BİYOLOJİ BİLİMSEL BİLGİNİN DOĞASI 12 BİO 001

(1)

1

Bilim:

 Tarafsız gözlem ve deneylerle elde edilen dü- zenli bilgiler topluluğudur.

 Gerçekleri bulma, yeni gerçekler toplama, bunlarla ilgili bilgileri düzenleme, teoriler ortaya çıkarma ça basıdır.

 Kısacası organize olmuş bilgiler topluluğudur.

Bilim İnsanının Sahip Olması Gereken Özellikleri:

 Meraklıdır.

 Sabırlı ve çalışkandır.

 Ön yargıdan uzak ve tarafsızdır.

 Yeniliklere açık ve aydın bir kişiliğe sahiptir.

 Akılcı ve gerçekçidir.

 İnsancıldır. Bilimin temel gayesi insanın yaşamını güzelleştirmektir.

Bilim ve teknoloji aynı anlama gelmez.

Bilim: Doğal dünyada gerçekleşen olayları açıkla- yabilmek için yapılan çalışmalardır.

Teknoloji; Tasarım sürecidir.

 Bilimin ortaya koyduğu sadece bilgilerdir.

 Teknoloji ise bu bilgiler doğrultusunda ürün ortaya koyar. Ortaya konan ürünün ne amaç doğrultusun- da kullanıldığı bilimin kontrolünde değildir.

Aristo (MÖ 383 – 322) Çalışmaları:

İlk kez canlıları sınıflandırmıştır.

El Burini (973 – 1052) Çalışmaları:

Tıbbi botaniği bulmuştur.

İbni Sina (1030) Çalışmaları:

İlk tıp kitabını yazmıştır. (El – Kanun Fi't Tıb)

(2)

2 Robert Hooke

(1665) Çalışmaları:

Hücre kavramını bulmuştur.

Caroku Linneaus (1735) Çalışmaları:

Türün değişmezliğini savunmuştur.

Louis Pasteur (1860) Çalışmaları:

Havada mikroorganizmaların olduğunu savunmuştur.

Charles Darwin (1871) Çalışmaları:

Evrim teorisini ortaya atmıştır.

Davson – Danielles (1935)

Çalışmaları:

Birim zar modelini ortaya koymuştur.

J. Watson – F. Crick (1953) Çalışmaları:

DNA modelini geliştirmişlerdir.

Wilmut (1996) Çalışmaları:

Koyun kopyalamıştır.

(3)

BİLİMSEL BİLGİNİN DOĞASI 12 BİO 001

3 Bilimde hayal gücünün, yenilikçi ve özgün dü- şünmenin önemli bir yeri vardır:

 Bilimsel çalışmalarda mantığın yanında hayal gücü, yenilikçi ve özgün düşünmeyi de kullan- mak gereklidir.

 Bilimin ortaya koyduğu DNA modeli ve atom teorisi hayal gücü ve özgün düşünmenin eserle- ridir.

Bilim öznel ve insani bir akıl yürütme sürecidir.

 Bilimsel çalışmada yapılan gözlemler veri toplama, topladığımız verileri yorumlama ise çıka- rım sürecidir.

 Aynı gözlemleri yapan, aynı verileri inceleyen bilim insanları birbirinden farklı çıkarımlarda bu lunabilmektedir. Bunun nedeni çıkarımı yapan bilim insanlarının çalıştıkları alanlarının, geçmişte yaşadıkları tecrübelerinin, beklentilerinin ön bilgi- lerinin ve eğitim düzeylerinin farklı olmasıdır.

Bilim nesnelliği hedefler:

 Bilim insanlarının çıkarımları arasında farklılıklar olsa bile bilim nesnelliği (objektif ve tarafsızlı ğı) amaçlar.

 Bilimde öznelliği en aza indirecek mekanizmalar mevcuttur.

 Yapılan bilimsel çalışmalar, çeşitli bilimsel dergi ve benzeri yayın organlarında yayınlanmadan önce bir seçme sürecine tabidir Ancak kabul edilebilir yöntem ve delilleri içeren, öznelliği en aza indirmeyi başarmış olan çalışmalar yayımlanır.

 Bilimde süreç özneldir, hedef nesneldir.

Bilimin ortaya koyduğu bilgiler güvenilir olduğu gibi her zaman değişime açıktır.

 Bilimsel bilgiler teknoloji ve bilgi düzeyindeki ilerleme, yeni bulguların ortaya çıkması, eski bulguların yeniden yorumlanması veya sosyo- kültürel faktörlerin etkisiyle değişebilir.

 Örneğin; 1980 lere kadar mantarlar bitkiler ale- minde sınıflandırılırken günümüzde elde ettiği- miz bilgiler ve değişen anlayışımızla bu iki tür canlı grubu farklı alemlerde yer almaktadır.

(4)

4 SORU 1:

I. Bilim teknolojiye hammadde verir.

II. Teknoloji bilime ürün verir.

III. Bilim teknolojiyi destekler.

IV. Teknoloji bilimi destekler.

Yukarıda verilenlerden hangileri bilim ve teknoloji arasındaki ilişkiler için söylenebilir?

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

SORU 2:

I. Bilimsel bilgi kanıtlarla desteklenir ve sınanabilir.

II. Bilimde ortaya konulan çalışma diğer bilim insanla- rının kontrolüne açıktır.

III. Bilim nesnelliği, objektifliği ve tarafsızlığı amaçlar.

Bilim ile ilgili yukarıdaki açıklamalardan hangileri doğrudur?

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

1.E 2.E

(5)

5 BİLİMSEL ÇALIŞMA SÜREÇLERİ

a. Gözlemlerin yapılması

Gözlem: Bir olayın niteliklerinin anlaşılabilmesi ama- cıyla dikkatli ve planlı olarak ele alınıp incelenmesidir.

Gözlem, bilimsel çalışmanın her aşamasında kullanı- labilir.

Nitel Gözlem:

 Ölçmeye dayanmaz.

 Sayısal sonuç vermez.

 Duyu organları ile yapılır.

Örneğin; bakteriler hızlı çoğalır.

Nicel gözlem:

 Ölçmeye dayanır.

 Sayısal sonuçlar verir.

 Araç-gereç kullanılarak yapılır.

 Kişiden kişiye değişmez, daha objektif çalış- madır.

Örneğin: Bakteri hücresi 30 dakikada bir bölünür.

b) Verilerin Toplanması

 Bilim insanlarının deney ve gözlemler yaparak araştırdıkları konu ile ilgili topladıkları bilgilere veri denir.

 Veri kayıt altına alınmış gözlemlerdir. Bilimsel sorguya dayanır.

b. Problemin Tanımlanması

 Herhangi bir olayın nasıl ve neden gerçekleşti- ğini mevcut bilgilerimizle açıklayamıyorsak bu olay bizim için bir problemdir. Bilimsel çalışma- nın yapılabilmesi için problemin net bir şekilde ortaya konulması önemlidir.

 Bilim insanları problemi net bir şekilde ortaya koyabilmek için bu aşamada;

 gözlemler yapar.

 konu ile ilgili alanda daha önceden yapılmış çalışmalardan yararlanırlar.

 Bilim insanları ortaya koydukları problemle ilgili neden, niçin, nasıl gibi sorulara cevap arar. Bilim- sel soruyu cevaplamak amacıyla ön yargıdan uzak gerçekçi ve özenli gözlemler yapar ve bunları kayıt altına alır.

c. Hipotezin Kurulması

 Problemle ilgili veriler toplanıp düzenlendikten sonra probleme geçici bir çözüm anlamına gelen hipotez oluşturulabilir.

 Hipotez problem için önerilen geçici çözüm yolu- dur. Öncül gözlemler ve tecrübelere dayanır. Mev- cut bilgi birikimi ışığında hazırlanır. Test edilebilir.

İyi bir hipotez;

 Eldeki verilere uygun olmalı,

 Test edilebilir olmalı.

 Yeni tahminler yapılabilmesine ve yeni ger- çeklere ulaşılabilmesine olanak sağlamalı

d. Hipoteze Dayalı Tahminlerde Bulunma

 Hipotez kurduktan sonra bilim insanı hipotezini sınamak için hipotezine dayalı tahminlerde bu- lunabilir.

 Tahmin bir hipotezden mantık yoluyla çıkarılan sonuçtur.

e. Kontrollü Deneyler Yapma

 Hipotezden yola çıkarak yapılan tahminleri test etmek için genellikle kontrollü deneyler yapılır.

Kontrollü Deney:

Kontrollü şartlar altında ortaya konulan, hipotezi test etmek, doğruluğunu kanıtlamak için oluşturulmuş dü- zeneklerdir.

 Deneyler genelde iki grup içerir.

Kontrol grubu ve Deney grubu.

 Kontrol grubu, deney grubunda yapılan uygu- lamanın etkilerinin karşılaştırılması amacıyla kullanılır. Bu grupta tüm şartlar sabit tutulur.

 Deney grubu, ise araştırılan faktöre göre değiş- ken şartlarda tutulur.

