BİYOLOJİ DÜNYASI

ÖNSÖZ VE KONULARLA İLGİLİ
TEMEL BİLGİLER

 
   Etrafımıza baktığımızda her an her yerde küçücükte olsa bir canlıyla mutlaka karşı karşıya geliriz.Fakat hiçbir zaman bu canlıların nasıl hayatta kaldıklarını nasıl yaşam mucadelesi verdiklerini merak etmeyiz.Hele hele canlıların anatomik ve fizyolojik yapıları hakkında bir şey öğrenmeye gayret etmediysek bu tabiat harikaları bizlere itici bile gelebilir.
 

  Basit bir örnek verecek olursak "Pire"yi verebiliriz.Çıplak gözle bile zor görülebilen küçük bir pirede bile o kadar mükemmel bir savunma ve yaşam mekanizması vardır ki bugünün teknolojisi bile bir pire veya bir böceğin teknolojisiyle boy ölçüşemez.

  Verdiğimiz örnekler yeryüzündeki 50 milyon(yada daha fazla)canlı türünden yanlızca bir tanesiydi.Fakat hangi canlıyı incelersek inceleyelim, doğaya müthiş bir uyum ve en gelişmiş savunma mekanizmaları ile karşılaşıyoruz.

 Bilindiği üzere bir canlı organizmasını oluşturan temel yapı "Hücre"dir.Bu kelimeyi ilkokuldan beri duyarız ama zannediyoruzki hiç birimiz şu an trilyonlarca hücrenin nasıl olupta birbirleriyle anlaşarak insan organizmasını meydana getirdiğini ve hücrelerin içlerinde cereyan eden olayların nasıl meydana geldiğini merak etmemişizdir. Bizlere verilen bilgiler aslında klasik bilgilerdir.Bunun dışında mucizevi özelliklerden pek bahsedilmez.

  Mucizevi olaylar diyoruz çünki küçücük bir hücrede bile gerçekten insan aklının alamayacağı derecede olaylar vuku bulmaktadır.

 Canlılığın nasıl meydana geldiği konusunda bahsedilecek ilk yapı DNA dır.DNA nın canlının genetik bir şifresi olduğu hemen herkes tarafından bilinir fakat canlının genetik şifresinin DNA da nasıl muhafaza edildiğini ve DNA nın nasıl bir fonksiyonu olduğunu kimse pek merak etmez.

 İşte bu ve buna benzer birçok merak ettiğiniz sorunun cevabını bu sitede vermeye gayret ettim.Tabii bu problemlerin yanıtını verirken fazlasıyla biyolojinin derinliklerine inmedim.Bu yüzden konuyla ilgili yazıları okurken kolaylıkla anlaşılabileceğini ümid ederim.

  Öncelikle herkesin merak ettigi bazı kavramları öğrenmemizde fayda var.Çünki bu kavramların ne olduğunu bilmezseniz okudugunuz yazılardan bir anlam çıkaramayabilirsiniz.

1-)DNA:  Canlıların temeli olan hücrenin içerisinde bulunan ve canlılıkla ilgili tüm bilgileri şifreleyen uzun bir molekül zinciridir.Bu zincir tıpkı helikopterlerden sarkıtılan "ip merdiven" e benzer.Yani çift zincir şeklindedir.İp merdivenden farklı olarak bu zincir tıpkı bir helezon yay gibi dönüm yapar.

DNA şifrelemeyi nasıl yapar?:   DNA zinciri hücrenin içerisinde bulunan ve nukleus(çekirdek) adı verilen bir organelin içerisinde bulunur.Bir insanda ise yaklaşık 70-100 trilyon tane hücre vardır ve her bir hücrenin içerisinde DNA molekülü ayrı ayrı mevcuttur.Fakat dikkat ederseniz her hücre birbirinden farklı fonksiyonlara sahiptir. Mesela gözünüzdeki hücreyle elinizin deri hücreleri birbirinden farklıdır.Peki DNA ları aynı olan hücreler neden farklılaşma gösteriyorlar?.Yada şu şekilde soralım; Neden göz hücrelerimiz ile deri hücrelerimiz veyahut karaciğer hücrelerimiz ile dil hücrelerimizin DNA ları aynı olmasına rağmen, birbirlerine benzemiyorlar.Yanıt ise basittir.

  DNA nın üzerinde "Histon" adı verilen bazı moleküller vardır.Bu moleküller DNA nın belirli bölgeleri dışında diğer tüm bölgelerinin üzerlerini kaparlar.Örneğin göz hücrelerinizde, bu moleküller yanlızca DNA nın gözle ilgili bölgelerini açık tutar.Diğer tüm bölgeler ise bu moleküller tarafından kapatılır.Aynı şey dil veya karaciğer hücreleri içinde geçerlidir.Mesela bir hücre dil hücresi olacaksa DNA nın yanlnızca dili meydana getirecek bölgeleri açık tutulur.Diğer bölgeler ise "Histon" lar tarafından kapatılır.

 Eğer diğer bölgeler açık olsaydı sonuç tam bir facia olacaktı.Bir hilkat garibesine dönüşecektik. Fakat dönüşmüyoruz çünki hücrede son derece kompleks bir kontrol sistemi mevcuttur ve DNA nın kendini hatasız kopyalaması ve canlının her hücresininin görevini kusursuz bir biçimde tayin etmesini sağlar.

  Yandaki şekilde DNA nın çift zincirli (ip merdiven gibi) ve aynı zamanda dönüm yaparak heliks oluşturmuş hali net bir şekilde görünmektedir.Altın renginde olan bölge ise zincirin omurgasıdır.Bu omurgaya Adenin, Guanin, Sitozin ve Timin adı verilen bazlar (Kırmızı, mavi, turuncu ve yeşil renkli)mükemmel bir sıra oluşturacak şekilde sıralanırlar.Resimde kısa bir bölgesi görülen DNA zinciri gerçekte çok uzun bir zincirdir. Bu zincir insan hücresinde ortalama olarak 1 metreyi bulabilir.

 

  Ama ne muhteşemdirki bu kadar uzun bir zincir mikroskopla bile zor görülebilen bir hücrenin içine hassas bir biçimde paketlenerek yerleştirilir.

  Dahada ilginci DNA daki bazların sıralamasını kağıda dökmeye kalkışırsak bir kütüphane dolusu ansiklopediye ihtiyacımız olacaktı. Yani vucudunuzdaki küçücük bir hücrenin içerisinde bir kütüphane dolusu kitabı dolduracak kadar bilgi saklıdır.Bu ise insan aklının kavramakta zorlandığı bir durumdur.DNA gerek yapısal gerekse fonksiyonel bakımdan gerçekten bir yaradılış harikasıdır.

 

 DNA nın heliks yapısı her canlıda aynıdır.Fakat şekilde görülen altın rengindeki omurgaların arasında sıralanan renkli "bazların dizilimi" ise her canlıya özgüdür.

 

 

  DNA nın yapısında bozulma ve zincirdeki bazların sıralamasında bir değişiklik olursa meydana gelecek canlı ya sakat doğar yada ölür. Örneğin çocuklarda "Down sendromu" yada "Anemi" adı verilen kan kanserinin nedeni DNA daki zincirin bozulmasından kaynaklanır.

 

 Şu an bu satırları okuyacak kadar sağlıklı iseniz bunu hücrelerinizdeki muazzam kontrol sistemine borçlusunuzdur.

 DNA ve genler hakkında ayrıntılı bilgi için " Genlerin dünyası " sayfasını ziyaret ediniz.

2-)Enzimler:   Hücrede "Enzim" adı verilen özelleşmiş molekül grupları bulunur.Bu moleküller hücrede tıpkı bir fabrikada çalışan işçiler gibi hiç durmaksızın çalışırlar.Eğer enzimler olmasaydı su an bu yazıları okuyamayacaktınız.Enzimler hücre içerisinde olmasa olmaz değerindeki moleküllerdir.Yapılan araştırmalara göre hücre içinde 3500 ü aşkın enzim bulunmaktadır.Bunlardan bir kaç tanesi eksik oldugu vakit hücre içi tüm faaliyetler arap saçına dönmektedir.

 Enzimlerin en önemli görevi DNA nın kopyalanmasına yardımcı olmaktır.Bunun dışında sayısız enzim şu an hücrelerinizde hiç durmaksızın kimyasal tepkimelere girerek yaşamınızın devamlılığını sağlamaktadırlar.

3.Amino asitler:   Amino asit adı verilen diğer bir molekül grubu ise protein adı verilen diğer bir kimyasal molekülün yapıtaşlarıdır.Proteini bir inşaat olarak düşünürseniz amino asitleri bu inşaatın tuğlaları olarak düşünebilirsiniz.Aslında insanı hayrete düşüren hadise amino asitlerin proteinin yapıtaşı olması değil, amino asitlerin proteini meydana getirme aşamasıdır.

 Doğada 20 çesit amino asit mevcuttur(Ender rastlanılanlarıda vardır).Bu amino asitler değişik sıralama ve değişik sayılarda bir tren katarı gibi yan yana bağlanırlar.Bu bağlanma her protein için özeldir. Bir proteinde en az 300 tane aminoasit vardır.Bu amino asitler öyle bir sıralamayla bağlanmışlardırki bu sıralamadaki ufak bir hata proteinin işe yaramaz bir molekül yığını haline gelmesine neden olur.Fakat bağlanma sırasında hata yapılmaz çünki hücredeki muhteşem kontrol sistemleri burada da devreye girerek hataya pay bırakmaz.

 Aklınıza "20 amino asitten nasıl 300 amino asitlik bir sıralama oluşacak" diye bir soru gelebilir.Amino asitler sadece bir kere kullanılmazlar.Örneğin "Glisin" adı verilen bir aminoasit bir protenin üretilmesi sırasında 20 kere veya 30 kere değişik yerlerde veya ard arda sıralamaya katılırlar.

 Yapılan olasılık hesaplarına göre hücrede 20 aminoasidin değişik dizilmeleriyle 10 üzeri 130 adet farklı çesitte protein elde edilebilir.Bu ise korkunç bir rakamdır.Eğer bir karşılastırma yapacak olursak şu örneği verebiliriz.

 Evrendeki toplam atom sayısı 10 üzeri 78 adettir.Fakat elde edilebilecek farklı protein sayısı bundan yaklaşık 10 üzeri 70 kat daha fazladır.

4.Proteinler:   Yukarıda amino asitlerin proteinleri nasıl meydana getirdiğini kısaca özetlemiştik.Peki bu proteinler ne işe yarar?

  Proteinler hücredeki kimyasal reaksiyonların çeşitli basamaklarında kullanılırlar. Eğer enerjiye ihtiyaç duyulacaksa başka başka kimyasal reaksiyonlara girerler.Yada hücrenin amino asite ihtiyacı var ise proteinler parçalanarak amino asitlerine kadar ayrılırlar.Bundan başka proteinler hücre zarında(membran)tuğla niyetine kullanılırlar.Kısacası proteinler hücre için kesinlikle gerekli moleküllerdir.

Not:   Enzimlerde protein yapısındadırlar.Yani enzimlerde aminoasitlerden üretilirler.Fakat her protein enzim değildir.

  Yukarıdaki şekillerde sözünü ettiğimiz enzim ve proteinler görünmektedir.Enzimler ve proteinler aynı yapılara sahiplerdir.Yani her ikiside amino asitlerin zincir oluşturmaları ile meydana gelmiş yapılardır.Fakat proteinlerin enzimlerden farkı yapısal değil fonksiyoneldir. Amnio asitlerin düz zincir oluşturacak şekilde yanyana gelmelerine rağmen şekillerdeki proteinler gayet karmaşık bir yapıya sahiptir.Bunun nedenini örnek vererek açıklayalım ;

 Elinizde 1 metre uzunluğunda bir ip ve bir miktarda boncuk var.Siz ipi elinize alarak boncukları ipe geçirmeye başlıyorsunuz.Bu sıralamayı ta ki ipin sonu gelene kadar yapıyorsunuz. İpin sonuna geldikten sonra meydana getirdiginiz bu düz boncuk dizisinin belirli boncuklarını birbirlerine yapıştırmaya başlıyorsunuz.Mesela 1.boncuğu 4.boncukla, ardından 7.boncuğu 14.boncukla vs..Belirli boncukları diğer boncuklara yapıştırıp işleminizi tamamladığınızda karşınıza karmaşık bir el sanatı çıkıyor.

 İşte aminoasitleri bu boncuklara benzetebilirsiniz.Hücre amino asitleri tıpkı yukarıdaki örnekteki gibi önce yanyana dizer.Daha sonra bu düz zinciri enzimler vasıtasıyla şekillendirmeye başlar.DNA tarafindan şifrelenmiş bilgilerle hangi boncuğun dizideki diğer hangi boncuğa bağlanacagını hücre kusursuz bir şekilde tasarlar.Burada bizim örneğimizden farklı olan en önemli özellik hücrenin, hangi amino asidin hangisine bağlanacağını belirli bir düzene göre yapmasıdır.Yani hücrede hiçbir işlem rastgele yapılmaz.

 Mikroskopla bile zor görülebilen bir hücrede insanı hayrete düşüren daha bunun gibi birçok sentez ve kontrol mekanizması bulunmaktadır.Hücre gerçektende küçük bir "Devasal mucize" dir.

5-)Hücre zarı(Membran):   Hücreyi koruyup dış etkenlerden izole eden yapı bildiğiniz gibi hücreyi saran bir zardır.Zar denilen yapı insan kulağına gayet basit bir yapı gibi gelsede bir hücre zarındaki yapılar bile insanı hayrete düşürmeye yetmektedir.Zarın yapısı temelde yağ ve protein moleküllerinden oluşur.Fakat buna ilave olarak zar üzerinde yardımcı birçok yapı vardır.

 Mesela zar üzerinde iyon ve molekül pompaları bulunur.Bu pompalar hücrenin dışındaki bir çok maddeyi hücre içine transfer etmekle görevlidir.Bazı özelleşmiş proteinler ise zara homojen bir şekile dağılarak çeşitli fonksiyonlar üstlenmiştir."Seçici geçirgen" kelimesini sanıyoruzki ortaokuldan beri duymuşsunuzdur. Bir zar nasıl olurda bir maddenin gecişine izin verirken diğerinin gecişini durdurur?.Bu halen tam olarak açıklık kazanamamış fizyolojik bir durumdur.Yapılan araştırmalar, hücrenin zarının bile sanıldığından çok daha karmaşık bir yapıya sahip olduğunu ortaya koymuştur.

  Resimdede görüldüğü gibi zar başlı başına karmaşık bir yapıdır.Tabii resimde görünen şeklin zarın oldukca sadeleştirilmiş bir şekli olduğunuda belirtmek gerekir.Şekildeki mavi tabakalara dikkatle bakarsanız birçok molekülün sırt sırta vererek yanyana geldiğini farkedersiniz.Bu yapı yağ-protein kompleksinden oluşan zardır.Mavi tabakanın altında boşluk vardır.

 Bu boşluktan sonra ikinci bir zar gelir.Yukarıdaki zarın içinde sarı renkli yapılar "proteinler" dir.Bu proteinler silindir şekline benzerler ve içlerinden moleküller geçer.Gene yukarıdaki zarda kıl'a benzer yapılar görülmektedir.Bunlar ise "reseptör" lerdir.Hücre bu reseptörlerle bulunduğu ortamın kimyasal bir analizini yapar.Bu analize göre hangi maddeyi bünyesine alacağına karar verir.Tabii bu karar verme DNA kontrolünde olur.Alttaki zarda ise kıvrık kurdele şeklinde yapılar görülüyor (sarı, kırmızı, mavi, yeşil).Bu yapılar ise madde alışverişinde ve kimyasal reaksiyonlarda rol alan "enzim"lerdir.Bu enzimler zar için oldukça önemli görevleri üstlenmiştir.

 Aşağıda tipik bir hücre resmi görülmektedir.Bu hücre tek hücreliler grubunda yer alan bir canlıya aittir.Hücrenin arkasında görülen kamçı(Flagellum) bu canlı için özelleşmiş olup kamçının şifresi DNA sında saklıdır.Bu kamçı canlının hareket etmesine yardımcı olur.Diğer organeller; mitokondri(enerjiden sorumlu ve kırmızı renkli), Nucleus(çekirdek, mor renkli), endoplazmik retikulum(kanal sistemi, pembe renkli), golgi organeli(salgılama organeli, mavi renkli) vs..) ise net bir şekilde görülüyor.

  Buraya kadar verilen bilgiler temel biyoloji bilgileri olup bundan sonraki yazıların anlaşılması açısından temel teşkil etmektedirler.Bundan sonraki bölumlerde ise zevkle okuyacağınız "Hayvanlar ve bitkilerin ilginç yaşamları"nı konu alan yazılar mevcut.Ayrıca "Genlerin dünyası" ve "Akıllı moleküller" sayfalarında da bir o kadar zevkle okunacak yazılar bulunmaktadır.



HAMARAT MOLEKÜLLER

 

  Sitemizin bu bölümünde,canlılarda bulunan enzim ve hormonlar deyip geçitiğimiz, fakat hücre ve vücut içerisinde insanı hayrete düşürecek derecede görevler üstlenmiş moleküllerden bahsedeceğiz.

  Bu moleküller vücut ve hücre içerisinde hiç durmaksızın harıl harıl çalışırlar.Örnek verecek olursak hücre içerisindeki enzimlerden bir tanesi, bir saniyede 40 ayrı reaksiyona girebilmektedir.Bu bir kimyasal enzim için çok yüksek bir hızdır.Fakat hücrelerinizde bu enzimlerden binlercesi vardır.Ve herbir enzim birbirlerinden bağımsız olarak hiç durmadan reaksiyona girerler.

 Enzimlerin 3 boyutlu yapıları oldukça karmaşık bir düzene sahiptir.X ışını difraksiyonları ile belirlenen bu şekiller arap saçı gibi görünsede aslında enzimler çok hassas bir hesapla üretilmiş moleküllerdir.Aşağıdaki resimde, enzimin yapısını gösteren bir bilgisayar çizimi görmektesiniz.

  Yandaki şekilde görüldüğü gibi vücudumuzda trilyonlarcası bulunan bu enzimler oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir.Hatırlarsanız enzimlerin aminoasit zincirlerinden meydana geldiğini söylemiştik.

 Bu karmaşık yapılı enzim aslında düz bir aminoasit zincirinden meydana gelmiştir.Fakat bu kadar karmaşık olmasının nedeni zincirdeki bazı aminoasitlerin diğer bazı aminoasitlerle bağ yapmasından dolayıdır.

Enzimlerin görevlerine gelince ;

  Enzimler bir kimyasal tepkimeyi hızlandırmak için tepkimeye katılan fakat hiçbir değişikliğe uğramadan tepkimeyi terkeden mükemmel moleküllerdir.Her enzimin çok özel bir fonksiyonu vardır.Herbiri protein yapıda olmasına karşın hiçbirinin gorevi aynı değildir.Bunun nedeni ise az önce bahsettiğimiz 3 boyutlu yapısından dolayıdır.

 

 

 Enzimlerin diğer önemli ozelliği ise sabit bir sıcaklıkta ve sabit bir pH da maksimum hızla çalışmalarıdır.

  Örneğin ağızınızdan salgılanan tükürük sıvısı içerisindeki enzimler, yanlızca pH ı yüksek olan ortamlarda, yani bazik ortamlarda çalışabilirler.Fakat buna karşın midenizdeki enzimler ise pH ı yanlızca 2-3 arasında olan ortamlarda çalışabilmektedir.İşte bu yüzdendir ki midenizdeki enzimlerin çalışabilmesi için mide sürekli olarak asit salgılar.Bu sayede pH 1-2 seviyesine kadar düşürülür.

 Hücre içerisinde ise insan aklının kavrayamayacağı derecede karmaşık kimyasal tepkimeler meydana gelir.Bir hücre içerisinde meydana gelen kimyasal reaksiyonlar o kadar karmaşıktırki bu işlemleri meydana getirecek bir fabrika kurmaya kalksanız, bu fabrikayı İstanbul şehri kadar büyük bir bir arazi üzerine kurmanız gerekecekti.

  İnsan vucudunda 1 degil 60-70 trilyon tane hücre olduğunu düşünürseniz karmaşıklığın boyutunun ne kadar büyük olduğunu hayal etmeye başlarsınız.

Enzimlerin çalışma şekli:

  Enzimler başardıkları işler yanında çalışma şekilleride hayli ilginçtir.Bir enzim sahip olduğu 3 boyutlu yapısıyla yanlızca bir kimyasal tepkimeyi katalizleyebilir.Bir kimyasal tepkimeye giren enzim başka hiçbir kimyasal reaksiyona girmez.

  Reaksiyona giren enzimi bir "U" şekli olarak düşünürsek bu enzimin içine yerleşecek madde (substrat) ancak çubuk şeklinde olmak zorundadır.Eger kimyasal maddeler daire, kare veya başka tip sekillerde olursa enzim tarafından katalizlenemez.

  Şekilde görülen animasyonda bir enzimin çalısması çok güzel bir biçimde tasvir edilmiş.Enzim tıpkı bir "E" harfine benzetilmiştir (yeşil renkli).Enzimin, üzerinde değişiklik meydana getirdiği madde ise sarı olarak gösterilmiş (substrat).

  Enzim E şeklinde olmasına karşılık etki ettiği madde tam ona uyacak şekildedir.Eger etkiledigi madde U şeklinde değilde F veya T gibi başka şekillere benzeseydi o takdirde kimyasal tepkime gerçekleşmeyecekti.Bu ise enzimleri birbirinden ayıran en önemli özelliktir.

  Enzimden ayrılan kırmızı ve mavi şekiller ise etki ettiği maddenin son şeklidir.Yani A maddesi B + C maddesine dönüşmüştür.

Basit bir animasyonla gördüğümüz bu enzim-substrat işlemini birde gerçek haliyle görelim.

 

 

 
 Soldaki şekilde, animasyonda şematize edilen enzim-substrat kompleksi çok net bir biçimde görünmektedir.
     Tirozinaz      > Melanin

 İşte vücudunuzun her hücresinde bunun gibi binlerce enzim-substrat kompleksi her salise birbirleriyle reaksiyona girmektedir.

 Hücrede bulunan binlerce enzimden bir kaç tanesinin eksikliği kimyasal reaksiyon faaliyetlerini arap saçına döndürmektedir.Bu enzimler hücre için "olmazsa olmaz" niteliktedir.

  Hepimizin çok iyi bildiği bir hastalık olan "Albinizm" hücredeki enzimlerden yanlızca bir tanesinin eksikliği neticesinde meydana gelen bir hastalıktır.

Bu hastalığa neden olan problem ise şu şekilde meydana gelir.

Tirozin   

 

 

 Bilindiği gibi deriye renk veren pigmentin adı "Melanin" dir.Bu pigment gerekli miktarlarda üretilerek deriye belli bir renk tonu kazandırılır.

 Fakat "Albinizm" hastalığı mevcut olan kişilerde yukarıdaki denklemde görülen "Tirozinaz" enzimini sentezleyen DNA hasar görmüştür.Dolayısıyla DNA hatalı olduğu için Tirozinaz enzimini üreteceği yere şekli değişik başka bir enzim üretmektedir.Bu enzim ise Tirozin maddesini tanıyamamakta, ve Tirozin maddesini Melanin pigmentine çevirememektedir.

Hücredeki bu reaksiyon Tirozin aşamasında duraklayınca, hasta kişide albino deri ve albino saç meydana gelmektedir.Yani bembeyaz bir ten.

 Bu örnekten anlaşılacağı gibi organizma içerisinde tek bir enzim eksikliği bile çok büyük tahribatlara neden olabilmektedir.

 Bunun tam tersine güneşe çıkan insanların ise deri rengi bir süre sonra kararmaya başlar.Bunun nedeni hücredeki bazı enzimlerin eksikliğinden değil, yanlızca güneş ışığının Tirozinaz enzimini aktive etmesinden dolayıdır.Tirozinaz enzimi güneş ışığına maruz kaldığı zaman çok aktif bir hale geçer.Tabii enzim canlanırken aynı zamanda DNA ile senkronize çalışmaya başlar.DNA durmadan Tirozin üretir, Tirozinaz enzimi ise aktif konumda sürekli olarak Tirozine saldırır.

  Tabii sizin derinizde sürekli Melanin pigmenti birikir ve kararmaya başlarsınız.

Bazı ilginç enzimler

Vücudun vazgeçilmez askerleri olan enzimlerden bazıları gerçekten oldukça ilginç görevler üstlenmişlerdir.İlginç görevleri olan enzimlerden DNA ile birlikte çalışanlar bunların başında gelir.

 DNA, kendinin kopyasını çıkarabilen bir moleküldür.Tabii bu işi kendi başına yapamaz.Bunun için birçok enzim görev alır.Özellikle DNA replikasyonundan (kopyalama) sonra bazı enzimler DNA ya tıpkı bir annenin yavrusuna baktığı gibi bakarlar.

  Mesela DNA kendini kopyalar kopyalamaz bazı enzimler DNA üzerine hücum ederek derhal tarama yapmaya başlarlar.Yaptıkları bu taramalarla DNA üzerinde yanlış kopyalanmış bir baz'a rastlarlarsa derhal bu baz'ı yerinden sökerler.Daha sonra sökülen bu yanlış baz'ın yerine doğrusunu ekleyerek hatayı giderirler.

 Diger bir enzim bu enzimin ardından yenilenen bölgeye müdahele ederek yerleştirien doğru baz'ın yerine sıkıca bağlanmasını sağlar.

 Diğer bir ilginç enzim ise DNA dan RNA sentezi sırasında görev alır.Bu enzim sentezlenen RNA da yanlış ve gereksiz kopyalanmış bazları tek tek yerinden sökmek yerine, yanlış bazların sıralandığı bölgeleri tespit ederek baz dizilerini bu bölgelerden makas gibi keser.Fakat bu kesme işlemi tek bir bölgede değilde birden fazla bölgede meydana gelince DNA parça parça ayrılmaya başlar.

 Ama hücre bununda önlemini alarak olay yerine ikinci bir enzimi gonderir.Bu enzim ise parça parça ayrılmış enzimleri kollarından tutarak yanyana getirir ve birbirine bağlar.

 Enzim adını verdiğimiz kompleks molkeüller, aslında hücre içerisinde üstlendikleri görevleri bakımından birer mucizedirler.Aminoasitlerden oluşan şuursuz birer molekül yığını olmasına karşın oldukça iyi düşünülmüş fonksiyonarı yerine getirirler.

Vücuttaki olağanüstü karmaşa

  Vücutta vuku bulan karmaşalara değinmeden önce "Hormon" adı verilen maddelerin ne olduğunu öğrenmemizde fayda var.

 Hormonlar, vücudun bazı özel bölgelerinde üretilip kana verilen ve kan yoluyla vücudun başka bölgelerine iletilen proteinlerdir.Bu proteinler tıpkı enzimler gibi çalışarak, kan yoluyla ulaştıkları organı ya aktive eder yada inaktive ederler.Hormonlar bundan başka terleme, suyun geri emilimi, üreme, hücre çoğalması vs. daha birçok metabolik faaliyetlerde görev alır.

  Hormonlar enzimlere çok benzerler.Tek farkları enzimler gibi sürekli olarak kimyasal reaksiyonlara girip çıkmazlar.Ayrıca kan yoluyla ulaştıkları organlar üzerinde yaptıkları etkiler uzun sürelidir.

 Şu an bilgisayar başında susamış olabilirsiniz.Eğer susadıysanız veya acıktıysanız, duyduğunuz bu hisler tamamen hormonal kaynaklıdır.Mesela acıktığınız vakit vucudun belirli bölgelerinden salgılanan hormonlar beyine ulaşarak beyinde bir açlık hissi oluşturmaya başlarlar.Dolayısıyla sizde bir yemek yeme isteği doğar.

 Başka bir örnek verelim ;

 Bir insan fazla şekerli ve karbonhidratli yiyecekler yediyse, kanındaki glikoz miktarı çok yükselir.Kanda şeker miktarının yükselmesi tansiyon açısından tehlikelidir.Fakat mucizevi hormonlarımız burada devreye girerek fazla miktardaki glikozu "glikojen" adı verilen bir maddeye dönüştürerek kısmen etkisiz hale getirir.Eğer vücudunuzda böyle bir kontrol sistemi olmasaydı şu an seker komasında olacaktınız.

 Verdiğimiz bu örnekler vücutta yürütülen kontrol mekanizmalarından yanlızca iki tanesiydi.Fakat bu kontrol sistemleri örnekte belirttiğimizden çok daha karmaşık bir şekilde yürümektedir.

  Birde bu karmaşayı şekle dökmeye kalkışalım.

 Merak etmeyin şekilde nasıl bir mekanizma olduğunu uzun uzun açıklamayacağım.Bu şekil kısaca şunu demek istiyor.
 "Bu feedback (kontrol) sistemi yanlızca eşey organları ile beyin arasındaki irtibatı sağlamak içindir."

  Evet şekil aynen böyle söylüyor.Fakat insan vücudunda kontrol altına alınması gereken organlar yanlızca eşey organları değildir.Böbrek, karaciğer, tükürük bezleri vs.. daha birçok organ ve yardımcı bezler bu derece karmaşık sistemlerle kontrol edilmektedir.

 Bu derece kompleks kontrol mekanizmalarında iş gören binlerce enzimin birbirlerini etkilemeden fonksiyonlarını yerine getirmesi oldukça şaşırtıcıdır.Öyle ki canlı organizmalarda şuursuz atomlardan beklenilmeyecek bir sistematik iş birliği ile karşılaşmaktayız.

  Doğadaki hangi canlı türünü incelersek inceleyelim karşımıza çarpık düzensiz yada karmaşadan uzak sade bir yapı çıkmaz.Her canlı muazzam bir karmaşa ve düzen içerisinde vücut bulmaktadır.

 

 Hormon sistemlerinin çok karmaşık olduğuna değindik, ancak bu hormon sistemlerinin kompleksliği bir yana her canlı için çok spesifik hormonlarda mevcuttur.Bu hormonların herbirini ayrı ayrı ele almak mümkün olmadığı için insan hormonlarına ve bu hormonların hangi organlardan salındığına değinmeye çalışacağız.

Kısacası hormonların insan vücudunda nekadar mühim roller oynadığını ve kontrol mekanizmalarındaki üstün tasarımı anlatacağız.Öğrencilerin faydalanabileceği bir yazı olmasına karşın biyolojiye uzak kimselerinde zevkle okuyacağı şekilde sadeleştirmeye çalıştık.

 

 

İNSAN HORMON SİSTEMİ

İnsan vücudunda sayısız hormon görev almaktadır. Bu hormonların bazılarının kimyasal özellikleri açığa kavuşturulmuş olmakla birlikte çoğunun ne yapıda hormon oldukları konusunda araştırmalar halen sürmektedir. Hormonların enzimler gibi protein yapıda olduklarına değinmiştik, ancak bazı hormonlar yanlızca 3 - 5 amino asitten oluşabilirler, hatta protein yapıya ilave olarak moleküle ek bir karbonhidrat molekülü bağlanmış olabilir (bu tip moleküllere " Glikoprotein " denir).

Bunun yanında lipidlerden sentezlenen ve protein tabiatında olmayan hormonlarda vardır. Örneğin dişi ve erkek bireylerin primer ve segonder eşey karakterlerini belirleyen östrojen, testosteron, progesteron gibi hormonlar (bu hormonlara daha sonra değinilecektir) kolestrol adı verilen ve kanda serbest dolaşan lipid tabiatındaki moleküllerden sentez edilirler.

Hormonlar vücutta belirli organlarda üretilirler. Bu organlar özelleşmiş yapıya sahip olmakla birlikte zengin bir kan damarı ağına sahiptir. Böylelikle üretilen hormonlar çok süratli bir biçimde kana karışır ve hedef organa doğru yol alırlar. Şimdi sırasıyla bezleri, bu bezlerin ürettikleri hormonları ve bu hormonların hedef organları üzerindeki etkilerini teker teker ele alalım.

 

- HİPOTALAMUS -

Hipotalamus, beynin hormon üretebilen özelleşmiş bir bölgesidir. Kendisine komşu olan hipofiz bezi üzerinde durdurucu veya salgılatıcı etkiler meydana getirir.

Hipotalamus bezinde sinir hücreleri mevcuttur, ancak bu hücreler diğer sinir hücrelerinden farklı olarak hormon üreterek bu hormonları kana verme özellikleri ile tanınırlar. Bu hücrelerin salgıladıkları hormonlara genel adıyla
" Nörohormonlar " adı verilir. Özelleşmiş bu hücreler kendi aralarında gruplara ayrılırlar. Öyle ki salınan bazı hormonlar hipofiz bezinin " Adenohipofiz " adı verilen alt lobuna etki ederken diğer bazı hormonlar ise
" Nörohipofiz " adı verilen 2.alt birimine etkirler.

