Bütün canlılar bir ya da daha fazla hücreden oluşur.

(1)

2014-2015 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu III Sayfa:1 1. CANLILIĞIN TEMEL BİRİMİ HÜCRE

✶ Bir İngiliz bilim insanı olan Robert HOOKE, 1665 yı- lında basit bir mikroskopla hücreyi ilk kez tanımladı.

✶ Daha sonraki yıllarda farklı bilim insanlarının katkı- larıyla bütün canlılar için geçerli olan hücre teorisi ortaya çıktı.

Günümüzde de geçerli olan hücre teorisi şu şekilde- dir:

 Bütün canlılar bir ya da daha fazla hücreden olu- şur.

 Hücre, canlılarda yapı ve görev bakımından en küçük birimdir.

 Yeni hücreler, daha önce var olan bir hücrenin bölünmesi sonucu oluşurlar.

 Hücreler kalıtım materyalleri içerir. Bu kalıtım materyalleri ana hücreden yavru hücrelere akta- rılır.

 Metabolik olayların tümü hücrelerde gerçekle- şir.

✶ Hücreleri incelemek için ilk olarak ışık mikroskobu kullanılmıştır. Çapları 1 ile 100 mikrometre (µm) olan hücreler ve çekirdek, mitokondri gibi büyükçe hücre içi yapılar ışık mikroskobuyla incelenebilir. (1 mikrometre 10^-3 mm'dir).

✶ Canlılarda gözlenen her türlü yapısal ve işlevsel fa- aliyeti hücrede de görmek mümkündür. Yani bir hücre büyüme, üreme, beslenme, hareket, boşal- tım gibi canlıya ait faaliyetleri tek başına yerine ge- tirebilir.

✶ Hücre, yaşama ve üreme yeteneğine sahip en küçük doğal birimdir.

✶ Hücreler; prokaryot ve ökaryot olmak üzere iki ana gruba ayrılırlar.

✶ Prokaryot hücreler bakterileri ve arkebakterileri kapsar. Prokaryot hücrelerde, ökaryot hücrelerden farklı olarak genetik madde zarla çevrili bir çekirdek içinde bulunmaz. Ayrıca prokaryot hücreler, ökar- yot hücrelerde bulunan endoplazmik retikulum, golgi cisimciği, lizozom, mitokondri gibi zarla çevrili organelleri içermez.

✶ Aralarındaki farklılıklara rağmen prokaryot ve ökar- yot hücrelerin bazı özellikleri ortaktır. Örneğin DNA, hücre zarı, sitoplazma sıvısı ve ribozomlar hem prokaryot hem de ökaryot hücrelerde bulunur.

HÜCRE ZARI

✶ Hücrelerin tamamı, hücrenin içini dış ortamdan ayı- ran hücre zarı ile çevrilidir.

✶ 1972 yılında hücre zarının özelliklerini açıklayan akıcı – mozaik zar modeli ileri sürülmüştür. Bu mo- delin temel öngörüleri şunlardır:

 Zarın yapısında çoğunluğu fosfolipit olan hareketli iki sıra lipit tabakası bulunur.

 Zardaki protein molekülleri bu lipit tabakasına kıs- men veya tamamen gömülmüş ya da yüzeyden tu- tunmuştur. Bunlar iç protein ve yüzeysel protein olarak adlandırılır. İç proteinlerin oluşturduğu kanallar, zardan madde geçişinde görev alır.

 Zardaki lipit ve protein molekülleri belirli sınırlar içinde hareket eder.

 Hücre zarının yapısında bir miktar da karbonhidrat bulunur. Bunlar proteinlere bağlanarak glikoprote- inleri, lipitlere bağlanarak glikolipitleri oluştururlar.

 Hücre zarında bulunan glikoproteinler hücreye öz- güllük sağlarlar. Glikoproteinler; hücrelerin birbirini tanıması, hücreye alınacak maddelerin seçimi ve hücrenin uygun hormonlara cevap vermesi gibi fonksiyonları gerçekleştirirler.

✶ Hücre zarı canlı ve seçici geçirgendir. Küçük moleküller büyüklere göre, nötr moleküller iyonlara göre, negatif iyonlar pozitif iyonlara göre, yağda çözünen maddeler çözünmeyenlere göre hücre zarından daha kolay geçer.

✶ Bitki hücreleri, mantar hücreleri, bakteriler, bazı arkebakteriler ve bazı alglerde hücre zarının dışında hücre duvarı (hücre çeperi) bulunur. Hayvansal hücrelerde bulunmayan

bu yapı, hücreye dayanıklılık ve desteklik sağlar. Bitkilerde hücre duvarın yapısal bileşeni selülozdur. Selüloz çeper cansız olduğu için seçici geçirgen değildir. Çeper

üzerinde madde alışverişini geçit denilen bölgeler sağlar.

HÜCRE ZARINDAN MADDE GEÇİŞİ

✶ Hücre zarından madde geçişi pasif taşıma, aktif ta- şıma, endositoz ve ekzositoz olmak üzere dört şe- kilde gerçekleşir.

✶ Küçük moleküller hücre zarından pasif ve aktif ta- şıma yoluyla, büyük moleküller ise endositoz ve ekzositoz yoluyla geçerler.

(2)

2014-2015 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu III Sayfa:2 A. PASİF TAŞIMA

✶ Bu olayda hücre ATP harcamaz ve moleküller çok yoğun ortamdan, az yoğun bir ortama doğru hareket ederler.

✶ Pasif taşıma canlı ve cansız tüm hücrelerde görülür.

✶ Hücrelerde pasif taşıma difüzyon ve ozmos olmak üzere iki şekilde gerçekleşir.

1. Difüzyon

✶ Moleküllerin çok yoğun ortamdan, az yoğun ortama doğru

yayılmaları- dır. Bu olay, ortamdaki moleküller her tarafa

eşit şekilde dağılıncaya kadar devam eder. Mürek- kebin suda yayılması difüzyona örnek olarak verilebilir.

