4. BÖLÜM. Hücre ve Hücre Bölünmeleri 1. HÜCRE TEORİSİ 2. HÜCRE ÇEŞİTLERİ B) ÖKARYOT HÜCRE A) PROKARYOT HÜCRE HÜCRE VE HÜCRE BÖLÜNMELERİ

1. HÜCRE TEORİSİ

Hücre, canlılık olaylarının gerçekleştiği temel birimdir.

Bu canlılık olayları, hücreyi oluşturan “organel” adını verdiğimiz bölümlerde, hücre sıvısında (sitoplazma) ve hücre zarında gerçekleşir.

Günümüzde kabul edilen hücre teorisini beş madde ile özetleyebiliriz:

1. Bütün organizmalar, bir veya daha fazla hücreden meydana gelir.

Çok hücreli canlılarda görülen canlı organizasyonu (kuruluşu):

Organik ve inorganik moleküller  Organeller  Hücre- ler  Dokular  Organlar  Organ sistemleri  Ge- lişmiş (yüksek yapılı) canlı organizma.

2. Canlıların temel yapı taşı hücredir.

3. Hücreler bağımsız olabildikleri gibi, diğer hücreler de işbölümü halinde olabilir.

4. Yeni hücreler, var olan hücrelerin çoğalmasıyla meydana gelir.

5. Canlıya ait özellikleri belirleyen kalıtım maddeleri (DNA ve RNA) hücre içinde bulunur.

2. HÜCRE ÇEŞİTLERİ

Canlılar prokaryot ya da ökaryot hücre yapısına sahiptir.

A) PROKARYOT HÜCRE

Çekirdek zarı ve zarlı organelleri olmayan basit hücre yapısıdır. Genel olarak, hücre zarı, sitoplazma ve ribo- zom organelinden oluşur. Bakteriler ve mavi-yeşil algler prokaryot hücrelidir. Bu iki canlı grubu dışındaki tüm canlılar ökaryot hücrelidir. Virüslerin ise hücresel yapısı yoktur. Prokaryot hücreler, dokusal yapı oluşturamaz.

Yani bakteri ve mavi-yeşil algler tek hücrelidir.

Prokaryot bir hücre olan bakterinin genel yapısı:

Hücre duvarı

Ribozom Polizom (poliribozom) Hücre zarı Sitoplazma

RNA DNA Mezozom Kamçı

 Tüm bakterilerde, hücre zarı, dış kısımdan hücre duvarı ile korunur.

 Birden fazla ribozomun meydana getirdiği yapıya polizom denir. Tüm canlılarda, ribozomlar tek tek bulunabildiği gibi polizomu da oluşturur. Polizomlar, protein sentezinin daha hızlı yapılmasını sağlar.

 Tüm canlılarda, hücre zarı, sitoplazma, ribozom, DNA ve RNA bulunur.

 Mezozom, hücre zarının sitoplazma içlerine doğru oluşturduğu kıvrımlardır. Hücre zarının yüzeyini artı- ran bu yapılar sadece oksijenli solunum yapabilen bakterilerde (aerob bakteriler) bulunur.

 Bazı bakterilerde aktif olarak hareket etmeyi sağla- yan kamçılar bulunur.

B) ÖKARYOT HÜCRE

Yapısında, çekirdek, çekirdekçik, zarlı ve zarsız organeller bulunan gelişmiş hücre yapısıdır. Bu hücre- lerde DNA, çekirdekte ve bazı organellerin yapısında bulunur. Yani sitoplazmada serbest halde DNA bulun- maz. Ökaryot hücreli canlılar bir veya çok hücreden oluşur. Yani, tüm ökaryot hücreli canlıların dokusal yapısı yoktur.

Ökaryot hücreli canlılar dört grupta incelenir:

1. Protistler (bir hücreli ökaryotlar): Amip, öglena, terliksi hayvan (paramecium) gibi.

2. Gerçek mantarlar (fungiler); bitkiler ve hayvanlar gibi çok hücreli yapıya sahiptir. Şapkalı mantarlar, küf mantarları gibi.

3. Bitkiler 4. Hayvanlar.

Ökaryot bir hücrenin genel yapısı:

Sitoplazma Hücre zarı

Granüllü endoplazmik retikulum

Golgi Lizozom

Çekirdekçik Çekirdek

Mitokondri Ribozom

Sentrozom Koful Granülsüz endoplazmik retikulum

Hücre ve Hücre Bölünmeleri

4. ^BÖLÜM

5 9 5

 Zarlı organellerin tümü, tüm ökaryot hücrelerde bulunmaz. Örneğin, hayvansal hücrelerde kloroplast (plastit), bitkisel hücrelerde sentrozom ve lizozom organelleri yoktur.

 DNA molekülü çekirdekte, mitokondride, kloroplastta ve sentrozomda bulunur.

3. HÜCRENİN YAPISI VE İŞLEVLERİ

Hücreler çoğunlukla mikroskobik yapılardır. Ancak bazı hücreler çıplak gözle de görülebilir. Deve kuşu yumurta- sı en büyük yapılı hücredir.

Ökaryot hücreleri; hücre zarı, sitoplazma-organeller ve çekirdek olmak üzere üç bölümde inceleyebiliriz.

A. HÜCRE ZARI

Hücre zarı ile ilgili en çok kabul gören model, “akıcı- mozayik zar” modelidir.

Akıcı-mozayik zar modeline göre hücre zarının özellikle- ri:

a) Hücre zarında iki tabaka lipit (yağ), bu tabakaların arasında da protein molekülleri bulunur.

b) Akışkan yapıya sahip olan lipitler, proteinleri de hareket ettirir. Bu durum hücre zarına esneklik sağ- lar.

c) Hücre zarındaki lipitler çoğunlukla fosfat içerir. Bu bileşiklere fosfolipit denir.

d) Hücre zarında, çekirdek zarında bulunan porlar (açıklıklar) bulunmaz. Bu nedenle, moleküller hücre zarından, çözünmüş halde geçer.

e) Hücre zarı, seçici-geçirgen özelliktedir. Geçen molekülün özellikleri ve hücre zarının seçiciliği, madde taşınmasında etkilidir. Yani her madde hücre zarından geçemez.

HÜCRE ZARININ GÖREVLERİ

a) Hücreye şekil kazandırır.

b) Madde alış-verişini düzenler.

c) Yabancı proteinleri (antijenleri) ve hormonları algılar.

Hormonlar kan yoluyla tüm vücuda dağıldıkları halde, sadece belirli yapılar üzerinde etki yaparlar.

Aynı şekilde, antijenlerin algılanması da hücre za- rındaki glikoprotein moleküllerinin görevidir.

d) Sinirsel uyartıların iletimini sağlar.

e) Bakterilerde, enerji üretiminde görev alır.

f) Hücre içi osmotik dengenin düzenlenmesinde rol oynar.

g) Hücre salgılarının ve boşaltım ürünlerinin, hücreden uzaklaştırılmasında görev alır.

Hücre Zarından Meydana Gelen Yapılar

I. Mikrovilluslar: Hücre zarının dışarıya doğru oluş- turduğu parmak şeklindeki kalıcı uzantılardır. Bu ya- pılar sindirim sisteminde, “emilim yüzeyini” artırır, solunum sisteminde, solunan havadaki “toz parça- cıklarının tutulmasını” sağlar, boşaltım sisteminde ise böbreklerde, yararlı maddelerin geri emilimi için,

“geri emilim yüzeyini” artırır.

II. Siller: Terliksi hayvanda, aktif hareketi sağlayan yapılardır.

III. Kamçı (flagella): Öglenada, sperm hücresinde ve bazı bakterilerde aktif hareketi sağlar. Sil gibi kalıcı bir oluşumdur, ancak sillere göre daha gelişmiştir.

IV. Yalancı ayaklar: Hücre zarının belirli miktar sitop- lazma ile dışa doğru geçici olarak oluşturduğu uzan- tılardır. Amipte, cıvık mantarda, akyuvarda ve makrofajda aktif hareketi sağladığı gibi, büyük katı ve sıvı besinlerin hücre içine alınmasında da rol oy- nar.