 Kontrollü deneylerde değişkenlerden sadece bir tanesi değiştirilir. Diğerleri sabit tutulur.

 Deneyde değişken olan ve etkisi araştırılan değiş- kene bağımsız değişken, bağımsız değişkene bağlı olarak değişen değişkene ise bağımlı de- ğişken denir.

(6)

6 Örnek 1:

Sıcaklığın çimlenmeye etkisini araştırmak için aynı büyüklükte 6 saksı alınır.

İçine aynı miktarda toprak, su ile aynı ağırlıkta ve sayıda tohum konulur. Bu saksılardan kontrol grubu normal sıcaklıkta tutulurken diğer saksılar sırasıyla 10, 20, 30, 40 ve 50 C lik yerlere yerleştirilir. Hangi sak-^o sıda çimlenmenin hızlı olduğu kontrol grubu ile karşı- laştırma yapılarak anlaşılır.

Bu örnekle farklı sıcaklıklar bağımsız değişken, sı- caklığa bağlı olarak büyümede meydana gelen deği- şim ise sonuç yani bağımlı değişkendir.

Örnek 2:

Işık renginin fotosentez hızına etkisini araştırmak için tüm şartlar sabit tutulur, sadece ışık rengi değiştirilir.

 Kullanılan ışık rengi bağımsız değişkendir.

 Kullanılan ışık rengine göre fotosentez hızında meydana gelen değişim ise bağımlı değişkendir.

UYARI:

Gözlem; belirli bir amaca yönelik planlı incelemedir.

Kontrollü deney; hipotezin doğruluğunu kanıtlamak için oluşturulmuş düzeneklerdir.

f. Sonuçların Değerlendirilmesi (Verilerin Analizi)

 Bu aşamada bilim insanları kontrollü deneylerle elde edilen verilerin hipotezlerini destekleme du- rumlarını değerlendirir.

 Eğer deney sonuçları hipotez ile çelişirse hipotez tekrar gözden geçirilir, gerekirse hipotez değiştirilir.

Yeni hipotez kurulur.

 Deney sonuçları hipotezi desteklerse deney tekrar- lanır ve elde edilen sonuçlar bilim insanları ile pay- laşılır.

 Deneylerle kanıtlanmış bilimsel doğrulara gerçek denir. Gerçekler herkes tarafından doğruluğu kabul edilen, aynı şartlarda, aynı sonuçlara ulaşılan gözlemlerdir.

 Bilim insanları elde ettikleri bilimsel bilgileri bilim dünyasına tanıtmak amacıyla raporlayarak (maka- le haline getirerek) çeşitli bilimsel dergilerde yayın- larlar konferanslarda sunarlar.

 Böylece yapılan çalışmalar diğer bilim insanlarınca bilinmiş olup tekrar test edilir. Bilime katkı sağlanır.

Hipotezin tekrar gözden geçirilmesi ve yeni hipotez kurulması

Veriler hipotezi desteklemiyorsa Gözlemlerin yapılması ve verilerin toplanması

Problemin tanımlanması

Hipotez kurulması

Tahminlerde bulunulması

Kontrollü deneylerin

kurulması ve kontrolü Sonuçların değerlendirilmesi, (verilerin analizi, çıkarım yapma)

Veriler hipotezi destekliyorsa

Deneylerin tekrarlanması, sonuçların başka araştırmacılar tarafından

doğrulanması

Teori Hipotezin gerçeklik

kazanması

Sonuç olayın nedenini açıklıyorsa.

Kanun

Sonuç olayın nasıl olduğunu açıklıyorsa

 Kırmızı ışık

 100 ml su

 25^o

 Tüm mineraller Kontrol grubu

 Mor ışık

 100 ml su

 25^o

 Tüm mineraller

 Yeşil ışık

 100 ml su

 25^o

 Tüm mineraller

 Sarı ışık

 100 ml su

 25^o

 Tüm mineraller

(7)

7 SORU 3:

I. Problemin tespit edilmesi II. Kontrollü deneylerin yapılması III. Sonuç çıkarma

Yukarıdakilerden hangileri bilimsel bir çalışmada hipotez kurulmadan önce yapılmalıdır?

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

Warren ve Marshall'ın bilimsel bir çalışmada İzle- diği süreç;

Warren, hastalardan elde edilen mide preparatlarında H.pylori'ye rastlamış, bu bakterinin gastrit ve ülserle ilişkisini bulmaya çalışmıştır. Böylece gastrit, bakteri ilişkisini problem olarak ele almıştır. Bu aşamadan sonra sorulacak soru, bakteriyi o bölgeye gastrit en- feksiyonunun mu davet ettiği yoksa enfeksiyonun biz- zat bakteri tarafından mı ortaya çıkarıldığı idi. Daha sonraki çalışmalar ikinci şıkkın doğru olduğunu gös- termiştir.

Warren, problemle ilgili başka çalışmaların olup olma- dığını araştırmış ve çeşitli gözlemler sonucu gastritli insanlarda bakterinin varlığını tespit etmiştir. özellikle H.pylori'nin üretiminin güç olmasını önceki çalışmalar- dan öğrenmesi sonuca gitmesinde etkili olmuştur.

Hipotez;

İnsanda, gastrit ve ülsere H.pylori bakterisi neden olur.

Tahmin;

Eğer H.pylori ülser ve gastrite neden oluyorsa gastrit ve ülserli insanların tamamında bu bakteri bulunmalı- dır.

Kontrollü Deney;

Midelerinde H.pylori olduğu belirlenen gastritli ve ül- serli hasta gruplarından bir kısmına herhangi bir uygu- lamada bulunulmayıp (kontrol grubu) diğerinde H.pylori bakterilerini yok eden antibiyotik kullanır. Bu- na göre, kontrol grubunda hastalığın sürdüğü halde deney grubunda sona erdiği gözlemlenir.

Verilerin Analizi; (Çıkarım ve Genelleme)

Warren ve Marshall'ın yaptığı çalışmalar, çok sayıda bilim insanı tarafından desteklendiği için hipotezleri güçlenmiştir. Sonuçta bu bakteriye karşı antibiyotik içeren reçeteler yazılmaktadır.

KANUN VE TEORİ Bilim dilinde;

Kanun; gözlem ve deneylerle elde edilmiş, aynı şart- larda aynı sonuçları verdiği kesin olarak belirlenmiş durumdur. Kanunlar matematiksel prensiplerdir.

Teori (Kuram); ise geçerliliği ve güvenilirliliği bilimsel yöntemlerle tespit edilmiş, iç tutarlılığı bulunan bilgiler ve açıklamalar bütünüdür ya da bir olgunun deney ve gözlemlerle yapılan açıklamasıdır.

Kanunlar ve teoriler birbirinden farklıdır.

 Bilimsel kanunlar örneğin Mendel’in kalıtım ya- saları kalıtsal özelliklerin oğul döllere nasıl akta- rıldığını anlatır. Gerçekleşen olayların hangi kural- lara göre gerçekleştiğini ifade eder. "Neden böyle oldu?" sorusuna cevap vermez.

 Mendel’in kalıtım yasalarının neden böyle oldu- ğunu ancak bir teori izah edebilir.

 Nasıl?  Kanun (yasa) Örnek; Yerçekimi Kanunu

 Neden?  Teori(kuram) Örnek; Kromozom Teorisi

 Teoriler asla kanunlara dönüşmez, aralarında hiyerarşik bir ilişki yoktur.

 Yasalar (kanunlar) birkaç cümle ile ifade edilebilir- ken teoriler için kitaplar dolusu bilgiler verilebilir.

SORU 4:

Kanun ve teorilerle ilgili olarak:

I. Kanunlar doğada gerçekleşen bilimsel olayların nasıl gerçekleştiğini açıklar.

II. Teoriler ile kanunlar arasında hiyerarşik bir ilişki yoktur.

III. Teoriler bilimsel olayların neden gerçekleştiğini izah eder.

yargılarından hangileri doğrudur?

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

3.A 4.E

(8)

8 SORU 5:

Bir öğrenci aşağıdaki düzenekleri kurarak tohumun çimlenmesini etkileyen faktörlerle ilgili bir araştırma yapmak istiyor.

Bu öğrenciye deney süresince;

I. Sıcaklığın etkisini gözlemek için I ve III.düzeneği birlikte değerlendirmiş

II. Suyun etkisini gözlemlemek için II.düzenekteki bezelye tohumları yerine fasulye tohumu kullanıl- mış, sıcaklığı 30°C ye çıkarmış ve III.düzenekte hiçbir değişiklik yapmamış

III. Gübrenin etkisini gözlemlemek için I.düzenekte sıcaklığı 30° ye çıkarmış ve gübresiz toprak kul- lanmış, III.düzenekte hiçbir değişiklik yapmamış uygulamalarından hangilerini yaparsa doğru sonuca ulaşılır?

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

SORU 6:

I. Hipotezin ortaya konulması II. Problemin belirlenmesi III. Tahminlerin yapılması IV. Sonuçların değerlendirilmesi

Yukarıda bilimsel bir problemin çözüm aşamalarının bazıları verilmiştir.

