanarak görev yapar.
Enzimler reaksiyonlara özeldir. Bir enzim bir çeşit reaksiyona etki eder. Bazı enzimler 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 getirilerek ya da katalizlediği tepkimeye göre isimlendirilirler.
Örneğin; lipitlere etki eden enzimlere lipaz denir.
Enzimler etkilerini etkinen
maddenin dış yüzeyinden başlatırlar. Bundan dolayı substrat
yüzeyi genişliği ile enzim etkinliği doğru orantılıdır. Örneğin kıymanın, kuşbaşı ete oranla daha
kolay sindirilmesi kıymanın yüzeyinin daha geniş olmasından
kaynaklanır. Enzimler hücre içerisinde üretilmelerine rağmen
hücre dışında da çalışabilirler.
Resim 02.18: Meyve suyu ve peynir üretiminde enzimler
kullanılır.
Örneğin; mide ve bağırsaktaki 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. Takımlar halinde çalışan enzimlerin çalışmasının kontrolünde geri besleme mekanizması etkili olur.
67
BİYOLOJİ 1
Grafik 02.03: Enzim reaksiyonunun durması
Bu mekanizmada reaksiyon zinciri sonucu oluşan son ürünün ortamdaki miktarı belirli bir değerin üzerine çıktığında ürün ilk enzime bağlanarak çalışmasını durdurur.
* 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 maksimum düzeye ulaşır. Ürün oluşumu da maksimum hızda devam eder.
* Substrat ve enzim miktarı birlikte artırılırsa reaksiyon hızı sürekli olarak artar.
*Enzim miktarı : Substrat miktarı
sınırlı iken enzim miktarı artırılırsa
reaksiyon önce hızlanır.
Daha sonra sınırlı substrat biteceğinden dolayı reaksiyon sona erer.
*Substrat yüzeyi : Enzimler substrata dış yüzeyinden etki etmeye
başlarlar.
Bu nedenle substrat yüzeyi artırılırsa reaksiyon hızlanır.
Grafik 02.04: Substrat miktarı - reaksiyon hızı
ilişkisi
68
BİYOLOJİ 1
Grafik 02.05: Enzim miktarı -substrat - reaksiyon hızı ilişkisi
b) Sıcaklık
0 °C den itibaren sıcaklığın artması enzimlerin çalışma hızını belirli bir dereceye kadar artırır. Fakat belirli dereceden sonra enzimin yapısı bozulmaya başlayacağından dolayı reaksiyon hızı düşmeye başlar ve bir süre sonra tamamen durur.
Proteinlerin yapısı yüksek sıcaklıkta bozulduğundan dolayı enzimler çok yüksek sıcaklıklarda (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 üzerine çıkması veya altına düşmesi durumunda enzimin çalışma hızı azalır. Canlılar için
optimum sıcaklık dereceleri farklı olabilir.
örneğin insanda optimum sıcaklık
36.5 C’dir.
Grafik 02.06: Reaksiyon hızı- sıcaklık ilişkisi
3. pH değeri
Enzimler 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.
69
BİYOLOJİ 1
Grafik 02.07: ph değeri - tepkime hızı ilişkisi
Tripsin enzimi ise ancak pH 8,5 de optimum olarak çalışabilir. Ortamın pH değerinin değişmesi enzim yapısının bozulmasına neden olabilir.
d) Su
Enzimlerin çalışması için sulu
ortama gereksinim vardır. Su oranı
hücrede % 15 in altında olursa enzimler görev yapamaz. Bitki tohumlarının kuru ortamlarda çimlenememelerinin nedeni bu durumdur.
e) Kimyasal maddeler
Resim 02.19: Kuru ortamda bitki tohumları
çimlenemezler.
Ortamda bulunan çeşitli kimyasal maddeler enzim çalışmasını etkiler. Bazı kimyasal maddeler enzimlerin 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 engellemektedir. Bu durumda artan ürün, enzim için inhibitör etki yapmaktadır.
70
BİYOLOJİ 1
2.1.2.8 Hormonlar
Özel bezler tarafından kana salgılanan ve kan yolu ile ulaştıkları organ ve dokularda 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 popipeptit, tek aminoasit veya steroid yapıda bir kimyasal madde olabilir.
Hormonlar protein yapıda ve steroid yapıda olmak üzere iki büyük sınıfa ayrılırlar. 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 hipofizin tropik hormonlarının hedef bezlerle olan ilişkisi gibi.
Hormonlar etkileşimi genellikle iki şekilde gösterirler: Hormon-reseptör sistemi 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 moleküllerdir. İçsalgı bezlerinde (endokrin bezler) üretilirler ve kana salınırlar.
2.1.2.9 Nükleik Asitler
Virüslerde ve bütün canlılarda bulunan organik moleküllerdir. Canlılarda meydana 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 (genetik bilgi) nükleik asitlerde bulunur. Nükleik asitler, oldukça büyük ve karmaşık ya71
BİYOLOJİ 1
pıda olup karbon (C), hidrojen (H),
oksijen (O), azot (N) ve fosfor (P) elementlerinden yapılmıştır.
Her canlı türünün taşıdığı
nükleik asitteki bilgiler diğer canlılardan farklıdır. DNA ve RNA olmak
üzere iki çeşit nükleik asit bulunur.
Nükleik asitler nükleotit denilen birimlerden oluşmuştur.
Resim 02.20: DNA zincirini nükleotitler oluşturur.
Her nükleotit ise bir tane azotlu organik baz, bir tane beş karbonlu şeker ve bir tane fosfattan oluşur.
Grafik 02.08: Nükleotit yapsı
Azotlu organik baz
Organik 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.
Şekil 02.12: Pürinler
72
BİYOLOJİ 1
Pirimidinler:
* Tek halkalıdırlar.
* Sitozin, timin ve urasil olmak üzere
üç çeşidi bulunur.
* Timin sadece DNA da, urasil ise sadece RNA da bulunur.
5C lu şeker (Pentoz)
Şekil 02.13: Pirimidinler
Riboz ve deoksiriboz olmak üzere iki çeşittir. Deoksiriboz DNA nın yapısına,
riboz ise RNA nın yapısına katılır. Deoksiribozda riboza göre bir oksijen azdır.
Şekil 02.14: 5C lu şeker modelleri
Fosforik asit (H3PO4)
DNA ve RNA da ortak olarak bulunur ve nükleik asitlere asit özelliğini kazandırır. 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 oluştururlar. Fosfodiester bağı bir nükleotidin şekeri ile diğer nükleotidin fosfat grubu arasında kurulur. Bu sırada su açığa çıkar (dehidrasyon).
73
BİYOLOJİ 1
Şekil 02.15: Fosforik asit yapısı
Dehidrasyon
Tepkiyen moleküllerden su kaybının meydana geldiği bir kimyasal
tepkimedir.