V. Pinositoz cebi: Hücre zarının içe doğru çukurlaşa- rak oluşturduğu keseciklerdir. Zardan geçemeyecek büyüklükteki sıvı besinlerin hücre içine alınması sı- rasında oluşturulur.

 Bu beş oluşum da bitki hücrelerinde görülmez.

HÜCRE ZARINDAN MADDE GEÇİŞİ

I. Küçük moleküller büyük moleküllere göre zardan daha kolay geçer. (O2 gazı, glikoza göre, glikoz, gliserole göre zardan daha kolay geçer). Nişasta, glikojen, protein, laktoz gibi polimerler ise zardan geçemez.)

II. Hücre zarının yapısında bol miktarda yağ bulundu- ğundan, yağda çözünen moleküller, yağda çözün- meyenlere göre zardan daha kolay geçer. (D vitami- ni, C vitaminine göre zardan daha kolay geçer.) III. Hücre zarının dış yüzeyi daha çok pozitif (+) yüklü-

dür. Bu nedenle, nötr moleküller, iyonlara göre, ne- gatif iyonlar, pozitif iyonlara göre zardan daha kolay geçer.

IV. Yağı çözen maddeler (alkol, eter,aseton gibi), hücre zarının yapısını bozar. Bu maddeler suya göre zar- dan daha kolay geçer.

B. SİTOPLAZMA ve ORGANELLER

Hücre zarı ile çekirdek arasındaki bölümde bulunan sıvıya sitoplazma denir. Sitoplazmada yaklaşık % 70- 90 oranında su bulunur. Bu oran endospor oluşturan bakteride % 5’e kadar düşebilirken, bazı su bitkilerinde

% 98’e kadar çıkabilir. (Su oranı azaldıkça, enzim ça-

lışma hızının azalmasına bağlı olarak metabolizmanın yavaşlayacağına dikkat ediniz.)

Sitoplazmada gerçekleşen canlılık olaylarının bir kısmı, sitoplazmada dağılmış halde bulunan enzimler tarafın- dan, büyük bir kısmı da organeller tarafından yapılır.

Tüm canlılarda, oksijenli ve oksijensiz solunu- mun ilk evresi olan “glikoliz” tepkimeleri sitop- lazmada gerçekleşir.

ORGANELLER

Hücrede bulunan organelleri, zarsız ve zarlı organeller şeklinde iki grupta inceleyebiliriz. (Prokaryotlarda kesin- likle zarlı organellerin bulunmadığını unutmayınız.) Zarsız organeller: Ribozom, sentrozom

Zarlı organeller: Mitokondri, plastitler, lizozom, golgi, koful, endoplazmik retikulum.

I. RİBOZOM

Virüsler dışındaki tüm canlılarda bulunur. Protein sente- zinde görev alır. Sitoplazmada serbest halde ve bazı organellerin (mitokondri, kloroplast, granüllü endoplazmik retikulum) yapısında yer alır. Birden fazla ribozomun birleşerek oluşturduğu yapıya polizom(=

poliribozom) denir. Polizomlar, protein sentezinin daha hızlı yapılmasını sağlar.

Bir ribozomun, yaklaşık % 60’ını RNA (ribozomal RNA)

% 40’ını da protein oluşturur.

Ribozomlar sentezlenen proteinin özelliğini belirlemez.

Aynı ribozomda özellikleri farklı olan proteinler sentezle- nebilir.

II. SENTROZOM

Bazı yosunlarda, mantarlarda ve hayvansal hücrelerde bulunur. Sentriol denilen iki alt birimden oluşur. Hücre bölünmesi sırasında kendini eşler. Bu özelliği, yapısında DNA bulunmasıyla ilgilidir. Hücre bölünmelerin- de,kromozomları kutuplara taşıyan iğ ipliklerini sentez- ler.

Memeli canlılarda, olgun sinir hücrelerinde sentrozom bulunmadığından bu hücrelerin bölünme özelliği yoktur. Sinir hücrelerinin zarar görmesi felç gibi kalıcı bozukluklara yol açar.

Sentrozomun şekli:

sentrioller

sentrozom

III. MİTOKONDRİ

Oksijenli solunum yapan tüm ökaryot hücrelerde bulu- nur. Oksijenli solunumun, krebs çemberi ve ETS reaksi- yonları mitokondrilerde gerçekleşir.

Mitokondrinin boyuna kesiti:

Dış zar İç zar İç zar kıvrımları (krista)

Matriks (sıvı kısım) RNA

DNA Ribozom

 İç zar kıvrımları (krista) ETS reaksiyonları için geniş yüzey oluşturur.

 Yapısında DNA bulunan diğer oluşumlar (kromo- zom, sentrozom, kloroplast) gibi kendini eşleyebilir.

Ancak bu eşleme, çekirdekte bulunan DNA’ların kontrolünde olur.

 İnsanlarda, yaş ilerledikçe; kas hücrelerindeki mito- kondri sayısı azalır. Bu durum daha az enerji üretil- mesine neden olur.

IV. PLASTİTLER

Sadece bitkisel hücrelerde, öglenada ve kolonilerde bulunur. Plastitler, yapı ve işlevlerine göre üç grupta incelenir:

a) Kloroplast (yeşil renkli plastit): Yaprak, genç gövde, olgunlaşmamış sebze ve meyvede bulunur. Bu yapı- larda fotosentezin tamamı kloroplastlarda gerçekle- şir.

Yapısında; DNA, RNA, klorofil, ribozom, fotosentez enzimleri ve besinler bulunur.

Kloroplastın enine kesiti:

Ara lamel Lamel Klorofil

Grana

Stroma İç zar Dış zar

 Fotosentezin ışıklı evresi, klorofillerin bulunduğu granumlarda, karanlık evresi (karbon tutma reaksi- yonları) ise enzimlerin bulunduğu stromada olur.

 Klorofiller, yapraksı oluşumlar olan lamellerin ara- sında bulunur. (Klorofillerin, mavi-yeşil alglerde ve fotoototrof beslenen bakterilerde, sitoplazmada da- ğınık halde bulunduğuna dikkat ediniz)

b) Kromoplastlar: Yeşil renk dışındaki renklerde olan plastitlerdir. Ksantofil; sarı, karoten; turuncu, likopin;

kırmızı renklidir. Çiçekte, bazı yapraklarda ve bazı

5 9 7 köklerde (havuç gibi) bulunur. Kromoplastlar, bitkile- rin eşeyli üremesinde rol oynar. Çiçeklerin renkli ol- ması, böceklerin ve diğer hayvanların ilgisini çeker.

Bu hayvanlara yapışan polenler (çiçek tozları) uzak mesafelere kadar taşınabilir.

c) Lökoplastlar: Renksiz plastitlerdir. Bitkinin ışık gör- meyen kısımlarında bulunur, çünkü ışık etkisiyle di- ğer plastitlere dönüşebilir. Bitki çeşidine göre, nişas- ta, protein ve yağ depolar. (Baklagillerde; protein, ayçiçeğinde; yağ, patateste; nişasta)

V. LİZOZOM

Alyuvarlar dışındaki tüm hayvansal hücrelerde bulunan ve hücre içi sindirimde görev alan organeldir. Yapısında sindirim enzimleri (hidrolaz) bulunur. Dalak, karaciğer gibi hücre içi sindirim yapan organların hücrelerinde bol miktarda lizozom bulunur.

 Lizozomlar, endoplazmik retikulum veya golgi organelleri tarafından oluşturulur.

 Yapısındaki sindirim enzimleri, polimer besinlerin parçalanmasında, yaşlanmış hücrelerin ve antijenik özellik gösteren yapıların (bakteri, mantar, virüs) yok edilmesinde rol oynar.

 Lizozom organelinin parçalanmasıyla hücre kendini sindirir, bu olaya “otoliz” denir.

 Kurbağa larvalarında ve kertenkelede kuyruğun koparılmasında lizozomlar etkilidir.

VI. GOLGİ

Alyuvar ve sperm hücreleri dışındaki tüm ökaryot hücre- lerde bulunur. (Olgun alyuvarlarda çekirdek ve zarlı organellerin bulunmadığına dikkat ediniz.)