✶ Oksijen ve karbondioksit gibi birçok maddenin hüc- reye giriş ve çıkışı difüzyonla olur.

✶ Bazı maddelerin hücre zarından difüzyonu, taşıyıcı proteinler aracılığıyla mümkün olur. Buna kolaylaş- tırılmış difüzyon denir. Zarda kanallar oluşturan ta- şıyıcı proteinler, şekil bakımından taşınacak mad- deye özgüdür. Protein yapılı taşıyıcılar, taşınacak maddeyi zarın bir tarafında bağlarlar. Bu bağlanma sonucu taşıyıcı proteinde şekil değişikliği olur ve ka- nal zarın diğer tarafına doğru açılır. Bu şekilde zarı

geçen madde, diğer tarafta taşıyıcıdan ayrılır. Gli- koz, fruktoz gibi şekerler ve aminoasitlerin çoğu, zardan kolaylaştırılmış difüzyonla geçerler. Kolay- laştırılmış difüzyonda moleküller çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru taşınır ve bu sırada ATP harcanmaz.

2. Ozmos

✶ Yarı geçirgen zarla ayrılmış iki ortamdan birine (A ortamı) seyreltik şeker çözeltisi, diğerine (B ortamı) yoğun şeker çözeltisi koyalım. A ortamında B orta- mına göre şeker moleküllerinin yoğunluğu daha az, su moleküllerinin yoğunluğu ise daha fazladır. Yarı geçirgen zar şeker moleküllerine geçirgen oldu- ğunda, şeker molekülleri tamamen eşitlenene kadar B ortamından A ortamına doğru geçiş yapar. Bu olaya diyaliz denir. Yani diyaliz çözünmüş maddelerin yarı geçirgen zardan difüzyonudur.

✶ Yarı geçirgen zar şeker moleküllerine geçirgen ol- madığında, su molekülleri, daha yoğun oldukları A ortamından daha az yoğun oldukları B ortamına doğru geçiş yapar. Bu olaya ozmos denir. Yani ozmos çözen maddenin (su moleküllerinin) yarı geçir- gen zardan difüzyonudur.

✶ Aralarında yarı geçirgen zar bulunan farklı yoğun- luktaki iki çözeltiden, daha fazla çözünmüş madde içereni, daha az çözünmüş madde içeren çözelti suyunun bir kısmını emer. Bu emme kuvvetine ozmo- tik basınç denir. Bir hücrede çözünmüş madde yo- ğunluğu arttıkça hücrenin ozmotik basıncı da artar.

Suyun geçiş yönü, ozmotik basıncın yüksek olduğu tarafa doğrudur.

✶ Ozmos olayı hücrelerde şekil değişikliklerine yol açabilir. Bu değişiklikleri kavrayabilmek için çözelti çeşitlerini bilmek gerekir.

İzotonik çözelti: Çözünmüş madde yoğunluğu, hücre içindeki çözünmüş madde yoğunluğuna eşit olan çö- zeltidir.

Hipertonik çözelti: Çözünmüş madde yoğunluğu, hücre içindeki çözünmüş madde yoğunluğundan fazla olan çözeltidir.

Hipotonik çözelti: Çözünmüş madde yoğunluğu, hücre içindeki çözünmüş madde yoğunluğundan az olan çö- zeltidir.

✶ Canlılarda hücre içi ve hücre dışında bulunan maddelerin yoğunluğunda meydana gelen değişimlere bağlı olarak plazmoliz, deplazmoliz ve turgor denilen olaylar ortaya çıkar.

Plazmoliz: Bir bitki hücresi, kendisinden yoğun (hiper- tonik) ortama konulduğunda su kaybederek büzülür ve hücre çeperinden içeri doğru uzaklaşır. Bu olaya plazmoliz denir.

Deplazmoliz: Plazmoliz olmuş bir hücre, saf su gibi hi- potonik bir ortama konulduğunda su alarak eski haline döner. Bu olaya deplazmoliz denir.

(3)

2014-2015 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu III Sayfa:3 Turgor: Saf su içinde kalarak normal biçimini almış

hücreyi, aynı ortamda bekletmeye devam edersek ko- fula sürekli su girer. Hücrenin su alarak şişmesi olayına turgor denir. Hücre içindeki suyun, hücre zarına yaptığı basınç turgor basıncı olarak adlandırılır Hücredeki su miktarı arttıkça turgor basıncı da artar.

✶ Turgor basıncının fazla artması hayvan hücrelerinin patlamasına yol aça-

bilir. Örneğin alyuvar hücreleri saf suda bekletilirse, zarları parçalanır ve ölür. Bu olaya hemoliz denir.

B. AKTİF TAŞIMA

✶ Bu olayda hücre ATP harcayarak madde taşınmasını gerçekleştirir ve moleküller az yoğun bir ortamdan, çok yoğun bir ortama doğru taşınırlar.

✶ Aktif taşıma canlı hücrelerde görülür.

✶ Aktif taşımada taşınacak madde zarın bir tarafında protein yapılı taşıyıcıya bağlanır. ATP'den sağlanan enerjiyle taşıyıcı proteinde şekil değişikliği olur. Bu şekilde zarı geçen madde, diğer tarafta taşıyıcıdan ayrılır.

✶ Aktif taşımanın en güzel örneklerinden biri sodyum–potasyum pompasıdır. Hücrelerdeki metabolik tepkimelerin sağlıklı bir şekilde gerçekleşebil- mesi için hücre içinde sodyum iyonları (Na+) yoğun- luğunun düşük, potasyum iyonları (K+) yoğunluğu- nun ise yüksek tutulması gerekir. Bu iyonların hücre zarından geçişi, özel pompalar sayesinde ve ATP kullanılarak gerçekleştirilir. Bu olay sırasında zardaki taşıyıcı proteinler aracılığıyla üç sodyum iyonu hücre dışına atılırken, iki potasyum iyonu hücre içine alınır.