Nükleotit zincirlerini oluşturan nükleotitlerin   sayısının ve sıralanışının farklılığı 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 aktarılır. Eşlenme olayı DNA molekülüne özgü bir özelliktir. Hücre etkinlikleriyle ilgili
bütün bilgiler DNA yapısına kodlanmıştır. Ancak DNA, hücre işlevlerinin gerçekleştirilmesinde doğrudan rol almaz.
* Tüm canlılarda (bazı virüsler hariç) ortak olarak bulunur.
* Ökaryot hücrelerde   ve kloroplastta bulunur.
* Prokaryot hücrelerde ise sitoplazmada bulunur.
İki zincir arasında bazların
karşı karşıya gelmesi rastgele değil-
74
Resim 02.21: DNA zinciri
BİYOLOJİ 1
dir. Daima bir zincirdeki pürin bazı ile diğer zincirdeki pirimidin bazı karşılıklı gelir.
Bu dizilişlerde adenin nükleotit karşısına timin nükleotidi, guanin nükleotit karşısına 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.
Şekil 02.16: DNA’nın molekül yapısı
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 özelliklerin yeni hücrelere ve canlılara aktarımını (kalıtımı) sağlar.
75
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, kloroplast, ribozom ve sitoplazmada
bulunabilir. RNA çeşitleri tek zincirden 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 bazlarına kadar hidrolizi için gerekli su
miktarı “3n – 1” formülü ile hesaplanabilir. Üç çeşit RNA vardır:
Şekil 02.17: RNA’nın molekül yapısı
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.
76
BİYOLOJİ 1
* DNA dan aldığı şifreleri üçlü diziler halinde ribozoma taşır.
* Bu üçlü nükleotit dizilerine kodon denir.
Şekil 02.18: RNA’nın molekül yapısı
Her kodon bir aminoasiti şifreler. Her kodon bir tRNA ya karşılık gelir. Buna bağlı olarak protein
yapısına katılacak aminoasit çeşidi belirlenir. DNA dan mRNA nın
sentezlenmesi olayına transkripsiyon (yazılım) denir.
Şekil 02.19: RNA’nın molekül yapısı
Sentezi sırasında DNA nın
anlamlı zincirindeki adenin bazına karşılık urasil bazı gelir. Hücrede en az bulunan RNA çeşididir
(%5). Aynı proteinin sentezi için
tekrar tekrar kullanılabilir. Görevi
biten mRNA lar sitoplamada enzimlerle nükleotitlerine parçalanır.
77
BİYOLOJİ 1
c) Taşıyıcı RNA (tRNA)
* Sitoplazmadaki aminoasitleri mRNA şifresine uygun olarak ribozoma taşıyan RNA çeşididir.
* Her tRNA çeşidi bir aminoasit çeşidine özeldir.
* Canlı hücrelerde protein sentezinde 20 çeşit aminoasit kullanıldığından
hücrede en az 20 çeşit tRNA vardır.
Tablo 02.01: DNA ve RNA arasındaki farklar
Sitoplazmada bir aminoasit çeşidini taşıyan birden fazla tRNA çeşidi bulunabilir. 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.
78
BİYOLOJİ 1
* H3PO4 (fosforik asit) grubu bulundururlar.
2.2 Düzenli ve Dengeli Beslenme
Obezite 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; gereğinden 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 hastalarının %90’ı obezdir. Özellikle elma
tipi yağlanma dediğimiz karın bölgesinin yağlanması bu riski artırır. tip 2
diyabet riski aşırı şişman bireylerde
ON KAT daha fazladır.
Obezite ve tip 2 diyabet arasındaki bağ, insülin direnci ile anlam
kazanır. Hiperinsülinemi yani İnsülin
Resim 02.22: Sağlıklı beslenme
hormonunun yükselmesi veya İnsülin
direnci yağlanmanın oluşmasında ve Obezitenin gelişmesinde etkilidir.
Glisemik indeksi (kandaki glikoz seviyesi yükselme hız indeksi) düşük bir beslenme programına uymak, fiziksel aktivite kandaki İnsülin seviyesinin düşmesine ve
İnsülin direncinin azalmasına neden olur. Sağlıklı ve dengeli bir beslenme programında kaybedilecek %5-10 kilo bir ağırlık kaybı tip 2 diyabet riskinin azalmasında
önemlidir.
Yapılan birçok araştırma fazla miktarda doymuş yağ içeren, kolesterol açısından zengin besinlerle beslenen insanların, bunları tüketmeyenlere göre kalp hastalıklarına 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.
79
BİYOLOJİ 1
ÖZET
Canlıların 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 enzimlerin çalışması olumsuz yönde etkilenir.
Bu şekilde su moleküllerinin birbirinden kopmadan bir arada kalmaları özelliğine 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 sirkenin ise 2,9 dur.
Suda çözündüğünde H+ iyonu veren bileşiklere asit denir. Organik veya inorganik yapıda çeşitleri vardır. Turnusol kağıdını kırmızıya dönüştürürler.
İnorganik asitler:
Minerallerden ve metal olmayan maddelerden yapılan asitlere, inorganik asitler 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.
80
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 bileşikler 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 gösterilirler. Canlılarda birinci dereceden enerji verici olarak kullanılırlar.
Yapılarındaki karbon ve hidrojen oranı fazla, oksijen oranı düşük olan organik 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 bazılarında kükürt ve fosfor da bulunabilir.
Proteinler hücrenin temel yapı maddesidir. Enzimlerin ve hormonların yapısına 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 olarak kullanılmazlar. Bitkilerde fotosentez reaksiyonları ile doğrudan üretilebildikleri
gibi, hayvanlarda öncül maddelerden dönüşüm reaksiyonlarıyla da üretilebilenleri
vardır.
Enzimler; canlılarda gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonların aktivasyon enerjisini düşürerek reaksiyonları hızlandıran ve reaksiyonlardan değişmeden çıkan biyolojik katalizörlerdir.
Hücrelerde enzimlerin kullanılmaması durumunda biyolojik reaksiyonlar gerçekleşemez. 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 meydana gelen yaşamsal olaylar nükleik asitlerdeki bilgilerle kontrol edilir. Bu nedenle
nükleik asitlere yönetici moleküller de denir.
Dehidrasyon tepkiyen moleküllerden su kaybının meydana geldiği bir kimyasal tepkimedir.
81
BİYOLOJİ 1
DEĞERLENDİRME SORULARI
1. Nişasta ile glikoz arasındaki yapısal ilişkiye benzer bir ilişki, nükleik asitlerle
aşağıdakilerin hangisi arasında vardır?
A. Nükleotit
B. Pürin
C. Primidin
D.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 çıkan bir bozukluğun bir vitaminle giderilememesinin bir nedenidir.