Bu aşamaların oluş sırasına göre dizilişi aşağıda- kilerden hangisidir?

A) I-II-III-IV B) II-I-III-IV C) III-IV-I-II D) IV-III-II-I E) II-I-IV-III

BİYOLOJİ VE BİZ

Artan dünya nüfusu sonucunda doğal kaynakların hızla tükenmesi, beraberinde ortaya çıkan besin kıtlığı ve çevre sorunları biyoloji biliminin önemini her geçen gün artırmaktadır.

Özellikle biyolojinin son yıllarda biyoteknoloji ve sağlık alanına yaptığı katkılar biyolojiye altın çağını yaşat- maktadır.

Biyoloji tarih boyunca birçok soruna çözüm üretmiş, günümüzde ise ürettiği çözümlerle önemi daha da artmıştır.

a) Çevre Sorunları ve Biyoloji:

 Hızla artan nüfus çevreyi olumsuz etkilemekte- dir.

 Artan çevre sorunlarının çözümünde biyolojinin sunduğu bilgiler gün geçtikçe önem kazanmak- tadır. Günlük hayatta yoğurt ve peynir yapı- mı, sağlık alanında antibiyotik üretimi için kul- lanılan mikroorganizmalar çevre sorunlarının çözümünde de kullanılmaktadır. Bu kullanım alanlarına örnek olarak; biyoremediasyon verilebilir.

 Biyoremediasyon

 Su, hava ve topraktaki kirleticilerin mikro organizmalar yoluyla zararsız veya az za- rarlı bileşiklere dönüştürülmesidir.

 Su mercimeği bitkisinin kullanılarak sular- daki ağır metallerin temizlenmesi

 Çenobil nükleer santrali felaketinden sonra uranyum ile kirlenmiş topraklarda ayçiçeği bitkisi yetiştirilerek topraktaki uranyumun temizlenmeye çalışılması

 Pet şişelerin bakteriler tarafından parça- lanması

 Petrol kirlenmesinin olduğu bölgelerde toprak bakterilerinin petrolü parçalayarak bölgeyi temizlemesi

biyoremediasyona örnek verilebilir.

5.E 6.B Fasulye

tohumu + Nemli ve gübreli toprak

+ 20°C

I

Bezelye tohumu

+ Kuru ve gübreli toprak

+ 25°C

II

Fasulye tohumu

+ Nemli ve gübreli toprak

+ 30°C

III

VETERİNERLİK

ÇEVRE

ZİRAAT SU ÜRÜNLERİ

HAYVANCILIK ECZACILIK

MÜHENDİSLİK TIP

Biyolojinin Çalışma

Alanları

(9)

9 b) Sağlık ve Biyoloji:

 Biyolojinin insan sağlığına sunduğu katkılar;

 İnterferon, aşı, hormon, enzim, antibiyotik (ilaç) üretimi

 Kişiye özel ilaç geliştirme

 Kök hücre tedavisi

 Gen terapisi şeklinde sıralanabilir.

 Bugün biyoteknoloji sayesinde insandan alınan genlerin bakterilere aktarılması sonucu insülin hormonu, büyüme hormonu, kanın pıhtılaşmasını sağlayan proteinler gibi laboratuar koşullarında üretilemeyen veya maliyeti büyük yükler getiren ürünler düşük maliyetler ile üretilip toplum sağlığı- nın hizmetine sunulmuştur.

c) Biyoyakıtlar:

 Teknolojik araçların kullanımının yaygınlaşması insanların enerji gereksinimini artırmaktadır. Biyo- loji alanında, artan enerji ihtiyacına çözüm olabile- cek, ekonomik ve çevreye duyarlı alternatif enerji kaynağı biyoyakıtlar öne çıkmaktadır. Biyoyakıt, biyolojik (bitkisel ya da hayvansal) kaynaklardan elde edilen yakıtlardır. Biyoyakıtlar son yıllarda otomobil motorlarında yakıt ham maddesi olarak kullanılmakta ve petrol karşısındaki ekonomik özelliği ile birçok ülke tarafından tercih edilmekte- dir.

 Biyoyakıtların petrol ve kömür gibi doğal yakıtlar- dan ya da nükleer yakıtlardan farkı, yenilenebilir olmasıdır.

 Özellikle biyoyakıt amaçlı yetiştirilen şeker kamışı, aspir gibi bitkiler kendi biyokütlelerini oluştururken atmosferdeki CO2 yi tükettiğinden yakıt olarak kul- lanıldığında da atmosfere fazladan CO2 salınımına sebep olmaz. Böylelikle artan fosil yakıt ihtiyacına karşılık biyoyakıt kullanılması ile çevre zararı mi- nimuma iner.

d) Tarım ve Biyoloji:

 Günümüz biyoloji bilimi gen teknolojisini kullanarak kısa sürede çok sayıda ürün veren tarım ürünleri yetiştirmeyi sağlayarak artan besin talebini karşı lamaya yönelik çözümler üretmektedir.

 Ayrıca gen teknolojisi ile;

 Yüksek protein ve vitamin içeren besin değeri arttırılmış

 Hastalıklara dayanıklı

 Olumsuz çevre koşullarına dayanıklı tarım ürünleri yetiştirilmektedir.

 Normal olarak A vitamini üretemeyen pirinç bitkisi- ne nergis bitkisinden alınan ve A vitamini üreten betakaroten geni bir bakteri aracılığıyla aktarılmış- tır. Böylece, pirinç bitkisinin beta karoten üretmesi sağlanmıştır. Bu yolla, özellikle pirinci fazla tüketen toplumlarda A vitamini eksikliğine bağlı hastalıkla- rın önüne geçilmesi amaçlanmıştır.

e) Adli Uygulamalar:

 Biyolojinin sağladığı bilgi ve yöntemler suçlunun yakalanmasında ya da olayın aydınlatılmasında çoğu zaman etkili olarak kullanılmaktadır.

 Tek yumurta ikizleri hariç her bireyin DNA dizisi kişiye özgü (DNA parmak izi) olduğu için suçlu birey moleküler biyoloji teknikleri ile kolaylıkla belir lenebilir.

 Sadece bir damla kan, idrar, tükürük, bir doku parçası, bir adet kıl veya saç teli gibi DNA bulun- duran biyolojik bir örnek kişinin genetik kimliğini belirlemek için yeterlidir.

 DNA analizi

 Suçluları bulma

 Babalık ve annelik testleri gibi çocuğun ebe- veynlerini belirlemede kullanılır.

SORU 7:

Aşağıda verilenlerden hangisi, biyolojinin nüfus artışına bağlı olarak ortaya çıkan problemlere yö- nelik çözümlerden değildir?

A) Besin kıtlığının azaltılması B) Canlı çeşitliliğinin azaltılması

C) Adli olaylardaki artışa bağlı olarak suçluların tespit edilmesine yönelik yöntemler geliştirilmesi

D) Kirlenen çevrenin rehabilite edilmesi E) Artan enerji gereksinimine çözüm getirilmesi

7.B

(10)

18

BİYOLOJİ CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ 12 BİO 002

CANLI ÖZELLİKLERİ

Bazı istinai durumlar dışında incelenen varlığın canlı olup olmadığını aşağıdaki özelliklerden ayırt edebiliriz.

1. HÜCRESEL YAPI

 Bütün canlıların yapısal ve işlevsel en küçük birimi hücredir. Bu yapılar bazen tek başına bakteriler gibi bir hücreli canlıları oluşturur. Bir hücreli canlı ların tüm yaşamsal faaliyetleri kendilerini oluşturan hücresel kısımlarda olur. Örneğin: sil, kamçı gibi yapılarıyla hareket edebilir, boşaltım kofullarıyla boşaltım yapabilirler.

 Bazen de birçok hücre bir araya gelerek balık, kelebek gibi çok hücreli canlıları oluşturur. Bazı mantarlar, bitki ve hayvanların tümü çok hücrelidir.

 Hücreler yapılarına göre prokaryot ve ökaryot olmak üzere ikiye ayrılır.

Prokaryot Hücre:

 Bakteriler ve arkeler alemindeki canlılar prokaryot hücrelidir.

 Çekirdek ve zarla çevrili organelleri bulunmaz.

 DNA ve RNA’ya sahiptirler.

 DNA'ları sitoplazmada dağınıktır. Halkasal DNA'ya sahiptirler.

 Ribozomları vardır.

 Genellikle hücre çeperleri vardır.

 Hücre çeperleri bakterilerin peptidoglikan yapılı, arkelerin ise yalancı peptidoglikan yapılıdır.

Ökaryot Hücre:

 Çekirdek ve zarla çevrili organelleri bulunur.

 DNA ve RNA’ya sahiptirler.

 DNA'ları çekirdek içinde bulunur.

 Ribozomları vardır.

 Mitokondri, golgi, endoplazmik retikulum gibi zarla çevrili organelleri vardır.

 Hayvanlar, bitkiler, mantarlar, protistalar ökaryot hücrelidir.