Hipotalamus bezinin salgıladığı hormonların başlıcaları ve görevleri şunlardır ;

 

  • TRH : TRH'nın türkçe açılımı " Tiroid salgılatıcı hormon " dur. Hedef bölgesi, hipofiz bezinin (Hipofiz bezi hipotalamusa komşudur ve beynin diensefalon bölgesinde (orta beyin) yer alır.) adenohipofiz lobunun tiroid hormonunu üretip salgılayan hücreleridir. Bu hücreler kendilerine gelen TRH ile bağlanarak Tiorid adı verilen bir hormon üretmeye başlarlar (Bkz.Hipofiz bezi ve bu bezin hormonları)
  • GnRH : GnRH'nın açılımı " Gonad hormonlarını salgılatan hormon " dur. Bu hormon üretildikten sonra hipofiz bezine ulaşarak kendini bağlayabilen reseptörlerin bulunduğu, gonad hormonlarını üreten hücrelere bağlanırlar. Bağlanmasına ardışık olarak bu hücreleri aktive edip, gonadların (eşey hücrelerinin) aktivitesini kontrol eden hormonların sentezlenmesini sağlarlar.
  • PRH : PRH'nın açılımı ise " Prolaktin salgılatıcı hormon " dur. Hipofiz bezinde, dişilerde meme bezlerini kontrol eden hormonların salgılandığı hücreler vardır. PRH bu hücrelerin aktivasyonunu düzenler ve prolaktin hormonunun salgılanmasına neden olur.
  • CRH : CRH " Kortikotropik hormonunu salgılatıcı hormon " anlamına gelir. hipofiz bezinde, böbrek üstü bezlerini etkileyen hormonların üretildiği hücreler vardır. Bu hücreler ACTH adı verilen bir hormon üretirler. Ancak bu hücrelerin aktivasyonu CRH hormonlarına bağlıdır.
  • GH - RH : GH - RH " Büyüme hormonunu salgılatıcı hormon " adını alır. Bu hormon yine hipofiz bezinde bulunan ve büyüme için gerekli hormonları salgılayan hücreleri aktive eder (Büyüme hormonlarına hipofiz bezinde değinilmiştir).

Bu hormonların yanısıra hipotalamustan, hipofiz hücrelerinin aktivasyonunu engelleyen hormonlarda salınmaktadır. Bu hormonlar " İnhibie eden hormonlar " adını alırlar. Şöyle ki ;

  • GHR - IH : Bu hormon GH - RH'nın tersine büyüme hormonunu üreten hücrelerin aktivasyonunu engellerler.
  • CR - IH : CR - IH hormonu ise, böbreküstü bezlerini aktive eden hormonları üretip salgılayan hipofiz bezi hücrelerini durdurur.
  • PRH - IH : Hipoifiz bezi prolaktin üretiminden sorumlu hücrelerin aktivasyonu bu hormon tarafından engellenir.

Bu arada şunu belirtmek gerekir ki hipotalamusta üretilen ve hipofizdeki salgılamayı aktive eden veya durduran hormonlarla hipofiz bezi hormonları arasında kontrol mekanizmaları mevcuttur. Bu mekanizmalar hormonların kandaki artışı ile doğrudan ilişkilidir.

Örneğin tiroid bezini uyaran hormon olan TSH'nın kandaki seviyesi arttığı takdirde bu hormon hipotalamus üzerine etki ederek TRH üreten hücreleri durdurur ve TRH'nın salınmasını engeller, dolayısıyla TRH hipofize gönderilmediği takdirde hipofizdeki TSH üreten hücrelerin durması söz konusudur. Böylelikle TSH salınamaz ve kandaki seviyesi düşürülmüş olur. Ancak TSH'nın kandaki seviyesi düştüğünde mekanizma tekrar harekete geçer ve hipotalamustan tekrar TRH salınmasına neden olur. Çünki TSH'nın kandaki seviyesinin düşük olması, TRH salınımı üzerinde pozitif etki meydana getirir. Bu mekanizma, ilerleyen paragraflarda değineceğimiz bütün hormonlar için geçerli bir mekanizmadır.

 

- HİPOFİZ BEZİ -

Hipofiz bezinin hipotalamusa komşu olduğunu belirtmiştik. Bu bez beynin diensefalon bölgesinde bulunur, ancak boyutu oldukça küçüktür (bir nohut tanesi kadardır) ve bir sap aracılığı ile beyine bağlanmıştır. Bu sap
" İnfundibular sap " adını alır. Hipofiz bezinin salgıladığı hormonlar oldukça önemli görevleri yerine getirirler. Büyümeden üremeye, su emiliminden kan basıncı dengesine kadar birçok organın kontrolünü sağlayan hormonları üretir ve kana verir.

Hipofiz bezinin Adenohipofiz ve Nörohipofiz olmak üzere iki alt lobu vardır. Bu loplardan salınan hormonları ayrı ayrı ele alacağız.

I-) Adenohipofiz lobundan salgılanan hormonlar :

 

  • TSH : TSH hormonu az öncede belirttiğimiz gibi hipotalamustan salınan TRH'nın TSH üreten hücrelerini uyarmasıyla sentez edilmeye başlanır. Bu hormonun hedef organı ise soluk borusunun hemen önünde yer alan " Tiroid " bezidir. Bu bez oldukça önemli 3 ana hormon olan Kalsitonin, tiroksin ve triiyodotronin hormonlarının salgılanmasından sorumludur (Bkz.Tiroid bezi)
  • FSH / LH : Bu iki hormon, dişi ve erkeklerde eşey hücrelerin gelişiminden sorumludurlar. Yani hedef organları eşey organlarıdır. FSH erkeklerde sperm üretimini, dişi bireylerde ise yumurta üretimini uyarır. LH hormonu ise dişilerde korpus luteum adı verilen bir yapının gelişimini uyarır. Korpus luteum, dişilerde Progesteron adı verilen bir hormonun üretiminden sorumludur. Bu hormon dişilik karakterlerin kazanılması açısından önemlidir.
  • ACTH : Yine bu sayfada değindiğimiz böbrek üstü bezlerinin çalışması, ACTH hormonunun uyarımı sayesinde kontrol edilir. Ancak böbreküstü bezleri anatomik olarak iki ana kısımdan meydana gelir, bu kısımlar Korteks ve Medulla adını alır. ACTH yanlızca korteks kısmına etki etmektedir, medullayı kontrol eden mekanizma hipofizden tamamen bağımsızdır.

    Örneğin kanda aminoasit seviyesi düştüğü takdirde hipofizden ACTH salınır, bu hormon kortekse etki ederek " Kortizol " adı verilen bir hormonun salınmasını uyarır. Bu hormon ise belirli hücrelere etki ederek proteinlerin parçalanmasını sağlar. Ancak kandaki adrenalin, noradrenalin hormonlarının artışı veya azalması ise medulla üzerinde uyarıcı etki meydana getirir. Yani medulla hipofiz hormonlarına değilde kandaki bazı moleküllerin seviyesine göre aktive edilmektedir.

  • STH / GH : Bu iki hormonun ana görevi büyümede rol oynamasıdır. Bu hormonlar kemikleri, iç organları, yumuşak dokuları ve kıkırdakları meydana getiren hücrelerde mitoz aktivitesini uyarır. Mitoz aktivitesi uyarılınca hücreler bölünürler ve çoğalmaya başlarlar. böylelikle iç organlarda ve kemik dokularında miktarca artış meydana gelir, birey büyümeye başlar.

    Burada bir noktada durmak gerekir. Büyüme hormonu aslında farkında olmadığınız mucizevi bir olayın tetiklenmesine neden olur. Bu olay büyümedeki orantı dengesidir.

    Örneğin elleriniz en genel şekilde kas, kemik deri ve yağ dokusundan meydana gelir. Büyüme hormonu salındığında herbir farklı hücreye farklı şekilde etki eder. Kas hücresi 2X sayısı kadar mitoz geçirip çoğalıyorsa kemik hücreleride 2X sayısı kadar bölünürler, aynı şekilde deri hücreleride aynı oranda çoğalırlar. Fakat bazı organlar vardırki büyüme hormonuna cevap verdiği zaman ani bir mitoz patlaması göstermezler, örneğin göz hücreleriniz STH hormonuna, ellerinizi meydana getiren deri hücreleri gibi bir yanıt verseydi o zaman gözleriniz şu an göz yuvalarınızın dışında olacaktı. Ancak göz hücreleri (başka organlarda olabilir) STH'ya yanıt verdiğinde göz hücrelerindeki genler, gözün büyümesini, vücut organları ile orantılı olacak şekilde düzenlerler.

    Başka bir örnek vermek istersek klavyeyi kullanan ellerimizi verebiliriz. Ellerinizin üzerini örten deri, kas ve kemik hücrelerinden daha az sayıda mitoz geçirirse, mesela X kadar bölünecek olursa deri kemiklere dar gelecek ve yırtılmaya başlayacaktı. Tersine kemik hücreleri büyüme oranının altında kalsaydı bu sefer elleriniz birer deri yumağına dönüşecekti. Aynı oran bozukluklarını iç organlara uyarlarsanız, STH / GH hormonları ve bu hormonların etki ettikleri hücreler arasındaki kontrol sistemlerinin, sizin hayatınız açısından nekadar mucizevi bir önemi olduğunu anlayabilirsiniz.

  • PRL : Prolaktin dişi bireylerde meme bezlerinden süt salınmasında uyarıcı bir etkiye sahiptir. Özellikle doğum sonrasında süt bezleri yüksek aktivite gösterir, böylelikle bebeğin ihtiayaç duyduğu süt fazlasıyla üretilmiş olur. Ancak süt üretiminde sütün zengin mineral içeriği açısından ana etmen PRL değildir, annenin iyi beslenmesi bebeğin içeceği sütün zengin mineral ve protein içeriğe sahip olmasında etkendir.
  • MSH : " Melanin uyarıcı hormon " adını alan MSH hormonu, hipofizden salındığı vakit hedef hücreleri olan melanin hücrelerinin reseptörlerine bağlanır. Bu hücreler melanin adı verilen renk pigmentinin üretimini gerçekleştirirler. Bu pigmentlerin üretimindeki artış, derinin renginin koyulaşmasına neden olur. Aksine açık tenli insanlarda melanin hücreleri daha az pigment üretirler. Bunun yanında melanin pigmentinin üretimi güneş ışınlarıylada doğrudan etkilidir.

I-) Nörohipofiz lobundan salgılanan hormonlar :

Bu lobun iki ana hormonu vardır, birisi Oksitosin diğeri ise Vazopressin dir. Her iki hormonda gerçekte hipotalamusta üretilir, ancak hipotalamus ile hipofiz arasındaki portal damarağına geçerek nörohipofize ulaşır ve buradan kana karışır. Nörohipofiz burada yanlızca kan damarlarına yataklık yapmaktadır, bir bakıma köprü vazifesi görmektedir.

  • Oksitosin : Bu hormon hamile kadınlarda doğum esnasında rahimin etrafına sarılı olan düzkas hücrelerinin kasılmasına neden olur, böylelikle doğum esnasında yavru rahim kanalı boyunca ilerler. Bunun yanısıra bebekler anne sütünü emerken civardaki sinir hücrelerine baskı yaparak annenin beynine sinir impulsu gitmesine neden olur. Bu impulslar oksitosin salınımını artırır, böylelikle oksitosin süt kanallarının kasılmasına ve sütün bebek tarafından emilmesine yardımcı olur.
  • Vazopressin : Vazopressin hormonu, damar cidarlarında konumlanmış düz kas hücrelerinin kasılmasına ve aynı zamanda böbreklerden suyun absorbe edilmesini uyarır, böylelikle kandaki üre seviyesi düşürülmüş olur. Damarların daralması ise kan basıncının ayarlanmasında fonksiyoneldir.

 

- PİNEAL BEZ -

Pineal bez, beynin diensefalon bölgesinin dorsalinde (sırt kısmında) bulunmaktadır. Tıpkı hipofiz bezi gibi kısa bir sapla beyine bağlanmıştır. Bu bezin iki önemli hormonu vardır ;

 

  • Serotonin : Serotonin, bireyde uyku düzenlenmesinde rol alır, ancak vücut sıcaklığının ayarlanmasında ve damarların cidarlarındaki düz kasların kasılmasında uyarıcı etkisi vardır.
  • Melatonin : Melatonin hormonu üreme sikluslarının düzenlenmesinde rol oynamaktadır.






VAHŞİ ÇİÇEKLER

 


  Çiçekler nasıl olurda vahşi olabilir ?

 Afrikanın balta girmemiş tropik ormanlarında biraz gezintiye çıkarsanız, başınızın derde gireceği ilk canlılar böcek ve yırtıcı hayvanlardan çok sarılıcı ve dikenli bitkiler olurdu.Bazı bitkiler vardır ki insan derisi ile temas ettiği vakit çok acı verir.Örnegin ısırgan otu gibi.Veya kuvvetlice su püskürten bitkilerede rastlamışsınızdır. Tabii tüm bu bitkiler insanlar için hayati bir tehlike arz etmesede, böcek ve sinekler için tam bir kabus gibidir.

 Bu bölümde böcekleri kurnaz bir şekilde tuzaklarına düşürüp sindirerek hayatını sürdüren böcekçil yani "İncestivor" bitkilere deyineceğiz.

 Böcekçil bitkilerin en önemli özelliği aktif olarak hareket edebilmeleridir.Aslında doğadaki tüm bitkiler hareket ederler.Mesela bir ayçiçeği fidesini güneşe karşı bırakırsanız çiçek derhal güneşe doğru yönelmeye başlar.Fakat böcekçil bitkilerden bazıları çok aktif olarak hareket ederlerki bu hareketleri çok kısa bir zaman zarfında meydana gelir. Bu çiçekler sahip oldukları mükemmel fizyolojik özellikleri sayesinde hareket çabukluluğunun verdiği avantajla böcekleri tuzaklarına düşürüp hapsedebilirler.

 Söz konusu bitkilerden en meşhuru, sizinde yakından tanıdığınız "Kapan yaprak" isimli bitkidir.

  Şekilde haşmetli görünümüyle bir "Kapan yaprak" görülüyor.

 Yaprakların hareket mekanizması ise oldukca iyi düşünülmüş birer "yastık" sistemi ile çalışmaktadır.Yastık sistemi temel olarak "su alma su verme" prensibine göre çalışır.

 Bunu bir örnekle açıklayalım

 Şişkin bir hava yastığımız olsun ve biz bu hava yastığının üzerine bir tahta tabla koyalım.Ve daha sonra bu hava yastığını aniden söndürerek inmesini sağlayalım.Tabii yastık söndükçe üzerindeki tahta tablada büyük bir süratle Yere doğru inmeye başlayacaktır.

 İşte bitkinin kullandığı yöntemde tıpkı bunun gibidir.Yaprakların tabanlarında bulunan özelleşmiş hücreler çok fazla su içerirler.Bitkiye dışarıdan bir mudahelede bulunulunca, bitki, derhal yaprak tabanındaki özelleşmis hücrelere impuls (uyarı) yollayarak hücrelerin içindeki fazla miktardaki suyu süratle boşaltmasını sağlar.

 Örnegimizdeki tahta tablamız, bitkideki kapan yaprakları temsil etmektedir.Tahta tabla nasıl ki yere doğru yaklaşarak kapanmaya başlıyorsa bitkinin yapraklarıda aynı şekilde birbirlerine doğru hareket ederek kapanmaya başlar

 Bitkinin yaprak tabanındaki hücrelerin fazla su alması olayına " Turgor ", hücrelerin suyunu kaybederek büzülme olayına ise " Plazmoliz " denir.Yaprakların tabanındaki hücreler turgor, yani fazla su almış vaziyetteyken üzerindeki yapraklar açık konumdadır.Fakat hücreler büyük bir süratle sahip oldukları fazla suyu boşaltınca yani plazmoliz durumuna geçince yapraklar kapanır.Tabii bu kapanma işlemi bir kaç saniye içinde meydana gelince, yaprak içerisindeki böceğin kaçmasına pek bir fırsat kalmaz.

 Yandaki şekilde, yaprak civarlarında gezinmekte olan bir böceği yakalamış kapan yaprak görülüyor.

 Yaprakların uçlarındaki dikenlere dikkat ederseniz, tıpkı bir dişli çark gibi birbirlerinin içerisine giriyor.

 Ve o kadar intizamlı dizilmişlerdir ki yapraklar kapandıklarında birbirlerini engelleyecek şekilde çarpışmazlar.Bitkinin böyle bir yapıya sahip olmasının nedeni, tuzağına düşürdüğü böceğin kaçmaması içindir.

 Fakat buna rağmen bazı ufak böcekler kapan yaprakların kapanmasına ramak kala kaçarak kurtulabilmektedir.

 Bitkilerin böcekleri kapan yapraklarının arasına sıkıştırması ise 2 hamlede gerçekleşir.

 

 İlk hamlede böcek, bitkinin yapraklarının arasında dolaşmaya başlayınca farkında olmadan yaprak içerisindeki hassas reseptörlere dokunur.Bu reseptörler, tıpkı bir insanın eline batan iğneyi hissetmesi gibi böceğin ayaklarının dokunmasıyla impuls yani elektriksel bir uyarı doğururlar.

 Elektriksel uyarılar bir yol boyunca yaprak tabanındaki hücrelere kadar gider ve bu hücrelerin zarlarında elektriksel bir gradiyent meydana getirir.Bu elektriksel degişiklik içi fazla miktarda suyla dolu olan şişkin hücrelerin zarlarının suya çok fazla geçirgen olmasına sebep olur.

 Hücrenin zarı suya çok fazla geçirgen hale gelince hücre süratle su kaybetmeye başlar.Hücreler su kaybettikçe tıpkı bir yay gibi üzerlerine baskı yapan yapraklarda birbirlerine doğru yaklaşmaya başlarlar.Bu işlemin gerçekleşmesi 2-3 saniye sürer.

 
 İkinci hamle ise yaprakların tam olarak kapanması durumudur.İlk hamlede yapraklar arası azda olsa biraz mesafe kalmasına ragmen ikinci hamlede yapraklar tamamen kapanır.

 Bu işlemin tamamlanması ise 10-15 saniyeyi bulur.Tabii bu andan sonra böceğin yapabileceği pek birsey kalmaz.

 Bitki böceği kapanına kıstırdıktan sonra derhal enzim üretmeye başlar.Bu enzimleri üreten hücreler ise yaprağın iç tarafında yani böceğin bulunduğu bölgededir.Enzimler asit tabiatlıdır ve böceğin 2 veya 3 gün içerisinde sindirilmesini sağlarlar.Bir kapan yaprak en fazla 5-6 kere çalışabilir.Fonksiyonunu yitiren yaprakların yerini ise yeni çıkan genç yapraklar alır.

 İnsanın aklına, bir bitkinin bu kadar detaylı düşünülmüş mükemmel bir sisteme nasıl sahip olduğu sorusu gelmektdir.Elbetteki bitkinin bu sistemi planlaması ve uygulamaya koyabilmesi mümkün değildir.Varolan mekanizmalar bir akıllı tasarımcının ürünüdür kuşkusuz.

 Doğada buna benzer bir çok insectivor (böcekçil) bitki mevcuttur ve aralarında hayli ilginç tuzak sistemlerine sahip bitkilerde vardır.Böcekçil bitkilerden en çok tanınanlarından diğer bir tanesi ise, yaprakları sürahiye benzer çukur bir yapı şeklinde özelleşmiş bir bitkidir.

 Bu bitki, yüksek ve ağaçlık bölgelerde yaşamakta, yine böcek ve sineklerle beslenmektedir.Asağıda bu bitkiye ait güzel bir resim görülüyor.

 Şekildeki bitkinin yaprakları tıpkı bir vazo şekline dönüşmüştür.Fakat vazo şeklindeki yaprağın hemen üstünde başka bir yaprak görülüyor.Bu yaprak ise böceklere kurulan tuzağın kalbini oluşturmaktadır.

 Bitki daha bir yavruyken küçük yapılara sahip bu her iki yaprakta, olgunluğa eriştiğinde çok büyük bir cüsseye sahip olurlar.

 Üstteki yaprak böceklerin üzerinde dolaştığı yapraktır.Bu yapraklar genelde alımlı renklere sahip olup böcekleri üzerine çeker.Böcek, üstteki yaprağın civarlarında dolaşmaya başladığında eğer yaprağın alt yüzüne gelirse yer çekiminin etkisiyle sürahi şeklindeki yaprağın içerisine düşer.

 Fakat bir böcek, ayağından salgıladığı yapışkan maddeler sayesinde ters duvarda bile yürüyebilirken niçin bu yaprağın alt yüzeyine geldiğinde tutunamayıp düşmektedir ?

 Böceğin yaprağa tutunamayıp düşmesi, bitkinin üstteki yaprağının salgıladığı kaygan bir sıvıdan dolayıdır.

 Bu sıvı protein bir yapıda olup kaygan bir tabiattadır.Burada şaşırtıcı olan şey, bitkinin bir böceğin ayağından yapışkan bir sıvı salgılandığını nereden bildiğidir.Dahası böceğin kayıp düşmesi için bu mukemmel kaygan sıvıyı bitkinin, en uygun bölgesinde üretemeye nasıl karar verdiğidir.

 Bu elbette bir bitkiden beklenemeyecek bir davranıştır.Bitkinin yaptığı kusursuz hesaplar, emeklerinide boşa çıkarmamaktadır.

 Bitkinin alt tarafında bulunan surahi şeklindeki yaprak ise tabanı kapalı bir kap gibidir ve içerisinde su ve sindirici enzimler bulunur.Bir böcek veya bir sinek bu sürahinin içine düştükten sonra birdaha yukarı çıkamaz.Sineklerin ıslanan kanatları buna izin vermedigi gibi, sürahi yaprağın kenarlarından salınan diğer kaygan tabiattaki kimyasallar ile böcek ve diğer haşerelerin yukarı tırmanması engellenir.

 İçeri düşen bir böcek bir kaç gün içerisinde salgılanan enzimler vasıtasıyla sindirilerek besin ihtiyacı karşılanır.

 Tropik ormanlarda yaşayan bu tür bitkilerden bazıları o kadar büyüktür ki içerisine düşen küçük bir fındık faresinin bile boğulmasına neden olabilir.Tabii aynı zamanda farenin sindirilmesinede.

  Şekilde sürahi bitkilerinin başka bir türünü görmektesiniz. Bu bitki yukarıdaki örnekten farklı olarak bir çift dikene sahiptir.
 Bu dikensi yapıların içerisinden ince bir kanal geçer.Bu kanaldan ise yine kaygan tabiatta bir sıvı salgılanır.Sıvı damlasını nektar zannedip içmek için gelen arı ve sinekler, sivri uca tutunmaya çalışır fakat çoğu zaman başaramazlar. Dikene tutunamayan böcek asağı enzim havuzunun içine duşer ve bitki icin ziyafet başlar.

  Resimdede gördüğünüz gibi bitkinin yaprakları oldukça alımlı kırmızı bir renge boyanmıştır.Ayrıca vazo yaprağın ağız kenarlarının ne kadar parlak olduğuna dikkat ediniz.Bu bölgelerdende böceklerin tırmanmasını engellemek için bol miktarda kaygan kimyasallar salgılanır.

 

  Her canlıda olduğu gibi doğadaki böcekçil bitkilerde üstün bir tasarım ürünü olup herbiri yaşamı için gerekli tüm fonksiyonları yerine getirecek mükemmel tuzak mekanzimalarına sahiptirler.

 Diğer bir böcekçil bitkide böcekleri kandırma yoluna giderek avlanmaktadır.

 Bu bitki sahip olduğu eşsiz görünümüyle, özellike arıları üstüne çekmeyi başarır.Bitkinin şekli yıldıza benzer ve her kolundan sürekli olarak bir tür yapışkan sıvı salgılanır.Bitki, bu yapışkan sıvıyı yapraklarında öyle bir üretirki, sıvı damlacıkları ard arda dizilerek lezzetli bir nektar görünümü verir.

  Gördüğünüz gibi oldukça çekici bir görünüme sahip olan bitki, bu haliyle arı ve sinekleri üzerine çekmeyi başarır.

 Bitkiye yakından bakan bir insan bile yapraklardaki sıvının nektar olduğunu zannedebilir.Arı ve sinekler çiçek üzerine konarak sıvıyı emmeye kalkışınca kondukları yere çivilenmiş gibi sabitlenirler.Çünki bu sıvı çok kuvvetli bir yapıştırıcı özelliğe sahiptir.

 Bundan sonrası ise bitki için çok zor değildir.Tek yapması gereken şey, ışınsal olarak dizilmiş yapraklarını kapayarak böceğin üstünü örtmektir.Bu mekanizma yukarıda anlattığımız " turgor-plazmoliz " basınç kuvvetleri ile çalışır.Böceğin üzeri örtülür örtülmez enzimler devreye girerek böceği sindirmeye başlar.

 Aşağıdaki animasyonda bitkinin bir böceği nasıl tuzağına düşürdüğü gösterilmiştir.

  Bitkilerin böcekleri yakalayarak sindirmelerindeki temel amaç, kendi bünyelerinde düşük miktarda bulunan azotun böceklerde fazla olmasındandır.

 Bitki böceği sindirerek hem azot ihtiyacını hemde diğer mineral ve protein gereksinimini karşılar.

 Tabii bir bitkinin böcek ve sineklerde bol miktarda azot bulunduğunu bilmesi ve buna göre hareket etmesi yine DNA da programlanmış bilgiler vasıtasıyla gerçekleşir.Mesela yapışkan maddeleri üreten hücrelerin DNA larında özel enzimler üretilir ve bu enzimlerin girdiği bir takım karmaşık reaksiyon sonucunda yapışkan maddeler husule gelir.

 Diyebiliriz ki doğadaki tüm bitkiler harikulade formüllerle mucizevi kimyasallar üreten birer biyokimya fabrikası gibidir.Bu sıvılarla anlaşırlar, bu sıvılarla beslenirler ve yine bu sıvılarla kendilerini korurlar.Kısacası bitkiler kendi başlarına birer mucizedirler.

 

 

 

 Bu tip bitkiler elbette yukarıdaki gibi tek tür degillerdir.Doğada buna benzer avlanma teknikleri olan bir çok bitki vardır.Asağıdaki resimlerde yapışkan sıvı salgılayarak avlanan bazı bitki tipleri görülmektedir.

  Bu bitkilerden soldakinin yaprakları, yukarıdaki bitkinin yaprakları gibi içe dogru kapanırken, sağdaki bitkinin yaprakları ise tıpkı bir "rulo" gibi en uç noktadan yaprağın sapına kadar, kıvrılmaya başlar.Böyle bir tuzağa yakalanan bir böceğin kurtulma şansı yoktur.

 Birde bitkinin salgıladığı yapışkan sıvı damlacıklarına daha yakından bakalım.

 

 

  Yapışkan damlacıklara yukarıdan bakıldığı için salgılamayı yapan kırmızı hücreler bariz olarak görunmektedir.  

MİKROORGANİZMALAR

 Salgı yapan hücrelerin DNA sında çok özel bir bilgi saklıdır.Bu bilgi ile hücre, üzerinde ne kadar salgı maddesi biriktireceğini çok mükemmel bir şekilde hesaplamıştır.Hücreler, yapışkan salgıyı ürettikçe, bu salgı üzerlerinde birikmeye başlar.Fakat salgı seviyesi öyle bir noktaya gelirki bu noktadan sonra hücreler salgılama işlemini durdururlar.

  Eğer hücre bu noktadan sonra salgılama yapmaya devam etseydi hem fazla yapışkan maddeyi israf etmiş olacaktı, hemde salgının büyük bölümü yerçekiminin etkisiyle yaprakların üzerlerinden başka yerlere akıp gidecekti.

 

 

 Yaradılış harikası bu mükemmel yaratıklar şu an bile, sahip oldukları kusursuz tuzak mekanizmaları ile kendilerine ziyafet çekmektedirler.Tüm bunları mükemmel bir tasarım harikası olan DNA programlarına borçlulardır.








BİTKİLERİN GÖZÜYLE DÜNYA


  Bitkiler gerek görünümleri gerekse ekosistemdeki fonksiyonları ile birer tabiat harikalarıdır.Bitkiler insanlar için birer şifa kaynağı olup bir çok türü ilaç sanayiinde kullanılmaktadır.

 Şu an yaşamımız için gerekli oksijenin tamamı bitkiler tarafından üretilir.Eğer bitkilerin gerçekleştirdiği fotosentez enzimlerinden bir tanesi bile olmasaydı şu an yeryüzünde hiçbir canlı varolmayacaktı.Bitkilerin canlılara sağladığı en onemli fayda sadece fotosentez ile değildir.Bunun yanı sıra böcekler, memeli hayvanlar (inek,zurafa,geyik vs.), kuşlar ve hemen hemen tüm yaratıklar için birer besin kaynağı ve birer yuvadır.

 Bitkilerin nasıl yaşadıklarını, ne ile beslendiklerini, canlılarla nasıl bir ilişki içerisinde olduklarını ilginç resimler eşliğinde inceleyelim.

 Bitkinin sahip olduğu 3 temel öğe vardır.Bunları tek tek ele alalım.

1-)Kök:   Bu temel öğelerden ilki bitkinin "kök" üdür.Kök bitki için gerekli tüm su ve mineral maddeleri tıpkı bir vakum gibi emerek gövde ve yapraklara kadar iletir.Kökün mucizevi bir özelliği ise salgıladığı bazı kimyasal maddelerle kendisini toprak altında yaşayan kurt, solucan ve mikroorganizmalara karşı korumasıdır.Bu gerçektende bir bitki için ilginç bir durum teşkil etmektedir.Çünkü kapkaranlık toprağın içinde bir kök'ün böcek ve mikroorganizmaların hoşlanmadığı bir kimyasalı üretip salgılaması dış dünyadan habersiz bitkiden beklenilmeyecek bir durumdur.

2-)Gövde:  İkinci temel öğe olan gövde, yerine getirdiği fonksiyonlar itibariyle mükemmel bir yapıdır.
  Bahçelerde sokaklarda koskoca ağaçları görürüz.Devasal bir gövdeleri vardır, üzerlerinde de binlerce yaprak.Fakat gövde dışarıdan görüldügü gibi sadece odunsu bir dokudan oluşan basit bir yapı degildir.

 Ağacın gövdesi inanılmaz bir esnekliğe sahiptir.Bu esneklik, rüzgar ve vahşi hayvanların yaptığı dış etkilere karşı bitkinin gövdesinin kırılmasını engeller.Tabii saatte 200 km. ile esen kasırgaları saymazsak.Elbetteki gövdenin harikulade özellikleri saymakla bitiremeyiz.

 Gövde içerisinde tıpkı bir su şebekesi gibi döşeli bir borucuk ağı vardır.Bu ağı oluşturan boruların büyütülmüş şekilleri aşağıdaki resimlerde görülmektedir.(Sağdaki resimde gerçek hali görülmekte)

  Şekilerde görülen kısa borular, bitki içerisinde bir intizamla dizilerek hem suyu yukarı doğru çıkarmakta hemde yukarı çıkarma esnasında suyun bir kısmını boruların etrafında dizilen hücrelere aktarmaktadır.

 Bu sistem tıpkı insandaki kandamarı ağına benzer.Yukarı çekilen su böylelikle serbest bir akımla her tarafa dağıtılmış olur.

  Suyun yukarı çıkmasına sebep olan kuvvet ise "osmotik basınç" ve "emme basıncı" adı verilen iki kuvvetdir.Örnegin kuru bir kağıdı diklemesine suya batırdığınızda suyun yukarı doğru çekildiğini görürsünüz.Burada meydana gelen hadise emme basıncıdır ve bitkilerde suyun hücreler tarafından yukarı çekilmesine neden olur.Hücreyi, örneğimizdeki kağıt olarak düşünebilirsiniz.

 Osmotik basınç ise hücre içindeki iyon ve mineral konsantrasyonu fazla olduğu hallerde ortaya çıkar.Hücre içerisindeki iyon ve mineral konsantrasyonu yükselince hücre derhal su almaya başlar.Hücrenin bunu yapmasındaki amaç, içerisindeki iyon konsantrasyonunu düşürerek normal seviyeye getirmek istemesidir.

 İşte hücrenin, iyon konsantrasyonunu düşürmek için suyu çekmek istemesi, "Osmotik basınç" kuvvetini doğurur.Bu basınç tek bir hücre için çok küçük bir kuvvet olsa bile bir ağaçta trilyonlarca hücre vardır ve herbir hücrenin çekiminden doğan kuvvetlerin toplamı, suyun toprak yüzeyinden onlarca metre yukarı çekilmesini sağlar.

  Yandaki ağacın yüksekliği yaklaşık 35 metredir.Bu kadar yüksekliğe su çıkarmak için apartmanlarda kullanılan güçlü bir hidrofora ihtiyacınız olacaktı.

 Fakat bitki, sahip oldugu mükemmel anatomik yapısı sayesinde bu problemin üstesinden gelerek suyu rahatlıkla topraktan çeker ve yapraklara kadar iletir.

 Afrikada ki bazı balta girmemiş ormanlarda yuksekliği 120 metreye kadar varan ağaçlar yaşamaktadır.Bu ağaçlar topraktan o kadar fazla su çekerlerki, ağacın gövdesine kulağınızı dayadığınızda akan suyun sesini net bir şekilde duyabilirsiniz.

 Gövdenin diğer bir muhteşem özelliği kabuk üretip zamanla bu kabukları dökmesidir.Hiç merak ettinizmi bitkiler neden kabuk üretirler ve neden belli bir zaman sonra bu kabukları dökerler?.Bir bitki çok zor şartlar altında yaşar.Bitkinin en büyük düşmanlarından birisi ise mikroorganizmalardır.

 Mikrroorganizmalar insanları hasta ettiği gibi bitkileride hasta ederler. Fakat bitkiler bu hastalıklardan korunmak için gene dahiyane bir çözüm bulmuşlardır.

 Ağaçlar etraflarını saracak bir şekilde kabuk üretirler.Bu kabuklar oldukça kalın bir yapıya sahip olup bakterilerin iç taraflara kadar nüfus etmesini engeller.Bazen kabuk bağlamakta işe yaramaz.Bu sefer ağac bu kabukları dökmeye başlar.Böylelikle hem taze bir örtüye kavuşur hemde bakteri yuvasına dönen kabukları kendilerinden uzaklaştırmış olur.