A. Yalnız II
B. Yalnız III
C. I ve II
D.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 S
B. 1/6 A, 1/3 G, 1/3 S
C. 1/6 A, 1/8 G, 1/8 S
D.1/6 A, 1/4 G, 1/4 S
5. Elçi RNA’ların enzimlere benzeyen yönü aşağıdakilerden hangisidir?
A. Tekrar tekrar kullanılmaları
B. Tek dizi nükleotit taşımaları
C. Nükleotitlerden yapılmış olmaları
D.Aminoasitleri bağlamaları
82
BİYOLOJİ 1
6. Hücrede gerçekleşen aşağıdaki olaylardan hangisi, enerji kullanılan bir
metobolizma olayı değildir?
A. Karbondioksit difüzyonu
B. Glikozdan glikojenin oluşturulması
C. ADP’nin ATP’ye dönüştürülmesi
D.Klorofil taşıyan bir hücrede glikoz oluşturulması
7. Bir hayvan hücresinde, enzim sentezi sonucunda aşağıdaki moleküllerden
hangisinin miktarı artar?
A. ATP
B. tRNA
C. Aminoasit
D.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 I
B. Yalnız II
C. I ve II
D.I ve III
83
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 tarafından türetilmiştir.
BİYOLOJİ 1
NELER ÖĞRENECEĞİZ?
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
86
Hücre kültürü
Ozmoz
Aktif taşıma
Doku kültürü
Prokaryot
Ökaryot
Hücre
Hücre
organelleri
Mikroskop
Yapay doku
Sentrozom
Kökhücre
Stoplazma
Yapay organ
Organel
Hücre zarı
BİYOLOJİ 1
3.1. Canlılığın Temel Birimi Hücre
Canlıların temel yapı ve işlevsel birimi hücredir. Bütün canlılar bir ya da daha
fazla hücreden meydana gelmiştir. Kalıtım materyali hücrede bulunur. Modern Hücre Teorisi’ne göre yeni hücreler var olan hücrelerin çoğalması ile oluşur.
Bu teoriyi şöyle açıklayabiliriz: Canlılarda gördüğümüz her türlü yapısal ve işlevsel 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 İlgili Çalışmaların Tarihsel
Gelişimi
Hücre, bir canlının yapısal
ve işlevsel özellikleri gösterebilen en küçük birimidir. Hücre;
Latince küçük odacık anlamına
gelen “cellula” kelimesinden Robert Hooke tarafından türetilmiştir.
Geçmiş çağlardan beri
insanlar hep çıplak gözle göremedikleri ya da zorlukla seçebildikleri nesneleri daha ayrıntılı
görebilme arayışı içerisinde olmuşlardır. Bu amaçla gök cisimlerini izleyebilecekleri teleskoplar yapmışlardır.
Bizden çok uzaktaki nesneleri görebilmek için geliştirilen
Resim 03.01: a. Robert Hooke’un kullandığı mikroskop lensler, zamanla bize çok yakın
ancak çıplak gözle göremeyeve b. gözlemlediği ağaç mantarı kesitinin görüntüsü
ceğimiz kadar küçük nesneleri
görebilmek için kullanılmaya
başlanmıştır. Bunu ilk düşünen Hollandalı Zacharias Janssen’ dir. Zacharias Janssen
teleskobu ile yıldızları izliyordu.
87
BİYOLOJİ 1
Resim 03.02: a.Işık mikroskobu, b. Santrifüj
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 görülmeyenleri 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 biraz 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 gelişimi 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 kavramını ortaya atmasını sağlayacaktı. Hooke 1665 yılında incelediği ölü mantar dokusunda içi boş odacıklar gördü. Bu boş odacıklara hücre adını verdi. Aslında bu odacıklar
boşluklar değil, bitki hücrelerinin etrafını saran cansız hücre çeperlerinin oluşturduğu odacıklardır. Biz de bir deney yaparak şişe mantarı hücrelerini mikroskopta
görebiliriz.
88
BİYOLOJİ 1
Resim 03.03: Hücre ve hücre teorisi üzerinde çalışma yapan bilim insanları
Anton van Leeuwenhoek geliştirdiği mikroskopla bakterileri, maya mantarlarını (Saccharomyces uvarum-Sakaromise uvarum), bir damla sudaki canlılığı, kılcal
damarlarda kanla dolaşan parçacıkları ilk defa gözlemleyip tanımlamıştır.
89
BİYOLOJİ 1
Resim 03.04: Elektron mikroskobu ve bu mikroskopla elde edilen bir görüntü
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 nedenleri 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 oluştuğunu ortaya çıkarmıştır. Ertesi yıl da vatandaşı Thedor Schwann hayvanların hücrelerden 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.
2.
3.
4.
5.
Bütün organizmaların temel yapı ve görev birimi hücredir.
Her hücre kendinden önceki hücrenin bölünmesi ile meydana gelir.
Her hücrenin kalıtım maddesi kendi içinde bulunur.
Canlılarda hayatsal olaylar hücre içinde gerçekleşir.
Bütün organizmalar, bir veya birden fazla hücreden meydana gelirler.
Hücrelerin büyüklükleri, şekilleri, renkleri ve sayıları farklı olabilir.
90
BİYOLOJİ 1
3.1.2 Hücresel Yapılar ve Görevleri
Daha önceki bölümde canlıları cansızlardan ayıran temel özellikleri ve hücresel yapılanmanın bu ortak özelliklerden birisi olduğu bahsedilmişti. Hücre teorisinde 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. Örneğin oksijen taşımakla görevli kırmızı kan hücresiyle (alyuvar) sinir uyarılarını iletmekle görevli sinir hücresi şekil, büyüklük ve fonksiyon yönünden birbirinden farklıdır. Aynı şekilde bir ağacın yaprağını oluşturan hücreler arasında bile bu farklılıklar
görülür. Bu farklılıkları inceleyen bilim insanları yeryüzünde yaşayan her organizmanın yapısal olarak birbirinden farklı, iki hücre tipinden birine sahip olduğunu tespit 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 hayvanlar, daha karmaşık olan ökaryotik hücre yapısına sahiptir. Hücreler yapılarına
göre prokaryot ve ökaryot olmak üzere iki grupta incelenirler.
3.1.2.1 Prokaryot Hücreler
Çekirdek zarı ve zarlı organelleri olmayan hücre çeşitleridir. Genetik materyal (DNA) sitoplazmaya dağılmış halde
bulunur. Hücre çeperleri vardır. Örneğin
bakteriler, siyanobakteriler ve arkeler
prokaryot hücre yapısına sahiptirler. Sadece zarsız organel olarak ribozom bulundururlar.
Prokaryotik canlılara bakteriler
dışında arkebakteriler de örnektir. Arkebakteriler de bakteriler gibi sitoplazResim 03.05: Prokaryot hücre
malarında zarla çevrili çekirdekleri ve organelleri bulunmayan prokaryot hücre yapısına sahip ayrı bir canlı grubudur.