 Hayvanlar aleminin tamamı ve protistaların bazıla- rında hücre çeperi yoktur. Alg, bitki ve mantarlarda hücre çeperi vardır.

 Hücre çeperi mantarlarda kitin yapılıdır. Alglerde ve bitkilerde seliloz yapılıdır.

UYARI:

 Bakteri ve arkeler dışındaki tüm canlılar ökaryot hücre yapısındadır.

Tanecikli endoplazmik retikulum Küçük kofullar

Ribozomlar Düz endoplazmik retikulum Golgi kofulları Golgi aygıtı İpliksi hücre iskeleti

Çekirdek Çekirdek gözeneği Çekirdek zarı Çekirdekçik Sitoplazma

Peroksizom Mitokondri

Koful Tonoplast Plazmodesmata

Hücre zarı Hücre duvarı

Kloroplast Tilakoid zar Nişasta taneciği

Flagellum Sitoplazma

Ribozomlar Hücre duvarı

Kapsül DNA (nükleoid)

Plazma zarı

Mezozom

(11)

CANLILARIN ORTAK ÖZELLİKLERİ 12 BİO 002

19 İstisnai durumlar dışında tüm canlı hücrelerde ortak olan özellikleri şunlardır;

 Hücre zarı, sitoplazma bulundurma

 Nükleik asit (DNA-RNA) bulundurma

 Ribozom bulundurma

 Protein sentezleme

 Enzim sentezleme

 Enzim kullanılarak metabolik olayları gerçekleştir- me

 ATP sentezleme

 Kendine özgü temel yapı maddelerini sentezleme

 Dehidrasyon ve hidroliz yapma.



 Basit organik molekülleri solunum ile parçalayarak ATP üretme.

 İnorganik molekülleri dışarıdan hazır alma

SORU 1:

Prokaryot hücrelerde görülen, I. ATP üretme ve tüketme II. Ribozom bulundurma

III. Basit organik molekülleri kompleks organik mole- küle çevirme

IV. Halkasal DNA'ya sahip olma

V. Peptidoglikan yapılı hücre duvarı bulundurma özelliklerden hangileri ökaryotlarda da görülebilir?

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

SORU 2:

Ökaryot hücreler prokaryot hücrelerden farklı olarak,

I. DNA'larının çekirdekte bulunması

II. Kendine özgü temel yapı maddelerini sentezleme III. Basit organik molekülleri inorganik maddelere

parçalama

özelliklerinden hangisine sahiptir?

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

2. BESLENME

 Canlılar ototrof ve heterotrof olmak üzere iki şekil- de beslenirler.

a) Ototrof Canlılar:

 İnorganik maddeleri (CO ,H O mineraller) kulla₂ ₂ narak organik madde (glikoz...) sentezlerler.

 Ototrof canlılar besin sentezlerken kullandıkları enerji kaynağına göre ikiye ayrılırlar.

Fotosentetik Ototrof Canlılar:

 Güneş ışığını kullanarak ihtiyaç duydukları organik besinleri, inorganik maddelerden sentezlerler.

 Klorofilleri vardır.

 Fotosentez yaparlar.

 Yeşil bitkilerin tümü, öglena, algler bazı bakteri ve arkeler fotosentez yapar.

Bitkiler, siyano bakteriler, öglena, algler ;

CO2 + H2O C6H12O6 + O2

Mor sülfür bakterileri ;

CO2 + H2S C6H12O6 + S

Hidrojen bakterileri ;

CO2 + H2 C6H12O6

 Fotoototrofların tümünde CO tüketimi, ışık enerji-₂ si kullanımı ve glikoz sentezi ortaktır.

 Ancak kullandıkları hidrojen (elektron) kaynakları farklı olabilir. Buna bağlı olarak da yan ürünler (O2

veya S) farklı olabilir.

 Prokaryotlardan klorofilli bakteriler, siyanobakteri - ler ve bazı arkelerde fotosentez görülür.

 Ökaryot canlılardan öglena, algler ve bitkilerde fotosentez görülür.

1.C 2.A Basit

organik moleküller

Dehidrasyon Hidrasyon





Kompleks organik moleküller

Işık enerjisi Klorofil

(12)

20 SORU 3:

Fotosentez yapan ototrof canlılarda, I. Işık enerjisini kullanarak ATP sentezleme

II. İnorganik maddelerden organik besin sentezi yapma

III. C kaynağı olarak CO kullanma ₂ olaylarından hangileri ortaktır?

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

Kemosentetik Ototrof Canlılar:

 Işık enerjisi kullanmazlar.

 Klorofil yoktur.

 İnorganik maddelerin (NH ,HNO ,Fe,H S ) oksit-₃ ₂ ₂ lenmesiyle kazandıkları kimyasal enerjiyi kullanarak inorganik maddelerden organik madde sentezlerler.

 Kemosentez yaparlar.

 Kemosentez; sadece prokaryot canlılar olan bakteriler ve arkelerde görülür. Nitrit ve nitrat bakterileri kemoototroftur. Bu canlılar bir yandan kendi besinlerini yaparlarken bir yandan da azot (N) döngü- sünde rol oynarlar.

İnorganik maddelerin oksitlenmesi ile kazanılan kimyasal enerji

2 2 6 12 6 2

ATP

6CO 6H O C H O 6O

   

Açığa çıkan O2 atmosfere verilmez, canlı inorganik maddeleri oksitlemek için kullanır.

UYARI:

 Fotosentez gündüz ışıkta olur.

Kemosentez gece-gündüz gerçekleşir.

UYARI:

Tüm ototroflarda;

 CO kullanımı ₂

 İnorganik maddelerden organik madde sentezi ortaktır.

b) Heterotrof Canlılar

 İnorganik maddelerden organik madde sentezle- yemezler. Kendi besinlerini üretemezler.

 Gereksinim duydukları organik besinleri diğer canlılardan hazır alırlar.

 Hayvanlar ile mantarların tümü protistler ve bakteriler ve arkelerin bazıları heterotrof beslenirler.

Holozoik Beslenme (Katı parçalarla):

 Bu canlılar besinlerini katı parçalar halinde alıp gelişmiş sindirim sistemlerinde parçalarlar.

 Kullandıkları besinin niteliğine göre,

 Otçullar (herbivorlar)

 Etçiller (Karnivorlar)

 Hem etçil hem otçullar (Omnivorlar) olarak adlandırılır.

 Hayvanların (bazı parazitler hariç) tamamı holozoik olarak beslenir.

Saprofit (Çürükçül=Ayrıştırıcı) Beslenme:

 Hücre dışına salgıladıkları sindirim enzimleri sayesinde besini hücre dışında sindirip hücre içine monomer besin olarak alırlar.

 Bakteriler ve mantarların bir bölümü saprofit beslenir.

 Saprofiitlerin besini atıklar olduğu için bu canlılar madde döngüsünde önemli rol oynarlar.

 Ölmüş canlıları, çöpe atılmış yiyecekleri inorganik madde olarak toprağa katıp yeniden döngüye so- karlar.

UNUTMA !

 Saprofit beslenme hem prokaryot hem de ökaryot canlılarda görülür.

 Mantarlar ökaryot

 Bakteriler prokaryottur.

Parazit Beslenme;

 Sindirim enzimleri az gelişmiş ya da hiç gelişme- miştir.

 Basit organik molekül bulunan ortamlarda (amino asit, glikoz, yağ asiti, vitamin) yaşarlar.

 Tenya, bağırsak solucanı…. parazit beslenir.

c) Hem Ototrof Hem Heterotrof Canlılar

 Hem inorganik maddelerden organik besin sentez- leyen, hem de hazır organik besin alan canlılardır.

 Öglena ile böcekçil bitkiler bu grupta yer alır.

3.E

K.B.E

(13)

21 3. SOLUNUM

 Her canlı yaşamak için gereksinim duyduğu enerjiyi organik besinlerden karşılar.

 Işık enerjisi fotosentezle kimyasal enerjiye dönüş- türülerek besinlerin yapısında depolanır.

 Canlılar solunum olayı ile besinlerde depolanmış olan enerjiyi hücrelerin kullanabileceği ATP enerji- sine dönüştürürler.

 Organik besin monomerleri hücre içinde enzimlerle parçalanarak ATP enerjisi elde edilmesi olayına hücresel solunum denir.

 Solunum hücre düzeyinde gerçekleşen bir yıkım olayıdır.

 Solunum ile elde edilen enerji yeni hücrelerin ya pımı, madde sentezi, hareket etme, zararlı atık maddelerin uzaklaştırması gibi pek çok olayda kul- lanılır.

UYARI:

 Solunum tüm canlı hücrelerde kesintisiz ger- çekleşen bir olaydır.

 Tüm canlı hücreler ATP üretirler ve ATP tüke- tirler.

4. METABOLİZMA

 Canlıların hücrelerinde meydana gelen sindirim solunum ve boşaltım gibi yaşamsal reaksiyonların tümüne metabolizma denir.

 Her canlının metabolizması kendi DNA'sındaki bilgiye uygun olarak gerçekleştirilir.