  Bazı ağacların etraflarından yapışkan bir sıvının sızdığını görürsünüz.Halk arasında "Çam sakızı" adı verilen "Reçine" sıvısı, biyokimyasal olarak bitki tarafından üretilmiş mükemmel bir ilaçtır. Ağac, vahşi hayvanlar ve insanlar tarafından üzerinde bir yara meydana getirildiği takdirde bu sıvıyı derhal salgılamaya başlar.Yaralanan bölge bu sıvı ile kapatılarak hem mikroorganizma saldırısı engellenmiş olur hemde yaranın çabucak iyileştirilmesi sağlanır.

 Bu sıvının en önemli özelliği mikrop kırma özelliğinde olmasıdır.Yani bu sıvıya yaklaşan bakteriler sıvıyla temas etmesi halinda ölürler.Ayrıca "Kalloz" adı verilen ve reçineye benzeyen diğer bir ilaç ise kış mevsimi geldiğinde, yukarıdaki resimlerde görülen boruları bir tıkaç gibi tıkayarak su akışını engeller.Böylelikle suyun ulaşamadığı yerlerde donma tehlikesi ortadan kalkar.

3-)Yapraklar:

  Yapraklar bir bitki için vazgeçilmez organlardır.Biz insanlar nasıl ki ellere muhtacız, bitkilerde o derece yapraklara muhtaçtır.

 Bir yaprak bitkinin terleme, fotosentezle oksijen üretme, yine fotosentez sayesinde besin üretme, bazı bitkilerde üremeye yardımcı olma ve atmosferle gaz alışverişinde bulunma gibi bir çok fonksiyonunu yerine getirir.Tabii bu kadar fonksiyonu yerine getiren yaprak oldukça karmaşık bir yapıya sahip olup hücrelerinde karma karışık kimyasal reaksiyonlar cereyan eder.

  Yaprakların içerisinde meydana gelen fotosentez, olağan üstü bir karmaşayla gerçekleşmektedir.Hücrelerin kendi karmaşaları bir kenara fotosentez için yüzlerce enzim görev almıştır.

  Bu reaksiyonlarda görev alan en önemli yapı ise "Klorofil" adı verilen bir moleküldür.Bu molekül güneşten gelen ışığı soğurarak kimyasal enerjiye çevirir.Çevrilen bu enerji bir çok kimyasal reaksiyon basamakları için gerekli olan enerjidir.

 Karmaşa ise bunda sonra başlamaktadır.Bitkinin yapraklarında gercekleşen fotosentez olayında elektron transfer zinciri adı verilen bir dolanım sistemi sayesinde, su molekülleri, fotosentez reaksiyon basamaklarının birisinde parçalanır.Tabii bu parçalanma esnasında hidrojen(H) ve oksijen(O)atomları serbest kalır.

 

 Serbest kalan bu atomlardan hidrojen atomu bitki içerisinde tekrar kullanılırken oksijen atomları ise atmosfere bırakılır.

  Aşağıda klorofil molekülünü ihtiva eden "Kloroplast" pigmentinin bir şeması görülüyor.

  Şekilde görülen yapı "Kloroplast" pigmentidir.Pigmentin içinde miskete benzeyen daha kücük yapılar görülmektedir.Bu yapılar ise "Grana" adını alır ve fotosentez basamaklarının bazıları bu bölgede meydana gelir.

 Işığı absorbe ederek kimyasal enerjiye çeviren "Klorofil" molekülleri ise granaların içerisinde bulunurlar.Kloroplast pigmenti güneş ışığına maruz kaldığında hareketlenmeye başlar ve yaprak hücresinin içerisinde sürekli dolanırlar.Bu dolanım hareketlerini yapmasının nedeni ise güneş ışığından maksimum verim alabilmesi içindir.

 Kloroplast pigmentinin rengi ise yeşildir.Bitkilerin yapraklarının yeşil görünmesinin nedeni bu pigmentlerden dolayıdır.Buna karşın bitkinin gövdesinde kloroplast miktarı daha düşüktür.

 

 Şu an bu yazıları okurken soluduğunuz oksijen, dışarıdaki bitkilerden birisinin yapraklarındaki fotosentez reaksiyon basamaklarında parçalanan suyun oksijenidir.Eğer fotosentez basamaklarındakı yuzlerce enzimden birisi eksik olsa idi şu an yeryüzünde olmayacaktık.Görüyoruzki hayatımız, bitkilere verilen kusursuz görevler sayesinde devam ediyor.

 Bitkiler yaprakları sayesinde diğer canlılar gibi solunum yaparlar.Yapraklardaki özelleşımiş yapılar, solunumun belli bir düzen içerisinde meydana gelmesini sağlarlar.Nasılki biz koşarken solunum hızımızda koşma hızımıza paralel olarak artıyorsa, bitkilerde de aynen böyle bir feedback mekanizması mevcuttur.

  Yukarıda görülen ilginç şekiller, yaprak üzerinde bulunan ve "Stoma" adını alan açılıp kapanma özelliğine sahip yapılardır.

  Örneğin hava çok sıcak ise bitki stomalarını kapayarak terlemeyle dışarı atılacak su kaybını engeller.Veya havadaki karbondioksit (CO2) miktarı fazla olursa stomalar ardına kadar açılır.Bu sayede havadan maksimum CO2 yi absorbe eden bitki hızlı bir şekilde fotosentez yapar ve kendisi için besin üretir.Tabii aynı zamanda atmosferede oksijen verir.

 Yapılan tahmini hesaplara göre yer yüzünde her yıl bitkiler tarafından kullanılan su miktarı 280 milyar ton, CO2 miktarı 680 milyar ton, ve kullanılan bu maddelere karşılık olarak atmosfere bırakılan oksijen miktarı ise 500 milyar tondur.Biraz düşünecek olursak bitkilerin gerçekte hayatımız için ne kadar önemli olduğunu kavrayabiliriz.Dış dünyadan bihaber olan bu harika yaratıklar her an her saniye hiç durmadan, canlıların oksijen soluması icin çalışmaktadırlar.

 

BİTKİLERİN MUCİZEVİ ÜREME SİSTEMLERİ

  Bitkilerin üreme sistemleri diğer canlı hayvanlarınkinden oldukça farklıdır.Farklı olmalarına karşın nesillerini devam ettirebilmek için kullandıkları yöntemler akıllara durgunluk vermektedir.

  Bitkilerde tıpkı diğer canlılar gibi iki cinsten oluşur.Erkek çiçeklerin görevi, dişi çiçeği döllemek için polen üretmektir.Polen dişi çiçeğe vardığı vakit erkek çiçekten getirdigi DNA yı dişi çiçeğin eşey organlarındaki DNA ile karıştırır ve böylelikle yavru bir bitkinin macerası başlamış olur.

  Öncelikle bir çiçeğin anatomisini inceleyelim.

  Şekilde bir çiçeğin enine kesitini, gerçeğiyle karşılaştırmalı olarak görmektesiniz.

 En alttan başlayacak olursak ; 10 numara ile gösterilen yeşil bölge çiçeğin tabanını oluşturmaktadır.Üremede bir rolü yoktur.11 numara ile gösterilen bölge bu tabanın yapraklarıdır.4 numara ile gösterilen kısım çiçeğin dişi üreme organıdır (ovaryum).6 numara ile gösterilen yapılar erkek üreme organlarıdır (anter).7 numara ile gösterilen yapı ise anter'in sapıdır ve "Filament" adını alır.Son olarakta 9 numara ile gösterilen yapı çiçeğin güzel renklere sahip yapraklarıdırki bu sayede böcekleri üstüne çeker.

 "Stylus" adı verilen yapı ise, polenin, dişi çiçeğin üreme organına gittiği tüp şeklinde bir yol olup en üst noktasına "Stigma" adı verilir.

Not :   Bir bitkide erkek üreme organları ile dişi üreme organları aynı çiçek üzerinde olabilir.

 Bitkilerde erkek üreme organları ve dişi üreme organları aynı çiçek üzerinde olsa bile birbirlerini döllemeleri bazı mekanizmalarla engellenmiştir.Bu mekanizmalara ileriki satırlarda değineceğiz.

  Bir bitki yavrusunun macerası polen üretimiyle başlar.Polen, erkek üreme organları (anter) tarafından üretilen ve kendisine verilen yarı miktardaki DNA yı dişi çiçeğe götürmekle yükümlü yapılardır.Bu yapılar çok uzaklardaki dişi çiçeğe kadar ulaşabilirler.Asağıdaki şekillerde polenlerin üretildiği "Anter" lerden kesitler görülmektedir.

  Şekillerde anterlerin içinde gelişmekte olan polenler gayet net bir biçimde görülmektedir.Bu polenler zamanı gelince anterin patlamasıyla dışarı saçılacak ve saçılmasıyla birlikte rüzgar, su ve böcek gibi iletici faktörlerle dişi çiçeğe kadar ulaşacaktır.

  Böceklerin ve rüzgarların bitkiler açısından hayati bir önemi vardır.Çünki bitkilerin üremelerinde rol oynayan böcekler, polenleri taşıyan birer aracı gibidirler.

  Polenler, az öncede belirttiğimiz gibi erkek üreme organları tarafından kendilerine verilen yarı miktarda DNA yı taşırlar.Bu yarı miktardaki DNA dişi çiçekteki yarı miktar DNA ile birleşince bir bitkide olması gereken tam DNA yı verir.Dolayısıyla meydana gelecek yavruda bir anormallik olmaz.Fakat buna karşın doğada yarı miktardan daha fazla DNA taşıyan polenlerde vardır. Bu polenler anormal bir gelişmenin ürünü olarak dişi çiçeği döllediklerinde meydana gelen yavruda anormal olur.

 Yukarıda anter içinde gelişmekte olan polenlerin birde orijinal hallerini görelim (anterden çıkmış hali).

Yukarıdaki şekillerde tabiatta serbest gezinen polenlerin göze hoş gelen resimleri görülüyor.Polenlerin dış yüzeyindeki dikensi yapılara dikkat edin.

 Bu yapılar, rüzgar ve böceklerle dişi çiçeğe ulaşan polenin, dişi çiçekteki "stigma" yani dişi üreme organına giden tüpün en uc noktasına sağlam bir şekilde tutunması içindir.Eğer bu dikensi yapilar olmasaydı polen rüzgarla geldiği gibi aynen savrulup başka yerlere sürüklenirdi.

 Bir bitkinin ürettiği polenlerin sayısı yüzbinleri bulabilir.Sanıyoruz, bitkinin neden bu kadar çok sayıda polen ürettiğini merak ediyorsunuzdur.Bunun nedeni ise hayli ilginç.

  Üretilen polenlerden çok azı rüzgar ve böceklerle dişi çiçeğe ulaştırılmaktadir.Diğer polenler ise dişi çiçeğe ulaşamaz.Rüzgarların etkisine kapılarak başka yerlere yada yanlış çiçeğe ulaşırlar.Bitki ise, ürettiği polenlerin kendi cinsindeki dişi çiçeğe ulaşma olasılığını arttırmak için 15-20 polen değil yüzbinlerce polen üretir.

  Polenlerin dişi çiçeğe ulaştırılmalarında büyük rolleri olan böcekler, erkek çiçeğin alımlı renklerine aldanarak çiçeğin etrafında gezinmeye başlarlar.Bu gezinme esnasında bitkinin anterine sürtünürler.(Resimde polen üreten anterler sarı renkte görülüyor).Tabii anterlere sürtündükce polenler böceğin her tarafına bulaşır.

  Bazı bitkiler vardır ki polenlerini böceklere bulamak için kullandıkları yöntemler insanı hayrete düşürmektedir.

  Böcekler nektar aramak için çiçeğin anterlerinin etrafında dolaşmaya başlayınca çiçeğin yaprakları (yukarıdaki resimde 9 numaralı bölge) süratle kapanır ve böceği içine hapseder.Böcek hapsolunca kaçmak için çırpınmaya başlar.Çırpındıkça polenler üzerine daha fazla bulaşır.

 Aradan bir gün geçtikten sonra yapaklar açılır ve böcek özgürlüğüne kavuşur.Tabii her tarafı polene bulanmış bir vaziyette.Çiçek böylelikle hapsettiği böceğe polenlerini bulaştırarak dişi çiçeğe ulaşmasını sağlar.

 Gercekten akıllıca bir plan.

 Bu akıllıca plan, doğadaki milyonlarca canlı türü içerisinden yanlızca bir bitki türüne aittir.Her canlının kendine özgü harikulade üreme, beslenme, korunma ve avlanma yöntemleri vardır.

 

 

 Polenler dişi çiçeğe ulaşınca tüp şeklini almaya başlarlar.Bu şekle girmeleri, gerek stilus (dişi üreme organına giden ince yol) içerisine rahat girmek gerekse ovaryumdaki diğer eşey hücresiyle birleşme kolaylığı açısından önem taşır.

 Polen, stigma üzerine geldiğinde, stigmanın salgıladığı bazı besin maddelerini kullanarak tüp şeklini almaya başlar.Aşağıdaki resimde polenin tüp şekli net olarak görülmektedir.

  Polenin tüp şekline değişmeye başlamasıyla dişi üreme organına olan yolculuğu baslamış olur.

 

 Dişi üreme organına varan polen, burada dişiye ait DNA nın yarısını taşıyan diğer eşey hücresi (yumurta) ile birleşerek zigot'u meydana getirir.Bundan sonra zigottan bir embriyo ve embriyodan da yavru bir bitki husule gelir.

  Bütün bu olaylar dizisi tamamen programlanmış olup her bilgisi DNA da saklanmaktadır.

 Bu noktada aklınıza " Polen ya yanlış bir bitkiye rast gelirse ne olur ? " şeklinde bir soru gelebilir.Bu sorunun cevabı, bitkilerin üreme mekanizmalarındaki üstün tasarımın ne kadar akıllıca planlandığını gözler önüne sermektedir.

 Eğer dişi çiçeğin stigmasına başka bir bitkinin poleni denk gelirse bitki poleni derhal imha eder.

 

 Polen daha stigmanın üzerine gelir gelmez üretilen bazı salgı maddeleriyle etkisiz hale getirilir.Fakat bitki daha kapsamlı bir önlem alarak, stigmanın devamı olan stilus kanalına bir sıvı salgılayarak stilusun tıkanmasını sağlar.Bu tıkanma vesilesiyle polen stilusa girse bile oluşan tıkaç yüzünden ovaryuma kadar ilerleyemeyecektir.

 Peki bitki kendi polenini nasıl tanımaktadır ?

 Bitkinin kendi polenini tanıması yine salgılanan bazı maddeler sayesinde olur.Salgılanan bu maddeler polen üzerinde olumlu bir etki yapar.Polenin kendiside bir tür salgı içerir ve bu salgıyı stigma uzerine bırakır.Tabii salgı doğru çiçeğe ait ise stigmanın polene karşı vereceği yanıt olumlu olacaktır.Yabancı bir çiçeğin poleninin salgısı ise aksine, stigma üzerinde olumsuz etki yaratacak ve stigma derhal poleni etkisiz hale getirecektir.

  Yazımızın ilk bölümlerinde erkek üreme organları ile dişi üreme organlarının aynı çiçek üzerinde bulunmasına rağmen bitkinin kendi kendini döllemesini engelleyecek bazı mekanizmalardan bahsetmiştik.Yabancı polen için uygulanan bu koruma mekanizmaları aynı şekilde bitkinin kendi poleni içinde uygulanır.Bir bitki ancak kendi türünden baska bir çiçeğe ait polen tarafından döllenebilir.Ayrıca mevsimsel gelişme farklılıklarıda kendi kendini dölleme olayına engel teşkil eder.

  Mesela bitkinin polenleri ilkbaharda gelişmelerini tamamlayabiliyorlarsa, ovaryumları ise sonbahar yada yaz aylarında gelişmelerini tamamlarlar.Eşey hücrelerinden birisi geliştiginde diğeri henüz gelişme aşamasında olacağından birbirlerini dölleme imkanı olmaz.

 Saydığımız bu koruma mekanizmaları, gerek fiziksel gerekse kimyasal olarak bitkiler arası mucizevi bir anlaşma sistemini ortaya koymaktadır.Karşımızda aynı zamanda muhteşem hormonlar üreten bir kimyager durmaktadır.

  Buraya kadar sizlere aktarılan tüm bu bilgiler, okyanusta bir damla gibidir.Hiç bir canlı yokturki ilginç bir yaşamı olmasın.

 Görmekmi istiyorsunuz?.
 Yanlızca etrafınıza bakmanız yeterlidir.

 

Mikrobiyoloji bilim dalı, biyolojinin sayısız alt kollarından yanlızca birisi olmasına karşın biyolojinin temelini oluşturduğunu söyleyebiliriz.

 Mikroorganizmalar mikroskobun icadından sonra keşfedilmesine karşın, Pasteur mikrobiyolojinin babası sayılmaktadır.Pasteur'un kuduz aşısını bulmasından sonraki diğer büyük keşfi ise havasız ortamdaki bazı maya ve bakterilerin solunum son ürünü olarak alkolü verdiğini ortaya koymasıdır.

 Mikroorganizmalar yanlızca gözle görülebilen yaratıklardır.Bu yaratıklar aklınıza gelebilecek hemen her yerde yaşarlar.Sürekli sirkülasyon halinde bulunan atmosferden yerin derinliklerine, antartika buzullarının içlerinden gayzer kaynaklarına kadar yeryüzünün hemen her yerinde yaşarlar.

 Mikroorganizmalardan yalıtılmış bir yer neredeyse yoktur.Ellerinizin içinde, çamaşırlarınızda, arabanızda, halılarda, televizyonunuzun üstünde, kısacası hemen heryerde onlar mutlaka vardır.Bu yaratıklar Çevremizi adeta hava gibi sarmasına rağmen şu an bize saldırıp etki edememesinin nedeni ise vücudumuzdaki savunma sistemidir.Eğer savunma sistemimizi yanlızca 1 dakikalığına vücudumuzdan ayrı tuttuğumuzu varsayarsak, anında mikropların saldırısına uğrayarak ya ölecek kadar yada sakat kalacak derecede hastalanacaktık.

 Tıp alanında, endüstride, tarımda ve gıda sanayiinde mikrorganizmalardan oldukça faydalanılır.Örneğin sütün yoğurt ve peynire dönüşmesi bakteriler sayesinde olur.Diğer bir bakteri türü ise bazı çöp toplama merkezlerinde metan gazı üretimi için kullanılırlar.

 Mikroorganizmalardan en bilinenlerini ise " Bakteriler " oluşturmaktadır.Diğer bilinenleri ise algler, tek hücreli yosunlar, tatlı su mikroorganizmaları, mayalar ve virüslerdir.Bunları teker teker ele alarak inceleyelim.

Ön bilgi :

 Bakteriler taksonomik olarak sınıflandırılırken " Prokaryot " sınıfına dahil edilirler.
Prokaryot sınıfındaki canlıların vücutları yanlızca bir hücreden oluşur ve vücutlarını oluşturan hücrede organel (mitokondri, ribozom, endoplazmik retikulum vs.) bulunmaz ve ayrıca sahip oldukları DNA nın muhafaza edildiği bir nukleusları (çekirdekleri) de yoktur.

 Ökaryot (Eucaryota) sınıfına giren canlılar ise hem hücre içi organellere sahiptir hemde tek hücreli canlılardan (Algler, mayalar, archaeler vs.) çok hücreli canlılara kadar (kedi, tavşan gibi) geniş bir tür yelpazesine sahiptir.

Bakteriler şekillerine göre ve bulundukları ortama gösterdikleri toleransa göre sınıflandırılırlar.

 Resimlerden en soldakinde görülen bakteri " Spirillum " adını alır.Adını şeklinden alan (spiral) bu bakteri, yoğunluğu (vizikositesi) çok yüksek sıvılarda rahatlıkla yüzebilmektedir.Bunu yaparken bakteri kendi ekseni etrafında dönerek tıpkı bir vidanın tahta yuva içerisinde ilerlediği gibi yüksek yoğunluklu sıvı ortam içerisinde hiç zorlanmadan hareket eder.

 Ortadaki resimde görülen bakteri ise " Çomak (Bacillus) " bakteridir.Bu bakteriler pasif olarak hareket ederler.Yani bulundukları ortamın akımına bağlı olarak yer değiştirirler fakat flagellalarıyla (kamçı) aktif olarak hareket edebilenleride vardır.Flagellaya sahip bir bakteri çok süratli olarak yüzebilmektedir.

 En sağdaki resimde ise bir " Kok (Coccus) " bakterisi görmektesiniz.Bu bakterilerin şekli ise küre gibidir.Fakat resimde tesbih taneleri gibi dizili bir koloni görülüyor.Bakterilerin bu şekilde sıralanıp koloni oluşturmasına ise
" Streptococ " adı verilir.Aynı şekilde koloni oluşturan çomak yani " Bacillus " bakterilerine ise " Streptobacillus " adı verilir.

 Bunun dışında bakteriler bulundukları ortamın şartlarına karşı gösterdikleri toleransa görede sınıflandırılırlar.Örneğin asitli ortama tolerans gösteren yada çok sıcak veya çok soğuk ortamlarda yaşayan bakteriler gibi.

 Bakteriler çok geniş bir yaşama alanına sahiptirler.Anartikada 0 derecedeki buzulların içerisinde yaşadıkları gibi , " Gayzer " adı verilen ve 100 derece sıcaklıktaki kaynar su püskürten kuyularda bile yaşarlar.Bu kadar düşük soğuklukta ve bu kadar yüksek sıcaklıkta yaşamlarını devam ettirebilmeleri, vücutlarındaki koruyucu " Kalkan enzimleri " ile başarılır.

 Soldaki şekilde bir " Metan " bakterisi görülmektedir.

 Bu bakteriler yerin çok derinlerinde oksijen bulunmayan ortamlarda yaşamaktadırlar.Öyleki oksijen gazı bu bakteriler için öldürücü etkisi olan bir zehir gibidir.Bu yüzden oksijenin ulaşamadığı derin yerlerde yaşarlar.

 Endüstride kullanılan bu bakteriler gerekli ortam koşulları sağlanmak koşuluyla ortamdaki maddeleri kullanarak kendisi için enerji depolarken solunum son ürünü olarakta metan gazını dışarı verir.Bu mükemmel biyokimyasal özellikleri sayesinde insanlar tarafından çöp toplama merkezlerinde metan gazı üretimi için kullanılırlar.

 
 Mikroorganizmaların o kadar çok türü vardır ki bu türlerin yanlızca % 1'i insan ve diğer canlılar üzerinde hastalık meydana getirirler.Geriye kalan % 99'luk çoğunluğa sahip türler ise doğada simbiyotik yada kommensal olarak yaşarlar.

 Bakterilerin bazı türleri " Spor " veya " Kist " adı verilen kalkanlarla kendilerini kötü şartlara karşı korurlar.Bakteriler bu kalkanlarla kendilerini yüzyıllar boyunca dış ortamdan izole edebilirler.Ortam şartları düzeldiği zaman kist veya sporlarını kırarak tekrar hücre içi metabolik faaliyetlerini harekete geçirirler.

 Bakterilerin diğer bir mükemmel özellikleri ise birbirlerine DNA nakilleri yaparak iletişim kurmalarıdır.

 Bir bakteri ya ortama başka bir bakteri tarafından bırakılmış DNA yı yada ölmüş ve parçalanmış bir bakterinin DNA sını hücre duvarından içeri alarak kendi DNA zincirine ekler.Bu sayede başka bakterilerin sahip olduğu DNA bilgilerini kendine ekleyerek direnç sağlar.

 Bakterilerin bu özelliği tıp alanında büyük problem teşkil eder.Örneğin hastalandınız ve doktorunuz size belirli periyotlarda kullanmanız için antibiyotik (mikrop kırıcı) verdi.Eğer siz bu antibiyotiği gereği gibi kullanmayıp aksatırsanız, bakterilerin birbirleri arasında DNA alışverişinde bulunmalarına zaman bakımında yardım etmiş olursunuz.

 Bir bakteri antibiyotiği algıladığında direnç genlerini hareke geçirerek bir tür protein üretir.Bu protein antibiyotiğe karşı bakteriyi korur.Bakteri bununlada kalmaz ve antibiyotiğe direnç geninin bir kopyasını çıkarıp ortama bırakır.Ortamda serbest dolanan ve direnç genini taşımayan diğer bir bakteri ise kopyalanan bu geni kendi bünyesine alarak kendisini dirençli hale getirmiş olur.

 Bir bakterinin bu derece mükemmel bir donanımla antibiyotiklere ve ilaçlara karşı meydan okuması, ve oluşturduğu kalkanlarla yüzyıllar boyu hiç bir değişikliğe uğramadan kendini dış koşullara karşı koruyabilmesi, bir yaradılış harikası olduğunu gözler önüne sermektedir.

Ökaryotlar (Eucaryota) :

 Ökaryotları prokaryotlardan en önemli özellik, DNA larını muhafaza eden bir nukleusa ve hücre içi organellere sahip olmalarıdır.

 Ökaryotlardan en bilinenleri ise maya hücreleri, alg, amip, terliksi hayvan vb canlılardır.Bu canlılar çok geniş bir yaşam alanı yelpazesine sahiptir.Denizlerde, okyanuslarda, derelerde, göllerde, havuzlarda ve su birikintilerinde yaşayabilirler.

 Soldaki resimde nukleusu oldukça belirgin olan (hücrenin ortasında) bir tatlı su mikroorganizmasını, sağdaki resimde ise bir ekmek mayasının karmaşık halini görmektesiniz.Tekhücreli bu canlılar bakterilere çok benzemekle birlikte gerek organelleri gerekse hücre içi metabolik faaliyetlerinin karmaşıklığı ile bakterilerden ayrılırlar.

 Maya hücreleride tıpkı bakteriler gibi koloni kurabilirler.Bu sayede hem kimyasal maddeleri ortak olarak kullanırlar hemde DNA değiş tokuşu yaparlar.Bu değiş tokuş işlemi ise yanyana gelip köprü kurmaları ile gerçekleşir.Bu olaya ise " Konjugasyon " adı verilir.

 Tatlı sularda yaşayan çoğu tek hücreli canlılar " Ameboik " hareketler ile yer değiştirirler.  Bu hareketleri nasıl meydana getirdikleri ise tam olarak anlaşılamamıştır.

 Ameboik hareket, canlının vücudunun şekilden şekile girmesiyle meydana gelir.(Bkz :Yandaki resim ve ana sayfadaki hareketli resim).Bu canlıların beslenmeleride yine ameboik hareketlerle gerçekleşir.

 Hücre zarlarının dışarısında bulunan bir besini içeriye almak için canlı ilk olarak besinle temas eder ve hücre zarından içeriye doğru bir çöküntü oluşturur.

 
 

 Besin bu çöküntünün içerisine girer girmez çöküntü ters taraftan kapanır ve kese halini alır.Daha sonra oluşan bu kesenin ağızı, besin maddesi hücrenin iç tarafına gelecek şekilde tekrar açılır.Ve böylelikle besin maddesi hücre içerisine alınmış olur.

 Yandaki resimde, ameboik hareketlerle bir bitki artığını hücresinin içerisine almış olan bir " Alg " görülüyor.

 Alg, besin maddesini hücre içerisine alır almaz Lizozom yani enzim keselerini faaliyete geçirir ve besini sindirmeye başlar.Sindirilen besin artıkları yine aynı şekilde kese oluşturma yöntemiyle dışarı atılır.

 Resme dikkatlice baktığınızda hayvanın vücudunun içerisindeki karmaşık yapıları görebilirsiniz.Bu yapılar canlının organellerini temsil etmektedir ve kimyasallarla boyanmadığı zaman ışık mikroskobunda şeffaf olarak görünürler.

 
 

 Bazı mikroorganizmalar ise ameboik hareketlerden ayrı olarak sahip oldukları flagellalarla hareket ederler.Bu flagellalar canlının arkasından uzanan kamçı benzeri yapılar olup ATP enerjisi kullanırlar.Buna karşın çok üstün bir hareket kabiliyetine sahiptirler.

 Resimde de gördüğünüz gibi canlının arkasında fazla sayıda flagella bulunmaktadır.

 Bu flagellalar bazı canlılarda mitokondri de üretilen ATP (Adenin Tri Fosfat) yi kullanırken bazılarında ise çıplak (+) yüklü protonları kullanırlar.

 
 

 Flagellaların çok hızlı ve kıvrak olarak hareket etmesi hayvana olağan üstü bir hız kazandırır.Eğer bu canlı bir insan kadar büyük olsaydı suya bırakıldığında saatte 200 km. hızla yüzecekti.

 Ancak mikroskopla görülebilen bu minicik canlılar aslında bizlerin gözünden kaçan çok büyük bir görevi yerine getirmektedirler.

 Eğer bakteri ve diğer tüm mikroorganizmalar yer yüzünde var olmasaydı yere düşen bir yaprak, ölmüş bir hayvan veya gömülen bir insan cesedi asırlar boyunca hiç bir değişikliğe uğramadan yerlerinde kalacaktı.İşte bu mükemmel yaratıklar kendilerine yaratılıştan verilen emir doğrultusunda hareket ederek doğayı sürekli olarak temizlemekte ve ekolojik dengeyi sağlamaktadırlar.

 Diğer bir mikroorganizma türü ise " Mantarlar " dır.Bu canlılar genellikle nemli yerlerde yaşamayı severler.İnsanlarda özellikle ayak parmakları arasında görülen mantar hastalığının kaynağı ise ayakların yıkandıktan sonra nemli bırakılmasıdır.

 Genellikle ormanlarda ağaç diplerinde ve sulu ortamlarda yaşayan mantarlar, spor denilen bir tür eşey hücresi ile ürerler.

 Soldaki resimde bir mantar spor hücresini, sağdaki resimde ise tıpkı bakteriler gibi koloni kurmuş bir mantar hücre grubunu görmektesiniz.Bu canlılarda tıpkı diğer mikroorganizmalar gibi denizel ve karasal ekolojik dengelerin korunmasına yardımcı olmaktadırlar.

Parazitler :

 Parazitler, bir canlıya bağımlı olarak yaşayabilen ve üzerinde yaşadığı canlıya zarar veren mikroorganizmalardır.Bu canlılardan bazıları çok büyük boyutlara ulaşabilecek kadar erginleşebilir.





 Bir parazit üzerinde yaşadığı canlının besinine ortak olarak yaşamını sürdürür.Besine ortak olması ise üzerinde yaşadığı canlının zayıf düşmesine ve hastalanmasına neden olur.Günümüzde bilinen birçok hastalık parazitler neticesinde meydana gelir.

 Parazitlerin en bilinenlerinden birisi ise kedi, köpek ve sığırlarda yaşayan şerittir.Şerit başlangıçta kistle kaplı bir yumurta halinde iken konak canlının sindirim sistemine geldiği zaman sahip olduğu kisti kırarak erginleşmeye başlar ve hayvanın bağırsağına yerleşir.

 Resimde görülen hücreler, bir sığır tenyasının yumurtalarıdır.

 Bu yumurtalar karmaşık bir çevrim sonrası hayvanın sindirim sistemine girdikten sonra bağırsaklara yerleşerek derhal gelişmeye başlarlar.

 Bu gelişme ta ki hayvan erginleşip kancalarıyla konak hayvanın bağırsaklarına tutunana dek sürer.

 Hayvanın kisti ise sığırın midesindeki asitler vasıtasıyla çözülerek sindirim kanalı boyunca bağırsağa kadar ilerler.

 
 

 Parazitler genellikle üzerinde yaşadıkları konak canlılarının bağırsaklarında yaşarlar.

 Bağırsak parazitler için vazgeçilmez bir mekandır çünki bağırsakta besinler henüz sindirilmek üzeredir ve parazit, bağırsaklar tarafından emilmek üzere olan bu hazır besini kendisi kullanmaya başlar.Tabii bu sırada konak canlıyada zarar verirler.

 En çok bilinen bir tür olan E - coli bakterisininde kendi alt türleri arasına patojen özelliğe sahip bakterilerde vardır.Patojen bakteriler bir canlı içerisine girdiği zaman canlı üzerinde hastalık yapma özelliğine sahiptir.Tıp alanında özellikle ameliyathanelerde bu tip bakterilerin ameliyat esnasında açık olan yara bölgesine bulaşmaması için çok fazla sterilizasyon önlemleri alınır.

 Sterilizasyon yöntemlerinin başında ise mikrop kırıcı kimyasallar gelir.Bunun dışında ısıtma, UV ışığına tutma ve buharlama gibi yöntemlerle cerrahi aletlerin temizlenmesi sağlanır.

 UV yüksek enerjili bir ışık olup bakteri içerisine kadar nüfuz ederek bakterinin DNA sını parçalar.UV ışık dalga boyu bakteriyi kesin olarak öldürdüğünden dolayı gıda sanayiinde sıklıkla kullanılır.

 

 Soldaki şekilde patojen özelliğe sahip bir E - coli kolonisi görülüyor.Bu bakteriler kontamine olduğu canlı üzerinde ciddi rahatsızlıklara neden olurlar.

 Koli basili (çomak) adı verilen diğer bir mikroorganizma türü ise kirli denizlerde ve durgun sularda yaşamaktadır.Koli basilleri belli bir sayının altında oldukları takdirde bulaştığı canlının kan hücreleri tarafından yok edilebilirler fakat sayıları arttıkça kan hücrelerine üstün gelmeye başlarlar ki nihayetinde ateşli hastalıklara neden olurlar.
 Bu yüzden belirli periyotlarda denize girilen yerlerde Koli basili sayımı yapılır.