✶ Aktif taşımanın mekanizması kolaylaştırılmış difüz- yona benzer. Ancak moleküllerin az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçmesi ve geçiş sırasında ATP kullanılması nedeniyle kolaylaştırılmış difüz- yondan farklılık gösterir.

(4)

2014-2015 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu III Sayfa:4 C. ENDOSİTOZ

✶ Hücre zarından pasif veya aktif taşıma ile geçeme- yen protein, polisakkarit gibi büyük moleküllü maddeler koful oluşturularak hücre içine alınır. Bu olaya endositoz denir.

✶ Endositoz, hücre duvarının bulunmasından dolayı bitki hücrelerinde görülmez.

✶ Endositoz, hücre içine alınan maddelerin katı veya sıvı oluşuna göre fagositoz ve pinositoz şeklinde gerçekleşir.

Fagositoz: Hücre zarından geçemeyen büyük katı mo- leküllerin yalancı ayaklarla hücre içine alınmasıdır. Fa- gositoz olayı amipte olduğu gibi bazı tek hücreli canlı- larda hücrenin beslenmesini sağlarken, çok hücreli canlılarda bir savunma aracıdır.

Pinositoz: Hücre zarından doğrudan geçemeyecek ka- dar büyük moleküllü sıvı maddelerin bir cep oluşturu- larak hücreye alınmasıdır. Vücudumuzdaki hormonla- rın büyük bir kısmı pinositoz yoluyla hücre içine alınır.

D. EKZOSİTOZ

✶ Hücre zarından geçemeyecek kadar büyük maddelerin hücre dışına atılmasıdır. Ekzositoz sırasında, hücre dışına atılacak madde koful içinde hücre za-

rına taşınır. Kofulun zarı ile hücre zarı birleşir ve koful zarı birleştiği yerden açılarak atılacak madde dı- şarıya gönderilir.

✶ Ekzositoz yoluyla dışarıya verilen maddeler işe ya-

ramayan artık ürünler olabileceği gibi, hücre tara- fından özel olarak üretilen maddeler (örneğin salgı maddeleri) de olabilir.

✶ Endositozda hücre zarından parça eksilmesi olur- ken ekzositozda hücre zarına parça eklenmesi söz konusudur.

SİTOPLAZMA VE ORGANELLER

✶ Sitoplazma, hücre zarı ile çekirdek zarı arasında bulunan kısımdır.

✶ Yapısında organik madde olarak protein, karbonhidrat, yağ, vitamin, hormon, RNA, ATP ve enzimler bulunur. İnorganik madde olarak ise su, çeşitli iyonlar, madensel tuzlar, asit ve bazlar yer alır.

✶ Sitoplazma içinde belirli görevler yapmak üzere özelleşmiş yapılara organel adı verilir. Bu organeller; ribozom, endoplazmik retikulum, golgi cisim- ciği, lizozom, mitokondri, koful, sentrozom, plastitler şeklinde sıralanabilir.

MİTOKONDRİ

✶ Memeli alyuvarları hariç oksijenli solunum yapan tüm ökaryot hücrelerde bulunur. Prokaryot hücre- lerde mitokondri yoktur.

✶ Mitokondrilerde oksijenli solunum yapılarak ATP sentezlenir.

✶ Kas, karaciğer, sinir gibi enerji gereksinimi fazla olan hücrelerde diğer hücrelere göre daha fazla sayıda bulunurlar.

(5)

2014-2015 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu III Sayfa:5

(6)

✶ Mitokondriler çift katlı zarla çevrilidir. Dış zar düz, iç zar ise yüzeyi genişletmek amacıyla girintili çıkıntılı- dır. Bu kıvrımlara krista denir. Kıvrımların arası matriks adı verilen sıvı madde ile doludur. Matriks içinde DNA, RNA, ribozom ve mitokondri içine giren maddeleri parçalayacak enzimler bulunur.

✶ Mitokondrilerin hücre çekirdeğinden ayrı halkasal DNA molekülleri vardır. Bu organellerin DNA mole- külü taşımaları, hücrenin kontrolüne bağlı olarak bölünme yeteneği kazanmalarını sağlamıştır.

PLASTİTLER

✶ Bitki hücrelerinde ve alglerde bulunur. Hayvan- larda, bakterilerde, arkebakterilerde ve mantar- larda bulunmaz.

✶ Renklerine ve görevlerine göre; kloroplast, kromop- last ve lökoplast olmak üzere üç çeşit plastit yer alır.

✶ Kloroplastlar, klorofil pigmenti içerdikleri için yeşil renkli olan ve fotosentez olayının gerçekleştiği plastitlerdir. Bunların da mitokondriler gibi çift katlı zar- ları, kendilerine özgü DNA'ları bulunur ve çekirde- ğin kontrolünde bölünme özellikleri vardır. Ayrıca ribozom içerirler. Kloroplast içinde tilakoit denilen bir zar sistemi bulunur. Tilakoitlerin bir araya gel-

mesiyle oluşan kümelere granum adı verilir. Gra- numların arasını dolduran renksiz ara madde stroma olarak adlandırılır.

✶ Kromoplastlar, bitkilere sarı (ksontofil), turuncu (karoten) ve kırmızı (likopen) renkleri kazandıran plastitlerdir. Birçok çiçeğe, olgun meyvelere, sonbahar yapraklarına ve bazı yüksek yapılı bitkilerin köklerine renk verir. Kromoplastlara renklerini veren maddelere karotenoitler denir.

✶ Sonbahar mevsiminde klorofil pigmentinin yapısı bozulur ve kloroplastlar kromoplastlara dönüşür.

Böylece yeşil olan yapraklar sararır.

✶ Lökoplastlar, renksiz olan plastitlerdir. Görevi ni- şasta ve protein depolamaktır. Lökoplastlar, ışık al- mayan depo organlarında bulunmasına rağmen ışık alırsa kloroplastlara dönüşebilir. Bu duruma pata- tes yumrularının ışık altında yeşil renk alması örnek olarak verilebilir.