 Hücre zarı (glikoprotein, glikolipit, lipoprotein, fosfolipit) üretiminde, bitkilerde, selülozun üretilme- sinde ve salgılanmasında görev alır.

 Hücre dışına salgılanacak bazı maddelerin paket- lenmesinde (zar ile çevrilmesinde) rol oynar.

VII. KOFUL

Hücre zarı, çekirdek zarı, golgi ya da endoplazmik retikulum tarafından oluşturulur. Bitki hücrelerinde, hücre yaşlandıkça kofullar büyür ve koful sayısı azalır.

Hayvansal hücrelerde ise çok sayıda küçük koful bulu- nur.

Genel olarak iki çeşit koful vardır.

a) Boşaltım= vurgan= kontraktil koful: Tatlı sularda yaşayan, amip ve terliksi hayvan gibi canlılarda, ka- sılıp gevşeyerek fazla suyun, difüzyonun tersi yö- nünde hücreden uzaklaştırılmasını (boşaltımını) sağlar.

b) Besin = sindirim kofulu:

Fagositoz ve pinositoz olaylarının sonucunda oluşur.

Tek hücreli ökaryotlarda sindirim merkezidir. Polimer besinler bu organelde parçalanır. Bu kofullar aynı zamanda besinlerin depolanmasında da görev alır.

VIII. ENDOPLAZMİK RETİKULUM

a) Granüllü endoplazmik retikulum: üzerinde bol miktarda ribozom bulunur. Çekirdek zarı ve hücre zarı arasında uzanan kanal sistemidir. (retikulum:

kanalcık). Temel görevi, ribozomlarda sentezlenen proteinleri hücrenin gerekli bölümlerine taşımaktır.

Bileşik enzim gibi proteinli bileşiklerin sentezi granüllü endoplazmik retikulumda gerçekleşir.

 Granüllü endoplazmik retikulum, lizozom, golgi, koful, çekirdek zarı ve hücre zarının yapımında gö- rev alır.

b) Granülsüz endoplazmik retikulum: üzerinde ribo- zom bulunmaz. Üreme bezlerinde (yumurtalık, tes- tis) granülsüz endoplazmik retikulumun fazla sayıda bulunması, bu organelin steroit hormon sentezinde görev almasıyla ilgilidir. Üreme hormonlarının (Öst- rojen, progesteron..) büyük çoğunluğu steroit yapılı- dır.

 Granülsüz endoplazmik retikulum, yağ ve karbonhid- rat metabolizmasında görev alır.

C. ÇEKİRDEK

Hücrenin, bölünme, büyüme ve onarım ile ilgili denetim merkezidir. Bu olayların çekirdekte bulunan DNA’lar tarafından kontrol edildiğine dikkat ediniz. Çünkü bakte- rilerde çekirdek zarı olmadığı halde benzer yaşamsal olaylar gerçekleşir. Bakterilerde bu olayları sitoplazma- da dağınık halde bulunan DNA yönetir.

Bazı tek hücrelilerde (terliksi hayvan) ve bazı kas hücre- lerinde (kalp kası ve iskelet kası) birden fazla çekirdek bulunur. Bu hücrelerde metabolizma hızının yüksek olması, çekirdeğin görevleri ile ilgili ipuçları verir.

 Hücre canlılığının devam edebilmesi için, çekirdeğin bulunması zorunludur. Çekirdeği çıkarılan bir hücre bölünemez ve kısa süre içinde ölür.

4. HÜCRE ZARINDAN MADDE ALIŞ-VERİŞİ

Hücre zarından madde alış-verişini, taşınan moleküllerin büyüklüğüne göre iki grupta inceleyebiliriz.

A. ZARDAN GEÇEBİLECEK KÜÇÜKLÜKTEKİ MOLEKÜLLERİN TAŞINMASI

Küçük moleküllerin taşınmasında; bu moleküllerin bu- lunduğu ortamdaki yoğunluğu önemlidir. Bu yoğunluğa göre, hücre metabolik enerji (ATP) harcar (aktif taşıma) ya da harcamaz (pasif taşıma).

a) Pasif Taşıma (Difüzyon):

Moleküllerin çok yoğun ortamdan, az yoğun ortama doğru hareketidir. Molekül yoğunluğundan kaynaklanan enerji, taşıma için yeterli olduğundan ATP harcanmaz.

Şekerin suda çözünerek yayılması, koku moleküllerinin ortama yayılması difüzyon ile olur.

Tüm gazlar difüzyon ile hareket eder, yani gazların taşınmasında hücre ATP harcamaz.

 Difüzyon canlı ve cansız ortamlarda gerçekleşir. Bir hücrede difüzyon olayının görülmesi, bu hücrenin canlı olduğunu ispatlamaz.

 İki ortam arasında yoğunluk farkı olduğu sürece difüzyon devam eder.

Difüzyon hızına etki eden faktörler:

 Ortam sıcaklığı arttıkça, difüzyon hızı artar.

 Ortamların yoğunluk farkı arttıkça, difüzyon hızı artar.

 Moleküller ne kadar küçükse, difüzyon hızı o kadar fazla olur.

 Ortam yüzeyinin ya da hacminin artması difüzyon hızını artırır.

Difüzyon Çeşitleri:

I. Osmoz: Su, alkol ve aseton gibi çözücü maddelerin yarı geçirgen bir zardan difüzyonudur.

II. Kolaylaştırılmış difüzyon: Hücre zarındaki taşıyıcı proteinlerin (enzim) taşınan maddenin difüzyonunu kolaylaştırmasıdır.

Glikoz ve amino asitler, hücreye daha çok “kolaylaştırıl- mış difüzyon” ile alınır. Sadece bu pasif taşıma olayında enzimler görev alır. Ancak yine ATP’nin harcanmadığına dikkat ediniz.

ORTAM ÖZELLİKLERİ İLE İLGİLİ KAVRAMLAR

HİPOTONİK ÇÖZELTİ

(Hipo = düşük) Çözünen madde oranı düşük olan çözel- tidir. Hipotonik çözeltilerde hücre su alır.

HİPERTONİK ÇÖZELTİ

(Hiper = Yüksek) Çözünen madde oranı yüksek olan çözeltidir. Bu çözeltilerde su oranı düşük olduğun- dan,hipertonik çözeltilerdeki hücreler su kaybeder.

İZOTONİK ÇÖZELTİ

Çözünen madde oranları eşit olan çözeltilerdir. Sitop- lazmasına göre izotonik çözeltiye konulan hücre hacim- ce değişikliğe uğramaz.

Bu çözeltilerde, hücrede meydana gelen şekilsel değişmeler:

PLAZMOLİZ

Hipertonik çözeltilerde hücrenin su kaybederek büzül- mesine denir.

DEPLAZMOLİZ

Plazmoliz halindeki hücrenin su alarak tekrar normal hale gelmesidir.

TURGOR

Hipotonik çözeltilerde ve saf suda hücrenin su alarak normalden fazla hacim kazanması (şişmesi) durumudur.

Bu üç olayı şematik olarak gösterirsek:

Normal T P

DP DP: Deplazmoliz

P: Plazmoliz T: Turgor

 Bitki hücreleri, hayvan hücrelerine göre,turgor duru- muna daha dayanıklıdır. Bu durum bitki hücrelerini en dıştan koruyan selüloz çeper (=hücre duvarı) yardımıyla sağlanır.

 Selüloz çeper; hücreye desteklilik sağlayan, hücre zarından daha geçirgen olan cansız yapıdır. Hücre yaşlandıkça çeper kalınlığı artar.

 Bakterilerde de hücre duvarı bulunur. Bu koruyucu yapıda, protein, yağ ve karbonhidrat bulurken, bitki hücre duvarı sadece karbonhidrat (selüloz ve türev- leri: lignin) içerir.

b) Aktif Taşıma:

Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama veya eşit yoğun- luklara sahip ortamlar arasında madde taşınmasıdır (Bu maddelerin zardan geçebilecek küçüklükte olduğuna dikkat ediniz). Bunun için hücre enerji (ATP) harcar ve hücre zarında bulunan taşıyıcı enzimler görev yapar.