Metabolizma  Yapım  Yıkım

 Bu reaksiyonlardan bazıları yeni bir ürün oluştur- mak için yapılırken (Anabolizma) diğer bir kısmı ise büyük molekülleri daha küçük moleküllere yık mak için gerçekleşir. (Katabolizma)

a. Anabolizma (Asimilasyon=Özümleme)

 Hücredeki yapım tepkimeleridir.

 Basit organik moleküllerinden daha karmaşık or ganik moleküllerin sentezlenmesidir.

 Bu olaylar sırasında ATP harcanır. Endergonik tepkimelerdir.

 Fotosentez, kemosentez ve dehidrasyon tepkime- leri (protein sentezi, nükleik asit sentezi,glikojen sentezi) anabolik tepkimelerdir.

Örnekler:

Fotosentez

Işık enerjisi yardımı ile inorganik maddelerden organik maddelerin üretilmesidir.

2 2 2

CO H OGlikozO Dehidrasyon Olayları

Monomer yapıdaki organik moleküllerden kompleks organik moleküllerin sentezlenmesidir.

n(Amino asit)  Protein  (n  1)H O ₂ n(Glikoz)  Nişasta  (n  1) H O ₂

b. Katabolizma (Disimilasyon=Yadımlama)

 Hücredeki yıkım tepkimeleridir.

 Kompleks organik moleküllerin monomer yapıdaki basit organik moleküllere parçalanmasıdır.

 Hücre içi sindirim, fermantasyon, oksijenli solunum, oksijensiz solunum katabolik tepkimelerdir.

Örnekler:

Oksijenli solunum

Monomer yapıdaki organik moleküllerin oksijenli ortamda parçalanmasıdır.

2 2 2

GlikozO CO H O Enerji

(14)

22 Fermantasyon:

GlikozEtil alkol CO 2Enerji GlikozLaktik asit Enerji

Hidrasyon Olayları (Hücre içi sindirim)

Kompleks organik moleküllerin monomerlerine yıkıl- masıdır.

Protein



n 1 H O



2 

 

n A min o asit Nişasta



n 1 H O



2 

 

n Glikoz

DİKKAT !!

 

^Anabolizma

 

2

Katabolizma

n glikoz Glikojen n 1 H O

 

^Anabolizma

 

2

Katabolizma

n a min oasit Pr otein n 1 H O

5. BOŞALTIM

 Canlı hücrelerde metabolizma sonucu oluşan zararlı atıkların vücuttan uzaklaştırılmasına "bo- şaltım" denir.

 Boşaltım homeostasiyi (iç denge) sağlar.

 Bir hücreli canlılarda boşaltım:CO , amonyak ₂ gibi metabolik atıklar hücre zarından dışarı atılır.

 Tatlı sularda yaşayan bir hücreli canlılar amip, öglena, paramesyumda fazla su kontraktil kofulla dışarı atılır.

 Bitkilerde boşaltım

 Terleme ile su buhar halinde atılır.

 Damlama ile su ve tuz (mineraller) atılır.

 Yaprak dökümü de bitkilerde bir boşaltım olayıdır.

 Hayvanlarda boşaltım

 Terleme, soluk verme ve idrar atımı şeklinde olur.

 Böbrek, deri ve akciğer boşaltımı sağlar.

6. HOMEOSTASİ

Canlı vücudunda gerçekleşen metabolizma reaksiyon- ları ile hücre dışındaki çevresel faktörlerin değişimi sonucu hücre içindeki sıcaklık, madde yoğunluğu, pH gibi birçok değer değişir. Hücrelerde meydana gelen bu değişimler hücrenin yaşamsal faaliyetlerine zarar verir. Çünkü yaşamın devamı için hücre ve vücut içi ortamın belirli bir dengede olması gerekir. Bu iç denge durumuna homeostasi denir.

 Koşmaya başlayan bir insanda artan enerji gereksinimini karşılamak için soluk alıp verme hızlanır.

 Vücut ısısı artan bir insanda vücut ısısını düşür- mek için terleme başlar.

 Yediğimiz besinlerle dışarıdan aldığımız şeker kandaki şeker miktarını yükseltir. Bu durumda ka- raciğer ve kas hücrelerimiz şeker depo ederek kandaki şeker miktarını ayarlar.

Bütün bu durumlar homeostasiye birer örnektir.

7. BÜYÜME - GELİŞME Bir Hücreli Canlılarda Büyüme

 Bir hücreli canlılar hücrelerinin hacimce ve kütlece artışı ile büyürler.

 Örnek hacmi artan amipte büyüme gerçekleşir.

 Bir hücreli canlılarda embriyonik gelişme yoktur.

Çok hücreli canlılarda büyüme

 Hücrelerinin bölünmesi ile hücre sayısının artışı ve hücre hacminin artışı büyümeyi sağlar.

 Hayvanlarda büyüme sınırlı, bitkilerde büyüme sınırsızdır.

 Gelişme ise yaşam sürecinin belli dönemlerinde belirli bir sırayla meydana gelen düzenli değişiklik- ler zinciridir.

 Çok hücreli canlılarda embriyonik gelişme vardır.

 Bir hücreli canlılarda embriyonik gelişme yok.

 Gelişme sonucunda türe özgü özellikleri taşıyan ergin bireyler meydana gelir.

(15)

23 8. HAREKET

 Canlılar beslenme, korunma, savunma, üreme, oksijen gereksinimini karşılama gibi amaçlarla hareket edebilirler.

 Paramesyum ve öglena gibi bir hücreli canlılar yaşadıkları sulu ortamlarda sil veya kamçıları yar- dımıyla hareket edebilirler. (Aktif hareket)

Kamçısı ile hareket eden bir hücreli canlılardan öglena

 Sil, kamçı, yalancı ayak gibi yapıları bulunmayan bir hücreli canlılar su, rüzgar ve hayvan gibi et- menlerle yer değiştirirler. (Pasif hareket)

 Bitkiler aktif olarak hareket edemezler. Durum değiştirme hareketi yaparlar.

 Bitkilerde durum değiştirme hareketi nasti (ırga- nım) ve tropizm (yönelim) olmak üzere iki çeşittir.

 Ayçiçekleri güneşe doğru yönelirler.(fototropizm)

 Sinekkapan bitkisi, üzerine konan böceklerin dokunması sonucu kapanır ve onları avlar. (nasti)

Böcek kapan bitki

 Hayvanlarda hareket bacak, kanat, yüzgeç gibi organlar ve güçlü kaslarla gerçekleştirilir.

9. ÜREME

 Canlıların kendine benzer yeni canlılar oluşturma- sına üreme denir.

 Üreme bireysel hayatın devamı için gerekli değil- dir. Canlılar nesillerini devam ettirmek için ürerler.

 Canlılarda eşeysiz ve eşeyli üreme olmak üzere iki çeşit üreme görülür.

a. Eşeysiz Üreme

 Bir canlının kendi vücudundan kendine benzer bireyler oluşturmasıdır.

 Temeli mitoz bölünmeye dayalı gerçekleşir.

 Tek bir ata canlıdan yeni bireyler oluşur. Oluşan bireyler ata canlının ve birbirinin aynısıdır.

 Tek hücrelilerden bakteri, amip, öglena bölünerek çoğalır.

 Çok hücrelilerden bazı bitkilerde, süngerlerde, solucanlarda eşeysiz üreme görülür.

 Kalıtsal farklılıklar olmaz. Kalıtsal farklılıklar sadece mutasyonla oluşur.

 Evrime katkısı yoktur.

 Üreme hızı eşeyli üremeye göre yüksektir.

b. Eşeyli üreme

 Erkek ve dişi olmak üzere iki bireyin eşey hücrele- rinin birleşmesi ile oluşan zigottan yeni bireylerin oluşmasıdır.

 Kalıtsal çeşitlilik meydana gelir.

 Çevreye daha dayanıklı bireyler oluşur.

 Doğurarak, tohumla, yumurtayla üreme eşeyli üreme çeşitleridir.

 Temeli mayoz bölünmeye dayanır.

 Döllenme olayı görülür.

 Evrime katkısı vardır.

 Üreme hızı eşeysiz üremeye göre yavaştır.

Yumurta

Sperm Zigot

Döllenme

Embriyo

(16)

24 SORU 4:

Üremeyle ilgili olarak;

I. Tek bir ata birey vardır.

II. Yumurta ve spermin birleşmesiyle gerçekleşir.

III. Hücre bölünmesi görülür.

IV. Genetik çeşitlilik sağlanır.

V. Oluşan canlılar birbirinin aynıdır.

özelliklerinden eşeyli ve eşeysiz üremeye ait olan- lar aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak eşleş- tirilmiştir?

Eşeysiz Üreme Eşeyli Üreme

A) I,II II,IV,V

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

SORU 5:

Yukarıda 1. grafik insanın ömrünün belirli dönemlerin- de boy uzunluğundaki değişimi göstermektedir. 2. grafik ise aynı dönemdeki metabolizma olaylarını ifade etmektedir.