ENDOPLAZMİK RETİKULUM

✶ Alyuvarlar hariç tüm ökaryot hücrelerde bulunur.

✶ Hücre içinde çekirdeğin dış zarından başlayarak hücre zarına kadar uzanan ince kanalcık ve kesecik- lerden yapılmış bir zar sistemi oluşturur. İki çeşidi vardır:

✶ Granüllü endoplazmik retikulum zarları üzerinde ribozom taşır. Bu endoplazmik retikulum çeşidi özellikle salgı proteinlerini üreten hücrelerde fazla miktarda bulunur.

✶ Granülsüz endoplazmik retikulum zarları üzerinde ribozom taşımaz. Yağ sentezi yapan ve steroit tipte hormon salgılayan hücrelerde granülsüz endoplazmik retikulumun miktarı fazladır. Ayrıca karaciğer hücrelerinde zehirli maddeleri etkisiz hale getirme ve kas hücrelerinde kalsiyum depolama gibi fonksi- yonlara da sahiptir.

RİBOZOM

✶ Prokaryot ve ökaryot hücrelerin tümünde bulunur.

✶ Hücrede protein sentezinin yapıldığı zarsız bir organeldir.

✶ Ribozomal RNA (rRNA) ve proteinden oluşur.

(7)

✶ Sitoplazmada dağınık olarak ya da endoplazmik retikulum ve çekirdek zarı üzerinde yer alırlar. Ayrıca mitokondri ve kloroplastlarda da bulunurlar.

✶ Biri büyük diğeri küçük iki alt birimden meydana gelmiştir.

GOLGİ CİSİMCİĞİ

✶ Olgun alyuvar ve sperm hücreleri hariç tüm ökar- yot hücrelerde bulunur.

✶ Üst üste sıralan- mış yassı keseler- den oluşan zarlı bir organeldir.

✶ Golginin başlıca görevi salgılama-

dır. Ter ve tükürük bezi gibi salgı yapan hücrelerde çok gelişmiştir.

✶ Endoplazmik retikulumdan gelen proteinler golgide değişime uğratılır ve daha sonra hücre içinde ulaşa- cakları bölgeye göre sınıflandırılır. Ayrıca glikolipit- ler golgi içinde sentezlenir.

LİZOZOM

✶ Alyuvar hariç tüm hayvansal hücrelerde bulunur.

Bitki hücrelerinde lizozom benzeri yapılar vardır.

✶ İçlerinde sindirim enzimleri taşıyan, tek katlı zarla çevrili organellerdir.

✶ Hücre içi sindiriminde görev yaparlar. Akyuvarlar gibi savunma yapan hücrelerde sayıları fazladır.

✶ Lizozom enzimleri granüllü endoplazmik retiku- lumda sentezlenir. Pasif olan bu enzimler golgi ay- gıtına taşınarak aktif hale getirilir ve buradan lizozom kesecikleri şeklinde sitoplazmaya geçer.

✶ Lizozom zarı herhangi bir nedenle parçalanacak olursa içindeki enzimler sitoplazmaya dağılır ve hücreyi parçalayarak ölümüne neden olur. Bu olaya otoliz denir.

✶ Bazı durumlarda hücreler kendi lizozomları tarafın- dan kontrollü olarak yok edilir. Programlanmış hücre ölümü adı verilen bu olay, aktif olmayan lizozom keseciklerinin farklı kontrol mekanizmalarıyla aktif hale gelmesi sonucu gerçekleşir. Örneğin insa- nın embriyonik gelişimi sırasında bazı hücrelerin öl- mesiyle parmakların şekillenmesi, insanlarda dü- zenli olarak kemik yıkılması, kurbağa larvasında kuyruğun yok olması şeklindeki olaylar bu yolla ol- maktadır^.

SENTROZOM

✶ Hayvan hücrelerinde ve ilkel yapılı bitki hücrele- rinde bulunur.

✶ Birbirine dik iki silindirik cisimden oluşur. Bunlara sentriol denir.

✶ Sentrioller hücre bölünmesi önce- sinde kendini eşle- yerek iki katına çı- kar ve bölünme

başladığında çekirdeğin iki karşıt bölgesine göç ede- rek mikrotübülleri oluşturur. Bu mikrotübüller kro- mozomların hareket etmesini sağlayan iğ iplikleri olarak görev yapar.

✶ Yumurta hücresi, gelişmiş bitki hücresi, prokaryot- larda, alyuvar ve sinir hücrelerinde bulunmaz.

KOFUL

✶ Tek katlı zarla çevrili, içi sıvı dolu keseciklerdir.

✶ Olgun bitki hücreleri genellikle büyük bir merkezi koful içerir. Bunun içinde bulunan ve koful öz suyu (hücre öz suyu) denilen sıvı turgor basıncına yol açarak bitkinin dik durmasını sağlar. Ayrıca koful öz- suyunun asidik özelliği bitkiye kırmızı, bazik özelliği ise menekşe rengi ve nötr renk verir.

✶ Bitki hücrelerindeki bazı kofullar organik veya inor- ganik maddeleri depo eder. Bazı bitkilerin yaprakla- rındaki kofullar atık maddeleri depolar. Bitki hücre- lerinde lizozomların görevlerini üstlenmiş kofullar da vardır.

✶ Hayvan hücrelerindeki kofullar, bitki hücrelerinde- kilere göre daha küçüktür.

✶ Bir hücreli ökaryot canlılarda besin kofulları ve kontraktil kofullar bulunur. Besin kofulu, fagositoz ve pinositoz sonucu oluşur. Kontraktil koful, tatlı sularda yaşayan ökaryot bir hücreli canlılarda yoğun- luk farkından dolayı hücreye giren fazla suyu dışarı atar.

HÜCRE İSKELETİ

✶ Ökaryot hücrelere şeklini veren ve hücre içi organi- zasyonu sağlayan yapıların tümüne hücre iskeleti denir.

✶ Hücre içerisinde; mikrotübüller, ara filamentler ve mikrofilamentler hücre iskeletini oluşturan ana un- surlardır.