 Bir hücrede aktif taşıma olaylarının görülmesi, bu hücrenin canlı olduğunu ispatlar.

5 9 9

 Aktif taşıma ile hücreye alınan maddelerin hücre içinde tutulabilmesi için de ATP harcanmalıdır. Bu molekül (glikoz ve amino asit gibi) polimerleşebili- yorsa, sadece polimerleşme için ATP harcanırken K⁺, Na⁺ gibi iyonlar sürekli ATP harcanarak hücrede tutulur.

 Osmotik Basınç, Turgor Basıncı, Emme Kuvveti:

Osmotik Basınç:

Sitoplazmadaki ve kofullardaki çözünen maddelerin su tutma isteğidir. Ortamdaki çözünen madde oranı (yüz- desi) arttıkça osmotik basınç artar. Hangi kısmın osmotik basıncı yüksek ise, o kısım su alır.

Turgor Basıncı:

Su alan hücrede, hücre zarının gerilmesiyle oluşan basınçtır. Hücre su alırken, osmotik basınç ve turgor basıncı zıt yönlü olur.

Emme Kuvveti:

Osmotik basınç ve turgor basıncı arasındaki farktan kaynaklanan kuvvettir.

Emme Kuvveti = Osmotik Basınç – Turgor Basıncı Bu bağıntıyı grafikle gösterirsek;

zaman Turgor basıncı Osmotik basınç

Osmotik denge emme kuvveti

 Osmotik ve turgor basınçlarının eşit olması duru- munda “osmotik denge” meydana gelir.

B. ZARDAN GEÇEMEYECEK BÜYÜKLÜKTEKİ MOLEKÜLLERİN TAŞINMASI

Büyük moleküllerin hücre içine alınmasına endositoz, hücre dışına taşınmasına ekzositoz denir.

a) Endositoz:

Büyük katı maddeler fagositozla, büyük sıvı maddeler ise pinositozla hücre içine alınır.

I. Fagositoz: Hücre zarının oluşturduğu yalancı ayak- lar, besini sarar ve yalancı ayak uçları birleşerek ka- panır. Büyük katı molekül, belirli miktar zarla hücre içine alınmış olur. Oluşan bu yapıya besin kofulu denir.

 Bir amipin fagositozla besin alması:

katı besin

yalancı

ayaklar besin kofulu

II. Pinositoz: Büyük yapılı sıvı maddelerin hücre içine alınması olayıdır. Büyük - sıvı besinin zara temas etmesiyle, zar hücre içine doğru girinti meydana ge- tirerek pinositoz cebini oluşturur.

Pinositozla besin alınmasını aşağıdaki gibi özetle- yebiliriz:

pinositoz cebi

besin kofulu sıvı

besin

 Fagositoz ve pinositozda ATP harcanır ve enzimler görev alır. Bu olaylar bitki hücrelerinde ve ince ba- ğırsak hücreleri gibi hücre dışı sindirim yapan hücre- lerde görülmez.

b) EKZOSİTOZ:

Koful içinde sindirilemeyen atıkların ve salgıların hücre- den pinositik koful aracılığıyla uzaklaştırılmasıdır.

5. HÜCRE METABOLİZMASI:

Hücrede yapılan tüm canlılık olaylarına metabolizma denir. Genel olarak metabolizma ikiye ayrılır:

a) Anabolizma = Özümleme = Asimilasyon = Yapım olayları: fotosentez, protein sentezi, kemosentez gibi tüm sentez olayları anabolik reaksiyonlardır. Bu olaylar canlının büyümesinde etkilidir.

b) Katabolizma = Yadımlama = Disimilasyon = Yıkım olayları: Solunum ve sindirim olayları katabolik reak- siyonlardır.

 Hücrede her zaman hem özümleme hem de yadım- lama yapılır.

Bazal Metabolizma:

Tam dinlenme halindeki metabolizmaya bazal metabo- lizma denir. Yani vücuttaki biyolojik sistemlerin çalışa- bilmesi için gerekli olan en az metabolizmadır.

 Bazal metabolizma, canlının yaşına, cinsiyetine, vücut büyüklüğüne ve ortam sıcaklığı gibi çevresel faktörlere göre değişir.

Bazal metabolizma hızı ölçülürken aşağıdaki faktörler dikkate alınır:

I. Bireyin tam dinlenme halinde olması. (Uyku halinde bazal metabolizma ölçülemez)

II. Ortamın oda sıcaklığında olması III. Tüketilen oksijen miktarı

IV. Yemek yedikten 12 saat sonra ölçümün yapılması V. Cinsiyet, yaş ve kilo

HÜCRE BÖL ÜNMELERİ 1. HÜCRE BÖLÜNMESİNİN ÖNEMİ

Hücreler bölünerek çoğalır. Tek hücreli canlılarda hücre bölünmesi bir çeşit üremedir. Çok hücrelilerde ise, can- lının büyüyüp gelişmesi, yıpranan dokuların onarılması, ölen hücrelerin yerine yenisinin yapılması, üreme hücre- lerinin oluşturulması hücre bölünmeleri ile sağlanır.

 İnsanlarda ve hayvanların büyük çoğunluğunda, gelişmiş sinir hücreleri, olgun alyuvarlar, çizgili kas hücreleri ve retina hücreleri bölünüp çoğalamaz.

 Embriyo, dil epitel hücreleri, bağırsak epiteli, kemik iliği hücreleri gibi hücreler ise diğer hücrelere göre daha hızlı bölünüp çoğalır.

2. HÜCRE BÖLÜNMESİNE NEDEN OLAN FAKTÖRLER

A) HACİM / YÜZEY ORANININ ARTMASI

Hücrenin büyümesiyle, hacimdeki artış yüzeye göre fazla olur. Bu nedenle hücre yüzeyi, metabolizma için, gerekli madde alışverişini yapamaz. Hücre bölünmesi, yüzeyin artmasını sağlarayak, bu sorunu giderir.

B) ÇEKİRDEK KONTROLÜNÜN AZALMASI

Sitoplazma miktarının artması, çekirdeğin metabolizma- yı kontrol etmesini zorlaştırır. Bu durum hücre bölünme- sini zorunlu kılar.

Bu iki olay sonucunda da çekirdek, bölünme emrini vererek, hücre bölünmesine neden olur.

 Hücrenin bölünebilmesi için yeterli büyüklüğe ulaş- ması gerekir. Bu bilgi, aşağıdaki “amip deneyleri” ile ispatlanmıştır:

Sitoplazmanın bir kısmı deney süresince belirli aralıklarla kesiliyor.

Çekirdekli kısım sürekli olarak sitoplazmayı tamir ediyor.

(bölünme görülmüyor) Çekirdeksiz kısım ölüyor.

Bölünme olgunluğuna erişmemiş amiple yapılan deney:

Kontrol amibi, deney süresince arka arkaya 60 kez bölünüyor.

Bölünme olgunluğuna erişmiş amiple yapılan kontrol deneyi:

Bölünme olgunluğuna erişmiş amipte sitoplazma kesilse bile, çekirdekli kısım bölünüyor. Çekirdeksiz kısım ölüyor.

Bölünme olgunluğuna erişmiş amiple yapılan deney:

3. KROMOZOMUN YAPISI ve ÇEŞİTLERİ

Bölünme öncesinde çekirdek içinde bulunan ipliksi yapılara kromatin ağı denir. Bölünme sırasında kroma-

tin ağ (kromatin iplik ) kısalıp kalınlaşarak kromozomla- rı oluşturur.

Kromozomlar kromonema denilen ince ipliklerden oluşur. Kromonemalar matriks denilen yoğun bir sıvı içinde bulunur.

Normal olarak bir kromozomda, her biri 4 kromonema taşıyan 2 kromatit bulunur.

Kromonemaların üzerindeki küçük şişkinliklere kromomer denir.

Kromozomlar iki koldan oluşur. Bu kolları birbirine bağ- layan boğumlara sentromer denir. Sentromerler, bö- lünme sırasında kromozomların iğ ipliklerine tutunması- nı sağlar.