 

 

 Soldaki resimde yine bir patojen mikroorganizma olan " Bacillus " yani çomak bakteri görülüyor.

 Bir parazitin, yaşadığı canlı üzerinde hastalık yapma gücü ve süresi türden türe değişir.Öyleki bazı parazit mikroorganizmalar hafif bir ateş meydana getirirken, bazı parazitler canlıyı bir kaç hafta içerisinde bile öldürebilmektedir.

 Parazitlerin yaşamını ve hastalık yapıcı özelliklerini inceleyen bilim dalı ise " Parazitoloji " dir.

 
 

 İlginç olan diğer bir bulgu ise parazit mikroorganizmaların konak canlılar dışında, kendi aralarında da savaş halinde olmalarıdır.

 Biliyoruzki bakteriler ve diğer mikroorganizmalar çok hızlı üreyen canlılardır.Eğer bakteriler için özel hazırlanmış bir besi kabına 100 - 200 bakteriden oluşan bir koloniyi yerleştirip uygun koşulları sağlarsanız (37 C sıcaklık), bu bakteri topluluğunun sayısı 24 saat çerisinde milyonları bulabilir.

 Dünya üzerinde ise neredeyse sonsuz denilecek kadar çok sayıda mikroorganizma vardır.Her bir mikroorganizmanın bu derece hızlı ürediğini var sayarsak dünyanın bir kaç saat içerisinde boğazına kadar mikrorganizmalara batması gerekecekti.

 İşte mikroorganizmaların birbirleri arasındaki yaşam mücadelesi böyle bir duruma engel teşkil eder.Bir mikroorganizma, hem kendi grubundaki mikroorganizmalarla hemde diğer başka tür mikroorganizmalarla sürekli bir kimyasal savaş içerisindedir.

 Bunu durumu bir grafikle gösterelim.

 Şekilde bir bakteri kolonisinin, gerekli besin ve uygun şartlar altındaki populasyon - zaman grafiğini görmektesiniz.

 Bakteriler başlangıçta az sayıda olup çok süratli bir şekilde üremeye başlarlar.A bölgesi bu hızlı üreme fazını göstermektedir.

 Bakteri populasyonu büyüdükçe ortamdaki besin maddeleri azalmakta ve bakterilerin dışarıya verdiği toksik madde miktarında artış meydana gelmektedir.Besin maddelerinin azalması neticesinde üreme hızı belli bir limitin üzerine çıkamaz.Bu devre duraklama devridir ve B harfiyle gösterilmiştir.

 C harfiyle gösterilen bölge ölüm devresidir.Bu devrede toksik madde miktarı besin maddesi miktarının çok üzerindedir.Ortamda çok fazla bulunan toksik maddeler bakteriler için zehir etkisi yapmakta ve ölümlerine neden olmaktadır.Dolayısıyla üreme hızıda ölümlere bağlı olarak süratle düşüş gösterir.

 Eğer doğada böyle bir feedback mekanizması var olmasaydı şu an ortamdaki mikroorganizmalar yüzünden göz gözü görmeyecek ve yaşamdan söz edemeyecektik.

 Mikroorganizmalar her ne kadar bizlerin gözünden kaçan önemsiz yaratıklar gibi gözüksede gerek yaşam biçimleri gerekse yerine getirdiği görevler bakımında doğanın dengesi için vazgeçilmez birer unsurlardır.Mikroorganizmalarda tıpkı diğer yaratıklar gibi kendisini tasarlayan varlığın emri doğrultusunda doğadaki tüm canlıların yaşamını devam ettirebilmesi için hiç durmadan çalışmaktadırlar.

 Doğadaki hiçbir canlı yoktur ki birbirleriyle etkileşim içerisinde olmasın...

 


 

VİRÜSLER

 Tabiattaki tüm varlıklar canlı form ve cansız form olarak iki gruba ayrılmışlardır.Cansız forma dahil olan varlıklar, üreyemeyen, solunum yapmayan beslenmeye ihtiyacı olamayan tüm varlıklardır. Örneğin denizler, göller, kayalar, bulutlar, dağlar vs. ekosistem içerisinde sürekli bir dönüşüm içerisinde olmasına rağmen canlı sayılmazlar.

 Bir varlığın canlı sayılabilmesi için, az öncede belirttiğimiz gibi üreyebilmesi, beslenebilmesi, solunum yapabilmesi ve diğer canlılarla sürekli bir ilişki içerisinde olması gerekirki ancak böyle bir varlığa canlı denebilir.  Bugün bilim adamları, canlıları sistematik olarak sınıflandırırken virüsün hangi kategoriye konacağı konusunda hala bir ittifak kuramamıştır.

 Çünki virüsler bazı hallerde canlı gibi davranırken diğer bazı hallerde tam bir " inorganik " madde gibi davranır.Dolayısıyla ortaya büyük bir tezat çıkmaktadır.Virüslerin nasıl olupta hem canlı gibi davrandıklarını hemde cansız gibi göründüklerini, düşündürücü yaşam döngülerini inceleyerek anlamaya çalışalım.

Virüsün anatomisi:

 Virüs, doğadaki en basit canlı türlerinden bile daha basit bir yapıya sahiptir.Bildiğiniz gibi bakterilerin vücudu yanlızca tek bir hücreden oluşan yalın bir anatomiye sahiptir.Fakat virüslerin vücudu bir hücreden bile oluşmaz.Yanlızca hücreyi oluşturan temel yapıtaşlarının çok az bir miktarının yine kompleks bir yapı oluşturmalarından meydana gelmiştir.

 Bir hücre proteinlerden, nükleik asitlerden, hücre zarından, kompleks organellerden (mitekondri, endoplazmik retikulum, golgi aygıtı, ribozomlar vs.), nukleus (çekirdek) den ve daha birçok enzim ve sayamadığımız kimyasal moleküllerden oluşan oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir.

 Virüsler ise yukarıda saydığımız hücre yapıtaşlarından yanlızca üç tanesinin kompleks oluşturmasıyla meydana gelir.Bu yapıtaşları protein, enzim ve nükleik asitlerdir.Bazı virüslerde ise yağ moleküllerinede rastlanılır.Virüs, yanlızca bu üç yapıtaşından oluşan basit bir yapıya sahip olmasına karşın ne amaç uğuruna kendini çoğaltmaya çalıştığını ve canlı - cansız formları arasında nasıl gidip geldiği çözülememiş mühim bir problemdir.

 Virüsler ancak " Elektron mikroskobu " ile görülebilirler.Işık mikroskopları ile görülmeleri imkansızdır.Öyleki bir virüs bakteriyle kıyaslandığında, bakterinin yanında çok küçük kalan bir boyuta sahiptir ve boyu ancak
" nm " (nanometre, yani metrenin milyarda biri) uzunluk birimi ile ölçülebilir.

 Şimdi bir virüsün anatomisin şekil üzerinde inceleyelim.

 Yukarıdaki şekilde bir virüsün yalın bir şekilde şematize edilmiş resmi gerçeğiyle karşılaştırmalı olarak görülmektedir.

 Head yani baş bölgesi, karmaşık yapılı proteinlerden oluşmaktadır.Bu protein kılıfın içerisinde ise virüse ait RNA (bazen DNA olabilir) molekül zinciri bulunmakadır. İngilizce " Neck " adı verilen bölge ise boyun kısımıdır.Sırasıyla Collar=bilezik, Sheath=gövde, Tail Fiber=Kuyruk iplikçikleri ve son olarak Base Plate yani taban plakası görülmektedir.

 Görüldüğü gibi virüslerin anatomisi yanlızca bu moleküler yapılardan ibarettir.Fakat buradaki en büyük soru işareti ise bu moleküllerin neden kendilerini çoğaltmak istedikleridir.

 Moleküller atomlardan oluşan maddelerdir.Maddenin ise şuuru ve aklı yoktur.Fakat gördüğünüz gibi yanlızca bir molekül yığını olan virüsler doğada kendilerini çoğaltmak için sürekli bir canlı hücre arayışı içerisine girmişlerdir.Bu esrarengiz yapılar üreseler bile ne beslenebilirler nede soluk alıp verebilirler.  Bir bakteri bile dışarıdan aldığı molekülleri işleyerek hayatını sürdürür, solunum yapar ve vücudunda oluşan artık maddeleri dışarı atabilir, fakat virüslerin buna benzer fonksiyonlarıda yoktur.

 Bakteriler besin ve diğer hayati moleküllerin yokluğunda hayatlarını kaybederken virüslerin ölmesi diye birşey söz konusu değildir.

 Virüslerin hem cansız hemde canlı özellik gösterdiklerinden bahsetmiştik.Virüsü canlı yapan özellik üreyebilmesidir.Fakat cansız olarak görünmesinin sebebi ise, içine yerleşip onu üreme amacıyla kullanacağı bir hücre bulamadığı zaman " Kristal " bir yapıya dönüşmeleridir.Bu şekilde virüs tıpkı havada süzülen bir toz zerreciği gibi bir partikül halinde doğada serbest olarak dolanır.Ta ki canlı bir hücreye rastgelip onu üreme amacıyla kullanıncaya kadar.

 Şimdi bu esrarengiz yaratıkların doğada kristal halinde cansız olarak dolanırken bir hücreye rastgelip, nasıl bir canlı gibi üremeye başladığını şekillerle inceleyelim.

 Şekilde görüldüğü gibi virüs kristal halinde doğada serbest olarak dolaşırken bir bakteri yada başa bir canlı hücresine rast geldiğinde (Burada bakteri hücresi örnek gösterilmiştir) kuyruk kısımı bakterinin duvarına temas edecek şekilde konumlanır.

 Şekilde virüsün sahip olduğu genetik şifresi yani RNA sı kırmızı olarak gösterilmiştir.Virüs RNA sını bakterinin sitoplazmasına zerk edebilmek için kuyruk kısımından bakteri duvarına bir tür enzim enjekte eder.Bu enzim bakterinin duvarını tıpkı bir asit gibi delmeye başlar.Bakterinin duvarı delindikten sonra virüs RNA sını bakterinin vücudunun içerisine gönderir.

 Bakterinin içerisinde dolanan RNA molekülü bakteriye ait DNA molekülünün belli bir bölgesine yerleşir.Bu yerleşme belirli genler arasında konumlanarak gerçekleşir.Örneğin bakteride A geni ile B geni yanyana ise virüs RNA sı bu iki genin arasına yerleşir.Yani A geninin içerisinde yada B geninin içerisinde herhangi bir yere yerşleşmez.Bakterinin virüs RNA sını içeren şekline ise " Lizogen bakteri " adı verilir.

 Bakteri, üremek için DNA sını replike ederken farkında olmadan virüsün RNA sınıda replike eder.Bakteri çoğalmaya devam ederken bir yandan da virüsün RNA sının bir kopyasını üretir.Bu kopyalanan RNA nın içerisinde ise virüsün tüm genetik bilgileri saklıdır.Mesela virüsün üzerini örten kılıf proteinin aminoasit şifreleri bu RNA da bulunur.Bakteri replikasyonla ürettiği virüs RNA sından aynı zamanda virüsün örtüsü için gerekli proteinleride translasyon yoluyla yani protien üretim mekanizmaları yoluyla üretir.

 Virüs bakteriyi tıpkı bir köle gibi çalıştırarak kendisini çoğaltmaya başlar.Bakteri öyle bir duruma gelirki ürettiği virüsleri taşıyamaz olur ve parçalanır.Bu olaya ise " Liziz " denir.Aşağıdaki şekilde bu olayın meydana gelişi şematize edilmiştir.

 Şekildede görüldüğü gibi bakteri içerisinde üretilen onlarca virüs, bakteri duvarını patlatarak serbest hale geçer.Serbest kalan bu virüslerde kendilerine yeni av bulmak için kendi başlarına dolanmaya başlarlar.

 İnsanın karşılaştığı mühim problem ise, yanlızca bir RNA ve proteinden oluşan virüslerin ne amaçla üredikleri ve bu zekice tasarlanmış üreme planını nasıl uygulamaya koyduklarıdır.Bir molekül grubundan oluşan virüslerin bu planı düşünüp uygulamaya koyması mümkün değildir, ancak üstün gücün emri doğrultusunda hareket edebilirler.

 Virüslerin yanlızca yukarıdaki gibi sabit bir şekli yoktur.Bunun yanında yuvarlak ve çokgen küre şeklinde olanlarıda vardır.Aşağıda değişik şekillerde virüs örnekleri görülmektedir.

 Virüslerin ortak yönü, bir canlı grubuna rastlamasıyla kendini çoğaltmaya başlamasıdır.Bir virüsün canlı bir hücre olmaksızın kendini çoğaltması ise mümkün değildir.Yani virüs ancak ve ancak canlı bir hücre vasıtasıyla kendini çoğaltabilir.Çünki virüsün sahip olduğu RNA sını kopyalayıp deşifre edecek bir mekanizması yoktur.

 Sitemizin " Genlerin dünyası " bölümünde hücrenin kendini üretmek için kullandığı mekanizmalar üzerinde durmuştuk.Bu mekanizmaların parçaları ise DNA kopyalayıcı enzimler, tamir edici enzimler, protein üretiminden sorumlu olan ribozomlar, transfer RNA (tRNA) lar, aminoasitler vs. dir.Fakat bir virüste RNA ve bazı eritici enzimler dışında bu mekanizmaların parçalarından hiçbirisi yoktur.

 Dolayısıyla virüs kendini çoğaltamaz fakat bu mekanizmalara sahip bir hücreyi kullanma gibi bir kurnazlık gösterir.

 Virüsün kullandığı hücreler yanlızca bakteri hücreleri değildir.Bunun yanında insan ve diğer birçok canlının hücrelerine girerek bu hücreleri kendi doğrultusunda çalıştırmaya başlar.Bazı virüsler vardırki yanlızca belirli hüceler içerisinde çoğalabilir.

 Buna en iyi örnek " Kuduz " virüsüdür.Kuduz virüsü bir köpek veya bir kedinin vücudunun içerisine girdiği zaman hemen ilk rastladığı hücreye girmez.Kuduz virüsünün çoğalabileceği hücre " Beyin " hücresidir.Bu yüzden bu virüsün beyine kadar ulaşması gerekmektedir.Dolayısıyla virüs bulaştığı hayvanı derhal öldürmez.Beyine ulaşan virüs beynin belirli bir bölgesindeki hücrelerin içine yerleşerek derhal kendini üretmeye başlar.

 Bu üreme zamanına kuluçka zamanı denir.Ve zamanı geldiğinde köpek veya kedinin beyninde ağır bir tahribat meydana gelirki buda hayvanın ölümüne sebep olur.

 Bunun yanında doğada binlerce tip virüs vardır ve herbiri kendine has özelliklerde olup değişik tiplerde hastalıklara neden olurlar.Yazımızın ilerleyen bölümlerinde AIDS virüsünede deyineceğiz.

 Bazı virüs türleri ise insan ve hayvanlara zarar verebildiği gibi bitkilerede zarar verebilmektedir.Aşağıdaki şekilde virüslerin üzerinde hastalık yaptığı bir bitki yaprağı görülmektedir.

 
 Virüsler bunun yanında insanlar için yararlı birçok bitki türlerinede zarar verirler.

 Örneğin salatalık ve marul gibi bir çok ihtiyaci sebze ve meyva türleri virüsler tarafından belirli bölgelerinden tahribatlara uğratılırlar.Tabii bu virüslerin hastalık yapıcı etkilerini ortadan kaldıran kimyasalların üretimide yapılmaktadır.

 Bir virüsün bulaştığı insan ve hayvanlarda hastalık meyadana gelmemesi için kullanılan biyokimyasal ilaçlar temelde virüslerin çoğalmasını engelleyecek şekilde tasarlanırlar.

 Örneğin Kuduz virüsü bir insan veya hayvanın vücuduna girdiği zaman derhal beyine ulaşır.Fakat alınan ilaçlar vasıtasıyla beyine ulaşan kimyasallar, ya virüsün protein kılıfını parçalayarak virüsü yok eder, yada virüsün çoğalmasını engelleyecek mekanizmaları durdurur.

 

 

AIDS :

 Buna karşılık doğada henüz çaresi bulunamamış hastalıklara yol açan virüslerde bulunmaktadır.Bunların başını ise AIDS (Kazanılmış bağışıklık sendromu) virüsü almaktadır.


 

 AIDS virüsünün üreyebildiği hücreler ise vücutta bulunan T - lenfosit hücreleridir.T-lenfosit hücreleri, vücut için mutlaka gerekli olan savunma hücreleridir.Bu hücreler, herhangi bir bakteri veya mikroorganizmanın vücuda girmesi halinde derhal bakterilere müdahele ederek onları içine alır ve sindirip yok eder.Fakat AIDS virüsü T-lenfosit ve diğer savunma hücrelerinin içerisine girdikten sonra bu hücreleri kullanarak kendini üretmeye başlarlar.

 Yukarıdaki resimde, insanlarda AIDS hastalığına yol açan HIV virüsünün şekli görülmektedir.

 Bu virüsün önemli bir özelliği ise ters transkripsiyon yani " Reverse transkriptaz " adı verilen bir enzim taşıyor olmasıdır.Virüs bu enzimi kullanarak akıllara durgunluk veren bir şekilde kendisinin çoğaltmaya başlar.

 Virüs, bulaştığı insanın kan hücrelerine ulaştıktan sonra ters transkriptaz enzimini virüsün RNA sıyla birlikte hücre içerisine bırakır.Bu enzim ilk önce virüsün RNA sını kalıp olarak kullanarak bir DNA sentezler.Daha sonra virüsün orijinal RNA sını yıkarak ortaya çıplak bir DNA molekülü çıkmasını sağlar.Enzim yeni ürettiği bu DNA yı kalıp olarak kullanarak virüsün orijinal RNA larını tekrar üretmeye başlar.

 Son derece mükemmel düşünülmüş bu sistem ile virüs, saldırdığı hücre içerisinde süratle çoğalarak benzerlerini üretir.Önemli olan nokta ise virüsün önce RNA dan DNA daha sonra bu DNA dan gene virüsün kendi orijinal RNA sını üretmesidir.Bunu yapmasının sebebi, RNA dan direk olarak sentezlenecek RNA nın Orijinal RNA nın aynısı olmayağından dolayıdır.Örneğin A bazına arşılık T bazı gelecektir.Fakat üretilen DNA ayna gibi görev görerek tekrar aynı RNA yı üretmesi sağlanmıştır.

 Yani üretilen DNA nın A bazına, önce T bazı gelecek daha sonra bu DNA dan RNA sentezlenirken T bazına A bazı karşılık gelecektir.Bu şekilde ilk RNA nın aynısı sentez edilecektir.

 Virüsün saldırdığı T - lenfosit hücreleri kısa sürede yeni üretilen virüsler tarafında işgal edilecek ve en sonunda yıkıma uğrayacaktır.

 Şekilde bir T - lenfosit üzerinde bulunan çanak şeklindeki reseptörleri görmektesiniz.Yukarıki şekildeki virüs şemasında virüsün etrafında reseptörler görülmektedir.İşte bu reseptörler T - lenfosit üzerindeki çanak şeklindeki bu reseptörleri tanırlar ve bu reseptörlere bağlanırlar.

 Bağlandıktan hemen sonra ise HIV virüsü sahip olduğu genomunu yani RNA sını, " ters transkriptaz " enzimi ile birlikte hücrenin içerisine bırakır.

 Bundan sonrası ise T - lenfosit hücrelerinin üretim için kullanılıp en sonunda da yıkılmasıdır.

 Savunma hücreleri yıkılan bir insanın ise dışarıdan vücuduna girebilecek bakteri ve diğer mikroorganizmalara karşı yapabileceği pek bir şey kalmaz.
 AIDS e yakalanmış bir insanın savunma sistemi çökertildiğine, dışarıdan vücuda girebilecek bir bakteri bile rahatlıkla üreyerek sonuçları ağır hastalıklara neden olabilecektir.

 

 

 

 
 Şekilde virüsler tarafından işgal edilmiş bir T - lenfosit hücresi görülmektedir.

 Bu hücre daha sonra tamamen yıkılarak içerisinde bulunan tüm virüsler, kanda serbest hale geçecektir.

 Bu virüslerde önüne gelen her savunma hücresine saldırarak kendi istekleri doğrultusunda onları kullanacak ve çoğalacaktır.Tabii her virüsün saldırdığı hücreden yüzlerce binlerce virüs kana geçtikçe virüs sayısı korkunç bir şekilde artacaktır.

 Bu virüsün çoğalmasını engelleyecek bir kimyasal henüz bulunamamış olup son yıllardaki çalışmalar HIV virüsünü yok etmek üzere olduğumuzu işaret etmektedir.  Dünyada şu an her 20 saniye içerisinde bir kişi ya AIDS'e yakalanmakta yada hayatını kaybetmektedir.

 

 

 

 Şu an bilgisayarı kullanırken soluduğunuz hava içerisinde bile binlerce mikroorganizma vardır.Eğer sizde bir AIDS hastası olsaydınız, vücudunuza giren bu mikroorganizmalarla başa çıkamayacak ve en zayıf sayılabilecek bir grip mikrobu bile sizin ölümünüze sebep olabilecekti.

 Sağlığımızı, vücudumuz için düşünülmüş mükemmel savunma sistemleri sayesinde devam ettirebilmekteyiz.Bu mükemmel hücreler her an her saniye vücudumuza giren binlerce mikroorganizmayı bünyelerine alarak yok etmekte ve yaşamımızın devamını sağlamaktadırlar.


 


 


 

BİYOKİMYA (1.BÖLÜM)

 Biyokimya, adından da anlaşılacağı gibi canlı organizmalar ve bu organizmaları meydana getiren hücrelerde meydana gelen metabolik faaliyetleri inceleyen bilim dalıdır.

 Aynı zamanda biyokimya, moleküler biyoloji ile sıkı bir ilişki içerisindedir.Biyokimya konusunda esas olarak canlı hücrelerinde cereyan eden kimyasal tepkime basamaklarını, bu basamaklara etki eden katalizör görevindeki enzimleri, fotosentezi ve solunum konusunu ele almaya çalışacağız. Bu konular haricinde biyokimya bilim dalının incelediği sayısız metabolik reaksiyon vardır.Örneğin karbonhidrat metabolizması, fotosentezin izlediği alternatif yollar, yağların yıkımı, proteinlerin yıkımı gibi.Sayfamızda bu metabolik olayları özetleyerek tek tek ele alacağız.

 

Amino Asitler

 Canlı organizmaların temelini nasıl hücreler meydana getiriyor ise, hücrelerin temelinide proteinler meydana getirir.Protein molekülleri hücreyi inşaa eden birer tuğla gibidir.Amino asitler ise proteinleri meydana getiren daha küçük moleküllerdir.Yani amino asitler uzun zincirler oluşturarak proteinleri, proteinlerde kompleks bir şekilde organize olarak hücreyi meydana getirir.

 Tabii karmaşık bir yapıya sahip olan hücre yanlızca proteinlerden oluşmaz.Bunun yanında karbonhidratlar, yağlar, glikolipidler, fosfolipidler ve DNA - RNA molekülleri gibi kimysal maddelerde hücrenin yapısına katılırlar.Fakat proteinsiz bir hücre düşünmek mümkün değildir.

 İlk olarak proteinleri meydana getiren en ufak birim olan amino asitlerin kimyasal yapılarını ve diğer özelliklerini tablo halinde ele alalım.

No :  Amino asit  Kimyasal formülü  M.A. (gr/mol)  İzoelektrik nok.  Sembolü
1-)  Alanin  C3-H7-N-02  89  6,0  Ala
2-)  Arjinin  C6-H14-N4-O2  174  11,15  Arg
3-)  Asparagin  C4-H8-N2-O  132  5,41  Asn
4-)  Aspartik asit  C4-H7-N-04  133  2,77  Asp
5-)  Fenil alanin  C9-H6-N-O2  ~ 165  5,48  Phe
6-)  Glutamin  C5-H10-N2-O3  146  5,65  Gln
7-)  Glutamik asit  C5-H9-N-O4  147  3,22  Glu
8-)  Glisin  C2-H5-N-O2  75  5,97  Gly
9-)  Histidin  C6-H8-N3-O2  144  7,47  His
10-)  İzolösin  C6-H13-N-O2  131  5,94  İle
11-)  Lösin  C6-H13-N-O2  131  5,98  Leu
12-)  Lizin  C6-H14-N2-O2  146  9,59  Lys
13-)  Metionin  C5-H11-N-O2-S  149  5,74  Met
14-)  Prolin  C5-H9-N-O2  115  6,3  Pro
15-)  Serin  C3-H7-N-O2  105  5,68  Ser
16-)  Sistein  C3-H7-N-O2-S  121  5,02  Cys
17-)  Treonin  C4-H9-N-O3  119  5,64  Thr
18-)  Triptofan  C11-H8-N2-O2  ~ 204  5,89  Trp
19-)  Tirozin  C9-H7-N-O3  ~ 181  5,66  Tyr
20-)  Valin  C5-H11-N-O2  117  5,96  Val

 Tablomuzda, doğada en çok bulunan 20 tane amino asitin kimyasal formülleri ve özellikleri verilmiştir.Bunun yanında bilinmeyen amino asitlerde vardır.Bir kaç örnek verelim ;

 Hidroksiprolin, metilizin, fosfoserini iyodotronin vs. gibi.Fakat bu amino asitler ender rastlanan amino asitler olup hücre içinde en çok rastlanılanları tabloda verdiğimiz 20 tanesidir.

 Amino asitler üzerlerinde belirli miktarlarda elektrik yükü taşırlar.Bu elektrik yükleri (+ veya -), asit veya baz özelliği gösteren bir ortama girdiklerinde nötrleşmeye başlarlar.Fakat bu nötrleşme ortamın pH ' ına bağlıdır.Bir amino asit ancak belirli bir pH noktasında nötr hale gelebilir ki bu pH seviyesine o amino asitin " İzoelektrik noktası " denir.Örneğin Histidin amino asiti, ancak pH ' ı 7,47 olan bir sıvı içerisinde nötr hale gelebilir.Yani bazik bir ortamda.

 Dikkat edilecek en önemli nokta moleküllerdeki atomlardır.Bu atomlardan C (karbon), N (azot) ve H (hidrojen) molekülün yapısına en çok giren atomlardır.Fakat aralarındaki en önemli atom ise karbon atomudur.Karbon, atom numarası 6 olan eşsiz bir yapıya sahiptir.Doğada saf olarak grafit ve elmas halinde bulunan karbonun yapısına girmediği bileşik hemen hemen yok gibidir.Bu özelliği sayesinde yüzbinlerce kimyasal bileşik oluşturduğu bilinmektedir.Elimizdeki deriden arabalarımızın lastiklerine, bilgisayarımızdan ayakkabılarımıza kadar her yerde karbonlu bileşikler vardır.

 İkinci dikkat edilecek nokta ise lösin ve izolösin amino asitlerin molekül formülleri ve molekül ağırlıkları birbirinin aynı olmasına rağmen isimlerinin farklı olmasıdır.Bunun nedeni ise bu moleküllerin 3 boyutlu yapılarının birbirinden farklı olmasıdır.

 Lösin ve izolösin, doğada var olan amino asitlerin D ve L konfigürasyonlarına bir örnektir.Çünki doğada amino asitler iki konfigürasyonda bulunabilirler.Bunlardan birinci konfigürasyon D, ikinci konfigürasyon ise L adını alır.Bu şekilde adlandırılmasının nedeni, aynı yapıya ve formüle sahip moleküllerin arasındaki farkın yanlızca H ve 0H atomlarının yerlerinin değişik olmasından dolayıdır.

 Şekilde " Alanin " amino asitinin doğada bulunan iki konfigürasyonunu görmektesiniz.
 Her iki molekülün yapısı aynı olmasına karşın H ve NH2 (amino grubu) molekülünün yerleri değişiktir.Bu şekilde özellik gösteren yani kapalı formülleri aynı fakat üç boyutları farklı olan moleküllere " İzomer " molekülleri adı verilir.

 Canlı organizmaların yapısında ise yanlızca L konfigürasyonundaki amino asitler bulunmuş olup çok ender olarak bazı hücrelerde D konfigürasyonuna sahip amino asitlerede rastlanılmıştır.  

 

 Amino asit molekülleri, bir ucunda " Amino grubu (NH2) " diğer ucunda ise " Karboksil (COOH) " grubu taşırlar.İşte amino asitlerin yan yana gelip zincirler oluşturarak proteinleri sentezlemesi, bu iki grubun aralarında kovalent veya iyonik bağ yapmasıyla gerçekleşir.

 İki amino asit yan yana geldiklerinde COOH ve NH2 grupları arasında bağlanma meydana gelir ve bu bağa
" Peptid " bağı adı verilir.Bağlanma sırasında ise bir su molekülü sebest kalır.İki amino asitin yanlızca uç kısımlarını yani karboksil ve amino gruplarının nasıl bağlandını birde reaksiyon şeklinde görelim.

 

COOH   +   NH2  <-------------------->  CO -- NH   +   H2O (su)

 Denklemimizde COOH 1.aminoasitin bir ucu, NH2 ise 2.amino asitimizin diğer ucunu temsil etmektedir.Bu uçlar yanyana geldiklerinde COOH grubundan bir oksijen ve NH2 grubundan bir hidrojen serbest kalır.Böylelikle serbest kalan bu atomlar aralarında bağ yaparak suyu oluşturur.

 CO ile NH arasındaki bağ ise " Peptid " bağıdır.İki amino asitin yanyana gelmesiyle oluşan peptid bağına
" Dipeptid", üç veya daha fazla (yüzlerce yada binlerce) amino asitin yanyana gelmesiyle oluşan zincirdeki peptid bağlarına ise " Polipeptid " adı verilir.

 Proteinler düz amino asit zincirlerinden meydana gelmesine rağmen oldukça karmaşık yapılara sahiptir.Bunun nedeni ise zincirdeki bazı amino asitlerin birbirleriyle ikinci veya üçüncü bir bağ yapmasındandır.(Bkz. Temel bilgiler sayfası "Proteinler" bölümü).Proteinler hücre için mutlaka gerekli moleküller olup bazı proteinler enzim yapısındadırlar ve hücre içerisinde sürekli olarak kimyasal reaksiyon basamaklarına katılarak metabolik faaliyetleri düzenlerler.

 Hücre amino asitleri yan yana getirip proteinleri sentezlediği gibi aynı şekilde vücuda alınan proteinleride en küçük birimlerine kadar ayırır.Örneğin gıda olarak tüketilen et, yumurta, süt ve yoğurt gibi besinler bol miktarda protein içerir.Fakat hücrelerin her zaman proteine ihtiyacı olmaz ve bu proteinleri amino asitlerine kadar parçalarlar.

 Moleküllerin vücuda alındıktan sonra parçalanması olayına " Katabolizma ", vücuttaki küçük moleküllerden daha büyük başka moleküller sentezlenmesi olayına ise " Anabolizma " denir.

 

Proteinlerin Yapısı Ve Yıkımı

 Proteinler fiziksel yapıları itibariyle iki ana gruba ayrılırlar.

1-) Primer yapı :

 Bir proteinin primer yapısı yanlızca amino asit moleküllerinin yan yana gelip zincir oluşturmalarından ibarettir.

 Şekildede gördüğünüz gibi polpeptid zinciri yanlızca amino asit moleküllerinin yan yana dizilmesinden oluşmaktadır.Yapıda R harfiyle gösterilen bölge " Radikal " grubunu temsil ediyor olup amino asitten amino asite bu molekül grubu değişmektedir.

 Mesela Alanin amino asitinde R grubu CH3 yani metil grubudur.Fakat İyodotronin amino asitinde metil grubunun yerini iyotlu bir bileşik alır.

2-) Segonder yapı :

 Segonder yapı, primer yapıdan sonra gelen biraz daha kompleks bir yapıdır.Bu yapı tıpkı DNA zinciri gibi heliks dönümleri yapar ki bu şeklinede Alfa - heliks adı verilir.

 Şekilde Alfa - heliks kıvrılmasının ilk aşamasını görmektesiniz.Bu aşamada zincir bükülmeye başlar ve COOH yani karbonil grubu ile NH' yani amino grubu arasında H bağı oluşmaya başlar.
 Bu bağ fiziksel olarak kuvvetli bir bağ değildir ve dışarıdan verilen ısı veya fiziksel bir hareket ile koparılabilir.Kopmanın etkisiyle zincir yine eski düz halini almaya başlar.

 Heliks yapısındaki bir zincirin enerji verilerek düz zincir haline gelmesi olayına " Denatürasyon " denir.Isı veya kimyasal etkiler ortadan kaldırılınca düz zincirin tekrar heliks yapısını kazanması olayına ise " Renatürasyon " denir.

 Fakat proteinler yapılarının bozulması için verilen ısıya belli bir dereceye kadar tolerans gösterebilir.Yaklaşık 60 derecenin üstünde bir sıcaklık uygulanırsa protein denatüre olduktan sonra tekrar renatüre olamaz.  

 

 

 Zincir yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi kıvrılmaya başladıktan sonra yandaki gibi heliks halini almaya başlar.

 

 Proteinlerin önce düz zincir halinde oluşmaları ve daha sonra heliks yapısını kazanmaları tamamen enzimatik kontrol altındadır.

 Eğer üretilecek protein bir enzim olacaksa, enzimden enzim üretme gibi bir durum ortaya çıkmaktadır.

 Soldaki şekilde görülen yapı ise proteinin segonder formunun daha değişik bir şekli olan ve ß - tabakası adı verilen bir konfigürasyondur. Bu konfigürasyonda primer zinciri meydana getiren amino asitler heliks yapmak yerine kıvrılmalar yaparak akordiyon gibi bir hal almıştır. Proteinler ayrı ayrı konfigürasyonlara sahip olabildiği gibi her iki konfigürasyona sahip proteinlerde vardır.