Arkebakteriler arasında yer alan metanojenik arkebakteriler, çiftliklerde hayvan gübresinden ve büyük şehirlerde çöplerden biyogaz yani metan gazı üretmektedir. Metanojenik arkebakteriler sayesinde üretilen gaz enerji ihtiyacını karşılamakta aynı zaman da kirlilik engellenmekte ve atmosferde sera gazı etkisi yapan metan
gazı atmosfere salınmamaktadır.
91
BİYOLOJİ 1
3.1.2.2 Ökaryot Hücreler
Çekirdek zarı ve
zarlı organelleri bulunan hücrelerdir. Zarsız
organellere de sahiptirler. Örneğin bitkiler,
hayvanlar, mantarlar ve
protista grubunda incelenen canlıların yapılarını oluşturan hücreler
ökaryot özelliğe sahiptir.
Şekil 03.01: Ökaryot hücre
3.1.2.3 Prokaryot ve Ökaryot Hücrelerin
Karşılaştırılması
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 olması.
*Ortak metabolik yolların bulunması (ör: glikoliz).
* Kimyasal enerjiyi ATP olarak depolamak için kullanılan mekanizmanın benzer olması (prokaryotların hücre zarında, ökaryotların mitokondri zarında).
*Benzer fotosentez mekanizmaları.
*Zar proteinlerini sentezleme ve hücre zarına yerleştirmede kullanılan mekanizmanın benzerliği.
*Benzer yapıda proteazomlar (protein sindiren yapılar).
ÖZELLİK
PROKARYOT
ÖKARYOT
HÜCRELER
HÜCRELER
Çekirdek zarı
Yok
Var
Mitokontri
Yok
Var
92
BİYOLOJİ 1
Golgi aygıtı
Yok
Var
Yok
Var
Lizozom
Yok
Var
Kromozom
Dairesel ve protein kılıfı Doğrusal ve protein kılıfı
yok
sarılı
Kamçı
Mikrotübüler yok
Mikrotübüler var
Klorofil
Hücre zarı kıvrımlarında
Kloroplast
Endoplazmik
lum
retiku-
Tablo 03.01: İki hücre tipinin karşılaştırılması;
3.1.3 Ökaryot Hücrenin Yapısını Oluşturan
Elemanlar
Ökaryot bir hücre; dıştan içe doğru hücre zarı, sitoplazma ve çekirdek olmak
üzere üç temel bölümde incelenir.
3.1.3.1 Stoplazma
Çekirdek zarı ile hücre zarı arasını dolduran sitoplazma; yumurta akı kıvamında, yarı akışkan (kolloidal) bir yapıdır.
Sitoplazma; organeller ve bunların içinde yer aldığı koyu kıvamlı sıvı kısımdan
(sitozol) oluşur.
Resim 03.06: Stoplazma görüntüsü
93
BİYOLOJİ 1
Şekil 03.02: Hücre organelleri
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 organel çeşidi bulunur. Organeller mikroskobun bulunuşundan sonra gözlemlenmeye
ve tanımlanmaya başlanmıştır.
a) Endoplazmik Retikulum
Hücre zarı ile çekirdek zarı
arasında uzanan tek zarlı kanalcıklar sistemidir. Üzerinde ribozom bulundurup bulundurmamasına göre ikiye ayrılır.
Şekil 03.03: Endoplazmik retikulum
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.
94
BİYOLOJİ 1
Endoplazmik retikulumun görevleri:
Protein, yağ ve enzim gibi bazı maddelerin sentezlenmesinden ve bazı maddelerin 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.
Şekil 03.04: Endoplazmik retikulum, golgi ve koful ilişkileri
b) Golgi Aygıtı (Diktiyozom)
Üst üste dizilmiş yassı keseciklerden oluşur. Granülsüz endoplazmik retikulumdan meydana gelmiştir.
Golginin görevleri:
* Sindirim enzimi taşıyan lizozomu oluşturur.
* Bitkilerde ara lamel oluşumunu sağlar.
Hücre zarının yapısına katılan glikoprotein, glikolipit ve lipoproteinlerin sentezlenmesini sağlar.
Hücre dışına salgılanacak moleküllerin etrafında zar oluşturarak salgıları paketler. Bu şekilde oluşan yapılara salgı kofulu denir.
95
BİYOLOJİ 1
Şekil 03.05: Golgi aygıtı yassı keseciklerden oluşur.
c) Lizozom
Çeşitli sindirim enzimlerini içeren, lipoprotein yapıda tek katlı zarla çevrili organellerdir.
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 görev alır.
* İçindeki enzimlerinin serbest kalmasıyla hücrenin
parçalanmasına
neden olur. Bu
olaya otoliz denir.
İnsanların embriyonal döneminde parmak
oluşumunda, kurbağaların başkalaşım dönemle-
96
Şekil 03.06: Libozomun yapısı
BİYOLOJİ 1
rinde kuyruğunun kopmasında, kertenkelenin düşmanından kaçarken kuyruğunun
kopmasında otoliz olayı etkili olur.
d) Ribozom
Tüm hücrelerde bulunan zarsız
bir organeldir. Protein ve ribozomal
RNA (rRNA) dan yapılmıştır.
Sitoplazmada serbest olarak
bulunduğu gibi çekirdek zarı ve endoplazmik retikulum üzerinde de
bulunabilir.
Şekil 03.07: Ribozom iki alt birimden oluşur.
Ayrıca kloroplast ve mitokondri organellerinin de kendilerine ait
ribozomları vardır. Çok sayıda ribozomun 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 bölünmesine bağlı olarak değişir.
* Protein sentezinin gerçekleştiği organellerdir.
* Proteinler, aminoasitlerin peptit bağları ile birbirlerine bağlanmalarıyla oluşurlar.
* Her bağ kurulurken bir molekül su oluşur.
* Bütün canlı hücrelerde protein sentezi gerçekleşir.
e) 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
mikrotübülleri oluşturur.
Şekil 03.08: Sentrozomun yapısı
*
Bu mikrotübüller iğ iplikleri olarak görev yapar.
97
BİYOLOJİ 1
*İğ iplikleri bölünme sırasında kromozomların ayrılması ve kutuplara taşınmasında görevlidir.
* Mantarlarda, hayvanlarda ve basit yapılı bitkilerde bulunur. Kompleks yapılı
bitki hücrelerinde bulunmaz.
* Hayvanların yumurta, sinir ve kas hücrelerinde sentrozom yoktur.
f) Koful
Kofullar 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 gelebilir.
Şekil 03.09: Bitki hücresinde yaşlanmaya bağla olrak kofulun büyümesi
Koful çeşitleri:
* Kontraktil koful
* Besin kofulu
* Sindirim kofulu
* Boşaltım kofulu
* Depo kofulu
98
BİYOLOJİ 1
g) Mitokondri
Bakteriler, arkeler gibi prokaryot hücreler ve memeli alyuvarları dışında oksijenli solunum yapan tüm hücrelerde bulunur. Çift zarlı bir yapıya sahiptir.