Kromonema Sentromer Matriks

Protein kılıfı

 Kromozomlar, otozom ve gonozom olmak üzere ikiye ayrılır:

a) Gonozom: Cinsiyet ile ilgili genlerin bulunduğu kromozomdur. Monoploit (n) kromozomlu hücrelerde 1, diploit (2n) kromozomlu hücrelerde 2 gonozom bulunur.

b) Otozom: Vücut özelliklerini belirleyen genlerin bu- lunduğu kromozomdur.



ÖRNEK: İnsanda 2n kromozom sayısı 46’dır.

Erkeklerde; 44 + XY otozom gonozom Dişilerde; 44 + XX

otozom gonozom

Buna göre, normal bir sperm; 22 + X veya 22 + Y kro- mozom yapısına, yumurta ise her zaman 22 + X kromo- zom yapısına sahiptir.

Kromozom Yapısı

Gonozom Sayısı

Otozom Sayısı

n 1 n - 1

2n 2 2n - 2

 Gametler (yumurta, sperm, spor) ve partenogenez sonucu oluşan erkek arı ve erkek karıncaların tüm hücreleri haploit (=monoploit=n) kromozomludur.

Partenogenez: Döllenme olmadan yumurtanın gelişmesiyle canlının meydana gelmesi olayıdır.

 Üreme ana hücreleri ve vücut (soma) hücreleri diploit = 2n kromozomludur.

4. HÜCRE BÖLÜNMELERİ

6 0 1 Canlılarda görülen hücre bölünmelerini; mitoz, mayoz, amitoz, endomitoz ve prokaryotlarda ikiye bölünme olarak beş gruba ayırabiliriz.

A) MİTOZ BÖLÜNME

 Ökaryot hücreli canlıların tümünde görülür.

 n kromozomlu (haploit = monoploit) ve 2n kromo- zomlu (diploit) hücrelerde gerçekleşir ve bölünme sonucunda hücrenin kromozom sayısı ve kalıtsal yapısı değişmez. Bu nedenle mitoz bölünme kalıtsal çeşitliliğe neden olmaz. Evrim görüşüne göre, mi- toz bölünme kalıtsal çeşitliliğe neden olmadığından, evrimleşmede etkili bir faktör değildir.

 Bölünme sonucunda bir hücreden iki yavru hücre oluşur.

Mitoz bölünme; çekirdek bölünmesi (karyokinez) ve sitoplazma bölünmesi (sitokinez) olmak üzere iki aşa- mada gerçekleşir.

a) Çekirdek Bölünmesi

Hücre bölünmeye başlamadan önce hazırlık evresi geçirir. Bölünmenin esas evresi olmayan bu evreye interfaz denir.

İnterfazda;

 Kromozomlar kendini eşler yani kalıtsal madde miktarı iki katına çıkar. (DNA = 4n)

 Sentrozom (sentrioller) kendini eşler.

 Normal metabolizmaya göre, ATP, protein, mRNA, rRNA, tRNA sentezleri hızlanır.

İnterfaz

Sentrozom (sentrioller) çekirdek çekirdekçik

Kromatin iplik

 Kromatin iplik, kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluşturur. Bu olay fizikseldir yani, kısalıp kalınlaşma sırasında kalıtsal yapı değişmez. Kromozomlar kro- matin iplik halindeyken kendini eşler (DNA eşlenme- si). Bu nedenle kısalıp kalınlaşma sonucu daha ko- lay görülür hale gelen kromozomlar iki ipliklidir (kromatitli).

 Bölünme öncesinde hücredeki sentozom sayısı 1 dir.

Bölünme Evreleri: Profaz, metafaz, anafaz ve telofazdır.

Kromatin İplik: Bölünme halinde olmayan ökaryot hücrede, çekirdekteki kromozomların karışık halidir.

Bölünme evrelerinde kısalıp kalınlaşır ve mikroskopla daha kolay görünür hale gelir.

Kromozom: Yapısında, DNA (gen), RNA ve protein bulunan polimer yapıdır. (DNA’lar kromozomun bileşi- minde bulunur.)

Kromozomun şematik yapısı:

Sentromer

 Sentromer daha çok kromozomun merkezinde bulu- nan yapıdır. Kromozomlar iğ ipliklerine sentromerleri ile tutunur.

 Sentromer sayısı = Kromozom sayısı

Kromatit: Kromozom iplikçikleridir.

Kromozom eşlemesinin ve kromatitlerin ayrılmasının şeması:

Sentromer

Kromatitler

1 Kromozom 2 Kromatitli 1 Kromozom Kromozom

eşlenmesi

 Kromozom eşlemesi ile kromozom sayısı değişmez.

Ancak DNA miktarı ve kromatit sayısı iki katına çı- kar.

Kromatit ayrılması

2 Kromatitli 1 Kromozom

= Sentromer eşlenmesi

2 Kromozom (Birer kromatitli)

 Kromatit ayrılması sonucunda, kromozom sayısı iki katına çıkar ancak DNA miktarı değişmez.

I. Profaz:

Kromatin iplikler kısalıp kalınlaş- maya başlar, sentrioller kutuplara doğru hareket ederken araların- da, kromozomları taşıyacak olan iğ iplikleri oluşur.

2n

Profazın son aşamasında çekirdek zarı ve çekirdekçik erimeye başlar.

II. Metafaz:

İğ ipliklerine sentromerlerinden tutunan kromozomlar ekvator düz- leminde dizilir. Kromozomların en belirgin olarak görüldüğü evredir.

Sentromer eşlenmesi olur ve

kromatitler birbirinden ayrılır. ²ⁿ Ayrılan bu yapılara kardeş kromozomlar denir.

Kardeş kromozomlar, aynı genetik yapıya sahiptir.

III. Anafaz:

4n

Kromozomların kutuplara doğru hareket etmesiyle baş- lar. Metafazda sentromer parçalanması (=eşlenmesi) sonucu kromatitler ayrılsa da, bu olay anafazda daha belirgindir.

Yani kromozom sayısı belirgin olarak iki katına çıkar. (2 x 2 = 4n) DNA miktarı ise değişmez.

DNA miktarının, interfazda 4n olduğuna dikkat ediniz.

Anafaz, kardeş kromozomların kutuplara ulaşmasıyla sonlanır.

IV. Telofaz

4n

Kutuplara ulaşan kromozomlar tekrar kromatin iplik halini alır. Çekirdek zarı sentezlenerek bu yapıların etrafı çevrilir ve çekirdekçik oluşur. İğ iplikleri kaybolur.

b) Sitoplazma Bölünmesi (Sitokinez)

2n 2n

Telofaz evresinden sonra, hayvan hücrelerinde boğum- lanma, bitki hücrelerinde ise ara plak (= orta lamel) oluşumu ile sitoplazmaya ikiye bölünerek iki yavru hücre oluşur.

Ara plak oluşumu ile meydana gelen hücre- lerin sitoplazma miktarlar yaklaşık eşittir.

Boğumlanma sonucunda oluşan hücrelerin sitoplazma miktarları farklı olur.

B) MAYOZ BÖLÜNME

Ökaryot hücreli canlıların üreme ana hücrelerinde görü- lür. Bu hücreler 2n kromozomludur.

Bölünme sonucunda 4 yeni hücre (gamet) oluşurken kromozom sayısı yarıya (n) düşer.

Mayoz sonucu oluşan n kromozomlu gametlerin birleş- mesi (döllenmesi) ile 2n kromozomlu zigot oluşur. Böy- lece türlerin nesiller boyunca kromozom sayısı sabit kalır.

Anne (2n)

yumurta (n)

mayoz

Baba (2n)

sperm (n)

mayoz

Döllenme

Zigot (2n)

Yavru birey (2n)

Gelişme

Mayoz bölünme, canlılarda görülen kalıtsal çeşitliliğin nedenlerinden biridir. Bu nedenle mayoz bölünme evrim görüşüne göre, türlerin evrimleşmesinde etkilidir.

Mayoz bölünme, birbirini takip eden mayoz I ve mayoz II olmak üzere iki hücre bölünmesinden oluşur. Bu bölün- melerin bazı evreleri mitoz bölünme ile ortak özellikler gösterir.

Mayoz I’de kromozom sayısı yarıya düşerken, mayoz II daha çok mitoz bölünme özelliği gösterir. Mayoz I ve mayoz II’de çekirdek ve sitoplazma bölünmeleri meyda- na gelir.