 
Örneğin bazı proteinlerin % 70 ' i Segonder Alfa - heliks yapısından, geri kalan % 30 ' nu ise segonder ß - tabakasından meydana gelebilir.

 

3-) Tersiyer yapı :

 Segonder yapıyı takip eden bu konfigürasyonda proteinin yapısı dahada kompleks bir hal almaya başlar.Tersiyer yapı ise, amino asitlerin yukarıda belirttiğimiz R (radikal) yan zincirleri arasında meydana gelen bağlar ile şeklini kazanmaya başlar.

 Tersiyer yapı segonder yapının kıvrılmış halidir.Segonder yapı içerisinde heliks düzeni ve beta düzeninin her ikiside bulunabilir.Hatta bunlara ilave olarak bazı bölgeler, primer ve
" Kangal " adı verilen daha değişik konfigürasyonlara sahip olabilir.

 Protein zincirinin R yan molekülleri arasındaki bağlar ise iyonik, disülfit, H bağı ve hidrofobik (su sevmeyen) bağları olabilir.

 

4-) Kuaterner yapı :

 En karmaşık şekillere sahip olan kuaterner konfigürasyonundaki proteinler, şekillerini, alt birimler olan radikal ve diğer gruplara bağlı diğer alt gruplar arasındaki bağlar ile kazanır.

 Şekilde kuaterner yapıda bir protein görülyüyor.

 Polipeptid (protein) zincrlerini meydana getiren amino asitlere bağlı R gruplarının kendileride alt birimlere ayrılırlar.Kuaterner yapıyı meydana getiren yapı ise, bu alt grupların arasında meydana gelen iyonik veya H (hidrojen) bağları ile şekillenir.

 Kuaterner yapıya sahp proteinler oldukça karmaşık olmasına karşın enzimler tarafından titizlikle meydana getirilmiş mükemmel moleküllerdir.

 

 Enzimlerin en ilginç görevleride şüphesiz protein sentezlerinde üstlendikleri görevlerdir.Birincil enzimler primer yapıyı meydana getirdikten sonra devreye ikincil enzimler girer ve primer dizisini sanki matematik hesabı yapmayı biliyorlarmış gibi belirli sıralar atlayarak birbirine bağlamaya başlarlar.Örneğin birinci amino asitin R grubunu, 4 amino asit sırası atlayarak 5. amino asite bağlaması gibi.

 Devreye başka başka enzimler girerek en sonunda proteini tersiyer ve kuaterner yapısına kavuştururlar.Sadece bir molekül olan enzimlerin bu mükemmel görevi kusursuz bir biçimde yerine getirmesi, küçük bir dev olan hücre içerisindeki mucizelerden yanlızca birisidir.

Proteinlerin yıkımı :

Polipeptid zincirleri çok uzun olup yıkılmaları yine enzimler vasıtasıyla olur.Peptid bağlarını kıran enzim ise
" Peptidaz " enzimidir.

 Proteinlerin ayrılma işlemine ise " Hidroliz " denir.Protein zincirleri " Tam hidroliz " yada " Tam olmayan hidroliz " yoluyla parçalanırlar.Tam hidroliz işlemiyle proteinler, kendilerini meydana getiren amino asitlere kadar ayrılırlar.Fakat tam olmayan hidroliz işlemiyle proteinler belirli uzunluklarda kesilirler.

 Şekilde tam olmayan hidroliz olayına bir örnek verilmiştir.8 amino asitlik bir polipeptid zinciri, tam olmayan hidrolizle yıkıma uğratılarak biri 3 amino asitten, diğeri 8 amino asitten oluşan iki ayrı zincire ayrılmıştır.

 Proteinlerin parçalanması ve sindirilmesi ise mide de gerçekleşir.Midede çalışan enzimler, ancak pH ' ı 1 - 2 gibi çok asidik ortamlarda aktivite gösterebilirler.Bu yüzden mide çeperindeki özelleşmiş salgılama hücreleri pepsin adı verilen asit tabiatlı bir sıvı salgılar ki bu sıvı mide sıvısının pH 2 ını enzimlerin çalışacağı noktaya, yani pH ' ı
1 - 2 seviyesine kadar düşürür.

 Mide bu derece güçlü asidik bir sıvıya yataklık yapmasına rağmen zarar görmez çünki mideye zarar gelmemesi için mükemmel bir şekilde önlem alınmıştır.Yine mide çeperlerinde bulunan özelleşmiş salgı hücreleri, mukus adı verilen bir tür sıvı salgılarlar.Bu sıvı asitli ortam ile mide arasında bir kalkan gibi ödev görerek mideyi korur.

 

Sakkarit (şeker) Metabolizması

 Şeker molekülleri, karbonhidrat adı verilen uzun zincirli moleküllerin yapıtaşlarını meydana getirirler.Şeker molekülleri genelde 6 karbonlu bir yapıya sahip olup tıpkı amino asitler gibi D ve L konfigürasyonlarına sahiptir.

 Şeker molekülü tek başına bulunduğu hallerde " Monosakkarit ", ikili bulunduğu hallerde " Disakkarit ", 3 lü veya daha fazla gruplar halinde bulundukları zaman ise " Polisakkarit " adını alır.Öncelikle bir şeker molekülünün yapısını inceleyelim.

 Yandaki şekilde görüldüğü gibi " Glikoz ", yapısında toplam 6 adet karbon atomu (siyah noktalar) içerir.Sırasıyla tüm karbonlara H ve OH molekülleri, birbirlerine zıt yönde bağlanma göstermişlerdir.

 Molekülün 1. karbonu kırmızı noktanın hemen yanındaki karbondur.Hemen altındaki karbon ise 2. karbondur.Molekülün 6. karbonu ise CH2-OH molekülünün karbonudur.O ile gösterilen ilk sıradaki atom ise oksijendir. Molekülümüz bir monosakkaritdir.Disakkarit ve polisakkaritler bunun gibi yüzlerce yada binlerce glikoz (veya fruktoz, sukroz, laktoz vs. olabilir) molekülünün yan yana gelip bağ yapmasıyla meydana gelir.

 
 Şeker molekülleri arasındaki bağlar ise tıpkı amino asitlerde olduğu gibi kuyruk ve baş bölgelerinde meydana gelir.

 İki şeker molekülü bağ yaparken (örneğimizde glikoz molekülünü ele alıyoruz), kırmızı nokta ile gösterilen 1.karbonun üzerindeki H atomu ile 2.glikoz molekülünün 4.karbonunun (yani kırmızı noktanın tam karşısına gelen bölgedeki karbon atomunun) altındaki OH molekülü ile bağ yapar.Bu bağa ise " Glikozidik " bağı adı verilir.Glikoz molekülleri bu şekilde ardarda bağ yaparak karbohidrat zincirlerini meydana getirirler.

 Şeklimizde görülen glikoz molekülü Alfa - Glikoz adını alır.Molekülün Alfa veya Beta olması ise 1.karbondaki H ve OH ın konumlarına bağlıdır.Eğer H atomu karbounun alt tarafından bağ yapmış ise molekülümüz Beta konfigürasyonu, üst taraftan bağ yapmış ise Alfa konfigürasyonu adını alır.

 Şekerlerin 5 karbon atomundan oluşan formlarıda vardır.5 karbon atomu içeren şeker molekülüne ise " Pentoz " adı verilir.Bunların dışında değişik yapılara sahip şeker moleküllerine örnek olarak mannoz, sukroz, laktoz ve fruktoz örnek verilebilir.

Şeker moleküllerinin yıkımı :

 Karbonhidratların büyük çoğunluğunun uzun şeker moleküllerinden meydana geldiğini belirtmiştik.Vücuda alınan besin maddelerinin ise % 70 e yakını karbonhidratlardan meydana gelir.

 Karbonhidratların sindirimi ağızda başlar.Tükürük sıvısında karbonidrat zincirlerini parçalayan enzimler bulunmaktadır.Kısmen parçalanan bu moleküllerin sindirimi ise ince bağırsakta sonlanır.Şeker molekülleri kana karıştıktan sonra kan basıncının yükselmesine neden olur.Fakat kan basıncı, glikoz molekülüne müdahele eden enzimler vasıtasıyla dengede tutulur.

 Şeker molekülleri monosakkarit formları şeklinde bağırsaklardan emildikten sonra kan yoluyla karaciğere gider.Monosakkaritler burada glikoz, fruktoz, mannoz gibi değişik yapıdaki şeker moleküllerine çevrlirler.Glikoz moleküllerinin fazlası ise enzimler vasıtasıyla " Glikojen " adı verilen başka bir şekle dönüştürülüp depo edilir.

 Glikozun glikojene çevrilmesinde rol oynayan enzimin adı ise " Glikokinaz " enzimidir.Bu enzim karaciğer tarafından üretilir ve bu üretim, pankreastan salınan ve " İnsülin " adı verilen bir hormonun kontrolü altındadır.

 

Glikokinaz (enzim)  -------->  Glikoz (molekül)  -------->  Glikojen (son ürün)

 Eğer bir insanın pankreası yeteri kadar insülin hormonu salgılayamıyorsa, kişinin karaciğeri, kandaki insülin miktarının azalmasına paralel olarak yeteri kadar Glikokinaz enzimi üretemez.Glikokinaz enzimi ise glikoz moleküllerine müdahele edemeyince glikoz moleküllerinin kandaki miktarı süratle artmaya başlar.Glikozun kanda artış göstermesi nedeniyle kan basıncı artmaya başlar ve sonunda yüksek tansiyon denilen rahatsızlık ortaya çıkar.

 Glikozun parçalanması kısaca şu şekilde meydana gelir ;

 6 karbonlu glikoz molekülü, yapılarında 3 er tane karbon atomu bulunduran 2 molekül Piruvat ' a dönüşür.Piruvat, ortamda oksijen olma veya olmama durumuna göre 2 yol izleyebilir.

 Eğer ortamda oksijen yoksa (anaerob) piruvat molekülleri son ürün olarak Laktat ve daha sonra Laktik asit ' e dönüşür.Laktik asit, kaslara yeteri kadar oksijen taşınamadığı hallerde birikir ve yorgunluğa neden olur.

 Fakat fermantasyon bakterileri ve bazı maya türleri, ortamda oksijen olmadığı hallerde laktat yerine Etanol adını alan bir çeşit alkol ve su üretirler.

 Eğer ortamda oksijen varsa (aerob) Piruvat oksijenle reaksiyona girerek öncelikle bir ara ürün olan Asetil CoA ' ya dönüşür.
 Asetil CoA ara ürünü daha sonra sitrik asit halkası adı verilen bir seri kimyasal reaksiyon basamaklarına girer ve nihayetinde son ürün olarak karbondioksit ve su ya dönüşür.

 

 Glikoz moleküllerinin parçalanma reaksiyonları sırasında hücre ATP kazanır.ATP ise enerji gereksinimleri için kimyasal reaksiyonlarda kullanılır.Glikozun tam yıkım reaksiyon şemasını aşağıdaki ikona tıklayarak görüntüleyebilirsiniz.

 

Tam reaksiyon şeması için Buraya tıklayın

 Moleküller adlandırılırken aralarına tire konularak, hangi radikalin kaçıncı karbona bağlı olduğuda virgüllerle belirtilir.Örnek verelim ;

 Bir molekül " Glikoz - 6 - Fosfat " olarak isimlendirilmiş ise, bu, molekülün 6.karbonunda bir tane fosfat grubu taşıdığı gösterir

 Başka bir örnek olarak ; Eğer molekül " Fruktoz - 1,6 - Difosfat " olarak isimlendirilmiş ise, buda Fruktoz molekülünün 1. ve 6. karbon atomlarının Fosfat molekülü taşıdığı anlamına gelir.Fruktoz üzerinde toplam 2 tane fosfat grubu olduğundan " Difosfat " olarak yazılır.

 Glikoz yıkıma uğrarken, hem parçalanmakta hemde bazı karbon atomlarına fosfat ve diğer kimyasal gruplar eklenmektedir (Bu eklenmeler " Tam reaksiyon şeması " ' nda ayrıntılı olarak gösterilmektedir).

 Bu kısa bilgiden sonra Glikozun yıkımı sırasında hangi basamaklarda ATP harcandığını ve hangi basamaklarda ATP üretildiğini görelim.

Reaksiyon ATP değişimi
 Glikoz ---> Glikoz - 6 - fosfat  - 1 ATP
 Fruktoz - 6 - fosfat ---> Fruktoz - 1,6 - difosfat  - 1 ATP
 1,3 - bifosfogliserat ---> 3 - fosfogliserat  + 2 ATP
 Fosfoenol piruvat ---> Piruvat  + 2 ATP

 Tabloda görüldüğü gibi glikoz ve fruktoz moleküllerine fosfat bağlanırken enerji kullanılmaktadır.Bu enerji gereksinimi 2 ATP yi beraberinde götürürken, fosfat gruplarının ayrılması esnasında 2 şer adet ATP kazanılmaktadır.Sonuç olarak harcanan 2 ATP ye karşın hücrede 4 ATP üretilmekte ve net olarak 2 ATP kazanç sağlamaktadır.

 Glikozun metabolik faaliyetlerle yıkılması olayına " Glikoliz ", küçük moleküllerden tekrar sentezlenmesi olayına ise " Glikogenez " denir.Vücuda yeteri kadar glikoz alınmaz ise hücreler bu sefer glikoz üretmeye başlarlar.

 

Yağ (Lipid) Metabolizması

 Besinlerle alınan yağ moleküllerinin büyük kısmını trigliserid adı verilen moleküller oluşturmaktadır.Bunun yanında fosfolipid, ve kolestrol molekülleri yağlı besinlerde daha az miktarlarda bulunular.

 Lipidler yapı itibariyle gliserin ve yağ asitlerinin teşkil ettiği moleküllerdir.Lipid molekülleri hidrofobik özellik göstermelerine karşın organik eriticilerde çözünürler.Örneğin alkol, eter, aseton ve klorofom gibi uçucu sıvılar içerisinde çözünebilir.

 Yağ molekülleri çok uzun bir yapıya sahip olup, biri " Hidrofobik " diğeri " Hidrofilik " iki kutuba sahiptir.Yağlar, vücudun ince bağırsağında pankreas ve safra kesesinden gelen enzimlerle küçük parçalara ayrılırlar.Yağların parçalanması ise " Lipaz " adı verilen bir enzim ile olur.

 Yağlar parçalanıp yağ asitlerine kadar ayrıştırıldıktan sonra ince bağırsaklardan emilir ve kana karışır.Yağ asitleri hücreler tarafından enerji ihtiyacını karşılamak için kullanılırlar.Yağ asitleri bazı hücrelerde sitoplazma içerisinde okside olarak ATP üretimine katılırken, çoğu hücrede mitokondri içerisine girerek ATP sentezlenmesini sağlar.

 Yağ asiti moleküllerinin yapısını gösteren şekilde, molekülün hidrofilik ve hidrofobik kısımları görülmektedir.
 Yağlar vücuda girip yağ asitlerine kadar ayrıştıktan sonra ya depo edilirler yada enerji ihtiyacı için kullanılırlar.

 Yağ asitleri vücutta fazla miktarlarda bulunduğu zaman trigliserid şekline dönüştürüldükten sonra yağ dokularında depo edilirler.İnsanların şişmanlamasının nedenide budur.Fakat aksine, kaslar fazla çalıştığı zaman kas hücrelerindeki mitokondriler ATP üretmek için ortamda bulunan yağ asitlerini, depo edilmesine fırsat bırakmadan kullanırak enerji ihtiyaçlarını karşılarlar.

 Şişman bir kimse elinden geldiğince spor yapıp hareket ederse, yağ dokularındaki trigliserid molekülleri, enerji gereksinimi olduğu için yağ asitlerine kadar parçalanacak ve mitokondrilere ulaştırılacaktır.

 Yağ asitlerinin mitokondriye girişi direk değildir.Öncelikle Asetil CoA ile bileşik kurarak " Yağ Asil - CoA " kompleksini kurar.Bu aşamadan sonra hücre içerisinde bulunan ve " Kornitin " adı verilen bir enzim eşliğinde mitokondri membranından geçerek mitokondri matrix ' ine ulaşır.

 

Yağ asidi  +  CoA  +  ATP <---------------> Yağ asil - CoA  +  AMP  +  PPi

 Denklemde yağ asitinin CoA (Koenzim A) ile komleks oluştururken ATP harcamaktadır.ATP enerjisi kullanılınca ATP (Adenin trifosfat) AMP (Adenin monofosfat) ' a dönüşmektedir.

 

 

 Yağların kan sıvısında taşınması ise ortak çalışan iki protein ile gerçekleşmektedir.Bu proteinlerden birisi
" Lipoprotein " diğeri ise " Apolipoprotein " adını alır. Yiyeceklerle alınan yağ ve kolestroller önce lipoprotienler ile paketlenirler.Lipoprotinlerin üzerilerinde ise apolipoprotein molekülleri vardır.Apolipoprotein ise ise lipide bağlanan kısımı oluşturmaktadır.Yani Lipoprotein apolipoproteini taşır, apolipoprotein ise yağa bağlanır.Böylelikle yağ molekülü dokulara kan yolula taşınmış olur.

Yağların yıkımı :

Yağların yapıtaşlarının yağ asitleri olduğunu belirtmiştik.Yukarıdaki şekilde görülen yağ asiti molekülünün hidrofilik ve hidrofobik uçları, yağların suya döküldüklerinde misel oluşturmalarına neden olur.

 Şekilde yağ asitlerinin su içerisinde oluşturdukları micel yapısı görülmektedir.

 Yağ asitleri, hidrofilik uçları dışa, hidrofobik uçları ise iç tarafa gelecek şekilde dizilirler.Mavi bölge yağ asitinin hidrofilik bölgesi, kırmızı ince bölge ise molekülün hidrofobik kuyruğunu temsil etmektedir.

 Besinlerle alınan büyük yağ molekükleri, bağırsakta sindirilirken önce misellerine kadar ayrıştırılmakta ve daha sonra bu miselleri parçalayan enzimler iş görmektedir.

 
 

 İnce bağırsağa gelen büyük yağ molekülleri, öncelikle safra kesesinden salgılanan tuzlarla etkileşime girerek kendilerinden daha küçük yapıya sahip misellere dönüşürler.Bu şekilde küçültülüp misele dönen yağ molekülleri daha sonra pankreastan salgılanan lipazlar vasıtasıyla parçalanmaya ve yağ asitlerine kadar ayrışmaya başlar.Ayrışan yağ asitleri difüzyon yolu ile bağırsak mikrovilluslarından emilir.Fakat emilim esnasında yağ asitlerinden trigliseridler sentezlenerek bu haliyle kana karışır ve lipoproteinler vasıtasıyla paketlenerek gerekli yerlere ulaştırılır.

 Dokulara ulaşan trigliseridler genel olarak 3 aşamada yıkılarak enerji ihtiyacı için kullanılırlar.

 

  • Trigliseridlerin hidrolizi
  • Alfa - oksidasyonu
  • Beta - oksidasyonu

1-) Trigliseridlerin hidrolizi :
Trigliseridler Lipaz enziminin etkisiyle digliserid, monogliseridserbest gliserol ve yağ asitlerine kadar ayrışırlar.

2-) Alfa - oksidasyonu :
Trigliseridlerin hidrolizi ile serbest kalan yağ asitleri, alfa - oksidasyon kimyasal reaksiyonlarına girerek yıkılmaya başlar.Alfa - oksidasyonunda yağ asitleri, hücrenin Endoplazmik Retikulumunda aktive olmadan direk olarak parçalanırlar.

3-) Beta - oksidasyonu :
Beta - oksidasyonu, yağ asitlerinin parçalandığı diğer bir kimyasal reaksiyon basamaklarıdır.Parçalanma mitokondride gerçekleşmekte ve aynı zamanda yağ asitinin Asetil - CoA ile kompleks oluşturup aktive olması gerekmektedir.

 Vücuda alınan karbonhidratlar, fruktoz, mannoz ve sukroz gibi şekerlere, glikoz şekeri ise glikojene çevrilip depo edilir.Fakat karbonhidrat fazla miktarda alınırsa bu kez glikozun fazlası glikojene çevrilemeyeceğinden, öncelikle yağ asitlerine ve daha sonrada trigliseridlere dönüştürülüp depo edilir.

 Hücrede aynı zamanda " Peroksizom " adı verilen yapılarda da yağ asitleri parçalanmaktadır.Peroksizomlar yağ asitlerini parçalarken ürün olarak H2O2 (Hidrojen peroksit) meydana getir.H2O2 nin fazlası hücre için toksik etki yapacağından, " Katalaz " enzimi ile parçalanarak H2O ve H2 ye dönüştürülür.Mitokondride ise yağ asiti parçalanırken direk olarak H2O meydana gelir.

 
 

 

 Birinci grup " fibröz " proteinlerdir.Bu proteinler özellikle deri, tendon (kasları kemiğe bağlayan sert doku) ve kemik dokularda bulunur.Fibröz protein suda çözünmemekle birlikte fiziksel olarak oldukça dayanıklı bir yapıya sahiptir.

 İkinci grup ise " Globular " proteinlerdir.Globular proteinlerde fibröz proteinin aksine suda çözünebilirler ve fiziksel olarak dayanıklı değillerdir.Globular proteinler ekseri olarak " Enzim " yapısındadırlar.Enzimler ise hücre içerisindeki sitoplazmada kimyasal reaksiyonarı katalizlerler.

 Bunun yanı sıra proteinler 3 boyutlu yapıları itibariyle dört farklı konfigürasyonda bulunurlar.
 Bu konfigürasyonlar sırasıyla ;

 

  • Primer
  • Segonder
  • Tersiyer
  • Kuaterner  yapılarıdır.




BİYOKİMYA (2.BÖLÜM)

 

1. sayfamızın devamı olan bu bölümde " Solunum " ve " Fotosentez " konularını ele alacağız.

 

Solunum ve Fotosentez

 Canlı organizmalar temel olarak üç yolla enerji elde edebilirler.

A-) Mitokondriyal solunum zincirileri ile.
B-) Glikozun, glikozliz basamaklarında yıkılması sırasında.
C-) Fotosentetik fosforilasyon ile.

 Mitokondri, içerisinde oldukça kompleks kimyasal reaksiyonları meydana getiren mükemmel bir organeldir.Fotosentez yapamayan canlı organizmalarda ATP üretimi kemosentez yoluyla yapılır.Yani kimyasal moleküllerin enzimlerle işlenmesiyle.Fotosentez yapabilen canlılar ise ATP lerini, ışık fotonlarından absorbe ettikleri enerjiyi kullanarak sentezlerler.Fotosentezde ise iki devre vardır.Bu devrelerden birisinde ışık kullanılırken diğerinde kullanılmaz.

Solunum :

 Solunum ile ATP elde edilmesi üç fazda gerçekleşir.

1.fazda protein, karbonhidrat ve yağları Asetil - CoA ' ya kadar parçalanır.Bu parçalanma reaksiyonları sitoplazma içerisinde meydana gelir.
2.fazda Asetil - CoA moleküllerini mitokondri matrixine girerek " Krebs " çemberine katılır.
3.fazda ise mitokondri içerisinde Dehidrogenaz enzimleri tarafından koparılan elektronlar, elektron transfer zincirinden geçirilerek mitokondri zarında ATP sentezlenmesini sağlar.

 Solunumun ilk fazında protein, karbonhidrat, yağ ve şekerlerin nasıl yıkıma uğradıklarını en genel haliyle özetlemeye çalıştık.Şimdi ise 2.faz olan krebs çemberinde yıkıma uğrayan moleküllerden nasıl ATP üretildiğini şekil üzerinde görelim.

 Şekilde, krebs çemberiyle birlikte solunumun en genel hali özetlenmiştir.

 

Krebs çemberini ara ürünleriyle birlikte ayrıntılı olarak görmek için Buraya tıklayınız

 Solunumda özet olarak vücuda alınan yağ, karbonditrat ve proteinler Asetil - CoA ya dönüşmekte ve ardından Asetil - CoA nın krebs çemberinde enzimlerle katalizlenmesiyle ATP oluşmaktadır.Krebs çemberinde reaksiyonlar devam ederken enzimler, reaksiyona giren moleküllerden elektron (-) ve proton (H+) koparırlar.

 3.fazda ise mitokondriyal membranda bulunan enzimler vasıtasıyla koparılan elektron ve protonlardan ATP sentez edilir.Membranda ATP nin nasıl sentezlendiğini şekil üzerinde görelim.

 Krebs çemberinde reaksiyonlar baladıktan sonra H(+) iyonu matriksin dışarısına yani sitoplazmaya pompalanır.Çemberdeki kimyasal reaksiyonlarda koparılan elektronlar mitokondri zarının iç tarafında birikmeye başlayınca, dış zar ile iç zar arasında bir elektriksel gradiyent meydana gelir.

 Bu elektrik gradiyenti H(+) iyonlarının mitokondri zarından tekrar matriks içerisine girmesine neden olur.Fakat H(+) iyonu, zarın içerisine gömülü olan kanal şeklindeki ATPaz enziminin içerisinden geçer.

 Bu geçiş esnasında ADP (Adenin tri fosfat) molekülü yapısına bir tane daha fosfor (P) bağlayarak ATP (Adenin tri fosfat) ' ye dönüşür.ADP den ATP sentezini gerçekleştiren enzim ise ATPaz dır.Bu enzim, membrana bağlı bir protein olup zarın bir yüzünden diğer yüzüne kadar uzanır.

 Bu tip proteinlere (burada proteinimiz enzim yapısındadır)
" İntegral protein " denir.Bunun dışında membrana kısmen gömülü proteinlerde vardır ki bu tip proteinlerede " Periferal protein " adı verilir.

 
 

 Elektronların ETS (Elektron transfer zinciri) ' de taşınması ise 3 türlü olur.

1-) Redoks çiftleri ile :
 

Fe(+2) + Cu(+2) --------> Fe(+3) + Cu(+)

 Fe (demir) ve Cu (bakır) redoks çiftleri olup Fe ' den 1 elektron Cu ' ya geçmiştir.Redoks çiftleri arasında elektron alıp verme potansiyeline " Redoks potansiyeli " denir.Elektron transfer zincirinde ise redoks çiftleri, potansiyeli küçük olandan büyük olana doğru sıralanmıştır.Böylelikle elektron seri bir şekilde akmaktadır.Redoks çiftleri ile elektron akımı, bitkilerin kloroplastlarındaki " Sitokrom " moleküllerinde de görülür.ATP ise, elektronun bir redoks çiftinden diğerine geçişi sırasında sentezlenir.

2-) Hibrid iyonu şeklinde taşınma :

H + C7N2H3O -------> C7N2H40

 Denklemdeki hidrojen atomu, organik bir bileşiğe bağlanarak taşınmaktadır.Fakat buradaki hidrojen atomumuz yanlızca çıplak protondan ibaret değil, (-) yükünü yani orbitalinde elektronunuda taşımaktadır.

3-) Hidrojen çiftleriyle taşınma :
 

AH2 + B --------> A + BH2

 Hidrojen atom çiftleri, başka atomlara veya moleküllere bağlanarak beraberlerindeki elektronlarıda bu atom veya moleküllerle ETS de taşırlar.

 Vücudumuza soluduğumuz oksijenin az bir kısmı kandaki oksijen bağlayıcı enzimler tarafından kullanılırken, oksijenin % 90 ' na yakını ETS de kullanılır.Solunum mekanizmasında oksijen atomları, elektron alış verişinde bulunarak ETS ' nin devamlılığını sağlar.Eğer ortamda oksijen yoksa ETS mekanizması vede dolayısıyla solunum reaksionları durur.

Fotosentez :

 Canlıların enerji elde etmek için izledikleri diğer bir yol ise fotosentezdir.Fotosentezin kimyası oldukça karışıktır.Fotosentezin ATP üretme sisteminin temeli, ışık enerjisinin klorofil molekülleri tarafından absorbe edilerek enerji isteyen kimyasal reaksiyonlarda kullanılması şeklindedir.Yani ışık enerjisi kimyasal enerjiye dönüşmektedir.

 Fotosentez denklemlerini " Işık tepkimesi " ve " Karanlık tepkimesi " olmak üzere en sade haliyle aşağıdaki şekildeki gibi özetleyebiliriz.

 Aydınlık devrede, klorofil tarafında absorbe edilen ışık enerjisi, ATP üretiminde kullanılır.ATP üretimi için gerekli H (+) iyonları ise su moleküllerinden karşılanır.Suyun özel enzimlerle parçalanmasıyla açığa çıkan oksijen gazı serbest kalırken H (+) iyonları ise NADPH ve ATP üretimi için reaksiyonlara katılır.

 Karanlık devre, aydınlık devrede üretilen NADPH ve ATP moleküllerinin enerji gereksinimi için kullanıldığı devredir.Bu devrede ışık enerjisi rol oynamadığı için bu devreye karanlık devre denir.Yani karanlık devrede yanlızca kimyasal enerji iş görmektedir.ATP ve NADPH ların kullanımıyla elde edilen enerji, karbonhidrat ve glikoz sentezi için kullanılır (Glikozun kapalı formülü C6H12O6 dır).

 Fotosentez reaksiyonları " Kloroplast " adı verilen yeşil renkli pigmentler içerisinde gerçekleşir.Bu pigmentin içerisinde en önemli yeri " Klorofil " molekülü tutmaktadır.Klorofil, ortasında Mg (magnezyum) atomu bulunan karmaşık yapılı bir organik bileşiktir.Kloroplastın içerisinde lamelli yapılar, bu yapıların membranlarının içerisinde ise klorofil molekülü gruplar halinde bulunurlar.Bu kloforfil grupları, ışık enerjisini absorbe ettiği zaman elektron fırlatır ve asıl sentezleme işlemi bu noktadan sonra başlar.Bu karmaşık işlemlerin nasıl meydana geldiğini şekilerle görelim.

 Kloroplast şekildeki gibi kanallı bir yapıya sahiptir.

 Bu kanallar aslında kloroplastın çift katlı zarının iç tarafındakinin katlanmalarıyla meydana gelmiştir.Bu yassı keseciklere " Lamel ", lamellerin üst üste gelerek grup oluşturmuş haline ise " Grana " adı verilir.Fotosentezin reaksiyonları, ince lamel (tilakoid) zarının içerisinde meydana gelir.
 
 Klorofil molekülleri lamel zarları içerisinde birbirinden bağımsız olarak konumlanmazlar.Klorofil molekülleri 200 - 300 er gruplar halinde kümelenirler ki bu kümelere " Kuantozom " adı verilir.

 

Kuantozom yani klorofil molekül grupları, ışık enerjini absorbe ederek molekül grubunun ortasında bulunan ve
" P680 " olarak adlandırılan bir çeşit moleküle kadar iletir.Bu molekül klorofil molekülleri tarafından kendisine iletilen ışık enerjisinin etkisiyle elektron fırlatır.

 

 Bundan sonraki basamakları şekil üzerinde görelim.

 Şekildeki reaksiyonlar tilakoid zarının içerisinde cereyan etmektedir.

 Stroma bölgesi kloroplastın iç bölgesidir.Tilakod zar, lamelin etrafını saran zar olup lamelin iç tarafına ise
" Lümen " denir.Işık fotonları sol tarafta görülen 1.kuantozoma çarpınca (Bu kuantozom fotosistem 2 dir.), klorofil molekülleri (yeşil noktalar) molekülleri ışık enerjisini absorbe ederek merkezdeki P680 molekülüne (kırmızı renkli) kadar iletirler.P680, suyun parçalanması ile serbest kalan 2 elektronu, henüz keşfedilememiş bir aracı moleküle iletir.

 Elektronlar bu molekül üzerinden " Plastokinon (PQH) " ' a gelir.Plastokinon kendini redükte etmek için stromadan yani tilakoid membranının dış tarafından yada diğer bir deyimiyle kloroplastın iç tarafından H (+) iyonunu alır.Elektronlar plastokinondan çıktıktan sonra Sitokrom - f ' ye giderken ATP senezine katılır.Sitokfom - f ye gelen elektron ardından merkezinde P700 molekülü bulunan diğer kuantozoma gelir (Bu kuantozomda fotosistem 1 dir).Fotosistem 1 e ulaşan elektronlar buradan, yapısında demir ve sülfür bulunduran protein kompleksine gelir.Elektronların buradan sonra izleyebileceği iki yol vardır.

 Ya Sitokrom - b6 üzerinden plastokinona geri döner, yada ferredoksin molekülüne giderek NADPH sentezini gerçekleştirir.

 P680 molekülü P700 molekülüne göre daha kısa dalga boyuna sahip ışınları absorbe eder.Eğer P680 sistemi çalışmaz ise su parçalanamayacağı için H (+) iyonu serbest kalamayacak ve NADP redüklenemeyecektir. Dolayısıyla P700 sistemi elektronunu demir sülfürlü protein üzerinden sitokrom - b6 ya fırlatarak bir döngü oluşmasını sağlar.İşte bu şekilde bir elektron döngüsüyle ATP sentezlenmesi olayına " Devresel
fotofosforilasyon " denir.

 Eğer P680 sistemi aktif ise, suyun parçalanmasıyla serbest kalan 2 elektronu kazandığı gibi plastokinona ve oradanda P700 sistemine gönderir.P700 den fırlatılan elektronlar, demir sülfürlü protein üzerinden " Ferredoksin " ' e ulaşır ve ortamdaki serbest H (+) iyonlarını kullanılarak NADPH sentezini gerçekleştirilir.P680 tarafından verilen elektronlar molekülün bulunduğu kuantozoma bir daha dönmediği için bu şekilde NADPH sentezlenmesi olayına
ise " Devresel olmayan fotofosforilasyon " adı verilir.