Mikrofilamentlerin Özellikleri

✶ Tüm ökaryot hücrelerin sitoplazmasında bulunur ve en ince filamenttir.

✶ Hücre kasılmasında, amipsi harekette ve hücrenin şekil değiştirmesinde etkilidir. Aktin denilen proteinlerin üst üste dizilmesinden oluşan esnek yapıda- dır.

✶ Hücre zarında endositoz ve ekzositoz olaylarının gerçekleşmesini sağlar.

(8)

✶ Hücre bölünmesi sırasında hücrenin boğumlanma- sında görev yapar.

✶ İnce bağırsakta emilimi sağlayan çıkıntıların yapı- sında mikroflament boldur.

Ara Filamentlerin Özellikleri

✶ Mikroflamentlerden daha kalın, mikrotübüllerden daha incedir.

✶ Bunlar mikrofilamentlerin aksine harekette değil, hücrenin içyapısının sabitlenmesinde ve hücrenin şekil kazanmasında görev yapar.

✶ Tırnak, tüy, balık pulu, boynuz gibi yapıların oluşu- munda görev yapar. Keratin hücrelerinin tutunma- sını sağlar.

✶ Proteini oluşturan ipliksi yapıların birbiri üzerine sa- rılmasıyla oluşur.

✶ Derinin dış kısmında su kaybını önler. Dış etkilere karşı koruyucudur.

✶ Hücrenin iskeletli elemanlarından en kararlı olanı- dır.

Mikrotübüllerin Özellikleri

✶ Tübülin denilen proteinlerden oluşur.

✶ Protein yapıda olup uzun, içi boş silindirik yapıdadır.

✶ Sil, kamçı, sentriyol oluşumunu sağlar.

✶ Ökaryotların kamçısında (öglena) mikrotübül bu- lunduğu hâlde prokaryotların kamçısında (bakteri) bulunmaz.

✶ Hücre bölünmesi sırasında sayıları artar ve kromo- zomları kutuplara çeker.

✶ Bitki hücrelerinde selüloz liflerini düzenler.

ÇEKİRDEK

✶ Bakterilerde ve arkebakterilerde bulunmaz. Bu can- lılarda çekirdek materyali sitoplazma içerisine dağıl- mıştır.

✶ Çekirdek hücre metabolizmasını yönetir ve kalıtsal özelliklerin dölden döle geçmesini sağlayan kromo- zomları içerir. Bölünmenin, büyümenin ve onarımın denetim merkezidir.

✶ Bölünme halinde olmayan bir hücrenin çekirdeği;

çekirdek zarı, çekirdek plazması, çekirdekçik ve kromatin olmak üzere dört kısımda incelenir.

1. Çekirdek zarı: Sitoplazma ile çekirdek içini birbirin- den ayırır. Çift katlıdır. İç ve dış zarlar yer yer birleşerek

por adı verilen delikler oluşturur. Porlar, çekirdek ile sitoplazma arasında madde geçişine olanak sağlar. Çe- kirdek zarı hücre bölünmesi sırasında kaybolur, bö- lünme sonunda yeniden oluşur.

2. Çekirdek plazması: Kromatin ağı ve çekirdekçik ara- sındaki boşlukları dolduran homojen görünümlü sıvı- dır.

3. Çekirdekçik: Çekirdeğin içinde genellikle yuvarlak olan ve bir zarla çevrili olmayan yapılardır. Canlı türle- rine bağlı olarak sayıları bir veya birden fazla olabilir.

Çekirdekçikte ribozomal RNA (rRNA) sentezlenir ve proteinlerle birleştirilerek ribozomların alt birimleri oluşturulur. Hücre bölünmesi sırasında kaybolan çekir- dekçik daha sonra yeniden oluşur.

4. Kromatin: Çekirdek sıvısı içindeki DNA ve protein- den oluşan ipliksi yapıdır. Bölünmeye hazırlanan bir hücrede DNA kendini eşler ve hücre bölünürken kromatin iplikleri yoğunlaşıp kısalarak kromozomlara dö- nüşür. DNA molekülü kendini eşlediği için bir kromozom aynı genetik bilgiyi taşıyan iki kardeş kromatit içe- rir.

✶ Kromozomların sayısı, büyüklüğü ve şekli türden türe farklılık gösterir. Aynı türe ait bireyler de ise kromozom sayısı aynıdır ve kromozomların şekilleri de birbirine benzerdir. Bir canlı türünün kromozom sayısı gelişmişlik düzeyini belirlemez. Farklı canlı türleri aynı sayıda kromozom içerebilir. Örneğin insan, kurtbağrı bitkisi ve moli balığında 46 kromozom bulunur. Bu canlı türlerinin gen içerikleri farklı olduğu için gelişmişlik düzeyleri de farklıdır.

✶ Kalıtsal karakterler genler tarafından belirlenir.

Gen, belirli sayıda nükleotitten oluşan ve en az bir proteinin veya RNA'nın sentezinden sorumlu DNA parçasıdır.

Bitki ve Hayvan Hücresi Arasındaki Farklar 1. Hayvan hücrelerinde hücre çeperi bulunmaz. Bitki

hücrelerinde selüloz yapılı hücre çeperi bulunur.

2. Hayvan hücreleri sentriol içerebilir. Bitki hücrele- rinde sentriol bulunmaz.

3. Hayvan hücrelerinde plastitler bulunmaz. Bitki hüc- relerinde plastitler bulunur.

4. Hayvan hücreleri fotosentez yapamaz. Bitki hücre- leri fotosentez yapabilir.

5. Hayvan hücrelerinde kofullar küçük, bitki hücrele- rinde ise büyüktür.

6. Hayvan hücreleri glikojen, bitki hücreleri nişasta depo eder.

7. Hayvan hücreleri sitoplazmanın boğumlanmasıyla, bitki hücreleri ise orta lamel denilen özel bir zar oluşturulmasıyla bölünür.