A) MAYOZ I

İnterfaz; karyokinez evreleri (profaz, metafaz, anafaz ve telofaz) ve sitokinez olmak üzere üç aşamada gerçekle- şir.

1. İnterfaz

Genel olarak mitoz bölünmedeki interfaz ile aynıdır.

6 0 3 2. Karyokinez Evreleri:

I. Profaz I: Kromozomlar kısalıp kalınlaşmaya başlar.

Homolog (eş) kromozomlar yanyana gelerek tetratı oluşturur.

Homolog Kromozom: Aynı özelliklerle ilgili genleri karşılıklı olarak bulunduran, biri anneden diğeri babadan gelen kromozomlardır. Her homolog kro- mozom iki kromatitli olduğundan tetratta (dörtlü), dört kromatit bulunur.

Oluşturulan tetrat sayısı, n kromozom sayısına eşittir.

Tetratı oluşturan kromatitlerin aralarında sarmal oluş- turması olayına sinapsis denir. Kromatitlerin birbirlerine temas ettiği bölümler ise kiyazma noktasıdır.

Kiyazmalarda genlerin karşılıklı olarak yer değiştirme- sine ise krossing-over (parça değişimi) denir. Krossing- over, mayoz bölünme sonucu oluşan hücrelerdeki kalıt- sal çeşitliliğin temel nedenidir.

A R N

A R N

a R n

a R n Homolog

kromozomlar

Şekil 1: Homolog kromozomlarda aynı özellikleri belirleyen genlerin karşılıklı olarak bulunduğuna dikkat ediniz.

A R N

a R n A R N n R a

Şekil 2 : Sinapsis oluşumu.

A R N

a R N

A R n

a R n

Şekil 3: Basite indirgeyerek gösterdiğimiz bu örnek de bile, oluşan 4 kromatit krossing-over sonucunda, farklı genetik kombinasyonlara sahip olmuştur.

II. Metafaz I: Homolog kromozomlar, tetrat şeklinde hücrenin ekvator düzleminde düzgün bir şekilde sı- ralanır.

III. Anafaz I: Tetratlar, ikili kromatitlere ayrılarak zıt kutuplara çekilir. Sentromer parçalanması (kromatit ayrılması) olmadığından kromozom sayısı hala 2n’dir. Bu nedenle, sitokinez sonucunda oluşacak hücrelerde kromozom sayısı 2n/2 = n kromozom olacak yani kromozom sayısı yarıya düşecektir. Mi- toz bölünmenin anafaz evresinde, kromozom sayı- sının 4n olduğuna dikkat ediniz.

IV. Telofaz I: Kromozomların kutuplara ulaşmasından sonra başlar ve bu evrede çekirdek zarı ile kromo- zomların etrafı çevrilir.

3. Sitokinez

n kromozomlu çekirdeklerin, sitoplazma bölünmesiyle ayrılması sonucunda oluşan iki hücre de n kromozomlu olur.

B) MAYOZ II

Haploit (=Monoploit = n kromozomlu) hücrelerdeki kro- mozomlar iki kromatitli olduğundan kromozom eşlenme- si görülmez. Bu nedenle mayoz II’de interfaz evresi yoktur. Hatta bazı organizmalarda profaz II de görülmez.

Metafaz II, anafaz II ve telofaz II, mitoz bölünme evreleri ile büyük oranda aynıdır.

 Mayoz II sonucunda, n kromozomlu 4 hücre oluşur.

Gamet adı verilen bu hücrelerin bölünme yetenekleri yoktur. Ancak iki gametin birleşmesiyle (döllenme- siyle) oluşan zigot bölünebilir.

Homolog kromozomlar

(2N = 4)

Tetrat

Profaz - I

İğ iplikleri

Metafaz - I

Kromatid

Anafaz - I Haploid (N) hücreler

Homolog kromozomlar

Metafaz - II Telofaz - II Haploid gametler (N = 2)

Tohumsuz bitkilerde yumurta ve sperm oluşu- mu, erkek arı ve erkek karıncalarda sperm oluşumu mitoz bölünme ile olur. Bu istisnalar dışında gamet (yumurta ve sperm) oluşumu mayoz bölünme ile gerçekleşir.

Karaciğer hücresinde 40 kromozom bulunan memeli bir hayvan, normal bir mayoz bölünmede kaç tetrat oluşturur?

A) 10 B) 20 C) 40 D) 80 E) 160

ÇÖZÜM

Oluşturulan tetrat sayısı n kromozom sayısına eşittir.

Karaciğer hücresinde (vücut hücresinde) 2n kromozom sayısı 40 ise, n kromozom sayısı 20 olur.

Cevap B’dir.

C) AMİTOZ BÖLÜNME

Amipte ve kanser hücrelerinde görülen hücre bölünme- sidir. Amitoz bölünmede, normal mitoz bölünmede oldu- ğu gibi çekirdek zarı bölünme başlangıcında eriyip kay- bolmaz. Bu nedenle amitoz bölünme mitoz bölünmeye göre daha hızlı olur.

Çekirdek Boğumlanma Yeni çekirdekler

Kanser hücreleri, normal hücrelere göre daha hızlı bölünüp çoğalır.

D) ENDOMİTOZ

Endomitozda, çekirdek bölünmesi (karyokinez) gerçek- leştikten sonra sitoplazma bölünmesi (sitokinez) olmaz.

Bu durum hücrenin çok çekirdekli olmasına neden olur.

Tohumlu bitkilerin embriyo taslağında (tohum taslağı), insan ve bazı hayvanlarda bulunan çizgili kas ve kalp kasında endomitoz bölünme görülür. Çok çekirdekli olan bu hücrelerin metabolizma hızı, normal hücrelerin meta- bolizma hızından yüksektir.

E) İKİYE BÖLÜNME

Prokaryot hücrelerdeki hücre bölünmesi “ikiye bölünme”

olarak adlandırılır. Prokaryot hücrelerde, çekirdek zarı bulunmadığından bu hücrelerde mitoz ve mayoz bölün- meler görülmez.

İkiye bölünmede, halka şeklinde olan DNA, kendini eşledikten sonra sitoplazma bölünmesi gerçekleşir.

Bakteriler çok hızlı bölünüp çoğalabilir. Bu durum, ikiye bölünmede, bölünme hızının diğer bölünmelere göre çok yüksek olmasıyla ilgilidir.

Çok hücreli ökaryot canlılardaki hücre bölünmelerinde görülen bazı olaylar şunlardır:

I. Tetrat oluşumu

II. Kromozom sayısının yarıya düşmesi III. DNA replikasyonu

IV. İğ ipliklerinin oluşumu

V. Kromatitler arasında karşılıklı gen değişimi

Bu olaylardan hangileri mitoz bölünmede, hangileri de mayoz bölünmede görülür?

Mitoz Mayoz

A) III ve IV I, II ve V B) III ve IV I, II, III, IV ve V C) I, III ve IV II ve V D) III I, II, III, IV ve V E) I, III, IV ve V I, II, III ve V

ÇÖZÜM

Öncüllerdeki olayların tümü mayoz bölünmede görülür.

(I, II ve V mayoz bölünmeye özgüdür). III ve IV mitozda da gerçekleşir.

Cevap B’dir.

Bir hayvan türüne ait bireyde, hücre bölünmeleri sıra- sında görülen bazı olaylar şunlardır:

I. Sentrozom eşlenmesi

II. Kardeş kromatitlerin birbirlerinden ayrılması III. Çekirdek zarının erimesi

IV. İğ ipliklerinin kromozomları kutuplara taşıması V. Tetrat oluşumu

Bu olaylardan hangileri sadece mayoz bölünmede gerçekleşir?

A) Yalnız II B) Yalnız V C) I ve II D) IV ve V E) I, II, III, IV ve V

ÇÖZÜM

Tetrat oluşumu mayoz bölünmeye özgüdür. Diğer dört olay mitozda ve mayozda ortaktır.

Cevap B’dir.

ÖRNEK

-

ÖRNEK

ÖRNEK

6 0 5

1.