 Stromadan plastokinon (PQH) ' a gelen hidrojen, yine plastokinon üzerinden lümene geçer.Plastokinon burada H (+) iyonunu ileten bir mekik görevi üstlenmiştir.H (+) iyonları lümene geçtikten sonra aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi ATP sentezlenir.

 Bu mükemmel sistem sayesinde bitki kendi bünyesi için ATP üretip enerji sağlarken, aynı zamanda yaşamımız için gerekli olan oksijenide atmosfere serbest bırakmış olur.

 Doğada atmosfere serbest bırakılan oksijenin % 80 ' i deniz bitkileri ve fotosentez yapan mikroorganizmalar tarafından üretilir.Geriye kalan % 20 lik kısım ise kara bitkileri tarafından üretilir.Bitkiler ürettikleri ATP enerjisini kullanarak glikoz ve karbonhidrat moleküllerini sentezlemektedir.Üretilen bu maddelerin yanlızca % 10 luk kısmı besin kaynağı olarak doğaya sunulurken, % 90 lık kısmını ise bitki, kendi yapısal organizasyonunu kurmak için kullanır.Mesela gövdenin odunlaşması gibi.

 Fotosentezin hızı ise çeşitli faktörlere bağlıdır.Bu faktörler arasında ortamın CO2 konsantrasyonu, sıcaklık, bitkinin topraktan çektiği su miktarı, nemlilik ve yaprak yapısı bu faktörlerin başında gelir.

 Fotosentezde yukarıda anlattığımız sisteme alternatif olarak değişik yollarda vardır.Bitkiler normalde gündüzleri yaprak stomalarını açarak CO2 yi absorbe eder ve aynı anda güneş ışığıyla birlikte fotosentez reaksiyonlarını gerçekleştirir.Fakat çöl bitkilerinde durum böyle değildir.

 Çöllerde sıcaklık yüksek olduğu için bitki, stomalarını gündüz vakitlerinde kapalı tutar.Çünki açık tutması halinde bitki aşırı miktarda su kaybedecek ve ölecektir.Fakat stomalar açılmadan atmosferden CO2 absorbe etmekte mümkün değildir.

 Bitki bu problemin üstesinden nasıl gelmiştir ?.

 İnsanoğlu olarak kolay kolay çözüm bulamayacağımız bu büyük problemi, bitki kendisine verilen mükemmel enzimler sayesinde rahatlıkla çözmekte ve tıpkı diğer bitkiler gibi fotosentez yapıp ATP gereksinimini karşılamaktadır.

 Sistem şu şekilde çalışır ;

 Yandaki şekilde bitkilerde CAM metabolizmasını anlatan çizim görülmektedir.

 Bitkinin yaprakları gündüzleri kapalı olmasına karşın geceleri açıktır.Geceleri atmosferden absorbe ettiği CO2 gazını PEP (Fosfoenol pirüvik asit) ile reaksiyona sokarak " Malik asit " üretmektedir.Ürettiği malik asidi hücrelerindeki vakuollerde biriktirip depo eder.

 Gündüzleri ise stomaları kapar ve bu nedenle artık hücrelere CO2 girişi durur.Fakat bitki CO2 gazını malik asiti parçalayarak elde eder.NADP, malik asiti dekarboksile eder ve NADPH ' a dönüşür.Malik asit dekarboksile olurken hem yapısındaki CO2 yi serbest bırakır hemde pirüvik asite dönüşür.

 

Pirüvik asit (3 karbonlu) daha sonra kalvin çemberi adı verilen reaksiyon basamakları ile 6 karbonlu şekerlere dönüştürülerek, geceleri tekrar PEP i vermek için reaksiyonlara katılır.

 Özet olarak ;  Bitki geceleri absorbe ettiği karbondioksiti PEP yardımıyla malik asite çevirmekte, gündüzleri ise stomalarını kapayarak malik asiti parçalayıp karbondioksit gazını tekrar elde etmektedir.Bitkinin bu şekilde asit sentezleyip bu asiti gerektiği zaman yıkması olayına " Crassulacean asit metabolizması (CAM) " adı verilir.

 

 Buraya kadar anlatılan kimyasal reaksiyonlar bitki ve hayvan organizmalarındaki karmaşayı gözler önüne sermektedir.Hücrenin kendi içerisinde bile olağan üstü karmaşa içerisinde metabolik olaylar cereyan etmektdir.Milyarlarca trilyonlarca hücrenin birbirleriyle anlaşarak eşi benzeri olmayan kimyasal fabrikalar gibi çalışması, canlıların yapısal organizasyonlarının kusursuz bir şekilde tasarlandığını ortaya koymaktadır.

 Bugün teknolojisi, canlıların içerisinde yürüyen metabolik faaliyetlerin bir benzerini değil yapmak yanından bile geçememektedir.Buraya kadar anlatmaya çalıştığımız onlarca metabolik faaliyetler, hücre içinde yürüyen kimyasal reaksiyonların yanında çöldeki kum tanesi kadar kalmaktadır.




EKOLOJİK DENGELER VE ÇEVRE

 

Ekosistem ve Madde Dolaşımı

 Bu sayfamızda, içinde bulunduğumuz ekosistem, bu sistemi inceleyen ekoloji bilim dalını ve çevre konusunu ele aldık.Öncelikle tüm canlıların içerisinde yaşadığı yeryüzü ekosistemini ele alarak konuları tek tek inceleyelim.

 Ekosistem, canlı organizmaların yaşam alanlarını sınırlayan çizgiler arasındaki organik ve inorganik varlıkları içerisinde bulunduran biyolojik ortamdır.

 Yaşam alanı sınırları, atmosferde, doğa olaylarının meydana geldiği en alt tabakasıyla, bazı mikroorganizma-
ların yaşadığı tahmin edilen okyanusların en derin bölgelerine kadar olan alanı kapsamaktadır. Biyolojik olayların devam etiği bu sınırlar arasındaki denizler, göller, okyanuslar, nehirler, dağlar, kayalıklar, bitki örtüleri ve doğa olayları ekosistemin birer parçasıdırlar.

 Ekosistem değişik canlı türleri için lokalize edilebilir.Örneğin dağ keçileri için, dağlar ve bu dağlar üzerindeki bitki örtüleri bir ekosistemi temsil eder.Yada deniz kenarındaki kayalıklar üzerinde yaşayan yosunlar için deniz, dalgalar ve üzerinde yaşadığı kayalıklar yosun için bir ekosistem teşkil eder.

 Ekoloji ise, canlı - cansız doğadaki tüm varlıklar arasındaki ilişkiyi inceleyen bilim dalıdır.Bilindiği gibi doğadaki tüm varlıklar bir hareket içerisindedirler.durağanmış gibi bir izlenim veren dağlar, toprak parçaları kayalıklar ve durgun sular aslında oldukça karmaşık ve hızlı bir şekilde cereyan eden kimyasal etkileşimlere eşlik etmektedirler.Doğadaki bu hareketliliğin başında ise madde dolaşımı ve bu dolaşımda baş rolü oynayan mikroorganizmalar gelir.

 Madde dolaşımlarını incelerken temelde 4 elementi referans alacağız.Bu elementler Azot (N), Karbon (C), Fosfor (P) ve Kükürt (S) olup ilerleyen bölümlerde bu elementlerin doğadaki dönüşümlerini şemalarla ele alacağız.Maddesel döngünün temelini ise " Kemosentez " oluşturur.
Tanımlayacak olursak ;

 Kemosentez, kimyasal enerji kullanarak (örneğin ATP) inorganik maddelerden organik madde sentezlenmesi olayıdır.Bu sentezleme işlemlerinde en büyük rolü mikroorganizmalar üstlenmiştir.Sitemizin mikroorganizmalar bölümünde bakteri ve diğer tek hücreli canlıların ekolojik dengelerin korunması açısından vazgeçilmez birer unsur olduklarını belirtmiştik.Bu bölümde mikroorganizmaların, doğanın dengesini koruması açısından ne kadar mühim bir yer tuttuklarını ayrıntılı bir şekilde ele alacağız.

 Maddesel döngüleri ele almadan önce ilk olarak kemosentezin kimyasını ve çeşitlerini kaba olarak ele alalım.

1-) Azot oksidasyonu :

 Periyodik tablodaki sembolü N olan azot, doğadaki tüm canlıların gereksinim duyduğu ana elementlerden birisidir.Fakat azot elementi doğada saf olarak bulunmaz.Genelikle NH3 (amonyak), HNO3 (nitrat) yada HNO2 (nitrit) bileşikleri şeklinde bulunur.

 Toprakta ise azot NH3 (amonyak) şeklinde bulunur.Fakat NH3 bitkiler ve diğer canlılar için emilime ve kullanıma müsait değildir.Yani azotun ya nitrit yada nitrat bileşikleri halinde toprakta bulunması gerekir.Tam bu noktada bitkilerin imdadına " Nitrosomonas " adı verilen bir tür bakteri yetişir.Bu bakteri topraktaki NH3 ' ü HNO2 yani nitrit şekline dönüştürür.Azotun kemosentez reaksiyonu aşağıdaki gibidir.

 

2NH3 + 3O2 -------------> 2HNO2 + 2H2O + 158 kcal

 " Nitrobacter " adı verilen diğer bir tür bakteri ise, NH2 (nitrit) ' i, NO3 (nitrat) ' a çevirir.Bitkiler her iki tip bileşiğide köklerinden emebilirler.Nitrata dönüşüm ise aşağıdaki gibidir.

 

2HNO2 + O2 -------------> 2HNO3 + 43 kcal

 İşte bitkileri ayakta tutan ve yaşamımızın devamını sağlayan bakteriler bu azot bakterileridir.Bu bakterilerin gerçektende ekolojik dengeler açısından ne kadar önemli olduğunu, mükemmel bir şekilde gerçekleştirdikleri kimyasal reaksiyonlarla görmekteyiz.Bitkiler topraktan absorbe ettikleri bu bileşiklerle hem yaşamlarının devamını sağlarlar (aynı zamanda oksijen üreterek) hemde canlılar için mutlaka gerekli olan eşsiz vitaminleri üretirler.

2-) Kükürt oksidasyonu :

 Doğadaki bazı bakterilerin oksijenli ortamlarda yaşayabileceği gibi bazılarınında oksijensiz ortamda yaşayabildiklerini belirtmiştik.Fakat kükürt bakterileri, kükürtlü bileşiklerce zengin olan ortamlarda yaşamaktadırlar.Sembolü S olan kükürt, azot gibi doğada saf olarak bulunmaz.Kükürtün en fazla bulunan bileşiklerinden biriside H2S dir.H2S yine bitki ve diğer canlılar tarafından direk olarak kullanılmazlar.Ancak kükürt bakterileri tarafından parçalanması ve okside edilmesi gerekir.

 Kükürtlü bileşiklerin oksidasyonunu gerçekleştiren bakterilerin başında ise " Beggiatoa " ve " Thiospirillum " isimleri verilen iki tür bakteri gelir.Kükürdün oksidasyonu ise aşağıdaki gibi gerçekleşir.

 

H2S + 02 --------------> H20 + 2S + 122 kcal
2S + 302 -------------> 2H2SO4 + 286 kcal

 Görüldüğü gibi H2S öncelikle hidrojeninden ayrılmış, daha sonra su ile reaksiyona sokularak seyreltik H2SO4 (sülfirik asit) ' e okside edilmiştir.

3-) Demir oksidasyonu :

 Leptothrix, Crenothrix ve Spirophyllum adı verilen üç tür bakteri demiri okside edecek kemosentez reaksiyonlarını gerçekleştirirler.

 

4FeCO3 + 6H2O -------------> 4Fe(OH)3 + 4CO2 + 58 kcal

 Denklem gerçekleşirken +2 değerlikli olan Fe, reaksiyondan sonra bir elektron daha vererek +3 değerlik kazanır.Demirin indirgenmesi sırasında atmosfere serbest CO2 bırakılır.

4-) Hidrojen oksidasyonu :

 Oksijensiz ortamlarda yaşayan ve " Bacillus oligocarbophillus " adı verilen bir tür bakteri, ortamda bulunan CO2 ' yi hidrojenle birlikte tepkimeye sokarak CH4 (metan) oluştururlar.Metan gazı bilindiği gibi yanıcı bir gazdır.Bu bakteriler metan gazı üretiminde kullanıldığı için metan bakterileri adını da alırlar.

 Dört temel kemosentez tipini en sade şekilde açıklamaya çalıştık.Şimdi bu kemosentez işlemlerinin rol aldığı madde döngülerini şemalarla inceleyelim.

 

 

Doğadaki Madde Dolaşımı

 Doğada her an her saniye toprağa düşen bir biyolojik artık, kemosentez reaksiyonları ile parçalanarak doğaya geri kazandırılır.Bu artıklar odun, yaprak, kaya parçaları ve hayvan leşleri olabilir.Fakat doğada hiçbir zaman madde kaybı söz konusu değildir.

 Parçalanan biyolojik artıkların doğaya ne şekilde geri kazandırıldıklarını şemalar eşliğinde teker teker ele alalım.

Azot devri :

 Tek hücreli olsun çok hücreli olsun doğadaki tüm canlılar, yapılarına aldıkları besin maddeleri ile amino asit ve bu amino asitlerdende protein sentez ederler.Protein sentezi için gereken ana elementler ise karbondan sonra azottur.Azot gerek proteinlerin gerekse DNA ' nın moleküler yapısı için gerekli olan çok önemli bir elementtir.

 Proteinlerin bitki ve hayvan hücreleri için mutlaka gerekli olan molekküler olduğunu belirtmiştik.Yere düşen bir yaprak veya toprak üzerinde duran bir hayvan leşi, zaman geçtikçe bakterilerin etkisiyle ayrışmaya başlar.

 
 Hücrelere kadar nüfus eden çürüme bakterileri, hücrelerin yapıtaşı olan proteinleri ayrıştırtmaya başlar.Proteinlerin ayrışmasıyla, yapılarındaki NH3 (amino) grubu serbest kalır (Bkz.Biyokimya-1 sayfası). Azotun oksidasyonu bölümünde adından bahsettiğimiz azot bakterileri, NH3 moleküllerini okside edip nitrite dönüştürür.

 
 Nitrit ise yine azot oksidasyonu bölümünde deyindiğimiz bakteriler tarafında nitrat ' a dönüştürülür.Nitrat, ya bitkilerin kökleri tarafından absorbe edilerek kullanılır, yada nitrat parçalayan bakteriler tarafından ayrıştırılarak yapısındaki azot serbest bırakılır.

 
 

 

 Atmosfere serbest bırakılan azot, diğer mikroorganizmalar yada mantar, yosun vs. gibi canlılar tarafından absorbe edilerek protein sentezinde kullanılırlar.Bitkilerin kendileride azotu kullanıp protein sentezlediği gibi, hayvanlar tarafından tüketilerek sindirildikten sonra yapılarındaki azotla yine protein sentezi gerçekleştirilir.

 

Kükürt devri :

 Kükürt de, azot,karbon ve diğer elementler gibi yaşam için gerekli olan elementler arasındadır.Bitkiler kükürtü SO4 (-2) şeklinde topraktan absorbe ederek H2S ' e dönüştürürler.Daha sonra kükürtüde proteinlerin yapıtaşı olan amino asitlerin sentezinde kullanırlar.

 Kükürtlü bileşikler amino asitlerin yapısına katılmasıyla, dolaylı yoldan proteinlerin yapısınada girmiş olur.Eğer bir bikti veya hayvan ölürse, yapılarındaki proteinin parçalanmasıyla kükürt, H2S şeklinde açığa çıkar.fakat H2S kükürt bakterileri tarafından öncelikle S2O3 (-2) ' ye daha sonrada SO4 (-2) iyonuna dönüştürülür.Görüldüğü gibi kükürtlü bileşikler yine ilk formuna dönmüş olurlar.

 SO4 (-2) iyonları, bazen doğada serbest olarak reaksiyona girerek sülfatlı bileşikleride verebilirler.Organizmalar tarafından alındığı takdirde kükürt içerene iki amino asit olan Sistein ve Metionin ' nin yapılarına katılırlar (Bkz.Biyokimya-1 sayfası, amino asit tablosu).

Karbon devri :

 Yeşil bitkilerin, güneşten gelen ışık ve doğadan absorbe ettikleri karbondioksit ve su molekülleri ile organik maddeleri sentezlediğini biliyoruz.Bitki ve hayvanların sentezlediği organik maddeler arasında ise karbonhidratlar önemli yer tutar.Karbonhidratlar ve türevleri, saprofit bakteriler tarafından absorbe edilerek solunumda kullanılır ve solunum son ürünü olarak atmosfere serbest karbondioksiti bırakırlar.

 

 Karbonhidrat içeren bitkiler aynı zamanda hayvanlar tarafından besin olarak tüketilirler.

 Gerek hayvanların gerekse mikroorganizmaların ölümleri sonucunda, toprakta ayrışmaya başlayan vücut yapıları, metan bakterileri tarafından ayrıştırılarak CO2 ' ye dönüştürülür ve atmosfere serbest olarak bırakılır.Şemada görüldüğü gibi CO2, ışık ve su varlığında tekrar bitkiler tarafından fotosentez reaksiyonlarında kullanılır.

 Bunun dışında bitki ve hayvan ölüleri, toprağın çok derinlerinde, yüksek basıç ve sıcaklık etkisi altında petrol ve kömür gibi yapılara dönüşebilirler.Petrol ve kömür, insanlar tarafından enerji ihtiyaçları için kullanılırken yine açığa karbondioksit (CO2) ve karbonmonoksit (CO) gazları çıkar.

 Karbon elementi, doğadaki döngüsünü bu şekilde tamamlamış olur.

 
 

 

Fosfor devri :

 Canlı organizmalarda fosfor elementi, azot elementine nazaran daha az bulunmakla birlikte canlılığın devamı için oldukça önemli bir rolü vardır.

 Fosfor, diğer elementelr gibi doğada bileşikler halinde bulunur.Fakat bu bileşikler suda kolay kolay çözünmezler.Fosfor bileşikleri özellikle kemik, diş, kabuk gibi hayvansal atıklarda ve doğal kayaçlarda bulunurlar.Bu bileşikler suda çözünmediği için diğer bazı bileşiklerle reaksiyona girerler.Bu bileşiklerin başında ise azot oksidasyonunda oluşumunu gördüğümüz HNO3 (nitrat) ve kükürt oksidasyonunda oluşumunu gördüğümüz H2SO4 (sülfirik asit) yer alır.Fosfor bileşiklerinin bu maddelerle reaksiyonları aşağıdaki gibi gerçekleşir.

 

Ca(PO4)2 + 2HNO3 ------------> 2CaHPO4 + Ca(NO3)2
Ca(PO4)2 + H2SO4 -----------> 2CaHPO4 + CaSO4

 Suda kolay kolay çözünmeyen fosfatlı bileşikler bu vesileyle çözülürler ve oluşan bu fosfat tuzları bitkiler tarafından absorbe edilebilirler.Bitkilerin hayvanlar tarafından besin olarak tüketilmesiyle fosfor dolaylı yoldan hayvan organizmalarına geçmiş olur.Fosfat, organizma artıkları ile ya toprağa geçer yada çözülmeyen bileşikler şeklinde diş, kemik ve kabukların yapısına katılırlar.

 Fosfat, kuş ve balıkların kemiklerindede bulunduğu için, bu hayvanların ölmesi halinde fosilleri kayaçlara gömülebilir.Fosfat bileşiklerini ihtiva eden bu kayaçlar, yeryüzü hareketleriyle parçalanmaya uğrayarak tekrar doğaya karışabilir.Bunun yanında volkanik faaliyetlerle magma tabaasından yeryüzüne ilave olarak fosfat kazandırılabilir.Yine bazi tür bakteriler ortamda bulunan fosfatlı bileşikleri kemosentez reaksiyonlarıyla işleyerek çözünebilen fosfat tuzları (CaHPO4 ve CaSO4 gibi) haline getirebilirler.

 Görüldüğü gibi doğada çok intizamlı ve hassas bir maddesel döngü hakimdir.Bakteri ve mikroorganizmaların doğanın dengesini koruma bakımından ne kadar önemli olduğunu sanırım yeterince gösterebilmişizdir.

 Bu bakterilerin tamamının yok olduğunu varsayarsak ne gibi felaketler doğabileceğini yukarıdaki döngülere bakarak az çok tahmin edebilirsiniz.Örneğin hayvan ve bitki artıklarındaki protein ve diğer bileşiklerin ayrışması mümkün olmayacaktı.Artıklar sonsuza kadar hiç bozunmaya uğramayacak ve doğada sürekli bir madde kaybı meydana gelecekti (aslında madde hiç bir zaman kaybolmaz fakat bileşiklerin şekli değişir).

 Başka bir örnek verecek olursak azot bakterilerini ele alabiliriz.Eğer azot bakterileri, NH3 ' ü nitrat ve nitrite dönüştürmeselerdi, şu an bitkilerin ve dolayısıyla oksijenin varlığından söz edemeyecektik.Çünki azot ancak bu bileşikler vasıtasıyla bitkilerin bünyesine girebilir.Dolayısıyla bitkilerin yaşamının devam etmesi, yeryüzündeki tüm canlılığın devam etmesi anlamına gelir.

 

 

 

Çevre Kirliliği

 Buraya kadar anlatmaya çalıştığımız maddesel döngüler, mikroorganizmalardan devasal ağaçlara, bulutlardan okyanus tabanlarına kadar doğanın her noktasında bir dengenin hakim olduğunu göstermektedir.Fakat bu maddesel döngü halkaları, çevre kiriliği ile tabir ettiğimiz felaketler zincirileri ile ne yazık ki kopma noktasına kadar gelmiştir.





CANLILARIN BİLİNMEYEN YÖNLERİ

 Çevre kirliliği, özellikle 1800 ' lü yılların başlarında, petrol ve petrol türevlerinin yaygın olarak kullanılmaya başlanmasıyla büyük bir ivme kazanmıştır.Petrol ürünleri gerek enerji için yakıt olarak kullanımı gerekse birçok temel malzeme üretimi için hammadde özelliğinde olması ve bu malzemelerin (plastik, katran, ağır yağlar, kauçuk vs.) büyük bir süratle üretilip çevreye saçılması nedeniyle çevre kirliliğine büyük ölçüde çanak tutmuştur.

 Çevre kirliliği denince ekosistemin akla ilk gelen parçası şüphesiz atmosferdir.Özellikle petrol ile çalışan makinelerin çok süratli bir biçimde üretilip hayata geçirilmesi, hava kirliliğini doruk noktasına ulaştırmıştır.

 Gerek insanlar üzerinde gerekse bitkiler üzerinde oldukça olumsuz yönde etkileri olan hava kirliliği, özellikle gelişmekte olan sanayii ülkelerinde, toplumda baş gösteren kanser ve kalp krizi gibi rahatsızlıklarda büyük patlamalara neden olmuştur.

 Hava kirliliğinin artışına neden olan etmenlerin en önemlileri, otomobillerden çıkan egsoz gazları, ozon delici gazlar ve yeşil alanların büyük bir hızla tahrip edilmesidir.

 

 
 Belki sizde hayatınızda bir kez olsun görmüşsünüzdür, bacasından oldukça yüksek yoğunlukta dumanlar çıkaran fabrikaların yakınlarında hiçbir canlıdan iz bulamazsınız.

 Örneğin fabrikaya yakın bahçelerdeki ağaçların dalları kurumuş ve yaprakarı dökülmüş bir vaziyettedir.Aynı şekilde fabrika atıklarının depolandığı arazi ve topraklarda yine tek bir canlıdan eser bulunmaz.Bunun nedeni ise yukarıda bahsettiğimiz maddesel döngülerin, lokal ekosistem içerisinde alt üst olmasından dolayıdır.

 Yandaki resimde 1999 yılı sonlarına doğru dünyanın kutup bölgesi üzerinden uydular aracılığıyla tespit edilmiş atmosfer haritasını görmektesiniz.

 Mavi olarak görülen bölge atmosferin koruyucu katmanlarından birisi olan ozon tabakasındaki deliğin ne kadar genişlediğini açık bir şekilde göstermektedir.Ozon tabakasının delinmesine neden olan en önemli faktör, uçakların jet motorlarından çıkan egsoz gazları ve yaygın olarak soğutma cihazlarında ve deodorantlarda kullanılan itici gazlardır.

 Bu gazlar kısaca Kloro-Floro-Karbon adını alırlar ve içerik bakımından Klor (Cl), Flor (F) ve Karbon (C) elementlerini ihtiva ederler.Bu gazların türevleri özellikle soğutma cihazlarında ekseri olarak kullanılır.

 

 

 Kısa ismi CFC olan bu gazlar, normal şartlarda oldukça kararlı bir yapıya sahiptirler.Bu kararlı yapıları sayesinde hayvan ve bitkiler tarafından solunsa bile metabolizma içerisinde kolay kolay tepkimeye girmezler.Biyolojik olarak tehlike arz etmeyen bu gazlar, düşük yoğunlukta olmaları nedeniyle çevre kirliliğinden daha büyük bir problem yaratırlar.Yoğunlukları düşük olduğu için havadan daha hafif gelen bu gazlar, atmosferin en üst katmanlarına kadar çıkabilirler (yaklaşık 11.000 metre).

 Ozon tabakasına kadar ulaşan CFC gazları, yüksek enerjili güneş ışınları ile karşılaştıklarında kararlı yapılarını kaybederler.Çünki güneşten gelen yüksek enerjili ışınlar CFC gazlarının aralarındaki bağlarını koparmaya başlar.Birbirinden ayrılan ve oldukça reaktif olan klor, flor ve karbon gazları, ozon tabakasını oluşturan ve en az bu gazlar kadar reaktif olan oksijen ile bileşik kurarmaya başlarlar.Bildiğiniz gibi ozonun yapısını O3 gazı meydana getirir.3 tane oksijen gazının birbirleriyle bağ yapmasıyla oluşan ozon gazı, yeni oluşan bileşikler kadar reaksiyona yatkın olmadığı için tekrar ozon gazını oluşurması çok uzun zaman alır.

 Karbonun CFC gazlarından serbest kalıp oksijenle tepkimeye girmesiyle oluşan CO2 gazı, yüksek seviyede ısı tutma özelliğine sahiptir.Güneşten gelen ısıyı bünyesine alan CO2 gazı bu özelliği sayesinde, içinde bulunduğu ortamı ısıtmaya başlar.Bilim adamlarının " Global ısınma " dedikleri olayda budur.CO2 gazının ısı tutma özelliği sayesinde, atmosferin ısısı, her yıl biraz daha artmaktadır.Yapılan tahminlere göre atmosfer bu hızla ısınmaya devam ederse, gelecek 30 yıl içerisinde, yanlızca 4 C lik bir artış nedeniyle buzulların büyük bir bölümünün eriyeceği hesaplanmaktadır.Ve tahmin edilen büyük miktarlardaki buzulun erimesi halinde, su seviyesinin sahil şeritlerinde yaklaşık olarak 10 metre kadar yükselebileceği tahmin edilmektedir.

 Fakat tüm bu olumsuzluklara rağmen ozon tabakasının kendini yenileme özelliği vardır.Fakat bu yenileme işlemi, ancak CFC gazlarının atmosfere serbest bırakılmasının durdurulmasıyla hız kazanabilir.Eğer şu zamandan sonra CFC gazlarının atmosfere serbest bırakılması durdurulsa bile, ozon deliğinin kendini yenileyip kapanması enaz 10 yılı bulacaktır.

 Ne yazıkki çevre kirliliği kendini ekosistemin her noktasında hissettirmektedir. Bugüne meydana gelen deniz kazaları yüzünden milyonlarca ton ham petrol bir o kadar canlının ölümüne sebep olmuştur.

 Çevre kirliliğinin neden olduğu en zararlardan en çok etkilenen canlılar ise ekosistemdeki maddesel döngülerin devamını sağlayan mikroorganizmalar ve av - avcı dengesini sağlayan yırtıcı canlılardır.Döngülerin alt üst olması aynı zamanda deniz bitkilerinin fotosentez yapmasınıda engeller.

 Gerek deniz ekosistemi olsun gerekse kara ekosistemi olsun, doğanın her noktasında kendini yenileme özelliği hüküm sürer.

 
 

 Örneğin bir atık denizlere veya nehirlere döküldüğü takdirde, bir kaç yıl veya daha uzun bir süre zarfı içerisinde ekosistem kendini temizleyebilir.Fakat bu temizleme özelliğide ancak bir noktaya kadar tolerans gösterebilirki, çevreye dökülen atıklar ve çöpler bu toleransın çok üzerindedir.Bu yüzden çevre kirliliğini bu toleransın altında tutmak için ekologlar araştırma yapmaktadırlar.Bu araştırmaların sonuçlarına göre her yıl doğaya ne kadar sanayi atığı dökülmesi gerektiğine karar verilir.

 Mesela fabrika bacalarından atmosfere serbest bırakılan gazların metreküpündeki kükürt miktarı ölçülür.Eğer metreküpteki kükürt mikarı, atmosfere bırakılması gereken miktarın üstünde ise, sınırın altına çekilmesi için ya bacalara filtre taktırılır yada ağır para cezaları uygulanır.

 Fabrika ve sanayii kuruluşlarının herhangi bir arazi üzerine konumlanırken ekolojik bir araştırma yapmaması, çevre kirliliğine çanak tutan diğer başka bir etmendir.

 Ne yazıkki zamanında yapılmayan çevre testleri yüzünden yanlış yerlere konumlandırılan sanayii kuruluşları yüzünden hem bir lokal ekosistem tamamen çökmesiyle civardaki canlı organizmalar yok olmuş, hemde bu felaketler yüzünden insanlarda zarar görmüştür.

 Buna en iyi örnek olarak nehir veya dere kenarlarına kurulan ve yüksek ısı yayan fabrikaları verebiliriz.

 Fabrika atık sularını beliri bir sıcaklıkta dere veya nehirlere boşaltır (bu sular genelde ya asit tabiatlıdır yada toksik madde içerir).

 Fakat boşaltılan yüksek sıcaklıktaki su, dere veya nehirlerdeki tüm canlıların ölümüne neden olur.Çünki tatlı su canlıları sıcak sularda yaşayamazlar.Veyahut sıcaklığa belli bir dereceye kadar tolerans gösterebilirler.

 Bu noktada ise ekloogların araştırmaları büyük önem taşır çünki tatlı sulara bırakılacak suyun sıcaklığı ve kimyasal içeriğinin hangi sınırlar dahilinde olması gerektiğini ancak ekologlar ve çevre araştırması yapan bilim adamları belirleyebilir.Bu yüzden özellikle Avrupa ülkeleri, ağır sanayii kuruluşlarına çok sıkı bir denetim altına almış ve hatta bazı kuruluşları kapatma kararları almışlardır.

 Gerçek şu ki, özellikle petrol türevlerine alternatif olarak enerji kaynakları bulunmaz ise çevre kirliliğinin aynı hızla devam etmesi kaçınılmazdır.Çevre bilinicinin her bireyde uyandırılası gerekmektedir ki buda ancak eğitimle mümkün olur.Teknoloji ilerledikçe çevreyi koruma ve temizleme yöntemleride geliştirilmekte fakat bu gelişmeler çevre kirliliğinin yayılma hızına yetişememektedir.

 Yani özetleyecek olursak çevre için alınan tedbirler çevre kirliliğini önleyecek mahiyette yeterli olmamaktadır.Biz insanlar bireysel olarak çevre korunmasına yardımcı olmak için herhangi bir faaliyette bulunmuyorsak, çevre kirlenmesinde bizimde payımız var demektir.
" İçerisinde yaşadığımız doğanın korunmasına bireysel olarak nasıl yardımcı olabilirim ? " diye sorarsanız.

 En basitinden çöpe attığınız ambalajların hacmini küçültebilirsiniz.Çöplerin ve diğer atıkların hacimsel olarak ne kadar büyük problem yarattığını ise çöp dağları bizlere göstermektedir.

 

 Demek oluyorki birey olarak çevreyi koruma gibi bir sorumluluk duygusu hissedersek ve içerisinde yaşadığımız ekosistemin dengelerini korumak için azda olsa duyarlılık gösterebilirsek ve gelecek kuşaklara çevre koruma eğitimini yeteri kadar empoze edebilirsek, hem biz insanların hemde diğer tüm canlıların tertemiz bir dünya içerisinde yaşamaması için hiçbir neden kalmayacaktır.

 

  Evlerimizde yada işyerlerimizde sıklıkla karşılaştığımız canlılar vardır, birde bunun yanında hiç tanımadığımız yağmur ormanı canlıları, kutup canlıları yada çöl hayvanları vardırki bunları ancak belgesellerde gorebiliyoruz.Fakat gördüğümüz bu canlılar kendi dünyalarında mucizevi bir yaşam sürdürmektedirler. Her canlı yaşadığı ortama olagan üstü bir uyum içerisindedir. Buna karşın beslenme, avlanma ve ilginç savunma mekanizmaları ise insanı gerçektende hayrete düşürmektedir.

 Doğada yaklaşık olarak 40 milyonun üzerinde farklı canlı türü yaşamaktadır. Bu gerçekende çok yüksek bir rakamdır.Fakat bu canlıların yanlızca küçük bir bölümü var olmasaydı şu an dünya üzerindeki "Ekolojik" dengeler altüst olacaktı. Sitenin bu bolümünde,canlıların yaşadıgı bu ortak ekosistem içerisinde birbirleriyle ne tür bir ilişki içinde olduklarını özetlemeye çalıştım.