Dış zar düz ve esnektir. İç zar, yüzey genişletmek için oluşturulan ve krista adı verilen
kıvrımlardan meydana
gelmiştir.
Krista
üzerinde
enerji üretimini sağlayan E.T.S (elektron taşıma sistemi) elemanları
bulunur. Mitokondrinin
içerisi matriks denilen
sıvı ile doludur. Matriks,
mitokondri içine giren
maddeleri parçalayacak
enzimleri taşır.
Mitokondrilerin
matriks kısmında kendilerine ait DNA, RNA ve ribozomları vardır. Bu özelliğinden dolayı kendini eşleyebilir
ve kendi enzimlerini üretebilir. Çoğalmaları çekirdeğin kontrolünde gerçekleşir.
Şekil 03.10: Mitokondrinin yapısı
Mitokondri DNA’sının kimyasal ve fiziksel etkilerle bozulması, oksijenli solunumda 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) Plastidler
Bitkilerde ve öglena gibi bazı tek hücreli canlılarda bulunurlar. Plastitler yapı
ve görevlerine göre kloroplast, kromoplast ve lökoplast olmak üzere üç grupta incelenirler.
1. Kloroplast
Klorofil pigmenti içerdikleri için yeşil renkli olan çift zarlı organellerdir. Stromada DNA, RNA, ribozomlar ve fotosentezde görevli enzimler vardır.
99
BİYOLOJİ 1
Bu özelliklerinden
dolayı kloroplastlar çekirdeğin
kontolünde
çoğalabilirler ve kendi
enzimlerinin bir kısmını
sentezleyebilirler.
Kloroplastın iç kısmında üçüncü bir zar sistemi bulunur. Bu zar sistemi
stromaya gömülü halde
bulunan yassı diskler şeklindeki yapıları (tilakoitleri) oluşturur. Tilakoitler üst
Şekil 03.11: Kloroplastın yapısı
üste dizilmiş halde bulunur. Bu yapıya ise granum adı verilir. Stromada bulunan çok sayıdaki granum da birbiriyle 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 fotosentez denir.
2. Kromoplast
Bitkilere sarı (ksantofil), turuncu (karoten) ve kırmızı (likopen) rengi veren pigmentleri içeren organellerdir. Yapraklarda, meyvelerde ve bazı bitkilerin köklerinde
bulunur. Örneğin; karoten havuca turuncu, likopen domatese kırmızı, ksantofil ise
limona sarı rengi kazandırmaktadır.
Resim 03.07: Kromoplast ve lökoplast’ ın yapısı
100
BİYOLOJİ 1
3. Lökoplast
Renksiz plastitlerdir. Lökoplastlar ışık alırsa yeşil renkli kloroplastlara dönüşebilirler.
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 ayçiçeği tohumunda yağ depo edilir.
3.1.3.2 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.
Şekil 03.12: Hücre çekirdeğinin yapısı
Hücre çekirdeği; çekirdek zarı, çekirdek sıvısı, çekirdekçik ve kromatin ipliklerden 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 şeklindedir.
* Çok sayıda pora sahiptir.
101
BİYOLOJİ 1
Çekirdek zarındaki porlar üretilen mRNA gibi büyük moleküllü yapıların sitoplazmaya geçebilmesi için hücre zarındakilerden daha geniştir.
b. Çekirdek sıvısı (Karyoplazma)
İçerisinde sitoplazmadan farklı olarak çekirdekçik ve kromatin iplikleri bulundurur.
c. Çekirdekçik (Nükleolus)
Çekirdekçiğin yapısında
bol miktarda RNA ve protein varlığı tespit edilmiştir. Çekirdekçik
aynı zamanda ribozomların sentezlendiği yerdir.
Şekil 03.13: Hücre çekirdeğinin iç yapısı
Şekil 03.14: Kromozom, kromatin iplik
d. Kromatin iplik
*Çekirdeğe yönetici özelliğini kazandıran yapılardır.
*Kromatin iplikler DNA ve proteinden yapılmış doğrusal ve ipliksi yapılardır.
*Hücre bölünmesi dışında çekirdekte dağılmış durumdadırlar.
102
BİYOLOJİ 1
Hücre bölünmesi sırasında kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluştururlar. Kalıtım 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. Çekirdek depoladığı bilgiyi hücre bölünmesi ile oluşan yeni hücrelere aktarır. Bu yolla
hücreler arası kalıtımı sağlamış olur.
3.1.3.3 Hücre Zarı
Şekil 03.15: Hücre zarı
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 proteinlerdir. 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
103
BİYOLOJİ 1
dağılımı hücreler arasında farklılık gösterir.
Şekil 03.16: Hücre zarı mozaik zar modeli
Proteinlerin yerleri sabit olmayıp görev sırasında yer değiştirebilirler. Karbonhidratlar zarda serbest olarak bulunmazlar.
Proteinlere bağlanarak glikoproteinleri yağlara bağlanarak glikolipitleri oluştururlar.Zardaki glikolipit ve glikoproteinlerin farklı dağılımı ve sayısı hücrenin özgüllüğünü 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 vermesini sağlar.
Örneğin, hipofiz bezi hormonlarından olan TUH (Tiroit uyarıcı hormon) kan
yolu ile tüm vücuda dağıldığı halde, ancak tiroit bezindeki hücrelerin zarları tarafından tanınarak alınır.
Glikokaliks tabakasının bozulması, hücrelerin kontrolsüz bölünmelerine (kanserleşmeye) neden olur.
104
BİYOLOJİ 1
3.1.3.4 Madde Geçişi
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.
Şekil 03.17: Madde geçişi
* Böylece hücre içi madde dengesi korunmuş olur.
* Hücre içi ve dışında madde dengesinin korunması kararlı bir iç ortamın (homeostasi) sağlanmasında etkili olur.
* Hücrede madde alışverişi olayları hücre zarı aracılığı ile gerçekleştirilir.
* Madde taşınmasında hücre zarının seçici geçirgen özelliği rol oynamaktadır.
* Zarın bu özelliği maddelerin kontrollü geçişini sağlar.
* Hücre zarının yapısı ve taşınacak maddelerin büyüklüğüne göre madde taşınması 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 adlandırılır.
* Pasif geçiş olaylarına bağlı olarak zamanla ortamlar arası yoğunluk farkı azalır ve her iki ortamdaki madde yoğunluğu eşitlendiğinde pasif geçiş durur.
* Pasif geçiş sırasında ATP harcanmadığından bu yolla madde taşınması canlı
105
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.
Şekil 03.18: Hücre zarından difüzyonla geçebilen ve geçemeyen maddeler
Şekil 03.19: Şeker moleküllerinin sudaki difüzyonu
1. Difüzyon
Bir çözeltideki çözünen moleküllerin derişimlerinin fazla olduğu yerden, az olduğu yere doğru yayılmasına difüzyon denir. Bu yayılma sırasında moleküller kendi
kinetik enerjileri ile hareket ederler. Yoğunluk eşitleninceye kadar difüzyon devam
eder.