(9)

2014-2015 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu III Sayfa:9 Çok Hücreli Canlılarda Hücresel Organizasyon

✶ Tek hücreli organizmaların bazıları bölündüklerinde birbirlerinden ayrılmayarak oluşturdukları yapıya koloni denir. Koloniler, tek hücrelilikten çok hücre- liliğe geçişte yer alan organizmalardır.

✶ Kolonilere örnek olarak yeşil alglerin oluşturduğu Gonium, Pandorina, Eudorina ve Volvox verilebilir.

Volvox bunların içinde en gelişmiş olanıdır.

✶ Küre şeklinde olan Volvox kolonisinin büyüklüğü 1 mm'ye kadar ulaşabilir. Bu koloni, çok hücreli orga- nizmaların iki önemli özelliğini gösterir. Bunlardan birincisi farklı işlevleri gerçekleştiren hücre grupla- rının olmasıdır (özelleşme). İkincisi ise hücreler ara- sında iş bölümünün olmasıdır. Bu özelliklerinden dolayı Volvox, çok hücreliliğe geçiş organizması olarak kabul edilir.

✶ Kolonilerde, hücreler arasında iş bölümü bulunma- sına rağmen dokusal yapı bulunmaz. Çok hücreli canlılarda belirli görevler yapmak üzere özelleşmiş hücre topluluklarına doku denir. Dokular organları, organlar sistemleri, sistemler de bir araya gelerek organizmayı meydana getirir. Buna göre organizma sistemlerden, sistemler organlardan, organlar do- kulardan, dokular hücrelerden, hücreler organeller- den, organeller moleküllerden, moleküller ise atomlardan oluşmuştur.

Hücre Çalışmalarının Tıp Ve Sağlık Alanındaki Gelişmelere Katkısı

✶ Hücrelerin veya dokuların canlıdan çıkarıldıktan sonra vücudun dışında özel koşullarda yetiştirilmesi tekniğine hücre kültürü veya doku kültürü denir.

Hücre ve doku kültürü normal hücrelerin ve kan- serli hücrelerin metabolizma çalışmalarında; bir bi- reyin kromozomlarının sayı ve morfolojilerindeki anormallikleri saptamada; aşı üretimi, kök hücre ça- lışmaları, tüp bebek ve kısırlık tedavileri gibi alan- larda yaygın olarak kullanılmaktadır.

✶ Kök hücreler vücudun bütün doku ve organlarını oluşturan ana hücrelerdir. Henüz farklılaşmamış olan bu hücreler sınırsız bölünebilme, kendini yeni- leme, doku ve organlara dönüşebilme yeteneğine sahiptir. Kök hücre kaynakları embriyonik kök hüc- reler, fetüs kök hücresi ve erişkin kök hücreleridir.

Kök hücrelerin kendi kendilerine sürekli çoğalma ve farklı hücre tipine dönüşebilme özellikleri bazı has- talıkların tedavisi için önem taşır. Örneğin şeker hastalarına insülin üreten pankreas hücreleri ya da Parkinson hastalarına sağlıklı beyin hücreleri nakle- dilebilir. Son yıllarda kök hücreler üzerinde yapılan çalışmalar, bu hücrelerden yapay doku ve organla- rın oluşturulabileceğini göstermiştir.

2. CANLILARIN ÇEŞİTLİLİĞİ VE SINIFLANDIRILMASI Sınıflandırmanın Önemi Ve Tarihçesi

✶ Canlıların benzer ve ortak özelliklerine göre grup- landırılmasına sınıflandırma denir.

✶ Sınıflandırmanın amacı canlıları akrabalık ilişkile- rine göre gruplandırmak ve bu sayede onların dü- zenli bir sistem içinde çalışılmasını sağlamaktır. Bu amaca hizmet eden bilim dalı sistematik (takso- nomi) adını alır.

✶ Sınıflandırmanın tarihçesi Aristo'ya (M.Ö. 384 – 322) kadar uzanır. Aristo canlıları bitkiler ve hayvanlar; hayvanları ise yaşadıkları yere göre karada, suda ve havada yaşayanlar şeklinde gruplandırmış- tır.

✶ Canlıların sınıflandırılmasında John Ray (1627 – 1705), Carolus Linnaeus (1707 – 1778) ve Charles Darwin (1809 – 1882) gibi bilim insanlarının önemli katkıları olmuştur.

✶ Günümüzde canlıların bilimsel sınıflandırılması "do- ğal sınıflandırma" ile yapılır. İlk olarak yapılan "yapay sınıflandırma" yöntemleri zamanla yerini doğal sınıflandırma yöntemlerine bırakmıştır.

Yapay (Ampirik) Sınıflandırma

✶ Canlıların renk, desen, yaşadıkları ortam ve yüzey- sel benzerliklerini dikkate alan sınıflandırmadır. Ör- neğin Aristo'nun yaptığı sınıflandırma yapay bir sı- nıflandırmadır.

✶ Yapay sınıflandırmada analog organlar dikkate alı- nır. Kökenleri farklı, görevleri aynı olan organlara analog organlar denir. Örneğin böceğin kanadı ve kuşun kanadı analog organlardır.

✶ Yapay sınıflandırma sadece gözleme dayalı olduğu için bilimsel bir sınıflandırma değildir.

Doğal (Filogenetik) Sınıflandırma

✶ Canlıların evrimsel ilişkilerini yani akrabalık derece- lerini göz önüne alan sınıflandırmadır.

✶ Doğal sınıflandırmada karşılaştırmalı anatomi ve morfoloji bilgileri dikkate alınan faktörlerin başında gelir. Buna göre hayvanların iskelet yapıları, sindirim sistemleri, eşeysel özellikleri, vücut uzantıları (üye) ve simetri özellikleri karşılaştırılır.

(10)

✶ Kol, bacak, kanat gibi vücut üyelerinin karşılaştırıl- masında homolog organlar dikkate alınır. Kökenleri aynı, görevleri farklı olabilen organlara homolog or- ganlar denir. Örneğin insanın kolu, balinanın yüz- geci ve yarasanın kanadı homolog organlardır.