PİRENİN TEKNOLOJİSİ

Canlı dostlarımızdan birisi olan pire vucut yapısının ufaklığına karşın olağan üstü bir tasarıma sahiptir.Hiç düşündünüzmü " Bir pire nasıl oluyorda kendi vücudunun 30 - 40 katı yuksekliğe sıçrayabiliyor ? ".Bu sorunun cevabını pirenin anatomisini inceleyerek vermeye çalışalım.

 Yandaki resimde mikroskop altına yatırılmış bir pire görülüyor.Belkide herkese itici gelen bu hayvan aslında bir muhendislik harikasıdır.Bir pire kuvvetli bir biçimde sıçradığı vakit 30-40 cm uzağa gidebilir.Bunu ise bacaklarındaki özel bir sisteme borçludur.
 

 Şaşırtıcı olan bulgu ise, sıçramasindaki asıl etmenin bacak kaslarında değil, bacaklara bağlı potansiyel bir yay siteminde olduğudur.Bu sistem tıpkı bir sapan gibi çalışır. Bir miktar enerjiyi depo eden bu esnek sistem depoladığı potansiyel enerjiyi aniden bacaklara aktarır.Bacaklara aktarılan bu kinetik enerji sadece %5 lik bir kayıpla pirenin olağan üstü bir yuksekliğe sıçramasına neden olur.

 

 Şu an insanlar tarafından üstün teknolojiyle üretilen yay,lastik vb maddeler bile depoladıkları enerjiyi ancak %15 lik bir kayıpla kinetik enerjiye çevirebilmektedir.Fakat bu kayıp pirenin bacaklarındaki sistemde %5 tir.Bu derece muthiş bir tasarıma sahip bir pire boyunun 80 - 100 katı yüksekliğe kadar rahatça sıçrayabilir.

 Pire kendinden 100 kat yükseğe sıçradıktan sonra büyük bir hızla yere düşer.Buna rağmen vücüdünda hiçbir zarar meydana gelmez.Çünki vücudunda iskelet sistemi yerine pamuk gibi yumuşak tabakalar bulunur.Örneğin böceklerin sert kabuklarına karşın pirelerin kabukları oldukca yumuşak bir yapıya sahiptir.Bu yapı şiddetli darbeleri emerek pirenin hasar görmesini engeller.

SUDAKİ TUZAK

 Bazı okyanus ve tatlı sularda yaşayan bir tür bitki beslenme ihtiyacını ilginç bir tuzak sistemiyle karşılamaktadır.Bu bitkinin Türkce ismi " Su kapanı " dır.Bu bitki tıpkı sönmuş bir balona benzer.Bitkinin vücudunun etrafından sarkan ilginç uzantılar vardır.Bu uzantılar aslında dokunma duyusunu algılayabilen reseptörlerdir.Bunun dışında birde bitkinin gövdesinin yanında bir kapakçık bulunur.Yakınlardan geçen bir canlı bu reseptörlere dokunduğu vakit kapakçık derhal açılır.Bir vakum sistemiyle bitkinin içine süratle su dolmaya başlar.

 

 Şeklin sağdaki ve alttaki bölumlerindede görüldüğü gibi suyun akım şiddetine kapılan canlı bitkinin içerisine sürüklenir.Ardından kapak süratle kapanır.

Tabii bundan sonra canlının yapacağı pek birşey kalmaz.Bu aşamadan sonra bitki salgıladığı enzimlerle (eritici maddelerle) böceği sindirerek besin ihtiyacını karşılamış olur.

 

 

 

BİR ARININ HİKAYESİ

  Hiç merak ettinizmi acaba arılar niçin bal yapar ?.Bir arı yaşamı boyunca ortalama olarak 3 - 4 damla bal üretebilir.Fakat ürettiği bu bal bile kendi besin ihtiyacının çok üzerindedir.Bu ise insanın aklına kocaman bir soru işaretinide beraberinde getirmektedir.Doğadaki tüm canlılar gereğinden fazla besin toplayarak israf yapmaktan kaçınırlar.Fakat arılar tam aksine, bir kovan arı sürüsü için gerekli olan 100 - 150 gram bal yerine litrelerce bal üretirler.Bunun nedenini arının yaşam hikayesini inceleyerek açıklamaya çalışalım.

 Arının macerası kovanı terketmekle başlar.Arıdaki koku reseptörleri o kadar hassastır ki bu reseptörler kilometrelerce ötedeki güzel kokulu bir nektar çiçeginin bile varlığını algılayabilir.Arı çiçege vardığı vakit nektarını ağız aletleriyle içine çekmeye başlar.Arının diğer bir mucizevi özelligi ise geldiği yolu hiç şaşırmadan kilometrelerce ötedeki kovana tekrar ulaşabilmesidir.Arı yolculuk esnasında midesine depoladığı nektarı bala dönüstürmektedir.Bunu ise midesindeki o eşsiz enzimlerle gerçekleştirir.

 Arının sahip oldugu bu mükemmel özellikler bununla da bitmez.Altıgen petekler üreten arılar bir mimara bile parmak ısırtacak ince hesaplamalar yaparlar.

 Matematikçiler arıların niçin peteklerini beşgen, dörtgen, üçgen veya sekizgen değilde altıgen yaptıklarını merak edip hesaplamaları kağıda dökmüşler.Karşılaşılan sonuç ise insana adeta " Arı ne zaman matematik öğrendi " dedirtiyor.

 Altıgen diğer çokgenlere gore kenar uzunluklarının toplamı en kısa olan şekildir.Bunu bilen arı peteğini altıgen yaparak en az malzemeyle en fazla peteği üretmektedir.Böylelikle malzemeyi tasarruflu kullanarak balmumu israfını önlemiştir.Ayrıca altıgenler, yapıldığı petekte üretilen balı muhafaza etmek açısından maksimum hacim sağlar.Tabii arıların mucizeleri bununlada bitmiyor.

 Bir arı kolonisi peteklerini yatayla 7-8 derecelik bir açı yapacak şekilde inşaa eder.Böyle yapmasının nedeni peteğin içine bırakılan balın yere dökulmemesi içindir.İlginç olan ise bu açının hiçbir zaman şaşmamasıdır.

Arılar peteklerini üretirken kovanın farklı yerlerinden başlarlar.Fakat arılar o kadar hassas hesaplamalar yaparlarki peteklerini merkezde kavuşturmalarına rağmen altıgenlerin simetrisinde bir bozukluk olmaz.

 

 

 Başka bir şekilde açıklayalım.

 Kovanın 4 köşesinden arılar peteği inşaa etmeye başlıyorlar.Her bir arı altıgenleri kusursuz bir biçimde meydana getiriyor.Kovanlar köşelerden merkeze doğru ilerliyor ve en sonunda merkezde birleşiyorlar.Arılar öyle bir hesap yapmıştırki merkezde birbirleriyle kavuşan altıgen grupları birbirine yapıştırıldığında sanki altıgen yapımına merkezden başlanılmış gibi bir izlenim verir.Ve dahası petekteki altıgenlerin herbiri aynı boyutta olup aralarında büyüklük olarak 1 mm bile fark yoktur
 Gerçekten çok ince hesaplar üzerine oturtulmuş bu mimari eserin düşünme yeteneği olmayan küçücük böcekler tarafından yapılması, bir güç tarafından insanların hizmetine verildiğini göstermektedir.

 
 

BALON BALIK

  Denizlerde yaşayan bir tür balık çok akıllıca planlanmış bir savunma mekanizmasıyla düşmanlarından korunmaktadır.Bu balık düşmanla karsı karsıya olmadığı zamanlarda sıradan bir balık gibi görünür.Vücudunun etrafında iri dikenler olup bu dikenler balık normal haldeyken yassı olarak vücudun yanına yapışık vaziyettedir.


  Yandada görüldüğü gibi balık bir düşmanla karşı karşıya geldiği zaman düşmanının çene darbelerinden kendini korumak amacıyla vücudunu süratle suyla doldurmaya başlar.Balık bir yandan şişerken bir yandanda vücuduna yapışık olan dikenler dik konuma gelir.

Bu dikenler oldukca sert olup düşmanın ağızıyla yaptığı darbelere karşı bir engel oluşturur.Balık, kendisinden daha büyük başka bir düşman tarafından yutulsa bile vücududundaki dikenler balığın düşmanın boğazından geçmesine engel olur.

 Düşman, balığı yuttuğu gibi ağızından geri çıkarır.

 Bu kadar akıllıca bir savunma mekanizmasını balığın düşünüp uygulamaya koyması elbette mümkün değildir.

 

 

SAVAŞ UÇAĞI SİVRİSİNEK

  İnsanların çoğu, sivrisinek kelimesini duydukları vakit tiksinti duyduklarını söylerler.Fakat biz bu bölümde sivrisineği büyütec altına alarak sahip olduğu o essiz navigasyon cihazlarını siz okuyuculara aktarmaya calıştık.Eminizki sizlerde sivrisineğin bilinmeyen yönlerini öğrendiğinizde hayranlığınızı gizleyemeyeceksiniz.

 Bilindiği üzere sivrisinek insanların kanını emerek yaşayan bir canlı türüdür.Bunun dışında diğer canlıların kanlarınıda emerler.Sivrisinekler belirli mevsimlerde yumurtalarını suya bırakarak üremeye başlarlar.Suya bırakılan larvalar bir müddet burada kalarak değişim geçirmeye başlarlar.Yumurtalardaki mükemmel bir sistem suda boğulmalarını engeller.Bu sistem tıpkı dalgıçların kullandığı borulara benzer ve sifon adını alır.Borunun bir ucu yumurtaya bağlı iken diğer ucu su yuzeyinin üzerindedir.Larva olgunlaştıktan sonra yavru sivrisinek yumurtadan çıkar ve hayata atılır.

 Asağıdaki resimde su yüzeyinden baş aşağı sarkmış olan larvaların nefes almasını sağlayan sifon sistemleri net bir sekilde görülmektedir.

  Bir sivrisinekte o kadar kusursuz reseptörler vardır ki bu reseptörlerle, sinek bir kan birikintisine hiç dokunmadan kanın grubunu bile belirleyebilir. Sinekteki reseptörler elbette bununla bununla sınırlı değildir.Özellikle bacak bölgelerinde bulunan çeşitli reseptörler, sineğin havadaki hızını ve çevre sıcaklığını çok hassas bir şekilde algılayabilir.Isı reseptörleri o kadar hassastırki çevredeki sıcaklığın 1000 de biri (0,001 C) değerindeki bir degişikliği bile rahatlıkla algılayabilir.

 Sivrisinekteki diğer bir mucizevi sistem ise sahip olduğu gece görüş cihazlarıdır. Farzedinki siz geceleyin zifiri karanlık bir odada uyuyorsunuz.Üstünüze kocaman bir yorgan örtmüşsünüz fakat 1 parmağınız yorganın dışında kalmış.

 Odada bulunan bir sivrisinek odada hiç bir ışık kaynağı olmamasına rağmen sizin yorganın dışında kalan parmağınızı rahatlıkla görebilir.Bunu başarmasının nedeni sahip olduğu kızılötesi görüş organlarıdır.

 Bu organlar, parmağınızın sinek tarafından algılanması yanında parmağınızdaki damarların hangisinin deri yuzeyine daha yakın olduğunu bile tespit edebilir.

 

 Burada durup düşünmek gerekir.Zifiri karanlık bir odada göz gözü görmezken küçücük bir sivrisinek yalızca parmağımızı görmekle kalmıyor birde parmağımızdaki damarların konumunu bile tespit edebiliyor.Bu sistem gerçektende harikulade bir yaratılış eseridir.Bu harikulade canlılar, bugünün savaş uçaklarında yeni yeni kullanılmaya başlayan kızılötesi görüş sistemini milyonlarca yıldan beri kullanmaktadır.

 Bir sivrisinek sahip olduğu özel bir hortum vasıtasıyla avını sokarak kanını emer.Basit gibi görunen bu işlem aslında birtakım karmaşık basamaklar sonucunda meydana gelir.

  Yukarıdaki şekillerden soldakinde hortumunu deriye saplamış vaziyette kan emen bir sivrisinek görülmektedir.Sağdaki resimde ise " Elektron tarama mikroskobu " ile fotoğrafı çekilmis bir sivrisineğin ağız aletleri görülmektedir.

 Sivrisinekteki ağız aletleri resimde görulenden çok daha karmaşıktır.Bir sivri sinek kan emeceği kurbanının üzerine konduktan sonra hortumundaki 6 adet bıçaktan 4 tanesi ile deriyi kesmeye başlar.Hortumunu en yakın damara kadar sokan sinek, hortumundaki diğer 2 bıçağıda deriye saplayarak damardan kanı çekmeye baslar.Fakat ortada büyük bir problem vardır.

 Kurbanın kanı damardan çıkar çıkmaz pıhtılaşmak için bir seri reaksiyon geçirmeye başlayacaktır.Kanın pıhtılaşması ise sivrisineğin kan emmesi sırasında büyük bir engel teşkil eder.Fakat sivrisinek, kendisine yaratılışından verilen bir sistem ile bu problemi salgıladığı bir kimyasal madde vasıtasıyla halleder.Bu maddenin latince isimi " Hirudin " dir.Bu madde kanın pıhtılaşmasını sağlayacak reaksiyonları durdurur.Kanın pıhtılaşması durdurulunca sivrisinek akışkan kanı rahatlıkla emer.

 Fakat sivrisineğin sahip olduğu bu mükemmel silahlar bununlada sınırlı değildir.Sivrisinek damarına hortumunu soktuğu hayvanın canının yanmasını engelleyecek bir formül geliştirmiştir.Sivrisinek, bugün tıp alanında kullanılan " Anestezi (uyuyşturucu) " kimyasallarını kendi salgı bezleri ile üretir.Bu kimyasalı hortumun içinden geçen bir kanal aracılığı ile hayvanın derisinin altına zerk eder.Hortumun girdigi bölge uyuşunca, kurban, sinek tarafından sokulduğunun farkına bile varmaz.

 Bu kadar mükemmel savaş silahlarına sahip bir sivrisinek, bir uçak kadar büyük değil, yanlızca bir kaç santim büyüklüğündedir.Bu kadar silahın bir kaç santimlik bir vücuda sığması kuşkusuz kendisini tasarlayan akla işaret etmektedir.

KAKTÜSÜN AKLI

 Kurak çöllerde yasayan bir tür bitki görenleri hayrete düşürmektedir.Bu bitki kurak yaşam şartlarında yaşamaya elverişli bir yapıya sahiptir. Bitkinin gövdesini saran örtü ise çok kalındır.Bu vesileyle su kaybı en aza indirilmistir.

 Bitkinin ilgi çekici yanı ise kendisini çöllerde yaşayan vahşi hayvanlara karşı korumak için özel bir kamuflaj sistemine sahip olmasıdır.

 Resimde de görüldüğü gibi bu özel kaktüsü, hemen yanındakı çakıl taşlarından ayırmak çok güçtür.Çölde yaşayan hayvanların ise bu bitkiyi farketmeleri mümkün değildir.  

 Burada problem, bitkinin kendini kamufle etmesinin yanında çakıl taşlarının rengini nereden bildiğidir.

 Çünki bitkinin gözü yoktur.Aklı ise hiç yoktur.Aklı ve gözü olsa bile kendi DNA sını keyfine gore degiştiremeyeceğine göre, bitki kendisine yaratılışdan verilen DNA programı ile hareket etmektedir.

 

 

KÜÇÜCÜK BİR BAKTERİ

 Yaşadığımız heryerde çok kücük canlılar yaşamaktadır.Bu canlılar o kadar ufaktırlarki ışık mikroskobuyla bile güçlükle görülebilirler.Bu mikroskobik canlıların büyük bölümünü ise " Bakteri " adı verilen tek hücreli bir canlı grubu oluşturur.

 Bakterilerin vücutları yanlızca tekbir hücreden meydana gelmiştir.Bu kadar basit görünmesine karşın elektron mikroskopları ile yapılan araştırmalar, ışık mikroskobuyla bile zor görülebilen bu küçücük yaratıkların vücutlarında bile olağanüstü birer teknoloji ile tasarlanmış yapılar bulunduğunu göstermiştir.

 Resimde bir bakterinin vücudunun, kamçısının bağlı olduğu bölgesinden boyuna bir kesiti görülüyor.Kesit oldukça karmaşıktır.








KAİNATTAKİ DENGELER

 Özetlenecek olursa sırasına uygun olarak nizami bir şekilde yerleşen özel parçalar, bakterinin kamçısını maksimum verimle döndürecek şekilde birbirleriyle uyum içerisinde çalışmaktadırlar.

 Sistem yakıt olarak ise hidrojen atomlarını kullanır.Yani (+) yüklü çıplak " Proton " ları.Bu ise insanların bile taklıt edemedigi olağanüstü bir sistemdir.

 Belki gelecekte buna benzer enerji sistemleri kurulabilir kim bilir ?

 

 

 

 Burada verilen örnekler canlıların devasal alemlerinden yanlızca birkaç örnektir.Biliyoruz ki doğada yaşayan milyonlarca canlı türünün herbiri ayrı ayrı birer tasarım harikasıdır.Canlılar aleminin insanı içine çeken yönüde bu olsa gerek.

 

 Şu an dünya üzerinde yaşayan çoğu insanlar nasıl bir evrende ve nasıl bir dünyada yaşadıklarının pek farkında değillerdir.Gerek evrenin kendisi gerekse içinde yaşadığımız dünya, gerçekte inanılmaz dengeler ve ince hesaplar üzerine oturtulmuştur.

 İçerisinde yaşadığımız evrende inanılmaz hassasiyetteki dengeler daha ilk kozmolojik bulgularda kendini göstermektedir. Bu hassas dengeleri evrenin kökeninden yani büyük patlama " Big bang " den başlayarak tek tek ele alacağım.

 Çok değil yanlızca 1900 lü yılların başında evrenin sabit ve sonsuz olduğu kabul ediliyordu.O zamanlarda tüm çevreler tarafından kabul gören bu teoriye göre evrenin sonu yoktu.Sonsuz bir büyüklüğe sahip olan evren ezelden beri vardı ve gelecektede varlığını sonsuza kadar sürdürecekti.

 Bu teori ta ki " Albert Einstein " ın genel görelilik kuramını ortaya koyuncaya dek kabul gördü.Albert Einstein yaptığı hesaplamalar neticesinde evrenin aslında sonsuz değil, aksine bir başlangıcının olduğunu ve evrenin
" Statik " değil " Kinetik " bir yapıya sahip olduğunu ortaya koyuyordu. Fakat Einstein, o zamanarda tüm çevreler tarafından kabul gören " Sabit evren " modelinin doğru olduğunu varsayarak, ortaya çıkardığı sonuçları bu modele uydurmaya çalışıyordu.

 Çok geçmeden evrenin sabit olmadığını ve sürekli bir devinim içerisi olduğu anlaşılacak ve Einstein kariyerinin en büyük hatasını, yani kendi sonuçlarını " kozmolojik sabit " rakamıyla sabit evren modeline tatbik etmeye çalıştığını itiraf edeckti.

 Gerçektende evren Einstein'in hesapladığı gibi sürekli bir hareket içerisindeydi.Ve evren genişlemekteydi.O halde evren genişliyorsa bir başlangıcı olmalıydı.Bu teoriden yani " Kinetik evren " teorisinden den yola çıkılarak dev teleskoplar yapılmış ve evrenin gerçektende genişlediği ispatlayan deliller ortaya konulmuştur.

 1950 li yıllarda Edwin Hubble adlı bir bilim adamı, dev bir teleskopla uzayı incelerken galaksilerin yaydığı ışıkların sürekli olarak kırmızıya kaydığını farketti.Hubble, o zamana kadar evrenin genişlemesi üzerine en büyük ispatlardan birini keşfetmiş oldu.

Kızıla kaymanın anlamı :

 Günlük hayatımızda sık sık karşılaştımığımız olaylardan biriside " Doopler " olayıdır.

 Siz yolda yürürken arkanızdan, içinden yüksek bir gürültüyle müzik sesi yayılan bir araba yaklaşmaktadır.Araba sizin yanınızdan geçip uzaklaşmaya başladıkça, arabadan kulağınıza gelen müziğin tonu boğuklaşmaya başlar.

 İşte bu bir doopler olayıdır.Bu olayı şekille açıklamaya çalışalım.

 A noktasında bulunan bir kimsenin kulağına gelen ses dalgalarının boyu, B noktasında bulunan bir kimsenin kulağına gelen ses dalgalarının boyundan daha kısadır.Dolayısıyla A noktasındaki kişi arabadan gelen müziğin sesini daha tiz olarak duyar.Fakat B noktasındaki kişi sesi biraz daha boğuk yani diğer bir deyimle biraz daha kalın olarak duyar.Yeşil ok arabanın ilerleme yönünü göstermektedir.

 Dalgaların, yayıldığı kaynağın hızına bağlı olarak boyunun değişmesinin nedeni ise, dalganın bulunduğu ortamda ancak belirli bir hızla ilerleyebilmesinden dolayıdır.Durum böyle olunca ses kaynağının, hızına bağlı olarak hemen önünde oluşturduğu dalgalara yetişme durumu vardır.Kaynak durmadan dalga üretmekte, üretilen bu dalgalarda hemen önünde ilerleyen diğer dalgalara yetişmektedir.Dolayısıyla bir " Dalga sıkışması " meydana gelmektedir.Eğer ses kaynağı hiç hareket etmeseydi, A noktasındaki ile B noktasındaki kişiler sesi aynı tonda duyacaklardı.

 Işıkta bir dalga hareketidir.Dolayısıyla ışık dalgalarını üreten bir kaynak eğer hareket halindeyse, bu kaynağın hemen önündeki ışık dalgaları sıkışmış, kaynağın arkasındaki dalgalar ise genişlemiş bir durumda olacaktır.

 Galaksiler birer yıldız kümeleridir ve yıldızlar vasıtasıyla ışık saçarlar.Eğer bir galaksi hareket ediyorsa galaksiye önden bakan bir kimse galaksiden gelen ışığı mavi, galaksiye arkadan bir kimse ise galaksiden gelen ışığı kırmızı olarak görecektir.

 Teleskopla uzayın derinliklerine bir göz atma şansınız olsaydı gözlemlediğiniz galaksilerden gelen ışığı kızıla kayan bir tonda olarak görmiş olacaktınız.Kırmızı ışığın dalga boyu insan gözüyle görülebilen ışın en uzun dalga boyuna sahip olan ışıktır ve dalga boyu 7500 angströmdur.Mavi renk ise görünen ışığın en kısa dalga boyuna sahip ışık olup dalga boyu 4500 A dur.Bundan da anlaşılacağı gibi ne yöne bakarsak bakalım galaksilerin bizden uzaklaştığını görürüz.

 Galaksilerin birbirlerinden uzaklaşmasının farkına varılmasından sonra evrenin genişlemekte olduğu anlaşılmıştır.Eğer evren patlayarak genişlemeye başladıysa, patlamadan arta kalan " Kozmik Radyasyon " un evrenin her yerinde sabit olması gerekirdi.Bu kozmik radyasyon 1965 li yıllarda iki amerikalı bilim adamı tarafından tesadüfen keşfedilmiştir.Bu kozmik artıklara bir örnek verecek olursak şu anda odalarımızın içine kadar giren ve televizyonlarımızda kar tanesi gibi cızırtılara neden olan ışınları verebiliriz.Bu artık radyasyonu gözönünde bulunduran bilim adamları özel geliştirilmiş teleskoplarla kainatın 3 boyutlu bir haritasını çıkarmıştır.

 Çıkarılan 3 boyutlu haritalarda bilim adamları, gerçektende beklenildiği gibi evrenin her bölgesine eşit olarak dağılan bir radyasonun kalıntısını buldular.

 Bu gelişmelerle birlikte " Big Bang " teorisi kesinlik kazanmaya başlamıştı.

 Fizikçiler çalışmalarını dahada ilerleterek patlamanın hangi noktada başladığı üzerine hesaplamalar yapmaya başladı.

 Ünlü bir fizikçi olan Stephen Hawking, evrenin başlangıç noktasının yani Big bang ' in büyük bir hassasiyetle hesaplandığını açıklamıştır.

 Peki Big Bang hangi noktadan başlamıştır ?

 Fizikçilerin, Big Bang'in bir tekillikten meydana geldiğini matematiksel olarak ortaya koymaları ise oldukça şaşırtıcıdır.

 

 

 Yapılan hesaplamalar neticesinde evrenin patlama noktasındaki kütlenin bir nokta olduğu sonucuna varılmıştır.

 Noktanın fiziksel anlamı ise " 0 " hacimdir.Yani " Mo " başlangıç kütlesini belirtmek üzere Mo = 0 çıkmıştır.Bunun anlamı ise içinde yaşadığımız evrenin başlangıç noktası bir hiçliktir.Yani yoktan yaratılmıştır.

 Big Bang'in kesinlik kazanmasından sonra galaksilerin neden birbirlerinden uzaklaştığı anlaşılmıştır.Büyük patlama neticesinde herbir atom ve ardından oluşan herbir yıldız ve galaksiler birbirlerinden uzaklaşmaktaydılar.Galaksiler birbirlerinde uzaklaştığından dolayı teleskoplar hangi galaksiye çevrilirse çevrilsin, galaksilerden gelen ışıklar daima kırmızı olarak görülür.

Big Bang deki hassasiyet :

 Big bang yani büyük patlama zannedildiği gibi sıradan bir patlama değildir.

 Yapılan fiziksel hesaplar patlamanın inanılmaz bir hesaplama üzerine oturtulduğunu göstermektedir.

 Hesaplamalar şu sonuçları vermiştir.

 

  • Patlama, saniyenin milyar kere milyar kere milyar kere milyar kere milyonda biri kadar inanılmaz bir kısa zaman zarfı içerisinde meydana gelmiştir (10 üzeri - 43 saniye).
  • Bu kadar kısa zaman zarfı içerisinde meydana gelen Big bang, eğer daha uzun bir zaman zarfı içerisinde meydana gelmiş olsaydı (örneğin 10 üzeri - 42 saniye) evren patlamadan hemen sonra içerisine göçecekti.
  • Eğer patlama, bu kısa zaman zarfından daha kısa yani daha şiddetli bir şekilde meydana gelseydi (10 üzeri - 44 saniye gibi) o zamanda doğacak evrende ne bir yıldız nede bir galaksi meydana gelecekti.

 

 

 Anlaşılacağı gibi Big bang gerçektende akıl almaz bir hassasiyetle hesaplanmış bir patlamadır.Öyleki bu hassasiyetler Big bang lede sınırlı değildir.

 Patlamadan sonra doğan 4 temel fizik kuvveti (Kuvvetli nükleer kuvvet, Zayıf nükleer kuvvet, Elektromanyetik kuvvet ve Yer çekimi kuvveti) atomların birbirleri arasında mükemmel bir denge doğmasına neden olmuştur.

 Maddeyi meydana getiren temel yapı olan atomun protonları ve elektronları arasında tıpkı Big bang deki gibi çok hassas bir etkileşim vardır.Bu etkileşimdeki en ufak bir değişme atomun yapısını bozmakta dolayısıyla yıldızların oluşumu, galaksilerin doğumu ve canlılığın meydana gelmesini temel basamaklardan engellemektedir.

 Uzay gerçektende akıl almaz bir büyüklüğe sahiptir.Işık hızı saniyede 300.000 km yol almaktadır.Güneş sisteminin içinde bulunduğu samanyolu galaksisinin çapı ise yaklaşık 250 bin ışık yılıdır.(Işık yılı ışığın biryılda aldığı yoldur).Uzayda ise milyarlarca galaksi vardır.Ve uzaya derinlemesine bakıldığında ise galaksi ve yıldızlar çok dağınık bir şekilde görülürler.Fakat galaksilerin aralarında muhteşem dengeler olup Big bang den sonra nasıl meydana geldikleri halen açıklık kazanamamıştır.

 Soldaki şekilde uzayın bir noktasına sabit kılınan bir teleskoptan çekilmiş derinlemesine bir resim ve resimde yüzlerce binlerce galaksi görülmektedir.

 Resimdeki galaksiler sizlere oldukça dağınık olarak konumlanmış gibi gelsede aslında aralarında inanılmaz bir düzen vardır.Büyük fizikçilerden Albert Einstein, karşılaştığı bu muazzam hassasiyetteki dengeler neticesinde evrenin ancak yaratılarak meydana gelebileceğini söylemiştir.

 Gerek Big bang'in hassasiyeti, gerek galaksiler arası hassas dengeler ve gerekse güneş sistemi ile dünya arasındaki muhteşem matematik hesaplar, evrenin tesadüfen oluşabileceği fikrini geçersiz kılmaktadır.

Güneş sistemimizdeki hassas dengeler :

 Dünyamızında içinde bulunduğu güneş sistemi olağan üstü bir denge durumu içerisindedir.  Bu dengeler, güneşin derinliklerinden dünyadaki magma tabakasına kadar her noktada kendisini göstermektedir.

 Güneşin merkezi yaklaşık 20 milyon santigrat olmasına karşın dış yüzeyi 5800 C dir.

 Güneş'in bu özelliğinden dolayı, yaydığı yaydığı ışıkların dalga boylarının %80'i 4500 A - 7500 A arasındadır.

 4500 A ile 7500 A dalgaboylarındaki ışık ise tam yaşam için ideal sınırlardadır.Bu dalboyları aralığı gerçektende mucize denilebilecek bir sınırdadır.

 Yıldızlar gözle görülebilen ışığın (4500 A - 7000 A) yanında gözle görünemeyen, kızıl ötesi ve mor ötesi dalga boylarında ışıklarda yayarlar.

 

 

 Bir yıldızın yayabileceği değişik dalga boylarına sahip ışık tayfının adeti ise 10 üzeri 23 dir.Yani milyar tane milyar tane milyon adet ayrı dalga boylarına sahip ışık yayarlar.

 Yıldızlar bu kadar fazla çeşitte ışık yayabilmesine karşın bizim yıldızımız güneş ise bu milyar tane milyar tane milyon adet farklı dalga boyuna sahip ışık arasından ekseri olarak yaşam için gerekli olan 4500 A - 7500 A aralığındaki görünür beyaz ışığı yayar.Görünür ışık, 10 üzeri 23 adet değişik dalga boylarına sahip ışık tayflarından yanlızca küçük bir aralığını teşkil eder.

 Dahada inanılmaz olan bir gerçek ise dünya üzerindeki yaşamın yanlızca bu dalga boyları arasında mümkün olabileceğidir.Bu sınırlar dışında kalan kızılötesi, radyo dalgaları, infrared, morötesi ve X ışınları gibi daha bir çok ışık türü, yıkıcı etkilerinden dolayı yaşama izin vermemektedir.

 Bunun yanında dünya ile güneş arasındaki mesafede çok kritik bir değerdedir.Güneş ile aramızdaki mesafe yaklaşık 150 milyon km olup bu mesafenin kısa veya uzun olması durumunda dünya ya bir cehenneme dönecekti yada devasal bir buz kütlesine.

Dünyaya doğru

 İçerisinde yaşadığımız mavi gezegen " Dünya ", araştırmalar derinleştirildikçe her geçen gün bilinmeyen bir özelliğinin ortaya çıktığı mükemmel bir gezegendir.

 Şekildede görüldüğü gibi dünya, kabaca dıştan içe doğru atmosfer, litosfer, manto ve çekirdekten oluşan katmanlardan meydana gelir.

 Çekirdek yapısı itibariyle çok fazla miktarda ağır metalleri içerir.Bu metalerin başında ise " Fe " yani demir gelir.

 Bildiğiniz gibi dünyanın dönüş hızı yaklaşık 1300 km/h dir ve bu hızla 24 saatte 1 tur döner.Size oldukça basit gelen bu bilgi aslında çok hassas bir hesaplama üzerine oturtulmuş inanılmaz bir koruma sistemini temsil etmektdir.

 Dünyanın çekirdeğinde bulunan ağır metaller, dünyanın dönüş hızına paralel olarak manyetik bir alan doğurmaktadırlar.Bu manyetik alan dünyanın etrafında tıpkı örtü gibi bir bant oluşturur.

 Bu manyetik alanı birde şekil üzerinde görelim.

 

 

 Aşağıdaki şekilde kırmızıyla gösterilen çizgiler dünyanın etrafında, dönüş hızına bağlı olarak meydana gelmiş manyetik alan çizgileridir.

 Bu manyetik alan, dünyadaki yaşamın devamlılığı için gerçekten inanılmaz bir görevi yerine getirmektedir.

 Güneşte, belirli zaman aralıklarında patlamalar meydana gelmekte ve bu patlamalar neticesinde yüksek enerjili proton ve elektron zerrecikleri dünyaya doğru büyük bir hızla saçılmaktadır.Bu proton ve elektron akımına
" Güneş rüzgarları " denilmektedir.

 Eğer dünyanın etrafında, hassas dönüş hızından doğan manyetik alan olmasaydı, bu yüksek enerjili proton ve elektron zerrecikleri atmosferi delip geçerek yeryüzüne kadar ulaşacak ve canlılığın sonunu getirecekti.

 Burada muhteşem olan hassasiyet ise dünyanın dönüş hızındadır.Eğer dönüş hızı daha düşük bir hızda seyretseydi, doğacak manyetik zayıf olacak ve proton - elektron bombardımanına karşı koyamayacaktı.Eğer dünyanın dönüş hızı biraz daha hızlı seyretseydi, bu seferde doğacak kuvvetli manyetik alanlar canlılığı olumsuz etkileyecek ve aynı zamanda atmosferin aşırı hareketine neden olup yüksek hızlarda esen tufan ve kasırgaları meydana getirecekti.