106
BİYOLOJİ 1
Polar moleküllerin ve iyonların birçoğu ise çift katlı lipit tabakası tarafından
engellendiğinden çoğunlukla zarı bir uçtan diğerine kat eden taşıyıcı
proteinler yarıdımı ile pasif olarak difüze olurlar.
Şekil 03.20: Hücre zarından pasif geçiş
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 difüzyonu hızlandırır.
Hücrede 0 °C ve daha küçük sıcaklık derecelerinde difüzyon durur.
Yoğunluk farkı: İki ortam arasındaki
yoğunluk farkı arttıkça difüzyon hızı artar.
Por sayısı: Hücre zarındaki porların
sayısının artmasına bağlı olarak difüzyon
hızlanır.
Şekil 03.21: Yoğunluk farkı
difüzyon hızı azalır.
Molekül büyüklüğü: Küçük yapılı moleküller büyük yapılı moleküllere göre daha kolay difüzyona uğrar. Bu
nedenle moleküllerin büyüklüğü arttıkça
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.
107
BİYOLOJİ 1
Yağı çözebilme: Yağı çözebilen moleküller çözemeyenlere göre hücre zarından 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 difüzyona 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 yerden 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.
Şekil 03.22: Seçici geçirgen bir zardan suyun ozmozla geçişi
b) Aktif Taşıma
Maddenin hücre zarından geçişi hücrenin enerji kullanmasıyla gerçekleşiyorsa bu olaya aktif taşıma denir. Aktif taşımada taşınan madde az yoğun olduğu ortamdan çok yoğun olduğu ortama doğru taşınır.
108
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. Endositoz
Hücre zarından geçemeyecek büyüklükteki maddelerin hücre içine alınmasına endositoz denir. Endositoz olayı canlı hücrelerde gerçekleşir ve endositoz sırasında 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 organizmaların bazı hücrelerinde endositoz görülür. Endositozun, fagositoz ve pinositoz olmak
üzere iki çeşidi vardır.
2. Ekzositoz
Hücre 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 yapan hücreler hazırlanan mukusu bu yolla dışarı verirler.
3.1.3.5 Hücre İskeleti
İskeletin 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
109
BİYOLOJİ 1
Mikrotübüller: Hücre iskeleti elemanlarından kalın olanıdır. Çapları 25 nm (nanometre) dir. Tübülin adı verilen proteinlerin oluşturduğu içi boş, çubuk şeklinde
yapılardır. Mikrotübüller hücre içinde sürekli oluşup ayrışabilir. Hücre şeklinin belirlenmesinde, 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 bölünmesi 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 iskeleti elamanına göre daha kararlı bir yapıya sahiptir. Bu özelliği nedeniyle araştırmacılar ara filamentlerin tüm hücre iskeletine destek sağlayan temel çatı olduğunu düşünmektedirler. 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 proteinlerden oluşan ipliklerin birbiri üstüne sarmal yapmasıyla ara filamentler oluşur.
3.1.4 Bitki Ve Hayvan Hücrelerinin
Karşılaştırılması
Bitki 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 boğum7. Stoplazma bölünmesi orta lamelle olur.
lama ile olur.
Tablo 03.02: Bitki hücresi ve hayvan hücresi arasındaki farklar
110
BİYOLOJİ 1
Şekil 03.24: Bitki hücresi ve hayvan hücresi
3.1.5 Canlılarda Hücresel Organizasyon
Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için beslenme, solunum, dolaşım, boşaltım, üreme gibi yaşamsal faaliyetleri gerçekleştirirler. Tek hücreli canlılarda yaşamsal
faaliyetler tek hücre içerisindeki organeller tarafından gerçekleştirilir.
Şekil 03.25: Hücresel organizasyon
111
BİYOLOJİ 1
Çok hücreli canlılarda yaşamsal faaliyetler tek bir hücre tarafından değil hücre toplulukları tarafından gerçekleştirilir. Çok hücreli canlıları oluşturan hücrelerin
hepsi aynı yapıda ve görevde değildirler. Canlı vücudunu oluşturan hücreler görevlerine 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 görevini, bazıları da birleşerek koruma görevini yerine getirirler.
Çok hücreli canlılarda yapı ve görevleri aynı olan hücrelerin oluşturduğu hücre topluluklarına doku denir. Bitki ve hayvanlarda bulunan dokular birbirlerinden
farklıdır. Bitkilerin yapısında bulunan dokulara bitkisel dokular, hayvanların yapısında 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 birleşerek 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 örnek 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.
Resim 03.08: Gonium kolonisi
Pandorina kolonisi: Tatlı sularda yaşayan mikroskobik yapıdaki bir kolonidir.
8-16-32 hücreden oluşan bu kolonide hücreler arasında iş bölümü ve hiyerarşi bulunmaz. 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.
112
BİYOLOJİ 1
Resim 03.09: Pandorina kolonisi
Eodorina kolonisi: 32 hücreden oluşur. Eşeyli ve eşeysiz üreme görülür.
Resim 03.10: Eodorina kolonisi
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 birbiriyle bağlantılıdır. Hücreleri arasında iş bölümü ( özelleşme) görülür. Dıştaki hücreler beslenme ve hareketi sağlar. Koloninin iç kısmındaki bazı hücreler üremeden
sorumludur. Üreme eşeyli ve eşeysiz olarak gerçekleşir.
Resim 03.11: Volvoks kolonisi
3.1.6 Hücre Çalışmalarının Tıp ve Sağlık
Alanındaki Gelişmelere Katkısı
Bilim ve teknolojideki ilerlemeler sayesinde, bir zamanlar tedavisi imkânsız
gibi görünen pek çok hastalığın tedavisi bulunmuştur. Tüm bu gelişmeler hücrelerin yapısının daha detaylı anlaşılması ile paralellik göstermektedir. Hücre içi organizasyonun yapısı ve mekanizması anlaşıldıkça hastalıkların kaynağı tespit edilebilmekte ve böylece yeni tedavi yöntemleri geliştirilebilmektedir.
113
BİYOLOJİ 1
3.1.6.1 Kök Hücre
Canlıların 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.
Şekil 03.26: Kök hücreler uygun ortam hazırlandığında bilinen 200’den fazla hücre türüne
dönüşebilme potansiyeline sahiptir.
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 hastalıkları, 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 bölünebilme ve kendini yenileme, dokulara ve organlara dönüşebilme yeteneğine sahiptir.
114
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 hücrelerden yararlanılabiliyor. Örneğin akut ve kronik lösemiler, lipozomal depo hastalıkları,
kalıtsal bağışıklık sistemi hastalıkları gibi bozukluklar için kök hücre tedavileri kullanılabilmektedir.
Kök hücre kanın, organların oluşumundan sinir hücreleri ve bağışıklık sisteminin kurulmasına kadar önemli görevler üstlenir. Laboratuvar ortamında kök hücrelerle organ yetiştirilebilmektedir. Kök hücre vücutta sadece ilikte ve göbek kordonundaki kanda bulunur.