Bitki hücresi, bileşimi bilinmeyen bir çözeltiye

konulduktan sonra, hücre içi osmotik basıncın art- tığı tespit ediliyor.

Bu veriye göre, aşağıdaki yargılardan hangisi- ne ulaşılamaz?

A) Çözelti, hücre sitoplazmasına göre hipertoniktir.

B) Hücre içi emme kuvveti artmıştır.

C) Çözeltideki çözünen madde yoğunluğu, hücre sitoplazmasındaki çözünen madde yoğunluğu- na göre düşüktür.

D) Hücrede plazmoliz olayı gözlenir.

E) Hücre kofullarında hacimce küçülme görülür.

2.

Sitoplazmasına göre hipotonik (az yoğun) çö- zeltiye konulan bitki hücresinde zamana göre, hücre içi osmotik basınç ve koful hacmi deği- şimi, aşağıdaki grafiklerden hangisindeki gibi olur?

Osmotik basınç Koful hacmi

Zaman

A) Osmotik basınç

Koful hacmi

Zaman

B)

Osmotik basınç Koful hacmi

Zaman

C) Osmotik basınç

Koful hacmi

Zaman

D)

Osmotik basınç Koful hacmi

Zaman

E)

Osmotik basınç, Koful hacmi

3.

Bitkisel hücrelerde aşağıdaki metabolik olay- lardan hangisi kesinlikle gerçekleşmez?

A) Klorofil sentezi B) Selüloz sentezi C) Glikoz yıkımı D) Amino asit yıkımı E) Glikojen yıkımı

4.

Bir hücrede, I. Hücre bölünmesi

II. Hücre içine göre dış ortamda daha yoğun olarak bulunan bazı minerallerin hücre içine alınması

III. Hücresel solunum sonucu oluşan karbondiok- sitin hücre dışına atılması

olaylarından hangilerinin gerçekleşmesi için ATP harcanmalıdır?

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

5.

Bitkisel hücrelerde görülen hücre bölünmele- rinde, aşağıdakilerden hangisi kesinlikle ger- çekleşmez?

A) Çekirdek zarı ve çekirdekçiğin kaybolması B) DNA’nın kendini eşlemesi

C) Hücre zarının boğumlanmasıyla sitoplazmanın bölünmesi

D) İğ ipliklerinin, kromozomları kutuplara taşıması E) Kromatitler arasında karşılıklı gen alış-

verişlerinin olması

6.

Aynı bitkisel dokudan alınan ve sitoplazma yoğun- lukları eşit olan 1, 2 ve 3 numaralı özdeş hücreler, farklı çözeltilerde eşit sürelerde bekletilmiş ve bu süre sonunda hücrelerin mikroskobik görüntüleri aşağıdaki gibi olmuştur.

1 koful çekirdek

2 3

çekirdek koful

Buna göre,

I. 1. hücrenin konulduğu çözelti, 2 ve 3 hücrele- rin konulduğu çözeltilere göre hipertoniktir.

II. 3. hücrenin osmotik basıncı, diğer hücrelere göre daha fazla artmıştır.

III. 2. hücre saf su içine konulmuştur.

yorumlarından hangileri yapılamaz?

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

Ç Ö Z Ü M L Ü T ^{E S T}

7.

Tuzlu bir gölün kenarlarında yaşamaya uyum sağlamış bitkilerde, tatlı su gölünün kenarla- rında yaşayan bitkilere göre,

I. Sitoplazmadaki su oranı düşüktür.

II. Hücre içi osmotik basınç yüksektir.

III. Yaprak yüzeyleri geniştir.

yargılarından hangileri yanlıştır?

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

8.

Sitoplazma O2 = %25 glikoz = %11 amino asit = %6 O2 = %15

glikoz = %5 amino asit = %7

I II Hücre zarı Hücreler arası

sıvı

O2, glikoz ve amino asit yoğunluklarının verildiği yukarıdaki şemada, hücre zarındaki madde taşın- ma yönleri I ve II numaralı oklarla gösterilmiştir.

Buna göre, aşağıdaki madde taşınma yönü- taşınan madde - madde taşınma şekli eşleştir- melerinden hangisi yanlıştır?

Taşınma Taşınan Taşınma

yönü madde şekli

A) I Glikoz Difüzyon

B) II Glikoz Aktif taşıma

C) I O2 Difüzyon

D) II O2 Aktif taşıma

E) II Amino asit Difüzyon

9.

Deney tüpünde gerçekleşen protein sindirimi- ne bağlı olarak ortamdaki,

I. Amino asit miktarı II. Osmotik basınç III. pH

IV. Su miktarı

aşağıdakilerden hangisindeki gibi değişir?

Amino asit Osmotik

basınç pH Su

A) Artar Azalır Artar Azalır

B) Artar Artar Azalır Azalır

C) Artar Değişmez Değişmez Değişmez

D) Azalır Artar Azalır Artar

E) Azalır Artar Değişmez Azalır

10.

Suda çözünebilen K, L, M ve N maddelerinin hücre içi ve hücre dışı yoğunlukları aşağıdaki gra- fikte gösterilmiştir.

=

=

Hücre içi yoğunluk

%5

%2

%9 %9

%2

%6

%3

%0 Yoğunluk (%)

Maddeler Hücre dışı

yoğunluk

K L M N

Grafikteki verilere göre, hangi maddelerin hücre içinde tutulabilmesi için metabolik enerji (ATP) harcanmalıdır?

A) Yalnız K B) Yalnız M C) M ve L D) K ve L E) K ve N

11.

Cam huni

%10’luk sakkaroz çözeltisi Yarı geçirgen zar Kap

Saf su

Cam huninin ağzı, sadece glikoz ve fruktoz gibi birim molekülleri (monomerleri) geçirebilen yarı geçirgen zar ile kapatılarak içine %10’luk sakkaroz çözeltisi konuluyor ve yukarıdaki deney düzeneği hazırlanıyor.

Belirli bir süre sonra deney düzeneğinde, I. Kap içine sakkaroz moleküllerinin geçmesi II. Cam hunide sıvı seviyesinin yükselmesi III. Cam hunideki osmotik basıncın artması olaylarından hangileri meydana gelmez?

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

12.

Ototrof beslenen bakteri türünde aşağıdaki metabolik olaylardan hangisi özelleşmiş bir organelde yapılır?

A) Fotosentez B) Protein sentezi C) Oksijenli solunum D) Fermantasyon E) Sindirim

6 0 7

1.

Bir ortamdaki çözünen madde oranının artması

osmotik basıncı artırır. Bu duruma aşağıdaki olay- lar neden olmuş olabilir:

a) Ortamın su kaybetmesi,

b) Nişasta ve protein gibi polimerlerin yadımlan- ması, (bir monomer, kendi polimerlerine göre daha çok çözünür.)

c) Fotosentez ve kemosentez sonucunda suda çözünen monomerlerin (glikoz gibi) üretilmesi.

Bu bilgilere göre:

(A) Çözelti hipertonik ise, hücre su kaybeder ve osmotik basıncı artar.

(B) Hücre su kaybettikçe hücrenin emme kuvveti artar.

(C) Çözelti, sitoplazmaya göre az yoğunsa (hipotonik), hücre su alır, bu durum hücrenin osmotik basıncını düşürür.

(D - E): Su kaybeden hücrenin hacmi azalır (plazmoliz), kofulları küçülür.

Cevap C’dir.

2.

Her zaman yoğun (hipertonik) ortamlar su alır.

Soruya göre sitoplazma hipertonik durumdadır.

Bu nedenle, hücre su alır, osmotik basıncı azalır, kofulların hacmi artar.

Cevap D’dir.

3.

Soru çözümünde iki bilgi kullanılabilir:

a) Bitkisel hücreler dış çevreden organik besin almaz.

b) Glikojen hayvansal bir polisakkarittir.

Cevap E’dir.

4.

Hücreler;

a) Pasif taşıma (difüzyon, osmoz, kolaylaştırılmış difüzyon)

b) Sindirim (hidroliz) olaylarının dışındaki tüm metabolik olaylarda ATP harcar.

II. ve III. olaylar difüzyon ile olur (gazlar sadece difüzyonla hareket eder).

Cevap A’dır.