✶ Doğal sınıflandırmada canlıların embriyonal gelişim benzerliği, sitolojik özellikleri ve genetik bilgileri dikkate alınır.

TAKSONOMİK SİSTEM

✶ Organizmaların sınıflandırılması hiyerarşik bir sis- teme dayanır. Hiyerarşik sıralamada en küçük kate- gori "tür" olarak kabul edilir.

✶ Tür; yapısal ve işlevsel özellikleri bakımından birbirine benzeyen, aynı dış ve iç çevresel koşullara benzer şekilde tepki gösteren, doğal koşullarda birbi- riyle çiftleşip verimli yavrular meydana getirebilen bireyler topluluğudur. Birbirlerine çok yakın olan türlerin arasında nadiren çiftleşmeler olsa bile meydana gelen yavrular doğurgan olamazlar.

Örneğin at ile eşek aynı tür olarak kabul edilmezler.

✶ Linnaeus (Linne), her türe latince iki kelimeden olu- şan bir ad vermiştir. Bu şekilde yapılan adlandır- maya ikili adlandırma denir. İkili adlandırmada birinci kelime, türün ait olduğu cins adıdır ve büyük harfle başlar. İkinci kelime ise tanımlayıcı ad olarak kullanılır ve küçük harfle başlar. İkisi birden tür adı

olarak geçer. Örneğin Canis familiaris köpeğin, Ca- nis lupus kurdun bilimsel adıdır. Birinci isimlerden, her ikisinin de Canis cinsine ait olduğu anlaşılır.

✶ Akrabalık ilişkileri tanımlayıcı adın değil, cins adının benzerliğine göre yapılır.

Sınıflandırma Birimleri

✶ Sınıflandırmada tür en küçük birimdir. Birbirine çok benzeyen yakın türlerin bir araya gelmesiyle cins (genus) adı verilen birim ortaya çıkar. Cinslerin ortak karakterlerine göre gruplaşmasıyla aile (fa- milya) meydana gelir. Benzer ailelerin birleşmesiyle takım (ordo) adı verilen topluluklar oluşur. Benzer takımların meydana getirdiği gruba sınıf (classis) denir. Benzer sınıfların oluşturduğu grup şube (fi- lum) adını alır. Birbirine benzer şubelerin meydana getirdiği en büyük sistematik birim ise alem (regnum) olarak adlandırılır.

Yapay (Ampirik) Sınıflan- dırma

Doğal ( Filogenetik) Sı- nıflandırma Canlıların dış görünüşü ve

yaşadıkları ortama göre yapılır.

Canlıların tüm iç ve dış özellikleri dikkate alınarak yapılır.

Analog organlar esas alı- nır.

Homolog organlar esas alı- nır.

Nitel gözlemler esastır. Nicel gözlemler esastır.

Ortak dil yoktur. Ortak dil Latincedir.

Temel birim yoktur. Temel birim türdür.

Adlandırma yapılmamıştır. İkili {binominal) adlan- dırma kullanılır

(11)

2014-2015 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu III Sayfa:11 Canlı Âlemleri Ve Özellikleri

✶ Canlılar âlemi hücre yapısına göre prokaryot ve ökaryot canlılar olmak üzere iki büyük gruba ayrılır.

✶ Prokaryot canlılar; bakteriler âlemi ve arkebakteriler âlemini içine alır.

✶ Ökaryot canlılar; protistalar âlemi, mantarlar âlemi, bitkiler âlemi ve hayvanlar âlemi olarak dörde ayrılır.

✶ Yukarıdaki tabloda canlıların altı ayrı âlemde sınıflandırılması gösterilmiştir.

(12)

2014-2015 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu III Sayfa:12 BAKTERİLER ÂLEMİ

✶ Tek hücreli mikroskobik organizmalardır.

✶ Hücre şekilleri açısından çeşitlilik gösterirler. Yuvar- lak, çubuk, spiral ve virgül şeklinde olabilirler.

✶ Hücre zarlarının üzerinde bir hücre duvarı vardır.

Hücre duvarı peptidoglikan denilen kısa peptit zin- cirleriyle bağlanmış bir polisakkaritten oluşur. Bak- teriler, hücre duvarının fiziksel ve kimyasal yapısına göre farklı boyanma özelliğine sahiptir.

✶ Birçok bakteride hücre duvarına ek olarak bir kap- sül bulunur. Genellikle polisakkarit yapılı olan kap- sül, bakterinin dirençliliğini ve hastalık yapabilme özelliğini artırır.

✶ Pilus denilen kısa uzantılar bakterilerin yüzeylere tutunmasını sağlar ve bir bakteriyi diğerine bağla- yarak genetik materyal aktarımında görev yapar.

✶ Kalıtım maddesini oluşturan DNA molekülü halkasal yapıdadır ve çekirdek alanı denilen kısımda bulunur.

✶ Bakteri sitoplazmasında, hücre kromozomundan bağımsız olarak çoğalan küçük halka şeklindeki DNA parçalarına plazmit denir. Plazmitler, bakterinin an- tibiyotik ve diğer bazı kimyasal maddelere karşı di- renç oluşturmasını sağlayan genleri içerir. Bir bakterinin sahip olduğu bu direnç özelliği diğer bir bak- teriye plazmit ile taşınabilir.

✶ Bazı bakteriler kamçılarıyla aktif hareket edebilir.

✶ Bakterilerin bazıları sadece oksijenli solunum bazı- ları da sadece oksijensiz solunum yapar. Ancak oksijensiz solunum yaptığı halde geçici olarak oksijenli ortamda yaşayabilen veya oksijenli solunum yaptığı halde geçici olarak oksijensiz ortamda yaşayabilen bakteriler de vardır.

✶ Oksijenli solunum yapan bakterilerde solunum enzimleri mezozom denilen hücre zarı kıvrımlarında ve sitoplazmada bulunur. Mezozomlar ökaryot can- lılardaki mitokondrilerin görevini yapar.