Kök hücre teknolojisi, bir hücrenin ölmesi ya da görevini yapamaması sonucu 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 Organ
Yapay 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 yapay organla sağlanır.
Hayati organlar oldukça karmaşık yapıya sahiptirler ve işlevlerinin yapay malzemeler tarafından taklit edilmesi zordur. Bu yüzden bütün yapay organlar işlevsellik bakımından çeşitli ödünler verilerek tasarlanırlar. Diğer organların da (hayati
olmayan), duyu organları vs. onarımı ya da yapay organ vasıtasıyla nakli yapılmaktadır. Son 30 yıldır yapay organlar insan vücudunun yaklaşık 40 farklı kısmına rutin
olarak nakil edilmektedir.
Resim 03.12: Yapay organ
Yapay organ nakli yapılan veya yakın zamanda yapılabilir olması umulan hayati organlar böbrek, kalp, akciğer, karaciğerler ve pankreas ‘tır. Bu yapay organlar
115
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.
Resim 03.13: Kökhücre
3.1.6.3 Hücre ve Doku Kültürü
Hücre kültürü, hücrelerin kontrollü şartlar altında yetiştirilmesi sürecidir. Pratikte hücre kültürü terimi, çok hücreli ökaryotlardan özellikle hayvan hücrelerinden
kaynaklanan hücrelerin kültürlenmesi için kullanılmaktadır. Hücre kültürleriyle yapılan çalışmalar günümüzde popüler araştırma konularında önemli bir kısmı oluşturmaktadır. Örneğin, kanser gibi çeşitli patolojik durumlarda belli bir maddenin
etkilerini ya da bir hücre veya dokuda üretilen belli bir maddenin işlevlerini belirlemek 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 03.14: Hücre yetiştirme
116
BİYOLOJİ 1
ÖZET
Hücre, bir canlının yapısal ve işlevsel özellikleri gösterebilen en küçük birimidir. Hücre; Latince küçük odacık anlamına gelen “cellula” kelimesinden Robert Hooke tarafından türetilmiştir.
1855 yılında R. Virchow’un eklediği bilgilerle hücre teorisi bugünkü halini aldı.
1.
2.
3.
4.
5.
Hücre Teorisi:
Bütün organizmaların temel yapı ve görev birimi hücredir.
Her hücre kendinden önceki hücrenin bölünmesi ile meydana gelir.
Her hücrenin kalıtım maddesi kendi içinde bulunur.
Canlılarda hayatsal olaylar hücre içinde gerçekleşir.
Bütün organizmalar, bir veya birden fazla hücreden meydana gelirler.
Çekirdek zarı ile hücre zarı arasını dolduran sitoplazma; yumurta akı kıvamında, 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 endoplazmik 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 mikrotübülleri oluşturur.
Kofullar tek katlı zarla çevrili, içi sıvı dolu keseciklerdir. Hücre içinde oluşan
artıkların, besinlerin ve fazla sıvıların depolandığı yapılardır.
117
BİYOLOJİ 1
Mitokondri bakteriler, arkeler gibi prokaryot hücreler ve memeli alyuvarları dışında oksijenli solunum yapan tüm hücrelerde bulunur. Çift zarlı bir yapıya sahiptir
Plastitler bitkilerde ve öglena gibi bazı tek hücreli canlılarda bulunurlar. Plastitler 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 canlı, esnek, seçici-geçirgen bir yapıdır. Hücre zarının yapısı protein, yağ ve karbonhidratlardan 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 benzer olması (prokaryotların hücre zarında, ökaryotların mitokondri zarında).
118
BİYOLOJİ 1
* Benzer fotosentez mekanizmaları.
* Zar proteinlerini sentezleme ve hücre zarına yerleştirmede kullanılan mekanizmanın benzerliği.
* Benzer yapıda proteazomlar (protein sindiren yapılar).
Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için beslenme, solunum, dolaşım, boşaltım, 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 ,Eodorina kolonisi Volvoks kolonisi
Kök hücreler vücudumuzda bütün dokuları ve organları oluşturan ana hücrelerdir. 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 hastalıkları, kemik hastalıkları ve daha birçok alanda kullanıma sahiptirler.
119
BİYOLOJİ 1
DEĞERLENDİRME SORULARI
1. Normal çevre koşullarında, bitkilerin kloroplastlarında aşağıdaki olaylardan
hangisi gerçekleşmez?
A. Enzimlerin kullanılması
B. ATP üretimi
C. DNA’nın eşlenmesi
D.Organik madde üretimi
2. Gelişmiş organizasyonlu tipik bir bitki hücresinde aşağıdakilerden hangisinde
verilenlerin her ikisi de bulunur?
A. Kromoplast ve sentrozom
B. Ribozom ve mitokondri
C. Pinositoz cebi ve selüloz çeperi
D.Lignin ve vurgan koful
3. Aynı türe ait iki bireyde, aşağıdaki yapılardan hangisi farklılık gösterir?
A. Lizozom faaliyetleri
B. Kromozom sayıları
C. Sitoplazma miktarı
D.Mitokondri faaliyetleri
4. Aşağıdaki organellerden hangileri yapısal olarak benzemelerine rağmen
fonksiyonel olarak farklılık göstermektedir?
A. Ribozom - Mitokondri
B. Kloroplast - Ribozom
C. Golgi aygıtı - Lizozom
D.Kloroplast – Mitokondri
5. Aşağıdaki bitkisel hücrelerde bulunan yapıların hangisi protein içermez?
A. Kloroplast
B. Hücre zarı
C. Hücre çeperi
D.Mitokondri
120
BİYOLOJİ 1
6. Bir hücrelilerde bulunabilen bazı organellerin işlevleri, insanlarda bulunan bazı
organların işlevlerine benzer.
Aşağıdakilerin hangisinde verilen organel ile organ işlev yönünden bir benzerlik yoktur?
A. Sindirim kofulu - Mide
B. Mitokondri - Karaciğer
C. Boşaltım kofulu - Böbrekler
D.Kamçı - Bacaklar
7. Bir hücrede bulunduğu ortama göre madde konsantrasyonunun yüksek olması
aşağıdakilerden hangisi ile açıklanır?