Buna göre 1 grafikte I, II ve III rakamları ile gösteri- len dönemlerde 2. grafikte A, B, C ile gösterilen metabolizma olayların eşleştirilmesi aşağıdakiler- den hangisinde doğru verilmiştir?

A) I.C B) I.B C) I.A D) I.B E) I.C II.B II.C II.B II.A II.A III.A III.A III.C III.C III.B

10. UYARILARA TEPKİ VERME

 Canlıların kendi yapısından ve yaşadığı çevreden gelen uyarılara tepki göstermesine uyarılma denir.

 Bütün canlılar iç ve dış ortamdan gelen uyarılara farklı şekillerde tepki verirler.

Tek hücreli canlılarda,

 Işık şiddetinin fazla olduğu yerde toplanma,

 soğuk sudan uzaklaşma,

 oksijenin bol olduğu yerde toplanma davranışları, bu canlıların bazı çevresel faktörlerle uyarılabildi- ğini gösterir.

 Göllerde yaşayan öglena kloroplast taşıyan ototrof bir canlıdır. Göz lekesi sayesinde fotosentez için gereksinim duyduğu ışığı algılar ve o yöne doğru hareket eder.

Öglenalar göz lekesi ile ışığı algılar

 Paramesyum ortam suyu soğuk olduğunda oradan uzaklaşır. Ilık olduğunda ise ortama yaklaşır.

Çok hücreli canlılarda;

 ışık şiddeti,

 sıcaklık,

 ses,

 basınç gibi çevresel faktörlere karşı tepki oluşabi- lir.

Örnekler:

 Ayçiçeğinin ışığa yönelmesi,

 Böcek kapan bitkisinin böceği yakalaması,

 Eline iğne batan insanın elini çekmesi,

 Küstüm otunun uyarıldığında yapraklarını kapat- ması

4.C 5.A I II III

50 100 100

50 150 200

1. grafik Boy uzunluğu

Yıl (Yaş)

2. grafik Anabolizma

Katabolizma C

B A

(17)

25 11. ADAPTASYON

 Canlılar yaşadıkları ortama uyum sağlarlar.

 Örneğin bir ortamda bulunan ağaçlar yaşamlarına devam edebilmek için güneş ışığına gereksinim duyarlar. Enine büyüyen ağaçlarla boyuna büyü- yen ağaçların birlikte bulunduğu bir ormanda boyuna büyüyen ağaçlar güneş ışınlarından daha fazla faydalanır, yaşamlarına devam ederler. An- cak aynı ormanda enine büyüyen ağaçlar diğer ağaçların onların ışığını kesmesinden dolayı yeterli ışık alamaz. Dolayısıyla bu ormanda büyüme ve hayatta kalma şansları olamaz.(Doğal seleksiyon) Bir süre sonra bu ormanda sadece boyuna büyü yen ve dolayısıyla o ortama en iyi uyumu sağlayan ağaçlar kalır.(Adaptasyon)

 Canlıların bulundukları çevrede yaşama ve üreme şansını arttıran kalıtsal, yapısal, davranışsal deği- şikliklere adaptasyon (uyum) denir.

 Adaptasyonlar nesilden nesile aktarılır.

 Adaptasyonlar canlının yaşadığı ortamda hayatta kalabilmesi ve çoğalabilmesini sağlar.

 Çölde yaşayan kaktüslerin iğne yapraklı olması terleme ile su kaybını önleyen çölde yaşama şan- sını arttıran bir adaptasyondur.

 Bukalemunun bulunduğu ortama göre renk değiş- tirmesi düşmanlarından korunmak için bir adaptasyondur.

12. ORGANİZASYON

 Canlılığın temel özelliklerinden biri de yüksek seviyedeki düzendir. Bu düzen basitten gelişmişe doğru çeşitli basamakların organizasyonu ile olu- şur.

Bu biyolojik organizasyon basamakları;

molekül, organel, hücre, doku, organ, sistem, or ganizma şeklindedir.

 Atomlar bir araya gelerek molekülleri oluşturur.

Küçük moleküllerin birleşmesiyle büyük moleküller, büyük moleküllerin bir araya gelmesiyle de organeller oluşur. Organeller hücrenin bileşenleri- dir. Hücre ise tüm canlıların işlevsel yapı birimleri- dir.

 Bir hücreli canlılar için en üst organizasyon birimi hücredir. Böyle canlılar beslenme, solunum, boşal- tım, çevresel uyaranlara tepki, üreme ve benzeri birçok işlevi tek başına gerçekleştirebilir.

 Bir hücreli canlıda organizasyon düzeyi;

atom - molekül - büyük molekül – organel - hücre şeklindedir.

 Çok hücreli organizmalar hücre düzeyinin üze- rinde üç temel yapısal düzeye sahiptir; benzer hücreler bir araya gelerek dokuları, farklı dokular özel bir düzenle bir araya gelerek organları, farklı organlar da gruplaşarak sistemleri oluşturur.

 Biyolojik düzen organizma düzeyinden daha yük- sek basamaklara da sahiptir. Bu basamaklarda aynı türe ait bireyler populasyonları, belirli bir alandaki populasyonlar komüniteyi, komünite ve çevre bir arada düşünüldüğünde ekosistemi, dün- ya üzerindeki tüm ekosistemler ise biyosferi oluş turur.

 Bu durumda biyolojik organizasyon basamakları üç düzeyde incelenebilir.

 Hücresel düzey,

 Organizma düzeyi

 Populasyon düzeyi.

(18)

26

SORU 6:

Aşağıdakilerden hangisinde verilen yapılar, canlı- lardaki organizasyon basamakları dikkate alındı- ğında basitten gelişmişe doğru sıralanmıştır?

A) Beyin, sinir sistemi, sinir hücresi, sinir doku B) Sinir sistemi, sinir doku, beyin, protein C) Organizma, sinir sistemi, sinir doku, beyin D) Sinir hücresi, sinir doku, beyin, sinir sistemi E) Sinir doku, beyin, sinir sistemi, protein, ribozom

SORU 7:

Aşağıdaki organizasyon basamaklarından hangisi tek hücreli bir canlıya ait olamaz?

A) Molekül B) Büyük molekül C) Organel D) Hücre E) Doku

SORU 8:

Aşağıdakilerden hangisi "benzer işlevlere sahip hücrelerin bir araya gelerek oluşturduğu" organizasyon basamağına örnek olarak gösterilebilir?

A) Kalp B) Kalp kası C) Dolaşım sistemi D) Alyuvar

E) Organizma

6.D 7.E 8.B Hücresel Düzey

Atom Molekül B. Molekül Organel Hücre

Doku Organ Sistem Organizma

Organizma Düzeyi

Populasyon Düzeyi

Populasyon Türler Komünite Ekosistem Biyosfer

(19)

32

BİYOLOJİ CANLILARIN TEMEL BİLEŞENLERİ – İNORGANİK BİLEŞİKLER 12 BİO 003

 Tüm canlı hücreler elementlerden oluşur. Bu ele- mentlerin hücrede bulunma oranı canlıdan canlıya ve aynı canlıda hücreden hücreye değişiklik göste- rir.

 Periyodik cetveldeki 114 elementin sadece 26 tanesi canlıların yapısında bulunur.

 26 elementten 6 tanesi canlı kütlesinin ana kayna- ğını oluşturur ve yaşam elementleri adını alır. Bu elementler C (Karbon), H (Hidrojen), O (Oksi- jen), N (Azot), P (Fosfor) ve S (Kükürt) dir.

 Canlıların yapısındaki organizasyonun temelini bu 26 element oluşturmaktadır.

 Organizasyonun elementlerden sonraki basamağı inorganik ve organik bileşiklerdir.

 İnorganik ve organik bileşiklerden organeller ve hücrenin diğer kısımları oluşur. Hücre meydana gelir. Hücreler önce dokuları,sonrasında ise organ ve sistemleri oluşturur. Bu organizasyonun ürünü ise canlı organizmadır.

İNORGANİK BİLEŞİKLER

 Genellikle karbon ve hidrojen elementlerini birlikte bulundurmayan moleküllerdir.

Örneğin; CO , ₂ H O , Fe , Mg , Ca gibi maddeler ₂ inorganiktir.

 Canlı vücudunda sentezlenmezler.

 Doğadan hazır olarak alınırlar.

 Küçük moleküllerdir. Hücre zarından geçebilirler.

 Sindirime uğramazlar.

 Enerji üretmek amacıyla solunumda hammadde olarak kullanılmazlar.

 Yapıcı ve düzenleyici olarak görev yaparlar.

UNUTMA !!

 Genel olarak bir besinin yapısında C, H ve O atomları bulunursa organiktir. Bunlardan en az biri bulunmaz ise inorganiktir. (Hidrokarbonlar hariç) Bunlar C içermedikleri halde organiktir.

Örneğin, metan (CH4)

Görevleri:

 Ototrof canlılarda organik besinlerin sentezinde kullanılabilirler. C ve O kaynağı CO , H kaynağı ₂

H O dır. 2

 Canlı hücrelerin yapısına katılırlar ve doku onarı- mında görevlidirler. Omurgalı hayvanlarda kemiğin yapısında kalsiyum ve fosfor bulunur.