✶ Bakterilerin bazıları ototrof bazıları heterotroftur.

Ototrof bakteriler enerji kaynağı olarak güneş ışığını kullanıyorsa fotoototrof bakteri, kimyasal enerjiyi kullanıyorsa kemoototrof bakteri adını alır. Hete- rotrof bakterilerin bazıları parazit olup ihtiyaç duy- dukları besin maddelerini birlikte yaşadıkları canlı- dan sağlarlar. Ayrıştırıcı (saprofit) olan heterotrof bakteriler ise ölü bitki ve hayvan artıklarındaki organik maddeleri kullanırlar.

✶ Bakteriler ikiye bölünme yoluyla eşeysiz olarak ço- ğalırlar.

✶ Bazı bakteri türleri uygun olmayan ortamlarda en- dospor adı verilen özel yapılar oluşturabilirler. Hüc- rede kromozom kopyalanırken, bir kopya kalın ve dayanıklı kılıfla çevrilir. Olumsuz koşullarda dıştaki

hücre parçalansa bile endospor hayatta kalır. En- dosporlar besin ve su azlığı, aşırı sıcak ya da soğuk gibi zorlu koşullara dayanıklıdır. Uygun olmayan şartlarda endosporlar yüzyıllar boyunca uyku halinde kalabilir. Ortam şartları düzeldiğinde ise endosporlar su alarak çoğalmaya yeniden başlar.

ARKEBAKTERİLER ÂLEMİ

✶ Tek hücreli, prokaryot canlılardır.

✶ Aşırı sıcak, aşırı tuz, yüksek asit, yüksek baz gibi çok ekstrem koşullarda yaşayabilme özelliğine sahiptir- ler. Ilıman koşullarda da yaşayabilirler.

✶ Hücre duvarının kimyasal yapısı bakterilerden fark- lıdır. Ayrıca hücre zarının kendine özgü bir lipit ta- bakası içermesi ve karakteristik bir rRNA baz sıra- sına sahip olmaları nedeniyle bakterilerden ayırt edilirler.

✶ Arkebakterilerin yaşadıkları çevresel koşullar farklı- lık gösterir. Örneğin bunların bazıları CO2'yi hidro- jenle birleştirip metan gazı oluştururlar (metanojenler). Arkebakterilerin bir diğer grubu aşırı tuzcul- lardır (halofiller). Sıcak ortamlarda yaşayan arkebakteriler (aşırı termofiller) 60 – 80°C'ler arasında en iyi gelişimi gösterirler. Soğuk sevenler (psikrofilik arkebakteriler) ise aşırı soğuk ortamlarda gelişebi- lirler.

✶ Arkebakteriler biyolojik ve ekonomik öneme sahiptir. Örneğin çiftliklerdeki çöpler ve hayvan gübreleri üzerinde yaşayan metanojenler, biyogaz olarak ad- landırılan metan gazını oluştururlar. İneklerin ve di- ğer büyükbaş hayvanların bağırsaklarında yaşayan metanojenler, selülozu parçalayıcı enzimlere sahip- tirler.

PROTİSTA ÂLEMİ

✶ Üyeleri ökaryot hücre yapısına sahiptir. Yani zarla çevreli çekirdek ve diğer hücre organelleri bulunur.

✶ Üyelerinin çoğu mikroskobik tek hücreli canlılardan oluşur. Koloni halinde yaşayan ve çok hücreli olan protistler de vardır.

(13)

✶ Tatlı sularda yaşayan tek hücreli üyelerinde kontraktil koful bulunur.

✶ Bazı üyeleri ototrof, bazıları heterotroftur.

✶ Hareketsiz olanları bulunabildiği gibi kamçı, siller ya da yalancı ayaklarla hareket edenleri de vardır.

✶ Protistlerin çürükçül olanları, endüstri ve canlı atık- larını parçalayarak çevre kirliliğini önlemede ve madde döngüsünde etkilidirler.

✶ Protista âlemi; kamçılılar, kökayaklılar, silliler, sporlular, algler ve cıvık mantarlar şeklinde gruplandırı- lır. Bu âlemin en çok bilinen örnekleri kamçılılar grubundan öglena, kökayaklılar grubundan amip, silliler grubundan paramesyum ve sporlular grubundan plazmodyumdur. Bunların hepsi mikroskobik tek hücreli canlılardır.

✶ Öglena tatlı sularda yaşayan ve hareket organeli olarak kamçı bulunduran bir organizmadır. Klorop- last içerdiği için fotosentez yaparak besinlerinin bir kısmını sentezler. Besinlerinin bir kısmını ise dışarı- dan hazır alır.

✶ Amipler tatlı sularda yaşayan heterotrof organiz- malardır. Bunlar "yalancı ayak" denilen sitoplazma uzantıları oluşturarak hem beslenmeyi hem de ha- reketi gerçekleştirirler. Amipte besin, yalancı ayaklarla alındığı zaman bir besin kofulu oluşur ve koful içindeki besinler hücre içinde sindirildikten sonra

kullanılır. Bazı amip türleri hastalıklara neden olabilir. Örneğin insanın kalın bağırsağında yaşayan bir amip türü, amipli dizanteri adı verilen bir hastalığa yol açar.

✶ Paramesyum tatlı sularda yaşayan heterotrof bir organizmadır. Hücre yüzeyini kaplamış olan siller ile

hareket eder. Yapılarında büyük ve küçük çekirdek olmak üzere iki tip çekirdek bulunur. Hücre içine giren fazla suyun boşaltımını kontraktil koful denilen iki özel yapı sağlar. Bu organizmaların vücutlarında hücre ağzı, yutak ve anal açıklık gibi oluşumlar yer alır.

✶ Plazmodyum hareket etmek için özelleşmiş bir yapı içermez. Besin kofulları ve kontraktil kofulları da yoktur. Parazit olarak yaşayan bu organizma, anofel cinsine ait bir sivrisinek tarafından insana taşınır ve alyuvarlarda çoğalarak sıtma hastalığına neden olur.