A. Canlı olduğunu
B. Mitokondri varlığını
C. Koful varlığını
D.Fotosentez yaptığını
8. Aşağıdakilerden hangisi golgi ve endoplazmik retikulumun ortak özelliğidir?
A. Glikoz sentezleme
B. Ribozom organeli taşıma
C. Kalsiyum depolama
D.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 arttırır
B. Pinositoz cebi, büyük sıvı moleküllerin alınmasını sağlar
C. Yalancı ayaklar, hareketi sağlar
D.Kamçı, hücre beslenmesini sağlar
121
BİYOLOJİ 1
Değerlendirme Soruları Cevap Anahtarı
1. Ünite
1. B
1. B
2. C
2. B
3. D
3. C
4. B
4. D
5. C
5. C
6. B
6. B
7. C
7. A
8. D
8. D
9. A
9. D
10. D
2. Ünite
1. A
2. B
3. D
4. B
5. A
6. A
7. D
8. C
122
3. Ünite
BİYOLOJİ 1
SÖZLÜK
aerobik
solunum
anaerobik
solunum
biyokütle
DNA
A
: Havadan oksijen alınarak
karbonhidratların parçalanmasıyoluyla karbondioksit, su ve enerjinin
çıkması. Oksijenli solunum.
: Hücrede oksijenin kullanılmadığı bir solunum
şekli.
B
: Canlı organizmaların birbirleri ile ilişkilerinin sürdüğü kayaç, su ve hava
katmanlarından oluşan
yeryüzü örtüsü
D
: Birçok organizmanın kalıtsal karakterlerinin tayininde rol oynayan, hücre
bölündüğü zaman kendi
kopyalarını yaparak
oğul hücrelere geçen
genetik materyal.
eşeysiz üreme: Eşey hücreleri meydana getirmeksizin atasına
benzer canlının oluşmasını sağlayan üreme şekli.
eşey hücresi : Dişi ya da erkek eşey organlarında
meydana
gelen ve birleşerek döllenmiş yumurtayı oluşturacak dişi ya da erkek
hücre.
F
fermentasyon:Bakteri ve mayalarda
görülen anaerobik şartlar altında şeker moleküllerinin parçalanarak
enerjinin açığa çıktığı reaksiyonlardır.
G
gamet
gen
genom
glikojen
E
enzim
: Canlı hücreler tarafından meydana getirilen, biyo- gliserin
kimyasal tepkimelerde
katalizör olarak görev
yapan bir protein molekülü.
eşeyli üreme: Eşey hücreleri meydana
habitat
getirerek erkek ve dişi
eşey hücrelerinin zigotu
oluşturmasıyla başlayan
üreme biçimi.
: Eşey hücresi.
: Kromozom üzerinde belirli bir yer işgal eden kalıtımın temel birimi.
: Prokaryot ya da ökaryot
organizmalardaki genetik materyalin hepsi.
: Glikoz monomerlerinden
oluşan dallı polisakkarit
zinciri.
: Gliserol. Lipitlerin yapısında bulunan üç karbonlu bir alkol.
H
: Bir canlı türünü ya da
canlı birliklerini barındıran ve kendine özgü
özellikler gösteren yaşama ortamı.
123
BİYOLOJİ 1
M-N
homolog
kromozom : Her biri bir ana ve baba- metabolizma: Canlı organizmada veya
canlı hücrede meydadan gelen çiftler halinde
nagelen yapıcı ve yıkıcı
gelen morfolojik olarak
nitelikteki kimyasal olaybirbirine benzeyen gen
ların tümü.
çifti.
hormon
: İç salgı bezleri tarafın- mezozom : Bazı prokaryot hücrelerde nükleotidin yakınından salgılanıp kana veda bulunan ve DNA’nın
rilerekvücudun başka
bağlanabileceği hücre
bölgesindeki hücre ya
girintisi.
da hücre gruplarını faaliyete geçiren genelelik- nötr atom : Elektron ve proton sayısı
birbirine eşit olan atom.
le protein yapıda olan
nükleoprotein : Proteinleri nükleik asitmaddelerdir.
lerle meydana getirdiği: Benzer karakterlere ya da
homojen
birlik.
yapıya sahip olan.
: Ökaryot hücrelerde bir ya
nükleus
da daha fazla sayıda buI-İ
lunan kalıtım materyali
iyon
: Pozitif veya negatif yüklü
olan DNA ile çeflitli orbir atom.
ganik ve inorganik maddeler kapsayan çift katlı
K
zarla çevre lenerek
kambiyum : Bitkilerin iletim demetlesitoplâzmadan
ayrılmış
rinde bir ya da birkaç sıra
olan hücre organeli.
meristematik hücre tarafından oluşan eniO-Ö
ne büyümeyi sağlayan
organel
: Ökaryot hücrelerde belirli
doku.
bir görev yapmak üzere
katalizör
: Kimyasal tepkimeye katılözelleşmiş mitokondri,
madan tepkimenin hızıçekirdek gibi organellenı artıran madde. büyürin her biri.
meyi sağlayan doku.
organik
madde
:
Doğal olarak bulunmaklorofil
: Fotosentez olayında güyıp
organizmada metaneş enerjisini kimyasal
bolizma sırasında meyenerjiye çeviren yeşil
dana gelen maddeler.
pigment maddesi.
ototrof
:
Kendi
besinini kendileri
kloroplâst : Bütün yeşil bitki hücreleyapan
canlılar.
rinde bulunan ve klorofil
kapsayan tanecikler ya özümleme : Canlı organizmanın dışarıdan aldığı besin
da plastitler.
maddelerini parçalayıp
kromatin iplik : D i n l e n m e h a l i n d e k i
yeniden kendine özgü
ökaryot hücrenin çekirmaddelere dönüştürmedeğinde bulunan krosi.
mozomların dağınık hali.
124
BİYOLOJİ 1
P-R
: Hastalık yapan herhangi
bir mikroorganizma.
pH
: Bir sıvının asit ya da bazlık derecesini gösteren,
hidrojen iyonu konsantrasyonun negatif logaritmasıdır.
pigment :Hücrelere renk veren
madde.
populâsyon : Belli bir bölgede yaşayan
bir türün bireyleri.
patojen
S-Ş
santrifüj
: Farklı yoğunluktaki sıvı
ya da katı parçacıkların yoğunluklarına göre
farklı hızlarda döndürme
işlemi ile bir birinden ayrılmasının sağlanması.
selüloz
:
Bitki hücre duvarının
esas yapısını oluşturan
ve glikozdan yapılmış bir
polisakkarit.
sentromer : Kromozom üzerinde iğ
ipliklerinin bağlandığı
özel bir bölge.
vejetatif
çoğalma
yumurta
zigot
V-Y-Z
: Eşeysiz üreme usulleri
ilekesilmiş yaprak veya
sap gibi bitki kısımlarının kültüründen bitki
üretilmesi.
: Dişi üreme hücresi.
:Döllenmemiş yumurta
hücresi.
125
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 KAYNAKLARI
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-konuanlatimi-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=KonuBaslikLi
stesi&baslikid=28&KonuID=976
17. http://www.fizikbilimi.gen.tr/teori-ve-kanunlar/
18. www.alamy.com/tr/
126
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
127
GÜNEY KIBRIS
RUM YÖNET‹M‹
NÖC: Nahcivan Özerk Cumhuriyeti
(Azerbaycan)
İl merkezleri
Başkent (Ankara)
N
)
RB .Ö
AY .C
CA
N
ZE
(A