 Metabolik faaliyetlerde düzenleyici olarak görev alırlar. Enzimlerin çalışması çinko, bakır, manga- nez gibi inorganik bileşiklerin varlığına bağlıdır.

SU ASİTLER VE BAZLAR TUZLAR MİNERALLER

CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN

TEMEL BİLEŞİKLER

ORGANİK BİLEŞİKLER

KARBONHİDRATLAR YAĞLAR

PROTEİNLER VİTAMİNLER

NÜKLEİK ASİTLER ENZİMLER HORMONLAR ATP

İNORGANİK BİLEŞİKLER

(20)

33 A) SU VE YAŞAM

Suyun Önemi

 Su canlılar için vazgeçilmez en temel inorganik maddedir.

 Canlılardaki su miktarı, canlı türüne göre değişiklik gösterebildiği gibi aynı türün farklı bireylerinde, hatta aynı canlının farklı dokularında da farklılık gösterebilir.

 Suyu özel kılan yaşamın tümüyle suya bağımlı olmasıdır.

 Canlılığın devamı için gerekli kimyasal olayların tümü enzimler aracılığıyla gerçekleşir. Enzimler su oranı %15 in altında olan ortamlarda çalışamaz.

Enzimler çalışamazsa yaşam olmaz.

Örneğin; Fasulye, mercimek gibi kuru tohumlar su olmayan kuru ortamda çimlenemez. Bunun nedeni kuru tohumlarda su oranının %15 altında olması ve buna bağlı olarak metabolizma hızının oldukça yavaşlamasıdır.

 Bitkiler fotosentez yaparak besin üretirken karbon dioksit ve su kullanır. Tüketicilerin hepsi yaşamak için bitkilerin ürettiği besinlere bağımlıdır.

 Birçok otsu bitkide su hücre içinde belirli bir ba- sınç oluşturarak bitkinin dik durmasını sağlar.

 Toprak solucanı gibi bazı hayvanlarda bir çeşit iskelet işlevi görür. Böylece hayvanın belirli bir şekli olmasını ve hareket etmesini sağlar.

Suyun Özellikleri

Suyun dört özelliği yeryüzünü canlıların yaşaması için uygun bir ortam haline getirir.

Bu özellikler;

1- Su moleküllerinin birbirini çekmesi (Kohezyon ve yüzey gerilimi)

2- Sıcaklığı kararlı tutabilme yeteneği 3- Donduğu zaman genleşmesi 4- İyi bir çözücü olması

1. Su Moleküllerinin Birbirini Çekmesi (Kohezyon ve Yüzey Gerilimi)

 Aynı cins moleküller arasındaki çekim kuvvetine kohezyon, farklı cins moleküller arasındaki çekim kuvvetine adhezyon kuvveti denir.

 Su molekülleri hidrojen bağları ile birbirine bağla- narak bir arada kalırlar. Su moleküllerini bir arada tutan kohezyon kuvvetidir.

 Suyun, bitkilerin su ve mineralleri kökten yapraklara taşıyan odun borularının duvarlarına tutunması ise adhezyondur.

 Bitkilerde topraktan alınan suyun kökten yapraklara taşınmasında kohezyon ve adhezyon kuvvetleri rol oynar.

Kohezyon Adhezyon

Bitkilerde suyun taşınmasında kohezyon ve adhezyon kuvvetleri rol oynar.

Suyun taşıma yönü

(21)

CANLILARIN TEMEL BİLEŞENLERİ – İNORGANİK BİLEŞİKLER 12 BİO 003

34

 Kan dokusunun büyük çoğunluğu sudan oluşur.

Su kandaki hücrelerin ve maddelerin taşınmasında görev alır.

SORU 1

Bitkilerde suyun taşınmasında, I. adhezyon,

II. kohezyon,

II. suyun özısısının yüksek olması

kuvvetlerinden hangileri işlev görmektedir?

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

Yüzey Gerilimi

 Kohezyona bağlı olarak ortaya çıkar.

 Suyun üst yüzeyindeki moleküller birbirleriyle ve alt kısımdaki moleküllerle bağ yaptıklarından dü- zenli bir durumdadırlar. Bu durum suyun yüzeyin- de görünmez bir film tabakası varmış gibi davran- masına neden olur.

 Yüzey gerilimi sayesinde suyun yüzeyi elastik bir tabaka gibi davranır.

Yüzey gerilimi sayesinde

 Göl üstünde taş kaydırabiliriz.

 Bazı böcekler su üzerinde durabilir ve yürüyebilir.

 Bazı semenderler su üzerinde koşabilirler.

2. Donduğu Zaman Genleşmesi:

 Birçok madde sıvı halden katı hale geçerken hacmi küçüldüğünden yoğunluğu artar. Ancak su buz- haline geçerken hacmi artar, yoğunluğu azalır. Buz su üzerinde yüzer. Bu durum dünya üzerindeki ya- şamın devamlılığı açısından oldukça önemlidir.

 Eğer buzun yoğunluğu sudan büyük olsaydı, buz suyun dibine çöker. Bütün denizler, göller, okya- nuslar donarak katı hale gelirdi. Oysa su dondu- ğunda buz kütleleri suyun yüzeyinde kalarak alt kı- sımların donmasını önler ve donan su yüzeyinin altında canlıların yaşamasını mümkün kılar.

1.D

Hidrojen bağı

Polar kovalent bağlar

(22)

35 3. Sıcaklığı Kararlı Tutabilme Yeteneği (Suyun

öz ısısının yüksek olması)

 Su sıcak havalarda ortamdaki ısıyı soğurur. So- ğuk havada ise içinde depolanmış ısıyı ortama verir.

 Büyük miktarlarda ısıyı soğurabilmesi ya da ser- best bırakabilmesiyle su ısı bankası gibi davranır.

Bu ısı alışverişleri suyun sıcaklığını çok az değişti- rir.

 Suyun çok fazla enerji almasına rağmen sıcaklığı nın çok az artması özgül ısısının yüksek olma- sından kaynaklanır. Benzer şekilde çevresine rağmen suyun sıcaklığının çok az düşmesi, özısısının yüksek olması ile ilgilidir.

Öz Isı; bir birleşiğin sıcaklığını 1 C arttırmak için ^o gerekli ısı enerjisi miktarıdır.

 Büyük buz kütleleri yaz mevsiminde güneşten büyük miktarda ısı soğurmasına rağmen sıcaklık- ları sadece birkaç derece artar. Çünkü soğuru- lan enerjinin büyük bir kısmı su molekülleri arasın- daki hidrojen bağlarının kırılması için harcanır.

 Kış mevsiminde sıcaklık düşüşü sırasındaki daha çok miktarda yeni hidrojen bağı kurulduğundan enerji ısı şeklinde ortama verilir.

 Suyun yavaş soğuması ortamı ısıtır. Bu durum kıyı bölgelerinin ılıman olmasını,deniz, göl ve okyanus- larda canlıların yaşaması için ortam sıcaklığının dengede kalmasını ve korunmasını sağlar.

 Maddeler sıvı halden gaz haline geçerken (buhar- laşırken) dış ortamdan ısı alır. Maddelerin bir gra- mının buharlaşması için gereken ısı enerjisi mikta- rına "buharlaşma ısısı" denir. Suyun bir diğer özel- liği de "buharlaşma ısısının yüksek olması" dır.

Su molekülünün faz ve ısı değişimi

 Yüksek buharlaşma ısısıyla su etrafındaki ısıyı alarak buharlaşırken komşu moleküllerinde soğu- masına neden olur. Bu nedenle terleme vücuttan su ile beraber bir miktar ısıyı da uzaklaştırır. Böy- lece vücut ısınının yükselmesi engellenir. Birçok canlı suyun bu özelliğinden faydalanarak vücut sı- caklıklarını düzenler.

 Bitki yapraklarındaki suyun buharlaşması yaprak dokularının gün ışığında aşırı ısınmasını önler.

 Sıcak havalarda ya da spor yaparken terlememizin nedeni de vücut yüzeyimizden suyun buharlaşma- sını ve vücut sıcaklığımızın düşmesini sağlamak- tadır.

4. İyi Bir Çözücü Olması

 Polar yapısı nedeniyle su iyi bir çözücü olup birçok molekülü çözebilir.

Buz:

Hidrojen bağları kararlı haldedir.

Sıvı su:

Hidrojen bağları kırılır ve yeniden kurulur.

Hidrojen bağı

Isı Enerjisi Tutulması Isı Enerjisi Bırakılması

Buzı Su Su Buharı

Donma

80 Kalori

Erime

Yoğunlaşma 600 Kalori

Buharlaşma

(23)

36 Suyun Çözücü Özelliğine Bağlı İşlevleri

 Kan dokunun büyük bir bölümünü oluşturarak maddelerin taşınmasında rol oynar.

 Kimyasal tepkimelerin gerçekleşebileceği uygun ortamlar sağlar.