5.

Bitkisel hücreler plak (= orta lamel = ara lamel) oluşturarak, hayvansal hücreler ise boğumlanmay- la bölünür.

Cevap C’dir.

6.

Sorudaki bilgilere göre, hücrelerin konulduğu çözeltilerin yoğunluklarını çoktan aza doğru; 1, 2 ve 3 şeklinde sıralayabiliriz.

(I) 1. hücrenin hacmi en az olduğuna göre, bu hücrenin konulduğu çözelti, diğer çözeltilere göre yoğundur (hipertonik).

(II) En fazla 3. hücre su almıştır yani bu hücrenin osmotik basıncı diğerlerinden düşüktür.

(III) 2. hücre saf su içine konulmuş olamaz çünkü, 3. hücreye göre hacimce daha az büyümüştür.

Cevap E’dir.

7.

Tuzlu sudaki çözünen madde oranı tatlı sudakin- den fazladır. Buna göre,

(I - II) Tuzlu suyun kenarında yaşayan bitkilerin hücreleri düşük su oranına sahiptir, osmotik ba- sınçları yüksektir.

(III) Bu bitkilerde yaprak yüzeyinin geniş olması beklenmez çünkü, geniş yüzeyli yapraklar fazla terleme yaparak çok su kaybeder. Böyle bir du- rum, bu bitkilerin tuzlu ortamda yaşamasını zorlaş- tırır.

Cevap B’dir.

8.

Gazların (O2, CO2, N2 …) hareketi her zaman difüzyon kurallarına göre (çok yoğundan az yoğu- na doğru) olur.

Cevap D’dir.

9.

Protein sindiriminin sonucunda amino asit miktarı artar (ortamın asitliği artar, pH ı düşer). Amino asitler çözünen madde olduğundan ortamın osmotik basıncını artar. Sindirimde (hidroliz) su harcanır.

Cevap B’dir.

10.

Hücre içi yoğunluğu hücre dışına göre yüksek olan moleküller, hücre dışına (az yoğun ortama) çıkma eğilimi gösterir. Buna göre K ve N nin hücre içinde tutulabilmesi için, hücre ATP harcamalıdır.

Cevap E’dir.

11.

Kaptaki su cam huniye geçerken, hunideki sakkaroz kaba geçemez (sakkaroz birim molekül değildir).

Cevap D’dir.

12.

Bakteriler prokaryot hücrelidir. Prokaryotlarda sadece ribozom organeli bulunur.

Cevap B’dir.

Ç Ö Z Ü M L E R

1.

Bir canlının ototrof beslendiğine aşağıdakiler- den hangisi kanıt olarak gösterilebilir?

A) Ökaryot hücreli olması B) O2 tüketimini gerçekleştirmesi C) Eşeyli yolla üremesi

D) Monomer yapıdaki organik besinleri kompleks yapıdaki besinlere dönüştürmesi

E) CO2 tüketimini gerçekleştirmesi

2.

Fotosentez yapan bir canlı, I. Su,

II. Glikoz, III. Mineral madde

moleküllerinden hangilerini dış ortamdan al- mak zorundadır?

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

3.

Böcekçil bitkiler,

I. Azot ihtiyacını havanın serbest azotundan karşılama.

II. Proteinleri hücre dışı sindirimle parçalama.

III. İnorganik maddelerden organik maddeleri sentezleme.

olaylarından hangilerini gerçekleştirir?

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

4.

Aşağıdakilerden hangisi fotosentetik canlıların tümünün ortak özelliğidir?

A) Kloroplast bulundurma

B) Prokaryot hücre yapısında olma C) Çok hücreli olma

D) Oksijen üretme

E) İnorganik maddelerden organik madde sentez- leme

5.

Bir canlının inorganik maddelerden organik madde sentezlerken ışık enerjisini kullanmadığı saptanı- yor.

Buna göre, bu canlı için aşağıdakilerden han- gisi söylenir?

A) Çekirdeklerinde DNA replikasyonu gerçekleşti- rir.

B) Klorofil pigmenti taşır.

C) Hücre çeperi bulunmaz.

D) Mitokondrilerinde ATP sentezi yapılır.

E) İnorganik maddelerin oksidasyonundan enerji elde eder.

6.

Prokaryot hücreli canlılarda aşağıdaki beslen- me şekillerinden hangisi gözlenmez?

A) Holozoik B) Fotoototrof C) Parazit D) Saprofit E) Kemoootorof

7.

Aşağıdaki canlılardan hangisi fotosentez yapa- bildiği halde kloroplast taşımaz?

A) Eğrelti otu B) Böcekçil bitki C) Çam ağacı D) Mavi yeşil alg E) Öglena

8.

Saprofit bir mantarda aşağıdaki yapılardan hangisi bulunmaz?

A) Klorofil B) Mitokondri C) Ribozom D) Hücre çeperi E) Golgi

9.

Aşağıdaki besinlerden hangisi ototrof ve hete- rotrof canlıların ortak enerji kaynağıdır?

A) Glikojen B) Vitamin C) Su D) Nişasta E) Glikoz

K O N U T E K R A R T E S T İ

6 0 9

10.

Heterotrof canlılarda aşağıdaki olaylardan

hangisi ortaktır?

A) Hayvansal proteinlerle beslenme B) Oksijenli solunumla ATP sentezi C) Eşeyli yolla üreme

D) Glikoz tüketimi ile enerji üretme E) Bitkisel karbonhidratlarla beslenme

11.

Aşağıda bazı özellikleri verilen canlılardan hangisinin yer aldığı alem kesinlikle belirlenir?

A) X canlısı fotosentez yaparak oksijen üretir.

B) Y canlısı heterotrof beslenir.

C) Z canlısı organik besin sentezlerken ışık ener- jisi kullanmaz.

D) T canlısının sindirim enzimleri yoktur.

E) V canlısı hem ototrof hem heterotrof beslenir.

12.

Aşağıdakilerden hangisi saprofit beslenen canlıların özelliklerinden biri değildir?

A) Organik maddeleri inorganik maddelere ayrış- tırma

B) Gelişmiş sindirim enzimlerine sahip olma C) Klorofil pigmenti bulundurma

D) Azot devrinde görevli olma E) Hücre dışı sindirim yapma

13.

I. DNA replikasyonu

II. Organik besinlerden enerji elde etme III. Hücre dışı sindirim

IV. O2 üretme

Yukarıda verilen olaylardan saprofit beslenen canlılarda ve yeşil bitkilerde görülenler aşağı- dakilerden hangisinde doğru olarak verilmiş- tir?

Saprofit Bitkiler A) I ve II III ve IV B) I ve III II ve IV C) I, II ve III I, II ve IV D) I, III ve IV I, II ve III E) II, III ve IV I, II, III ve IV

14.

Aşağıdaki olaylardan hangisi sadece bazı can- lılar tarafından gerçekleştirilir?

A) Glikoz kullanarak ATP sentezleme

B) Basit organik besinleri kompleks organik be- sinlere dönüştürme

C) Aminoasitlerden protein sentezleme

D) Organik besin ihtiyacını dış çevreden karşıla- ma

E) DNA replikasyonunu gerçekleştirme

15.

Bir saprofit canlıların azalmasından aşağıdaki canlılardan hangisi ilk olarak etkilenir?

A) Yeşil bitkiler B) Otoburlar C) Etoburlar

D) Hem etçil hem otçul hayvanlar E) Parazit canlılar

16.

Yapısında klorofil bulundurmayan bir canlı için aşağıdakilerden hangisi kesinlikle yanlıştır?

A) Tek hücrelidir.

B) CO2 özümlemesi yapabilir.

C) Işık enerjisini kimyasal bağ enerjisine dönüştü- rebilir.

D) Heterotrof beslenir.

E) Prokaryot hücrelidir.

17.

Aynı komünitede yaşayan bireylerin tümünde aşağıdaki olaylardan hangisi ortaktır?

A) Organik bileşiklerden ATP sentezleme B) Eşeyli üreme

C) CO2 kullanarak organik besin sentezleme D) Hücre dışı sindirim yapma

E) Heterotrof beslenme