 Gördüğünüz gibi dünyanın sadece dönüş hızı bile muhteşem bir hesap üzerine oturmuştur.

 Güneşten gelen proton ve elektron bombardımanı manyetik alan tarafından ekvator hizasında engellenince, kuzey ve güney kutuplarına doğru yönelmeye başlar.

 Ve nihayetinde kutuplardan atmosfere nüfus edebilen bu partiküller, görsel bir tabiat harikası olan " Kutup ışıkları " nı meydana getirirler.

 Bu partiküller yüksek hızda atmosfere girdiği zaman atmosferin üst tabakalarındaki moleküllere çarparak enerji açığa çıkmasına neden olur.Partiküller, moleküllere çarptığında, elektronlarını bir basamak yukarı sıçratırlar.Bu elektronlar tekrar alt basamağa inerken, basamaklardaki enerji farkı kadar ışık saçarlar.

 Eğer hayatınızda birkez olsun kutuplara gitme fırsatı bulursanız, yukarıdaki gibi harika bir görsel atmosfer olayına şahit olursunuz.

 

Mavi kalkanımız atmosfer

 Atmosfer gerek fonksiyonları gerekse kimyasal bileşimiyle yaşam için gerekli mükemmel bir örtüdür.

 Yukarıda güneşten gelen yaşam için gerekli ışığın çok dar bir aralıkta bulunduğunu belirtmiştik.Atmosfer ise bu mucizeyi ikiye katlamaktadır.

 Atmosferde " Ozon " tabakası adı verilen ve kimyasal formülü O3 olan gaz kütlesi, güneşten gelen bu dar aralıktaki ışığın geçişine izin vererek yaşam için zararlı X ışınlarını, gama ışınlarını ve diğer zararlı tüm ışınları absorbe etmektedir.

 Ozon tabakasının diğer 10 üzeri 23 adet ışığı geçirmeyerek yanlızca yaşam için gerekli 4500 - 7500 A aralığındaki görünür ışığı geçirmesi gerçekten bir mucizedir.

 Bunun yanında atmosferin Troposfer, Stratosfer, İyonosfer, Termosfer gibi diğer tabakalarınında yer yüzündeki yaşam için ayrı ayrı görevleri vardır.

 Örneğin stratosfer tabakası yani en alt tabaka, içerdiği elementlerin yüzdeleri bakımından yaşam için ideal bir gaz karışımı oluşturmaktadır.

 

 Bildiğiniz gibi doğa olaylarının cereyan ettiği ve havasını soluduğumuz Stratosfer % 21 oranında oksijen, % 78 oranında Azot ve % 1 oranında Karbondioksit ihtiva etmektedir.Bu hassas oranda bulunan gazlardan birisinin veya bir kaçının fazla veya eksik olması durumunda canlılık üzerinde yok edici etkiler meydana getirecekti.

 Örneğin oksijenin fazla olması durumunda herşey kolayca tutuşabilecekti.Eğer azot miktarı fazla olsaydı canlılık için gerekli olan metabolik olaylar olumsuz yönde etkilenecekti.Bu gazlardan biri veya birkaçının az olması durumunda, yaşam yine aksi yönde olumsuz etkilenecekti.

 Havasını soluduğumuz atmosfer, içinde yaşadığımız bu hava katmanları görevlerini kusursuz bir biçimde yerine getirerek tabii dengelerin korunmasına yardımcı olmaktadırlar.

Haşmetli dağlar :

 Dağlar, insanlara sıradan birer yeryüzü şekilleri gibi gelsede, şu an evlerimizde rahat bir şekilde yaşamamızı azametli dağlara borçluyuz.

 Dağların yeryüzü üzerinde görünen yükseltilerinin bir simetrisi, yerin derinliklerine doğru uzanmaktadır.Örneğin dünyanın en yüksek yeri olan " Everest " dağının yüksekliği 9000 metredir.Everest dağının yerin altına doğru olan uzantısının derinliğide 9000 metredir.

 Dağlar, bu özellikleri sayesinde yeryüzünde her 5 - 10 dakikada bir şiddetli depremlerin meydana gelmesini engellerler.

 Dağların bu şekilde (yerin altına girinti yaparak) depremi engellediklerini daha iyi anlamak için bir örnek verelim.

 Elinizde iki adet geniş levha şeklinde tahta olsun ve siz bu tahtaları üst üste koyarak birbirlerine çivilemiş olun.

 Bu örnekte tahtaları birer yeryüzü tabakası, çivileride birer dağ gibi düşünebilirsiniz.

 Nasıl ki tahtalar birbirlerine çivilendiği zaman üzerlerinden kayıp gidemiyorsa aynı şekilde dağların " Kazık " etkisiyle yeryüzündeki tektonik tabakalarda şiddetli depremlerin meydana gelmesi engellenir.

 Jeologlar araştırmalarını derinleştirerek bir hayli ilginç bir sonuçla karşılaşmışlardır.

 Bugün yer yüzündeki gölleri, denizleri, okyanusları ve akarsuları meydana getiren ana etmenin " Volkan " lar olduğu anlaşılmıştır.Volkanik dağlar, magma tabakasında sıvı halde bulunan metal ve kayaçların dünyanın tabakalarından çatlak bir yol bularak yeryüzüne ulaşması ile oluşurlar.

 

 Volkanik dağardan, lavların yanında bol miktarda su buharıda atmosfere karışır.Bu su buharı oldukça fazla miktarlarda bulutları meydana getirmiş ve nihayetinde yağmurların yağmasıyla yeryüzü hayat bulmuştur.Eğer dünya oluşumu sırasında fazladan su buharını atmosfere vermemiş olsaydı bugün yeryüzünde canlılar aleminden söz edemeyecektik.

 Okyanus ve denizlerin karalara oranı bile oldukça şaşırtıcıdır.Öyleki okyanus ve denizlerin karalara oranı 3 te 2 den daha az olsaydı şu an dünya üzerinde çöl iklimi yaşanacaktı.Eğer 3 te 2 den fazla olsaydı bu seferde aşırı yağmurlardan sel baskınları ve erezyonlar meydana gelecek hayat olumsuz olarak etkilenecekti.

 Dünyanın devinimi esnasında volkanik dağlardan püsküren su buharı miktarı, bugün yeryüzünde yaşamı daimi ve dengede tutan optimum miktardır.

 Kainatın başlangıcı olan büyük patlamadan yer küremizin derinliklerine kadar olan göz alıcı dengeleri teker teker ele almaya çalıştık.

 Çoğunu görmekteyizki kainatta her bir varlık, her bir varlığın evamı içindir.Devamlılık, bu bütünlüğe bağlıdır.

 Sabah erkenden kalkıp işyerlerimize veya okullarımıza giderken, veyahut seyahate çıkarken yada spor yaparken içinde yaşadığımız dünyanın ve evrenin ne kadar harikulade bir yapıya sahip olduğunu bilmeyiz.Sadece yaşarız.

 
 

 

 Evlerinizde yaşayan en küçük mikroorganizmalardan, devasal memeli hayvanlara, dağların doruklarından okyanus tabanlarına kadar, kısacası yer küremizden, bizlere en uzak galaksilere kadar aklınıza gelebilecek her yerde kusursuz bir düzenin varlığına ilerleyen bilim ve teknoloji ışığında şahit olmaktayız. 






 

BİYOLOJİ TERİMLERİ

 

-  ALFABETİK SIRALAMA  -
A  B  C  D  E  F  G  H  İ  J  K  L  M  N  O  P  R  S  T  U  V  Y  Z

- A -

Absorbsiyon :  Bir maddenin enerjiyi veya diğer bir maddeyi emebilme, soğurma yeteneğidir.
Açık dolaşım sistemi :  Hemen hemen tüm eklem bacaklılarda ve yumuşakçalarda bulunan, arter ve kan boşluğundan oluşmuş dolaşım sistemi.
Adenin :  Nükleik asitlerin yapılarında bulunan azotlu bir pürin bazıdır.Adenin yapısına katıldığı bazı moleküller ; ATP, ADP, AMP, NAD, NADP vs.
Adenovirüsler :  Çift zincirli DNA molekülüne sahip virüslere denir.Boyutları 70 - 80 nm olup hayvanlarda bazı tümörlere neden olur.
ADH :  Metabolik faaliyetler sonucunda oluşan alkolleri, keton ve aldehit gruplarına çeviren enzimlerden birisi.
Aerob organizma :  Ancak oksijen varlığında yaşayabilen organizmalara denir (tam tersi "Anaerob").
Alel gen :  Bir geninin iki veya daha fazla alternatif formlarından birisi.
Anfetamin :  Merkezi sinir sisteminde güçlü bir uyarıcı etkisin olan uyuşturucu madde.
Atriyum :  Kalbin önde bulunan iki odası (kulakçık).
ATP :  Canlılarda enerji ihtiyacı için kullanılan ve parçalandığında 7000 kal. ısı açığa çıkaran biyokimyasal bir molekül.

 

- B -

Bakteriyofaj :  Bakterileri enfekte ederek ölümlerine neden olabilen virüslere verilen genel ad.
Balzam :  genellikle odunsu bitkilerden elde edilen reçine ve bu reçinelerden yapılan ilaç.
Besi doku :  Bir tohumun çimlenip ilk yapraklarını verinceye kadar geçen sürede besin ihtiyacını karşılayan doku.
Bipolar :  İki uçlu veya iki kutuplu olma durumu.
Birim zar  Elektron mikroskobunda arası açık renk iki koyu çizgi halinde görülen iki protein tabakası halinde bulunan lipit tabakasından oluştuğu varsayılan yapı.
Bivalent :  Sentromeri henüz bağlı iki homolog kromozomun kardeş kromatitler oluşturmak üzere kendilerini eşlemesi sonucu oluşan grup.
Biyosfer :  Canlı organizmaların birbirleriyle ilişkilerinin sürdüğü kayaç, su ve hava katmanlarından oluşan yeryüzü örtüsü.
Blastula :  Bir zigotun bölünerek 8 hücreli bir hücre topluluğuna dönüşmüş haline denir.
Biyotik potansiyel :  Bir populasyonda ölümlerin en az, çoğalmaların en yüksek düzeyde olması sonucu populasyonun en çok artma oranı.

 

- C -

C Vitamini :  Meyve ve sebzelerde bulunan, eksikliğinde bağ dokusunda zayıflamara yol açan bir vitamin türü.
Cıvık mantarlar :  Hem bitkisel hemde hayvansal özellik gösteren, gövdeleri ya tek yada çok çekirdek içeren, uygun olmayan şartlarda " Sklerotyum " adı verilen bir kist oluşturan canlılar.
Cins :  Canlıların sınıflandırılmasında kullanılan bir terim olup, türleri içerisine alan taksonomik bir gruptur.Örneğin köpek (Canis), meşe (Quercus) gibi.
Karbon ucu :  Polipeptid zincirinin (protein)serbest COO (-) grubunu kapsayan ucu.

 

- D -

D - amino asit :  Bakteri hücre duvarlarının polipeptidlerinde bulunan, proteinlerde bulunmayan amino asit.
Dalak :  Omurgalı hayvanlarda lenfositlerin farklılaştığı ve alyuvarların parçalandığı, kan damarlarının bol olduğu lenfoid organlardan biri.
Deaminasyon :  Bir molekülden amino grubunun çıkarılması işlemi.
Delesyon :  Bir tip kromozom mutasyonu sonucunda DNA daki bir bazın yada bazların yok olması hali.
Dentin :  Kollagen ve kalsiyum tuzlarından yapılmış omurgalı hayvanların dişinin içteki sert kısımı.
Difüzyon :  Bir ortamda bulunan moleküllerin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama doğru serbest hareketine denir.
Dimorfizm :  Bir türün iki farklı forma sahip olma durumu.
Dominant :  DNA üzerinde alel genler arasındaki baskınlık.
Duyu siniri :  Dış yada iç reseptör organlardan yada duyu alıcılarından alınan uyartıları sinir merkezine ileten sinirler.
Düz kas :  İç organların hareketini sağlayan ve istemsiz çalışan, demetler alinde, uzun, iğ biçimli, tek çekirdekli kas hücrelerinin bağ dokusu içerisinde meydana getirdiği kas tipi.

 

- E -

Ektoderm :  Bir organın veya derinin en dış örtüsü.
Eksositoz :  Tek hücreli bir ökaryot canlının artık maddelerini boğum yaparak hücre dışarısına atma işlemi.
Endoderm :  Bir organın veya derinin en dış örtüsü.
Endositoz :  Tek hücreli bir ökaryotun besin maddelerini boğum yaparak hücre içerisine alma işlemi.
Enzim :  Organizmanın metabolik faaliyetlerini yürüten katalizör molekül (protein).
Enfeksiyon :  Bakteri, virüs, mantar yada protozoonların organizmaya girmesi durumu.
Erozyon :  Ekolojik faktörler nedeniyle toprağın verimli tabakasının bulunduğu yerden, su, rüzgar, dalga ve buz gibi etkenlerle taşınması.
Eritrosit :  Yapısında oksijen bağlama yeteneği olan hemoglobini bulunduran kan hücresi (alyuvar).
Eşik sinyali :  Bir sinir hücresinde uyarının zarda değişiklik yapması için gereken minimum potansiyel farkı.

 

- F -

Fagositoz :  Bazı tek hücrelilerde sitoplazma içerisine uzanan tüpsü yapı.
Fauna :  Bir ülke, bölge, özel bir çevre yada devreye has tüm canlılar.
Fenoloji :  Çiçek açma, üreme, göç gibi iklime ve çevre koşullarına bağlı, periyodik biyolojik olayların incelenmesi ve kaydı.
Filotaksis :  Gövde ekseni üzerinde yaprakların diziliş şekli.
Fosforilasyon :  Bir moleküle forfor bağlanması için yürütülen biyokimyasal reaksiyonlar.
Folikül :  Küçük kese şeklindeki yapılara verilen genel ad.
Fosfoprotein :  Protein sentezlendikten o proteine proteinkinazlarla fosfor eklenmiş hali.
Fotoreseptör :  Göze gelen fotonların çarptığı ve zarında elektriksel bir uyarı meydana getirdiği özelleşmiş sinir hücresi.
Fosfataz :  Bir molekülden su kullanraka fosfat grubunu ayıran enzim.
Fruktoz :  Genellikle meyvalarda bulunan ve yapısında 6 karbon atomu içeren bir çeşit şeker molekülü.

 

- G -

Galaktoz :  Altı karbonlu bir tür şeker (aldoz şekeri).
Gamet :  Dişi veya erkek üreme hücrelerine verilen genel ad.
Gastrin :  Mide suyunun salgılanmasını uyaran ve mideden salgılanan bir peptit hormonu.
Gastrula :  Embriyonun blastuladan sonra oluşan, hücreleri içeri çökmesiyle ilk bağırsak boşluğunu meydana getiren erken embriyonik safha.
Genom :  Bir organizmanın sahip olduğu genetik şifrelerin tamamı.
Glikojen :  Glikoz moleküllerinin yan yana gelmesiyle oluşan dallı polisakkarit zinciri (gereğinde parçalanarak Glikoz - 1 - fosfat ' a dönüştürülür).
Glikolipit :  Genellikle hücre zarlarında bulunan, lipitlerin şeker moleküllerine kovalent bağlarla bağlanması ile meydana gelen bileşik lipit.
GTP :  Hücre içerisinde meydana gelen bazı biyokimyasal reaksiyonlarda enerji için kullanılan bir tür molekül (Guanozin tri fosfat).
Guanin :  DNA ve RNA nın yapısına katılan bir pürün bazı.

 

- H -

Habitus :  Bir bitki yada hayvanın genel görünüşü.
Haploit :  Tek bir kromozom takımı kapsayan hücre yada organizma (Örneğin insan gametlerinde bulunan toplam 23 adet kromozom bir haploit oluşturur).
Heksoz :  Altı karbonlu monosakkarit.
Herbivor :  Otlarla beslenen hayvanlara verilen genel ad.
Helikaz :  DNA nın kopyalanması sırasında DNA nın helik zincirini fermuar gibi açan enzim.
Hemoglobin :  Eritrositlerin içerisinde bulunan, yapısında demir atomu bulunduran ve oksijen bağlayabilen bir tür molekül.
Hepatit B :  Kan yoluyla bulaşan ve karaciğer rahatsızlıklarına yol açan bir tür virüs.
Heterojen :  Değişik karakterlere yada yapılara sahip olan.
Hidroliz :  Bir molekülün kovalent bağlarının su ile parçalanarak ayrılan kısımların birine H diğerine OH grubunun eklenmesi.
Hipotonik :  İzotonik sıvıdan daha düşük osmotik basınca sahip olan sıvı.

 

- İ -

İçgüdü :  Organizmayı o türe özgü olan bir amaca sürükleyen hareket eğilimi (Örneğin örümceğin ağ örmesi gibi)
İnvitro :  Hücelerin, dokuların, organların ait oldukları organizmaların dışında yapay ortamlar içinde yetiştirilmeleri veya bulunmaları.
İnvivo :  Ait olduğu hücre veya organizma içerisinde yapılan deney.
İmmünoloji :  Organizmanın hastalıklara karşı direnç gösteren bağışıklık sistemini inceleyen bilim dalı.
IAA :  Bitkilerde büyümeyi teşvik eden bir çeşit hormon.Uzun adı " İndol asetik asit ".
İnsülin :  Pankreasın Langerhans adacıklarında salgılanan ve kanda şeker oranını ayarlayan, birçok hücre için büyüme faktörü olarak görev yapan, 21 ve 30 amino asitlik iki polipeptis zincirinden oluşan protein yapısındaki hormon.
İyon pompası :  Hücre zarında bulunan ve iyon akışını düzenleyen kompleks protein molekülü.
İzotonik :  Hücrenin iç ve dış ortamının zynı osmotik basınca sahip olma durumu.
İzomeraz :  Molekül içerisinde atomların yerlerini değiştiren enzim.

 

- J -

Jel :  Kolloit sıvıların yada sollerin pıhtılaşması ile oluşan pelte koyuluğunda madde.
Jel elektroforez tekniği :  Aynı elektrik yüklü moleküllerin jel matriks içerisinde büyüklüklerine göre ayrılması tekniği.
Jelatin :  Açık sarı, suda çözünebilen ve hayvanlardan elde edilen pelte kıvamında, suda kaynatıldığı zaman çözünen, oda sıcaklığında katı hale geçen bir protein.

 

- K -

Kafein :  Kahve taneleri ve çay yapraklarında bulunan, merkezi sinir sistemi üzerinde uyarıcı etkisi olan, fosfodiesteraz aktivitesini engelleyen bir pürin alkaloit.
Kalaza :  Kuş yumurtalarında vitellusu (yumurta sarısı) karşılıklı iki taraftan zara bağlayan iki sarmal banttan her biri.
Kalsitonin :  Tiroid bezi tarafından salgılanan, kemiklerde kalsiyum depolanmasını hızlandıran bir hormon.
Kalıtım :  Canlının genetik şifresinin kendisinden sonra gelen nesle/yavrulara aktarılması.
Kanser :  Organizmada meydana gelen ve hücreleri kontrolsüz büyüyen kötü huylu tümörlere verilen genel ad.
Kapsit :  Virüslerin nükleik asitinin dışında bulunan, bazı virüslerde tek tip, diğerlerinde birkaç tip proteinden oluşan protein kılıf.
Kromozom :  Hücrenin bölünme aşamasında görülen, iğ ipliklerinin kısalıp dönümler yaparak meydana getirdiği yapılar.
Kloforil :  Bitki hücrelerinde " Kloroplast " adı verilen bir pigmentin içerisinde bulunan ve ışık enerjisini absorbe ederek kimyasal enerji halinde depolayan bir tür molekül.
Koenzim :  Bir enzimi aktif hale getiren, enzimin protein olmayan bileşeni.

 

- L -

Laktoz :  Sütte bulunan ve sütün buharlaşmasıyla kristal halde toplanan bir disakkarit.Süt şekeri.
Larva :  Ergin karakterlerini kazanmadan önceki genç hayvan.
Lenfatik sistem :  Omurgalılarda vücuda yayılmış, kan dolaşım sisteminin uçlarına bağlı ince kılcal ağ.
Leptoten :  Mayoz bölünme profazında görülen ve kromatin maddesinin ince iplikler halinde ortaya çıktığı erken evre.
Liyaz :  Bir molekülün parçalanmasını yada bir grubun molekülden uzaklaştırılmasını sağlayan enzimler.
Lokus :  Bir genin kromozom üzerinde bulunduğu bölgeye verilen ad.
Lösemi :  Beyaz kan hücrelerinde görülen kanserlerin genel adı.
Lökoplast :  Bitki hücrelerinde yada bazı kamçılı tek hücrelilerde bulunan renksiz plastitler.
Lusiferin :  Derin deniz balıkları, sölenterler, ateş böceği gibi organizmalarda enzimle okside olunca ışık veren bir tür madde.

 

- M -

Makrofaj :  Kan dokusundaki monositlerden farklılaşarak oluşan, bağ dokusunda makrofaj, akciğerlerde alveolar makrofaj, merkezi sinir sisteminde mikroglia ve kemik dokusundaki osteoklastlarla aynı olduğu düşünülen, mikroorganizmaları fagosite edip yok eden bağ dokusu hücresi.
Mantar :  Mikroskopik yada makroskopik olan parazit, saprfit yada simbiyoz olarak yaşayan, klorofilsiz, zehirli yada zehirsiz olan canlı yapı.
Maya :  Ekmek mayalanmasında kullanılan canlı yada ölü, tek hücreli mantar yada bakteriler.
Megaspor :  Bazı deniz bitkilerinin üreme bölgelerinde meydana gelen, büyük sporlara verilen genel ad.Sporangiyum.
Mikrosapor :  Bazı deniz bitkilerinde erkek üreme bölgeleri tarafından üretilen küçük eşey hücreleri.Mikrospor.
Mikrovillus :  Silindirik yada kübik epitel (örtü) hücrelerinin üst yüzeylerinde emme yüzeyini genişletmek için hücrenin sitoplazmasından dışarı doğru yaptığı uzantılardır.
Misel :  Yağ moleküllerinini, çözünmediği bir sıvı madde içerisine bırakıldığı zaman oluşturduğu küçük partiküller.
Monomer :  Organik molekülleri oluşturan birim yapıların her biri.
Mutualizm :  İki canlının birbirlerinden faydalanarak birlikte yaşamaları.
Mutant :  DNA sında değişiklik (mutasyon) meydana gelmiş olan canlı.

 

- N -

Nefron :  Böbreğin yapı ve görev bakımından birimi olup malphigi cisimciği, dalgalı kanallar ve Henle ilmiğinden oluşur.
Nekroz :  Hücrelerin ve dokuların ölmesi durumu.
Nikotin :  Bir nörotransmitter olan asetilkolinin faaliyetini engellediği için zehirli olan ve tütünden elde edilen bir alkaloyid.
Nişasta :  Bitkilerde depo maddesi olarak meydana getirilen polisakkarit (C6-H10-O5).
Nöron :  Birçok dentrit ve uzun bir aksondan oluşan sinir hücresi.
Nükleotid :  İki şeker, bir pürin ve bir pürimidin bazından oluşan tek bir DNA sırası.
Nükleaz :  Nükleik asitleri kısa oligonükleotit parçalarına yada tek nükleotide hidrolize eden enzimler grubu.
Nörogenez :  Gelişme sırasında sinir sisteminin gelişme safhası.
Nokta mutasyonu :  DNA kopyalanması sırasında bir baz çiftinde meydana gelen değişiklik.
Nimfa :  Yarı başkalaşım gösteren böceklerde, dış görünüşü ergine benzeyen, fakat eşey organları ve kanatları tam olarak gelişmemiş evre.

 

- O -

Oosit :  Dişi eşey organında eşey hücrelerinin oluşması sırasında oogonyumdan değişen ve iki mayoz bölünmesi geçirecek olan hücre.
Oospor :  Oomiset mantarlarda, alglerde ve protozoonlarda döllenmiş oosferde gelişen kalın duvarlı zigot.
Oksotrof :  Ana ve babanın genlerinde bulunmasına karşın kendi büyümesi için gerekli molekülü sentezleyemeyen mutant mikroorganizma.
Oksinler :  Bitki organizmalarında bulunan ve büyümeyi sağlayan hormonlara verilen genel ad.
Omurilik :  Omurga içerisinden geçen sinirsel doku.
Oogami :  Genellikle büyük hareketsiz dişi gamet ile küçük ve hareketli erkek gametin birleşmesi.
Operatör gen :  Bakteri yada virüs genomunda repressör (baskılayıcı) proteini bağlayan ve yanındaki genin transkripsiyonunu kontrol eden gen.
Organik madde :  Doğal olarak bulunmayıp canlı organizmalar tarafından senezlenen maddeler.
Ototrof :  Kendi besinini kendi karşılayabilen canlılar (Örneğin bitkiler).

 

- P -

Paleontoloji :  Fosilleri inceleyen, yaşları ve anatomik yapıları hakkında fikir yürüten bilim dalı.
Pankreas :  Genel olarak midenin sol yanında yer alan, hem iç salgı hemde dış salgı ile görevli olan karma bez.
Paratroit hormon :  Paratroit bezinden salgılanan, kalsiyumun bağırsaktan emilimini, böbreklerden atılmasını, kemiklerden serbest hale geçirilmesini ve hücreler arasındaki kalsiyum iyon konsantrasyonunu kontrol eden hormon.
Patoloji :  Hastalıklarla uğraşan bilim dalı.
Penisilin :  " Penicillium notatum " isimli bir mantar tarafından üretilen ve bakteri hücre duvarının sentezini engelleyen bir antibiyotik.
Periderm :  Ağacın kabuk kısmı.birçok gövde ve köklerde ikinci büyüme ile epidermisin yerini alan doku.
perikarp :  Kalbin en dış örtüsüne verilen ad.
Proteoliz :  Proteinlerin amino asitlerine kadar parçalanması işlemi.
Protozoon :  Tek hücreli canlılara genel olarak verilen ad (örneğin algler, mantarlar, bakteriler vs.) Pseudopod :  Bazı tek hücrelilerin hareket etmek veya besin almak amacıyla sitoplazmasının dışarıya doğru oluşturduğu uzantılardır.

 

- R -

Radyoekoloji :  Radyason ve ekolojik sistem arasındaki ilişkiyi inceleyen bilim dalı.
Radyobiyoloji :  Radyasonun canlılar üzerine nasıl etki ettiğini inceleyen bilim dalı.
Refleks :  Bir uyartıya verilen ani cevap.Alınan uyartı sonucunda meydana gelen impulsa, beyne iletilmeksizin verilen cevap.
Reçine :  Çam, elma, erik gibi bazı odunlu bitkilerin salgıladıkları katı yada yarı akışkan, yarı saydam, suda çözünmeyen salgı maddeleri.
Replikasyon :  DNA nın çözülerek ortamdaki serbest bazları kullanıp kendinin bir kopyasını çıkarması işlemi.
Replikon :  DNA molekülünde bir kopyalama kökeni kapsayan ve peş peşe kopyalanan nükleotit dizilerinden oluşan uzunluk.
Resesif :  Bir genin kendini fenotipte gösterememesi durumu.Çekinik gen.
Ribozim :  Ortamda herhangi bir protein bulunmadığı zaman enzim özelliği gösteren saf RNA.
RNA polimeraz :  DNA dan RNA sentezini gerçekleştiren enzim.
Rodopsin :  Göz organında bulunan ve fotonun ilk olarak çarptığı bir çeşit protein.

 

- S -

Safra tuzları :  Safra kesesinden ince bağırsağa salgılanan ve yağların misellere (küçük partiküller) dönüşümünü sağlayan biyokimyasal maddeler.
Sekretin :  Sindirim sırasında onikiparmak bağırsağı tarafından meydana getirilen ve pankreas sindirim enzimleri salgılamak üzere uyaran bir polipeptid hormonu.
Selüloz :  Bitki hücrelerinin çeperlerinde bulunan ve oldukça sağlam bir yapıya sahip olan polisakkarit molekülerinden oluşan madde.
Sentriyol :  Hücre bölüneceği zaman kutuplara göç eden, iğ ipliklerinin yapımında rol oynayan organellerdir.
Serebral :  Beyin organıyla ilgili yapı.Beyine bağlı.
Serum :  Kanın pıhtılaşmasından sonra ayrılan sıvı kısım.
Sesil :  Bir organizmanın sap, gövde ve pedisel gibi yapıları olmaksızın doğrudan bir yere oturması (Örneğin deniz tabanına oturması).
Sil :  Bazı tek hücrelilerde hareti sağlayan, yine bazı organizmaların akciğer borularında senkronize hareket ederek toz vb. partikülleri akciğerden uzaklaştıran kamçı benzeri yapı.
Sessiz mutasyon :  Meydana geldiği gen üzerinde, daha sonra bugen tarafından üretilecek proteinin fonksiyonunu değiştirmeyen mutasyonlardır (etkisiz mutasyon).
Sinüs :  Organların yada dokuların arasındaki boşluk yada her hangi bir açıklık.
Sölom :  Hayvanlarda bir epitel (sölom epiteli) ile astarlanmış olan vücut boşluğuna verilen ad.

 

- T -

Transdüksiyon :  Bir mikroorganizmadan bir diğerine virüs veya bakteriyofajlar aracılığıyla gen aktarılması olayı.
Translokasyon :  Kromozomun bir parçasının kopup başka bir kromozoma eklenmesi şeklinde olan kromozom mutasyonu.
Termofil :  Yüksek sıcaklıklarda yaşayabilen mikroorganizmalara verilen genel ad (termofil = ısıyı seven).
Tubul :  Hücre içerisinde veya doku içerisindeki tüpsü yapılara verilen genel ad.
Terminatör gen :  RNA polimerazın transkripsiyonu durdurmasına neden olan DNA dizisi.
tRNA :  Protein sentezi sırasında (translasyon) amino asitleri ribozoma taşıyan özel bir RNA çeşidi.
Taksonomi :  Canlıların sınıflandırılması ve bu sınıflandırmada kullanılan kural ve prensipler.
Takım :  Canlıların sınıflandırılmasında kullanılan, familya ve sınıf arasındak bulunan, yakın benzerlik gösteren organizmaların meydana getirdiği taksonomik birlik.Ordo.
Timpanum :  Orta kulağı oluşturan davul şeklindeki boşluk.Aynı zamanda böceklerin işitme organı, timpanal organ.
Timin :  DNA yapısına katılan fakat RNA yapısına katılmayan bir primidin bazı.

 

- U -

Urasil :  Yanlızca RNA yapısına katılan baz.
Uç meristem :  Bitkilerin kök ve gövdelerinin en uçlarında bulunan, sürekli bölünerek bitkinin büyümesini sağlayan doku.Meristem dokusu.
Unipolar :  Tek kutuplu olma durumu.Bazı sinir hücreleri yanlız tek bir uzantıya sahip olabilir (unipolar sinir hücresi).
Üre :  Memeli ve diğer hayvanlarda amino asitlerin yıkımı ile oluşan son ürün.

 

- V -

Varyasyon :  Bazı karakterler bakımından farklı olma, orta durumdan sapma durumu.Esas tür tipine göre belirli karakterlerde görülen farklılıklar.
Vakuol :  Ökaryot hücrelerin sitoplazması içerisinde sıvı, hava yada kısmen sindirilmiş besin kapsayan tek zarla çevrili yapıların her biri.
Valin :  Protein sentezine katılan amino asitlerden birisi.
Vaskular sistem :  Ksilem ve floemden oluşan bitki dokularında, ksilem tarafından su ve suda erimiş maddelerin, floem tarafından fotosentez ürünlerinin taşınmasını sağlayan iletim sistemi.
Vanadyum :  İnsan ve hayvanlar için gerekli bir eser (az miktarda bulunan) elementidir.
Verimlilik :  Birim zamanda meydana getirilen yavru sayısı ile ölçülen, bir bireyin yada populasyonun üreme kapasitesi.Fertilite.
Ventral :  Bir organizmanın karın kısmı (sırt kısmı dorsal).
Vejetasyon :  Bitkinin tohumdan gelişip tekrar tohum verecek hale gelene kadar geçen dönemi.
Viroid :  Bitki hücrelerinde hastalık yapan, 400 ' e kadar ribonükleotitten oluşan, virüslerden daha basit yapılı organizma.

 

- Y -

Yağ asidi :  Esterlerle bileşikler yaparak yağ moleküllerini meydana getiren maddeler.
Yapısal gen :  Hücrenin yapısı ve metabolizması için gerekli RNA ' ları kodlayan DNA dizisine verilen genel ad.
Yüzme kesesi :  Birçok kemikli balıkta çeperi sindirim kanalı ile aynı yapıda, içi hava ve diğer gazlarla dolu olan, hidrostatik denge, solunum, ses çıkarma ve ses almada görevli yapı.

 

- Z -

Zoospor :  Tek hücreli algler ve mantarlarda kamçılı, hareketli eşey hücresi.
Zootoksin :  Bir organizma tarafından meydana getirilmiş toksik maddeler.





 

Resimleri tam ekran görmek için üzerlerine tıklayınız.





 

Evrime Dair -
 
 Önsöz
 İlkel çorbada neler var ?
 Fosillerin görüşleri
 Kompleks sistemler-I
 Kompleks sistemler-II
 Sonuç


http://www.biyolojidunyasi.net



 

 
Facebook beğen
 
Reklam
 
 

=> Sen de ücretsiz bir internet sitesi kurmak ister misin? O zaman burayı tıkla! <=