 Metabolik zehirli atıkların seyreltilerek vücut dışına atılmasında görev yapar.

 Uygun bir ortam sağlayarak besinlerin sindirimine yardımcı olur.

 Topraktaki maddelerin çözünmesini sağladığından bitkilerin kökleriyle ihtiyaç duydukları maddeleri almalarını ve yapraklara taşınmasını sağlar.

SORU 2:

Aşağıdakilerden hangisi suyun iyi bir çözücü ol- masına bağlı olarak ortaya çıkan işlevlerinden biri değildir?

A) Zehirli metabolik atıkların seyreltilmesi

B) Kan ile maddelerin bir yerden başka bir yere, ta- şınması

C) Uygun bir ortam sağlayarak besinlerin sindirilmesi D) Topraktaki maddelerin çözünmesi ve bitkiler tara-

fından alınması

E) Gerçekleşmesi istenmeyen kimyasal tepkimelerin engellenmesi

SORU 3:

Su moleküllerini bir arada tutan kuvvet kohezyon olarak adlandırılmaktadır.

Kohezyon kuvveti canlı sistemlerde,

I. Bitkilerde topraktan alınan suyun kökten yapraklara taşınması

II. Bazı böceklerin su üzerinde hareket edebilmesi, III. İnsanlarda kan ile besin maddelerinin hücrelere

taşınması

olaylarından hangilerinin gerçekleşmesinde rol oynar?

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

SORU 4:

Aşağıdaki ifadelerden hangisi suyun düzenleyici rolü olduğuna kanıt olarak gösterilemez?

A) Su, terleme ile buhar şeklinde atılırken vücudumuz ısı kaybetmiş olur.

B) Su içinde çözünenlerle beraber osmotik basıncı ayarlar.

C) Hücrelerimizin %10'dan fazlası sudur.

D) Su, asit ve baz gibi maddelerin pH dengesini sağ- lamak için seyreltmede kullanılır.

E.) Su, enzimlerin çalışmasını düzenler, enzimler susuz ortamda çalışamaz.

2.E 3.E 4.C

(24)

37 D) MİNERALLER

 Tüm canlılar gereksinim duydukları mineralleri dışarıdan hazır almak zorundadır.

 Sulu çözeltilerle vücuda alınan elementlere "mineraller" denir.

 Minerallerin vücuttaki temel görevleri

 Metabolik olaylarda düzenleyici rol üstlenirler.

 Enzimlerin yapısına kofaktör olarak katılabilir ler. Enzimlerin aktifleşmesini sağlarlar.

 Hücrede organik maddelerin yapısında bulunabilirler.

Örnek;

P  DNA, RNA, ATP, Fosfolipit S  Protein

Fe  Hemoglobin, Miyoglobin

 Canlı vücudunda tuz halindede bulunabilirler.

 Vücut sıvılarının osmotik basıncını dengeler.

 Sinirlerde uyartı iletiminde görev alırlar.

Örnek; Na, K, Ca iyonları

 Kasların kasılmasında görev alırlar.

Örnek; Ca

 Kemiklerin yapısına katılıp dayanıklılık sağlar- lar.

 İdrar, dışkı, ter ile dışarı atılırlar. Bu nedenle vücuda yeterli miktarda alınmalıdırlar.

 Minerallerin eksik ya da fazla olması durumunda bazı hastalıklar ortaya çıkar.

(25)

38

Mineral Vücuttaki temel fonksiyonlar Eksikliğinde ortaya çıkabilecek belirtilen

Kalsiyum



^Ca



– Kemik ve dişlerin yapısına katılma – Bazı enzimlerin çalışması

– Kas kasılması

– Sinir hücrelerinde impuls iletimi – Kanın pıhtılaşması

– Kas kasılması

–Sinirsel iletimde aksama – Kemik erimesi, raşitizm – Kanın pıhtılaşmasında gecikme

Klor

 

^CI

– Vücudun su dengesi – Asit baz dengesi – Mide sıvısının oluşumu – Sinirlerde impuls iletimi

– Kas krampları – İdrarla K^kaybı

– Vücut sıvılarında bazikleşme Magnezyum



Mg



– Kemik ve dişlerin yapısına katılma – Bazı enzimlerin çalışması

– Klorofil yapısına katılma

– Sinir sistemi bozuklukları – Kas krampları

Fosfor

 

^P

– Kemik ve diş oluşumu – Asit – Baz dengesi

– DNA, RNA ve ATP yapısına katılma

– Hücre zarını oluşturan fosfolipit yapısına katılma

– Kemik ve dişlerde yapısal olarak zayıflama

Potasyum

 

K

– Vücudun su ve tuz dengesi – Asit – baz dengesi

– Sinir sisteminin çalışması – Protein sentezi

–Hücre içindeki temel pozitif iyondur

– Kaslarda kramplar – Halsizlik

– Kalp ritim bozukluğu

Sodyum



Na



– Sinir ve kasların çalışması – Vücudun su dengesi – Asit – baz dengesi

– Hücre dışındaki temel pozitif iyondur

– Tansiyonda düşme, halsizlik – Kas krampları

Kükürt

 

S – Protein ve bazı koenzimlerin yapısına katılma – Protein eksikliği belirtileri

İyot

 

^I – Tiroksin hormonunun yapısına katılma

– Basit Guatr, çocuklarda keretenizm

Demir



^Fe



– Hemoglobin ve miyoglobinin yapısına katılma – Oksijenli solunumla ilgili bazı enzimlerin yapısına katılma

– Anemi (kansızlık) – Yorgunluk

– Kaslarda zayıflama

Çinko



^Zn



– Bağışıklık sistemini güçlendirme – Bazı enzimlerin çalışmasını sağlama

– Büyüme geriliği

– Deri pullanması ve şişmesi – Bağışıklıkta zayıflama

Flor

 

^F – Diş sağlığı – Dişlerde zayıflama, çürüme

Aşağıdaki tabloda bazı mineraller ve görevleri verilmiştir.

(26)

39 SORU 5:

Aşağıdakilerden hangisi kalsiyumun işlevlerinden biri değildir?

A) Kas ve sinirlerin çalışmasında rol oynama B) Kanın oksijen taşımasını sağlama C) Kemik ve dişlerin yapısına katılma D) Bazı enzimlerin çalışmasını sağlama E) Kanın pıhtılaşmasında görev alma

5.B

(27)

46

BİYOLOJİ CANLILARIN YAPISINDAKİ ORGANİK BİLEŞİKLER 1 - KARBONHİDRATLAR 12 BİO 004

 Yapısında genellikle Karbon (C), Hidrojen (H), Oksijen (O) elementleri bulunur. Bazı organik mo- leküllerde bunlara ek olarak Azot (N), Fosfor (P) ve Kükürt (S) elementleri de bulunur.

 Hücrelerde enerji ham maddesi, yapı maddesi, metabolik düzenleyici olarak görev yaparlar.

 Karbonhidratlar, proteinler, yağlar, nükleik asitler, vitaminler, ATP, enzimler organik bileşiklerdir.

Enerji kaynağı olarak kullanım sırası;

 Karbonhidrat, yağ, proteinler

Yapıcı, onarıcı moleküller;

 Proteinler, karbonhidratlar, yağlar

En çok enerji verenden en az enerji verene göre;

 Yağlar, proteinler, karbonhidratlar

Organik bileşiklerin birim miktarının verdiği enerji

Düzenleyici moleküller;

 Proteinler, vitaminler, yağlar

Yönetici moleküller;

 Nükleik asitler

UNUTMA !

 Enzimlerin ve hormonların yapısına katılabilen moleküller düzenleyici olarak iş görür. Su, mineraller ve tuzlar hem düzenleyici, hemde ya- pıcı – onarıcı olan inorganik bileşiklerdir.

 Canlılardaki üç büyük organik molekül grubu polimer (poli: çok, mer: parça) denilen büyük zincirler- den oluşur. Polimer birbirinin aynısı ya da çok benzeri yapı taşlarının birbirine kovalent bağlarla bağlanarak oluşturdukları büyük moleküllerdir.

 Polimerlerin yapı taşlarına da monomer denir.

Canlılarda polimer yapıda bulunabilen organik bi- leşikler; karbonhidrat, protein ve nükleik asitlerdir.

 Büyük organik moleküller olan karbonhidrat, yağ, protein, ATP ve nükleik asitler (DNA – RNA) dehidrasyon sentezi ile oluşurlar hidroliz ile par- çalanırlar.

Dehidrasyon Sentezi:

Küçük moleküllerin (monomerlerin) birleşmesiyle daha büyük moleküllerin oluşması olayına dehidrasyon sentezi denir. Bu reaksiyonlara dehidrasyon sentezi denmesinin nedeni gerçekleşirken su açığa çıkması- dır.

n(monomer) ^enzim polimer + (n-1) H2O ATP enerjisi

Organik Bileşikler

Yağlar Proteinler Karbonhidratlar 0

3 6 9 12

Enerji verimi (kalori)

9,2 kalori

4,3

kalori 4,2

kalori